凝固劑種類及添加量對豆腐質(zhì)構(gòu)的影響

陶 康，任 凱，于政鮮，劉明偉，劉 通，吳凌偉，王水興*

(南昌大學(xué) a.資源環(huán)境與化工學(xué)院，鄱陽湖環(huán)境與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；b.食品學(xué)院；c.中德聯(lián)合研究院，江西 南昌 330047)

豆腐是中國傳統(tǒng)食品，除了含有很多植物蛋白，還富含有益的脂質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)以及其他生物活性化合物，如大豆異黃酮、大豆皂苷等[1]；質(zhì)地柔軟，口感細(xì)膩，深受老百姓的喜愛[2]。在豆腐生產(chǎn)中，點(diǎn)腦，即蛋白凝膠的形成是最關(guān)鍵的一步，所以凝固劑的選擇和使用顯得尤為重要[3]。豆?jié){經(jīng)過加熱后，蛋白質(zhì)分子發(fā)生熱變性，多肽側(cè)鏈斷裂，分子變成疏松的無規(guī)則狀態(tài)，然后在凝固劑的作用下，蛋白質(zhì)分子之間相互聚集形成三維網(wǎng)狀的蛋白質(zhì)凝膠結(jié)構(gòu)，并把水包裹在凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中[4-5]，宏觀上呈豆腦的狀態(tài)。不同凝固劑的具體凝固機(jī)理有所差別[6]，也因此產(chǎn)生不同口感品質(zhì)的豆腐產(chǎn)品，且凝固劑的添加量也會影響豆腐的品質(zhì)[7]。

傳統(tǒng)的豆腐制作所用的凝固劑為石膏和鹵水，近年來發(fā)展葡萄糖酸內(nèi)酯作為豆腐的凝固劑。石膏豆腐保水性好，得率高，表面光滑細(xì)膩，但口感略帶澀味；鹵水豆腐含水量低得率不佳，且硬度大；葡萄糖酸內(nèi)酯豆腐持水性極好，質(zhì)地滑潤，但質(zhì)地偏軟，容易有酸味[8]。豆腐的老嫩本身沒有好壞之分，不同質(zhì)構(gòu)的豆腐有著不同的吃法，老豆腐適合煎炸，嫩豆腐適合做湯。再比如，不同的人群對豆腐的選擇各有不同，因此必須根據(jù)不同需要，選用不同的凝固劑的種類和添加量，以期滿足市場的需求[9]。

本研究分別以鹵水、石膏和葡萄糖酸內(nèi)酯為凝固劑制作豆腐，然后利用質(zhì)構(gòu)儀對豆腐進(jìn)行TPA測試和穿刺測試，通過分析硬度、韌性、黏性、彈性、膠著性、咀嚼性、凝聚性、回復(fù)性、平均硬度、表面強(qiáng)度等指標(biāo)對豆腐質(zhì)量進(jìn)行評價[10-11]。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大豆：南昌市天虹商場；葡萄糖酸內(nèi)酯：江西新黃海醫(yī)藥食品化工有限公司；石膏：湖北美基石膏制品有限公司；鹵片：天津市濱化精細(xì)化工有限公司；紗布：新鄉(xiāng)市華西衛(wèi)材有限公司。

DM-Z80自分渣磨漿機(jī)：河北鐵獅磨漿機(jī)械有限公司；電子萬用爐:北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；Universal TA質(zhì)構(gòu)儀:上海騰拔儀器科技有限公司；水浴鍋：深圳市力通世紀(jì)科技有限公司；數(shù)顯電動攪拌器：鄭州長城科工貿(mào)有限公司；豆腐模具：網(wǎng)上購買。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 凝固劑單因素實(shí)驗(yàn)

凝固劑單因素實(shí)驗(yàn)：分別單獨(dú)使用鹵水、石膏、葡萄糖酸內(nèi)酯作為凝固劑進(jìn)行豆腐的制作，并設(shè)置不同的添加量梯度，具體梯度設(shè)置如表1：

表1 凝固劑添加量梯度

1.2.2 豆腐制作

先挑選顆粒飽滿的優(yōu)質(zhì)大豆清洗干凈，將大豆以水豆比3:1在4 ℃浸泡12 h；泡好后撈出大豆瀝干，并以水豆比5:1進(jìn)行打漿；然后，將過濾后的豆?jié){加熱到95 ℃保溫5 min；后將豆?jié){冷卻至80 ℃時加入凝固劑，再放入80 ℃水浴鍋保溫30 min[12-14]。最后將豆腐腦放入12×12×12 cm3的模具中壓制形成豆腐[15]。

1.2.3 TPA測試

用質(zhì)構(gòu)儀專用的取樣器，取每塊豆腐的中心區(qū)域，制作成高10 mm，直徑40 mm的圓柱形豆腐樣品。探頭采用直徑50 mm的柱形探頭P50[16]。

具體測試條件設(shè)置為：測試方向?yàn)槠叫蟹较?；測試前和返回速度都設(shè)定為1 mm·s-1，測試中速度設(shè)定為2 mm·s-1；壓縮比設(shè)定為35%；間隔的間設(shè)定為3 s；觸發(fā)力為5 g；數(shù)據(jù)采集速度為200 Hz。

1.2.4 穿刺測試

用質(zhì)構(gòu)儀的專用取樣器，取每塊豆腐的中心區(qū)域，制作成高10 mm，直徑40 mm的圓柱形豆腐樣品。探頭采用直徑2 mm的柱形探頭P2。

具體測試條件設(shè)置為：測試方向設(shè)定為平行方向；測試前速度為0.3 mm· s-1,返回速度設(shè)定為0.5 mm· s-1，測試中速度設(shè)定是0.8 mm·s-1，共10個水平；觸發(fā)力為5 g；數(shù)據(jù)采集速度為200 Hz。

1.3 豆腐的感官評價

豆腐的感官評定方法參照GB/T 15682。選出南昌大學(xué)食品學(xué)院研究生10名，并對其進(jìn)行培訓(xùn)，當(dāng)其對同一種豆腐的評分誤差小于10% 時，才能進(jìn)行正式的豆腐感官評價。實(shí)驗(yàn)前豆腐被切成2×2×2 cm3的正方體，并被隨機(jī)編號，在有隔板的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行感官評價，評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 豆腐感官評價評分標(biāo)準(zhǔn)

1.4 數(shù)據(jù)分析

用Excel2013對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用Origin 2017進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹵水用量的影響

2.1.1 鹵水添加量對豆腐穿刺質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響

由圖1可以看出，對于鹵水豆腐，鹵水添加量會明顯影響豆腐的硬度、咀嚼性和膠著性，三項(xiàng)指標(biāo)均會隨著鹵水添加量的增加而增加，且增加趨勢基本一致，說明這3個指標(biāo)有相關(guān)性；與此同時，鹵水添加量的改變對彈性、凝聚性和回復(fù)性影響沒有明顯規(guī)律，從1.5%～2.5%，彈性有少量增加，回復(fù)性和凝聚性有升有降。由此可以證明鹵水主要是改變與豆腐硬度相關(guān)的指標(biāo)，對其它質(zhì)構(gòu)指標(biāo)影響不大。這是因?yàn)辂u水豆腐的特點(diǎn)是凝固速度快，瞬間形成的豆腐凝膠保水性差，形成的豆腐粗糙而又老硬。

2.1.2 鹵水添加量對豆腐穿刺質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響

由圖2可知，鹵水豆腐隨著鹵水添加量的增加，表面強(qiáng)度、平均硬度、黏性、韌性等穿刺指標(biāo)均有增加，且增長趨勢明顯。這說明TPA測試與穿刺測試之間也存在一定的聯(lián)系，TPA測試中硬度、咀嚼性、膠著性指標(biāo)增加時，穿刺測試中的平均硬度及表面強(qiáng)度也相應(yīng)增加，TPA測試和穿刺測試這種相關(guān)聯(lián)的結(jié)果，更加證明了凝固劑添加量對豆腐質(zhì)構(gòu)的影響的是科學(xué)的、有理有據(jù)的。

2.1.3 鹵水添加量對豆腐感官特性的影響

由表3可知，鹵水豆腐由于整體含水量低、硬度大，所以感官評價的整體分?jǐn)?shù)偏低。其中感官硬度得分均在6分以上，最大的是2.5%；細(xì)膩度不夠，整體較粗糙，最低的是2.25%和2.5%，最高的是1.5%；斷面結(jié)構(gòu)容易有較大空隙出現(xiàn)，最好的是1.5%，最差的是2.5%，分?jǐn)?shù)只有1.10；由于硬度較大，含水量低，所以鹵水豆腐整體Q彈性不好，但是隨著硬度逐漸增大，含水量降低，感官Q(mào)彈性會有少量的增加，所以最高的是2.5%，最差的是1.5%。整體可接受性較差，最好的是最低添加量1.5%，最差的是最高添加量2.5%。

表3 不同鹵水添加量制作豆腐的感官特性

2.2 葡萄糖酸內(nèi)酯用量的影響

2.2.1 葡萄糖酸內(nèi)酯添加量對豆腐TPA質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響

由圖3可知，葡萄糖酸內(nèi)酯添加量的增加會使豆腐的硬度、咀嚼性和膠著性等指標(biāo)明顯增加，其它指標(biāo)變化不明顯。原因是葡萄酸內(nèi)酯在水中水解成葡萄糖酸電離產(chǎn)生氫離子，使得溶液的PH降低到接近大豆蛋白的等電點(diǎn)，引起蛋白質(zhì)表面帶電量下降，破壞了膠體的穩(wěn)定性，從而產(chǎn)生沉淀[17]。

2.2.2 葡萄糖酸內(nèi)酯添加量對豆腐TPA質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響

由圖4(a)可知，隨著葡萄糖酸內(nèi)酯添加量的增加，豆腐的表面強(qiáng)度和平均硬度均不斷增加，且平均硬度在1.5%～2%和2.5%～3%之間增加速度不如在2%～2.5%之間。由圖4(b)可知，豆腐的韌性在1.5%～2%之間降低，在2%～3%之間緩慢增加；豆腐的黏性在1.5%～2.5%之間增加速度快，在2.5%～3%之間增加速度慢。

2.2.3 葡萄糖酸內(nèi)酯添加量對豆腐感官特性的影響

由表4可知，葡萄糖酸內(nèi)酯豆腐由于整體含水量高，硬度較小，所以感官評價的整體分?jǐn)?shù)適中。其中感官硬度最大在3%處取得，為5.19分；感官硬度最小在最低添加量處，為2.38分。細(xì)膩度在添加量達(dá)到2.5%后，評分較高，均超過7.5分。斷面結(jié)構(gòu)隨著添加量的增加，不斷降低。最高為7.55分，最低為1.99分。在2%的添加量時Q彈性最大，為5.07分，在3%時最低，為2.99分。整體可接受性逐漸降低，最高為6.51分，最低為2.75分。

2.3 石膏用量的影響

2.3.1 石膏添加量對豆腐TPA質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響

由圖5(a)可知，隨著石膏添加量的增加，硬度、咀嚼性和膠著性的總體呈上升趨勢。但是相比鹵水豆腐，石膏豆腐的保水性要很多，是因?yàn)槭嘣谒械娜芙舛群苄。纬蓱覞嵋海c大豆蛋白反應(yīng)的速度較慢，所以形成好的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，保水性好[17]。由圖5(b)可知豆腐的彈性、回復(fù)性和凝聚性隨著石膏添加量的增加，變化不明顯。

表4 不同葡萄糖酸內(nèi)酯添加量制作豆腐的感官特性

2.3.2 石膏添加量對豆腐穿刺質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響

由圖6(a)可知，隨著石膏添加量的增加，豆腐的表面強(qiáng)度和平均硬度均不斷增加，原因在于大豆蛋白與鈣離子的結(jié)合形成凝膠，隨著石膏添加量的增加，水中的鈣離子與大豆蛋白結(jié)合的更完全，從而增加了豆腐的凝膠強(qiáng)度。由圖6(b)可知，隨著石膏添加量的增加，豆腐的韌性在1.5%～2.5%之間趨于穩(wěn)定，隨后出現(xiàn)增長的趨勢；黏性在1.5%～2%之間保持不變，在2%～3.5%之間不斷增大。

2.3.3 石膏添加量對豆腐感官特性的影響

由表5可知，石膏豆腐的感官硬度得分范圍在3.34～7.44分，當(dāng)添加量為2%時得到最小值3.34分，添加量為3.5%時得到最大值7.44分。細(xì)膩度的變化趨勢是先增大后減小，在2%處取得最大值7.41分，在1.5%處取得最小值4.72分。斷面結(jié)構(gòu)在2%處取得最高分6.61分，在3.5%處取得最低分3.1分。Q彈性變化幅度不大為3.75～5.77分，且在2.5%處取得最大值。當(dāng)石膏添加量在1.5%～2.0%之間時，豆腐的總體可接受性較好，在6分左右，且在1.5%添加量時取得最佳值。

表5 不同石膏添加量制作豆腐的感官特性

3 結(jié)論

選用了3種凝固劑進(jìn)行了豆腐的制作，并針對每種凝固劑添加量進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn)，再利用質(zhì)構(gòu)儀對豆腐進(jìn)行TPA測試和穿刺測試，并結(jié)合感官評價對豆腐的質(zhì)量進(jìn)行了綜合評判。結(jié)果表明，鹵水豆腐的硬度、表面強(qiáng)度、黏性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)遠(yuǎn)高于石膏豆腐和鹵水豆腐，感官評價為豆腐多孔且粗糙，吃起來較硬；石膏豆腐和葡萄糖酸內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)指標(biāo)較為接近，凝膠保水性好，感官評價為豆腐細(xì)膩而光滑，吃起來爽口而柔嫩，這一結(jié)果也與趙海波[18]的研究結(jié)論一致。在同一種凝固劑的不同添加量的條件下，得到的豆腐質(zhì)構(gòu)指標(biāo)與感官評價各不相同，這本身也沒有好壞之分，豆腐有老嫩之分，消費(fèi)人群也各不相同，這些參數(shù)揭示了凝固劑及用量與豆腐品質(zhì)的關(guān)系，從而為豆腐的生產(chǎn)選擇凝固劑和添加量提供一個初步的依據(jù)。