施冰心，宋曉燕，劉寶林*

(上海理工大學(xué)低溫生物與食品冷凍研究所，上海 200093)

豆腐是聞名中外的一種美食，傳統(tǒng)的豆腐生產(chǎn)工藝簡單，營養(yǎng)豐富，含有鈣、鐵、磷、鎂等人體必需的多種微量元素，還含有糖類、植物油和豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白，具有獨(dú)特的口感風(fēng)味，易于消化吸收，因此有“植物肉”之美稱[1]。雖然新鮮豆腐為人們所喜愛，但因其不易保存、強(qiáng)度較低、 易碎易爛且保水性差，不宜久置，在常溫條件下存放不到1d就會(huì)變色、變質(zhì)，食用品質(zhì)和價(jià)值也隨之降低。因此，探究貯藏技術(shù)，延長豆腐的保鮮期，具有重要意義。

通常，市場上的豆腐都是根據(jù)消費(fèi)者個(gè)人需求，從剛生產(chǎn)的塊中切出一部分出售。然而隨著城市人群生活方式的改變，涮鍋烹飪用速凍豆腐等大批量的豆腐小切塊越來越多的出現(xiàn)在超市貨架上。與同質(zhì)量的整塊豆腐相比，切塊豆腐暴露在空氣中的面積更大，更容易變質(zhì)。其中，溫度是影響其變質(zhì)速率的最重要因素，因此，如何將其溫度快速降低至關(guān)重要。

真空冷卻是一種快速冷卻技術(shù)[2]，它依靠食品自身少量水分蒸發(fā)帶走熱量，特點(diǎn)是食品降溫快速、均勻且對食品的污染小，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長保存期[3-4]。目前，真空冷卻技術(shù)已經(jīng)較廣泛地應(yīng)用于果蔬、鮮花、熟食制品和肉制品等[5-8]。但不同種類的食品，所采用的真空冷卻技術(shù)參數(shù)是不同的[9-11]。本實(shí)驗(yàn)研究了真空冷卻技術(shù)中的重要參數(shù)之一，預(yù)冷終溫對豆腐物理及生化指標(biāo)的影響，期望對豆腐的快速降溫及貯藏有一定的參考價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豆腐 市購，挑選色澤均勻、無任何損壞的豆腐，簡易包裝后5min內(nèi)送至實(shí)驗(yàn)室。

硫酸銅(CuSO4·5H2O)、硫酸鉀(K2SO4)、硫酸(H2SO4密度為1.84g/L)、氫氧化鈉(NaOH)、對硝基苯酚(C6H5NO3)、無水乙酸鈉(CH3COONa)、乙酸(CH3COOH)、37%甲醛(HCHO)、乙酰丙酮(C5H8O2)、氫氧化鈉、乙酸鈉(CH3COONa·3H2O) 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

VCE-15型真空預(yù)冷機(jī)(參數(shù)及自動(dòng)運(yùn)行模式參照文獻(xiàn)[12]) 上海錦立新能源科技有限公司；TEXT500質(zhì)構(gòu)儀 日本島津公司；FA2004B精密電子天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司；PHS-3TC數(shù)顯pH計(jì) 上海天達(dá)儀器有限公司；WB-2000IXA全自動(dòng)測色色差儀 北京新恒能分析儀器有限公司；BCD-189S冰箱 松下電器(中國)有限公司；TDL-50B臺(tái)式低速離心機(jī) 湖南星科科學(xué)儀器有限公司；HN-01凱氏定氮儀 上海勇規(guī)分析儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 材料準(zhǔn)備

1)將豆腐切成邊長為4.5cm的正方體若干塊，平均分成A、B、C三組；2)對所有豆腐切塊分別稱質(zhì)量，并記錄。

1.3.2 真空冷卻及貯藏步驟

1)將A組放在真空室托盤上，把3根熱電偶的測溫端分別插入任意3個(gè)樣品的中心部位；2)設(shè)置真空預(yù)冷終溫為4℃，終壓500Pa，開啟“自動(dòng)預(yù)冷程序”，當(dāng)樣品中心溫度達(dá)到指定溫度時(shí)，點(diǎn)擊“緊急停機(jī)”，此組實(shí)驗(yàn)結(jié)束；3)按照步驟1)和2)將B、C兩組樣品在500Pa的終壓下分別預(yù)冷到6、8℃，并對所有預(yù)冷過的豆腐切塊再次稱質(zhì)量；4)從每組樣品中隨機(jī)抽出3～5塊，分別測量其蛋白質(zhì)、持水性、pH值、硬度及色差，并求出平均值作為貯藏前的各項(xiàng)指標(biāo)參照值；5)剩余的樣品用保鮮膜封裝后放入4℃冰箱冷藏；6)每隔24h，從各組中分別取出若干塊進(jìn)行為期1周的指標(biāo)檢測。

1.3.3 檢測方法

1.3.3.1 質(zhì)量損失率

按GB 5009.3—2003《食品中水分的測定》規(guī)定的步驟測定。

1.3.3.2 蛋白質(zhì)

本實(shí)驗(yàn)測定的蛋白質(zhì)是含氮的有機(jī)化合物，按GB 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測定》規(guī)定的凱氏定氮法測定。

1.3.3.3 持水性

稱取10g樣品置于離心管中，設(shè)置離心機(jī)轉(zhuǎn)速為4000r/min，離心30min后，測量失水率，失水率越大，持水性越差。失水率用下式計(jì)算：

式中：A1為樣品處理前的質(zhì)量/g；A2為樣品處理后的質(zhì)量/g。

1.3.3.4 pH值

采用數(shù)顯pH計(jì)測定。

1.3.3.5 硬度

采用質(zhì)構(gòu)分析儀對樣品進(jìn)行硬度測定：將樣品置于平臺(tái)上，利用HDP穿刺探頭，進(jìn)行穿刺實(shí)驗(yàn)，測得穿刺力。參數(shù)設(shè)置：檢測速度20mm/s；樣品高度為4.5cm；樣品面積為20.25cm2。

1.3.3.6 色澤

利用全自動(dòng)測色色差儀測定。用標(biāo)準(zhǔn)陶瓷板(x= 81.75，y=86.31，z=91.27)作為工作標(biāo)準(zhǔn)，選擇L*a*b*系統(tǒng)，記錄數(shù)據(jù)樣品的L*、a*、b*值。產(chǎn)品色差用下式計(jì)算：

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

不同預(yù)冷終溫(4、6、8℃)條件下，每組有6個(gè)樣品用于重復(fù)測定。以95%(P=0.05)為置信水平對預(yù)冷速率和質(zhì)量損失率做顯著性差異檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)為重復(fù)測試的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同終溫對降溫速率的影響

圖 1 不同終溫對降溫速率的影響Fig.1 Effect of different final temperature on cooling rate

由圖1可知，當(dāng)終溫分別設(shè)定為4、6、8℃時(shí)，豆腐在壓力500Pa條件中心溫度從18.71℃達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)的平均降溫速率分別為1.24、1.7、1.95℃/min，是使用風(fēng)冷時(shí)的降溫速率的1.65～2.60倍[13]；經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，三組樣品的降溫速率不存在顯著性差異(P＞0.05)，可見，不同終溫(4、6、8℃)對豆腐降溫速率的影響不大。

2.2 不同終溫對質(zhì)量損失率的影響

圖 2 不同終溫豆腐的質(zhì)量損失率Fig.2 Effect of different final cooling temperature

由圖2可以看出：不同終溫(4、6、8℃)對應(yīng)的質(zhì)量損失率分別為2.32%、1.93%、1.71%，不存在顯著性差異(P＞0.05)?？梢姡煌K溫(4、6、8℃)對豆腐質(zhì)量損失率的影響不大。

2.3 不同預(yù)冷終溫對持水性的影響

圖 3 不同終溫冷卻后失水率隨貯藏時(shí)間的變化Fig.3 Change in water-holding capacity of tofu with storage time

由圖3可知：將終溫設(shè)置為4℃時(shí)，樣品微生物作用最小，蛋白質(zhì)分解及脂肪酸敗作用較弱，失水率的浮動(dòng)比其他兩組都小，更為穩(wěn)定。此外，各組樣品離心后的持水性均出現(xiàn)了波動(dòng)現(xiàn)象，這主要是因?yàn)槎垢谧冑|(zhì)過程中會(huì)發(fā)生糖酸轉(zhuǎn)化，生成的可溶性物質(zhì)含量也隨之不斷變化。

2.4 不同預(yù)冷終溫對蛋白質(zhì)含量的影響

圖 4 不同終溫冷卻后蛋白質(zhì)含量隨貯藏時(shí)間的變化Fig.4 Changes in protein with storage time

由圖4可知，3組樣品的蛋白質(zhì)含量均隨著貯藏時(shí)間的延長而逐漸減少，第7天開始低于豆腐行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)8g/100g的含量，其中，B組(6℃)和C組(8℃)樣品的蛋白質(zhì)含量都比A組低。因此，將預(yù)冷終溫設(shè)置在4℃時(shí)蛋白質(zhì)在6d之內(nèi)的含量最高。

2.5 不同預(yù)冷終溫對pH值的影響

由圖5可知：3組樣品的pH值總體呈降低趨勢，第7天時(shí)降幅分別為0.07、0.10、0.08，終溫為4℃時(shí)降幅最小，樣品的pH值最為穩(wěn)定。

此外，3組樣品的pH值在第3、5天時(shí)出現(xiàn)略微上升，這是因?yàn)槲⑸锓纸獾鞍踪|(zhì)時(shí)，代謝作用所產(chǎn)生的氨會(huì)促使pH值上升；其次，持水性的波動(dòng)會(huì)引起樣品有機(jī)酸的濃度的相對變化，致使pH值產(chǎn)生上升又下降的趨勢。

圖 5 不同終溫冷卻后pH值隨貯藏時(shí)間的變化Fig.5 Changes in pH with storage time

2.6 不同預(yù)冷終溫對硬度的影響

圖 6 不同終溫冷卻后硬度隨貯藏時(shí)間的變化Fig.6 Changes in hardness with storage time

由圖6可知：3組樣品的初始硬度值分別為4.175、3.825 、3.550N，這是因?yàn)轭A(yù)冷終溫越低，豆腐的質(zhì)量損失率越大，硬度也隨之增大。雖然豆腐的硬度總體上處于下降趨勢，但會(huì)在第3天后略有回升，原因有兩個(gè)：一是豆腐失水后剩余的蛋白質(zhì)、脂肪及其他們的分解物等濃度相對升高，造成探針穿刺時(shí)的黏度增大；二是豆腐水分含量降低，其內(nèi)部的孔隙變小，單位體積內(nèi)的豆腐的密度增大，增大了探針穿刺的摩擦阻力。此外，A組(4℃)樣品的硬度比B組(6℃)和C組(8℃)的都大，這是因?yàn)樵谳^低溫度下預(yù)冷過的豆腐的持水性及其可溶物質(zhì)的含量較大。所以，將終溫設(shè)置在4℃有利于減緩豆腐的硬度變化。

2.7 不同預(yù)冷終溫對色澤的影響

圖 7 不同終溫冷卻后色澤隨貯藏時(shí)間的變化Fig.7 Changes in color and luster with storage time

由圖7可知，豆腐的色澤與其可溶性糖及有機(jī)酸的濃度有一定聯(lián)系，濃度越大顏色改變就越大，而終溫越高可溶性糖與有機(jī)酸的濃度降低越快。隨著貯藏時(shí)間的延長，豆腐內(nèi)外色差均在第6天后突然回升，這主要是由于微生物的大量繁殖，加速豆腐的腐敗，豆腐外表面開始出現(xiàn)黏稠物質(zhì)。此外，豆腐外表面的色差值均比內(nèi)表面的低。這是因?yàn)檎婵疹A(yù)冷時(shí)豆腐表面蒸發(fā)水分多，貯藏時(shí)又與空氣接觸，加速了氧化。此外，對于內(nèi)部色差來說，終溫設(shè)置為4℃時(shí)最佳，更接近原始色差值89.82。

3 結(jié) 論

3.1 真空預(yù)冷適合豆腐的快速冷卻，將其從19℃降到4℃僅需5.5～11.92min，而且質(zhì)量損失率不高，均在1.71%～2.32%之間。

3.2 綜合比較可知，5d之內(nèi)，在4℃終溫下預(yù)冷過的豆腐品質(zhì)開始下降，持水性呈現(xiàn)降低趨勢，第6天時(shí)樣品表面出現(xiàn)大量黏稠物質(zhì)，色澤變黃且?guī)в芯c(diǎn)，略有酸敗味，持水性和蛋白質(zhì)含量明顯降低。由此得出，豆腐真空預(yù)冷后的貯藏期不宜超過5d。

3.3 各組豆腐切塊在儲(chǔ)藏期間的理化指標(biāo)在4℃終溫時(shí)，蛋白質(zhì)含量最高、pH值和硬度變化趨勢較為穩(wěn)定，盡管質(zhì)量損失率和持水性較其他兩組而言不突出，但是適當(dāng)?shù)乃至魇p緩了微生物的腐敗作用，延長了豆腐的保質(zhì)期。

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