哈爾樂哈西·布勒斯別克，倪曉鋒，徐健，賈銀煒，沈生榮*

1(浙江大學(xué) 生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州，310058) 2(浙江省浦江縣萬方腐乳廠，浙江 浦江，322200)

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低鹽鹵用量腐乳白坯自動(dòng)化生產(chǎn)關(guān)鍵工藝

哈爾樂哈西·布勒斯別克1，倪曉鋒1，徐健1，賈銀煒2，沈生榮1*

1(浙江大學(xué) 生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州，310058) 2(浙江省浦江縣萬方腐乳廠，浙江 浦江，322200)

摘要以大豆為原料對腐乳生產(chǎn)中泡豆、點(diǎn)鹵等關(guān)鍵生產(chǎn)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，構(gòu)建了腐乳白坯標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)一致的具有低鹽鹵用量的腐乳白坯加工工藝，其關(guān)鍵工藝技術(shù)參數(shù)為：豆水比例1∶3.5(g∶mL)泡豆12 h；干大豆按豆水質(zhì)量比1∶7的比例磨漿；20 min將生豆?jié){煮沸到100 ℃，悶漿5～10 min； 82～86 ℃下35 r/min攪拌30 s(點(diǎn)鹵時(shí)間20 s)以鹽鹵與添加豆?jié){的質(zhì)量的1.2%進(jìn)行點(diǎn)鹵。該工藝的最大特征是低鹽鹵用量，且腐乳水分自由度比發(fā)酵前的腐乳白坯明顯降低，有利于品質(zhì)和保藏,可以實(shí)現(xiàn)腐乳白坯的全自動(dòng)加工。

關(guān)鍵詞腐乳白坯；生產(chǎn)工藝；自動(dòng)化生產(chǎn)；水分分布；鹽鹵量

隨著交流國際化，腐乳的生產(chǎn)也從作坊式的手工操作發(fā)展到當(dāng)今的半機(jī)械化半手工生產(chǎn)。多年來人們一直不懈地進(jìn)行著腐乳生產(chǎn)工藝改進(jìn)、作用機(jī)理及微生物學(xué)等方面的研究[1-3]?？v觀現(xiàn)狀，腐乳生產(chǎn)主要面臨以下問題：(1)生產(chǎn)周期過長[4]，影響廠房的利用、資金的周轉(zhuǎn)及市場供應(yīng)；(2)生產(chǎn)菌種絕大多數(shù)為低溫毛霉菌，不適于夏季高溫生長，使許多腐乳廠不得不在夏季停產(chǎn)，造成生產(chǎn)硬件不能充分利用，帶來經(jīng)濟(jì)損失[5]；(3)生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)過程繁瑣，勞動(dòng)強(qiáng)度大；(4)傳統(tǒng)腐乳含鹽量過高，與近年國際上提倡的低鹽飲食相抵觸。

眾所周知，傳統(tǒng)腐乳白坯制作過程中，最關(guān)鍵的點(diǎn)鹵工序最難控制，受到豆?jié){濃度、溫度、凝固劑濃度與攪拌速度等因素嚴(yán)重影響[6-8]，直接影響腐乳得率和品質(zhì)。本文從點(diǎn)鹵要素出發(fā)，以大豆為原料對腐乳白坯生產(chǎn)中工藝要件進(jìn)行優(yōu)化和統(tǒng)籌，構(gòu)建腐乳白坯標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)一致的具有低鹽鹵用量的生產(chǎn)工藝，為建立具有傳統(tǒng)風(fēng)味的優(yōu)質(zhì)腐乳自動(dòng)化生產(chǎn)線提供技術(shù)支撐。

1材料與方法

1.1材料與儀器

大豆，購自浙江優(yōu)糧豆制品輔料儲運(yùn)公司；鹵片，MgCl2質(zhì)量分?jǐn)?shù)47%，浙江浦江萬方腐乳廠。

全自動(dòng)連續(xù)煮漿機(jī)、全自動(dòng)磨漿機(jī)、熟漿篩，北京市洛克機(jī)械有限責(zé)任公司；全自動(dòng)腐乳坯劃塊機(jī)，北京意飛機(jī)械設(shè)備有限公司；NMI20核磁共振成像分析儀(共振頻率21.960 MHz，磁體強(qiáng)度0.52 T，線圈直徑15 mm，磁體溫度32 ℃)，紐邁電子科技有限公司；電熱干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2腐乳生產(chǎn)工藝

腐乳的生產(chǎn)工藝主要包括白坯生產(chǎn)和接種發(fā)酵兩部分(圖1)。已有研究主要集中在不同菌種的發(fā)酵和發(fā)酵條件的優(yōu)化，使腐乳具有更好的口感及更高的營養(yǎng)價(jià)值，而對于白坯生產(chǎn)的工藝研究較少?，F(xiàn)有生產(chǎn)過程步驟多，多為人工操作，難于完全實(shí)現(xiàn)白坯生產(chǎn)的均勻性和連續(xù)性；同時(shí)，許多環(huán)節(jié)往往憑經(jīng)驗(yàn)操作，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。白坯生產(chǎn)過程中，泡豆、點(diǎn)鹵對白坯質(zhì)量影響最大。

圖1　腐乳生產(chǎn)工藝流程Fig.1　Diagram of Sufu processing

1.3實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1泡豆

根據(jù)文獻(xiàn)[9]，大豆的吸水量約為干大豆質(zhì)量的1.5倍，吸水膨脹的體積約為干大豆的2倍，優(yōu)質(zhì)大豆經(jīng)除雜后，按豆水質(zhì)量比1∶3.5浸泡，豆層離水面距離約為5 cm。20 ℃下泡豆6、8、10、12、14、16 h，比較出品率，確定最佳泡豆時(shí)間。

1.3.2磨漿

在磨漿操作中用水量決定大豆蛋白質(zhì)溶出和豆?jié){濃度，用水量過少會使磨膛溫度升高，蛋白質(zhì)熟變，且會造成豆糊太厚，漿渣分離困難；用水量過多，豆糊太稀，容易使蛋白質(zhì)流失而造成大豆利用率欠佳。干大豆按豆水質(zhì)量比1∶3，1∶5，1∶7，1∶9，1∶11的比例磨漿，測定生豆?jié){固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.3.3煮漿

因生豆?jié){中尚有微生物和生物活性物質(zhì)存在，特別是氣溫偏高的夏、秋季，若不及時(shí)煮漿，會導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，為此煮漿要快。利用全自動(dòng)煮漿機(jī)快速加熱煮沸，10，20，30，60 min煮沸到100 ℃，悶漿5～10 min，比較豆?jié){質(zhì)量。必須避免超高溫和反復(fù)煮漿。

1.3.4點(diǎn)鹵

考慮到生產(chǎn)情況，豆?jié){溫度在82～86 ℃時(shí)開始點(diǎn)鹵，按照鹽鹵的特性，鹽鹵的pH值在6.6～6.8，考察鹽鹵與豆?jié){的百分比為0.8%，1.0%，1.2%，1.4%，1.6%和1.8%，35 r/min轉(zhuǎn)速下(轉(zhuǎn)速過高，豆花太細(xì))攪拌30 s(點(diǎn)鹵時(shí)間20 s，點(diǎn)鹵太快，豆花太老)，觀察凝固效果，質(zhì)優(yōu)的效果應(yīng)該是外觀飽滿有光澤、泔水豆青色、微甜不苦。

1.3.5白坯采樣

采樣方法：用直尺測量和記錄白坯長、寬和厚度；用電子天平稱取，并計(jì)算平均克數(shù)。采樣標(biāo)準(zhǔn)：每斤大豆出標(biāo)準(zhǔn)腐乳白坯的質(zhì)量在1.4～1.8 kg。

1.3.6腐乳水分狀態(tài)及含量

采用低磁場核磁共振(NMR)成像分析儀中CPMG脈沖序列測量腐乳白坯和腐乳樣品中的橫向弛豫時(shí)間T2，將樣品置于磁場中心位置的射頻線圈中心進(jìn)行橫向弛豫時(shí)間T2采集。低磁場核磁共振的橫向弛豫時(shí)間T2(結(jié)合水T21、吸附水T22、自由水T23)可間接表明樣品中水分的自由度，由測定的T21、T22、T23的積分面積可反映各狀態(tài)水的含量，分析樣品中水分的分布和遷移，進(jìn)而研究樣品品質(zhì)的變化[10-12]。

水分含量測定：按照 GB/T5009.3—2003《食品中水分的測定》的方法測定。

1.4數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 12.0進(jìn)行，繪圖采用Origin 8.0進(jìn)行，數(shù)值表示為平均值±SD。

2結(jié)果與分析

2.1泡豆

泡豆時(shí)間、泡豆溫度都會影響豆品質(zhì)量，溫度高會使泡豆水變酸，對提取大豆蛋白等不利，降低豆品質(zhì)量，夏季氣溫高，容易出現(xiàn)這一現(xiàn)象，必須多次換水，降低泡豆水溫度。泡豆溫度以不使大豆蛋白等質(zhì)變?yōu)橐耍ǔ？刂圃?0 ℃左右。圖2是10 ℃下泡豆時(shí)間對出品率的影響，可以看出隨著時(shí)間的增加，出品率逐漸增加，在12 h時(shí)出品率達(dá)到最大值，隨后出品率降低，最佳泡豆時(shí)間確定為12 h。一般冬季氣溫較低，若無恒溫設(shè)備，可適當(dāng)延長泡豆時(shí)間。

泡豆程度的感官檢查標(biāo)準(zhǔn)是掰開豆粒2片子葉內(nèi)側(cè)呈平板狀，但泡豆水表面不出現(xiàn)泡沫為宜，表示泡豆成熟。

圖2　泡豆時(shí)間對出品率的影響Fig.2　Effect of soaking time on the yield of Tofu

2.2磨漿

干豆按豆水質(zhì)量比1∶3，1∶5，1∶7，1∶9，1∶11的比例磨漿，測定生豆?jié){固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù),結(jié)果見表1。

表1　豆水質(zhì)量比對生豆?jié){固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

由表1可知，豆水質(zhì)量比1∶7時(shí)，生豆?jié){固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)7%，為最高，且操作方便。

2.3煮漿

利用全自動(dòng)煮漿機(jī)快速加熱煮沸，50千克豆?jié){用10，20，30，60 min煮沸到100 ℃，悶漿5～10 min，比較豆?jié){質(zhì)量，結(jié)果見表2。由表2知，快速加熱煮漿，豆?jié){質(zhì)量好?？紤]到能耗以及設(shè)備的成本等，本試驗(yàn)條件下選擇20 min煮漿時(shí)間。

表2　煮漿時(shí)間與豆?jié){質(zhì)量(濃度)的關(guān)系

2.4點(diǎn)鹵

鹽鹵用量對豆腦質(zhì)量的影響見表3。于82～86 ℃攪拌下點(diǎn)漿，向豆?jié){中緩慢加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的鹽鹵，加入所需時(shí)間為20 s，鹽鹵的加入量為豆?jié){質(zhì)量的1.2%，鹽鹵加入完畢后再攪拌10 s；攪拌轉(zhuǎn)速為35 r/min，凝團(tuán)正常。如果轉(zhuǎn)速過高(攪拌轉(zhuǎn)速為大于50 r/min)會使豆腦凝團(tuán)過細(xì)，也無法獲得所需的腐乳白坯；轉(zhuǎn)速過低使鹽鹵用量急居上升(攪拌轉(zhuǎn)速為10 r/min，鹽鹵用量約為本試驗(yàn)的1.5倍，凝團(tuán)不理想)。

表3　鹽鹵用量對豆腦質(zhì)量的影響

由本工藝最佳鹽鹵用量1.2%，噸豆鹽鹵用量可低于25 kg，遠(yuǎn)低于行業(yè)水平噸豆50～70 kg的鹽鹵用量。高濃度鹽鹵容易使酶發(fā)生變性，活力下降及酶解受阻，延遲腐乳的成熟期[13]。因此低鹽鹵不但具有降低成本的優(yōu)點(diǎn)(節(jié)約鹽鹵成本60%～70%)，且由于鹽鹵用量的降低，還能有效減輕所得腐乳白坯的苦味，加快蛋白質(zhì)水解形成氨基酸[14]。因此，降低腐乳中鹽鹵用量既是改進(jìn)生產(chǎn)工藝的很好措施，也是改善產(chǎn)品品質(zhì)的理想辦法。本工藝不但能降低成本，還能提高產(chǎn)品的品質(zhì)，使腐乳白坯彈性更好，質(zhì)感細(xì)膩，香氣更好，口感微甜不發(fā)苦。

2.5白坯采集及出品率

用以上工藝獲得的豆腦進(jìn)行分腦、上廂套、包布、上榨處理，控制白坯的水分含量為70%；然后再進(jìn)行劃坯，得腐乳白坯。每斤大豆出標(biāo)準(zhǔn)腐乳白坯的質(zhì)量，通常在1.4～1.8 kg，以上豆腦白坯自動(dòng)化采樣平均出品質(zhì)量結(jié)果為1.54 kg，符合腐乳白坯質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(見表4)。

表4　自動(dòng)白坯采樣表

注：長、寬、厚度、質(zhì)量和水分為未經(jīng)劃坯的粗白坯，出品質(zhì)量為經(jīng)自動(dòng)腐乳坯劃塊機(jī)后的成品白坯。

2.6腐乳水分含量及狀態(tài)變化

經(jīng)采樣測得在最佳工藝參數(shù)條件下制作的白坯和腐乳的水分含量如圖3所示。由圖3可知，白坯水分含量為(70.52±0.801)%，腐乳水分含量為(67.92±0.453)%，腐乳水分含量低于白坯水分含量的原因?yàn)樵诤蟀l(fā)酵腌制過程中，食鹽的高滲透壓作用，使食鹽滲透、析出水分，坯體收縮變小和組織變硬。

圖3　白坯與腐乳水分含量Fig.3　Water contents of Tofu and Sufu

從圖4可知，發(fā)酵前后都出現(xiàn)3個(gè)峰，每個(gè)峰頂點(diǎn)所對應(yīng)的橫坐標(biāo)時(shí)間分別記為T21、T22、T23(T21

腐乳樣品的T2值均降低，總體上表現(xiàn)為T2譜峰面積減小，其中 10～100 ms的區(qū)域降幅最明顯，認(rèn)為此部分是對應(yīng)腐乳的水分，比發(fā)酵前的腐乳白坯水分自由度明顯降低，與水分含量測定結(jié)果相符，表示水分與大分子物質(zhì)的結(jié)合變得更緊密，更加有利于品質(zhì)和保藏。

圖4　白坯和腐乳的馳豫時(shí)間T2圖譜Fig.4　NMR T2 relaxation curves of Tofu and Sufu

眾所周知，鹽鹵用量與豆?jié){質(zhì)量，尤其是豆?jié){濃度有關(guān)。習(xí)慣的手工點(diǎn)鹵與攪拌速度，攪拌發(fā)力均勻度等的關(guān)系過去少有關(guān)注，本研究采用可控電動(dòng)攪拌，嚴(yán)格做到攪拌均勻，豆?jié){與鹽鹵接觸充分，豆?jié){各部位得到鹽鹵的完全作用，大大提高了鹽鹵的反應(yīng)效率，同時(shí)杜絕了局部過濃現(xiàn)象，豆腦質(zhì)量得到了明顯的改善。當(dāng)然，低鹽鹵用量也可能與前道在制品的質(zhì)量匹配相關(guān)，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)一致，環(huán)環(huán)相扣、互相制約的工藝技術(shù)通過優(yōu)化與統(tǒng)籌，得到了實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，大大改善了生產(chǎn)環(huán)境，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，成功將傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)在現(xiàn)代技術(shù)條件下轉(zhuǎn)型升級。

3結(jié)論

腐乳作為深受人們喜愛的佐餐食品，隨著人們健康意識的增強(qiáng)以及對腐乳生產(chǎn)工藝、風(fēng)味物質(zhì)及其功能特性研究的深入，將逐漸成為人們的滋養(yǎng)食品以及重要的食品調(diào)味品。本研究改進(jìn)了腐乳白坯加工工藝，具有低鹽鹵用量特征：豆水比例1∶3.5(g∶mL)泡豆12 h；干大豆按豆水質(zhì)量比1∶7磨漿；20 min將生豆?jié){煮沸到100 ℃，悶漿5～10 min； 82～86 ℃下35 r/min攪拌30 s(點(diǎn)鹵時(shí)間20 s)，以鹽鹵與添加豆?jié){的質(zhì)量百分比為1.2%進(jìn)行點(diǎn)鹵，鹽鹵用量遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)用量；以上所得豆腦加工得腐乳白坯，自動(dòng)采集白坯大小一致、整齊美觀，利于自動(dòng)化生產(chǎn)。

低磁場核磁共振成像分析表明，腐乳樣品的T2值均降低，其中 10～100 ms的區(qū)域降幅最明顯，腐乳的水分比發(fā)酵前的腐乳白坯水分自由度明顯降低，水分與大分子物質(zhì)的結(jié)合變得更緊密。用本工藝加工獲得的腐乳白坯含水量為70.52%，制成的腐乳水分含量為67.92%，符合企業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

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The key technology of automatic production of Tofu at low dosage of bittern

HARLIGASH·Bolesbek1, NI Xiao-feng1,XU Jian1, JIA Yin-wei2, SHEN Sheng-rong1*

1 (School of Biosystems Engineering and Food Science, Zhejiang University, Hangzhou 310058,China) 2 (Wan Fang Sufu Factory of Zhejiang Province, Pujiang 322200,China)

ABSTRACTThis study used soybean as raw material for exploring and optimizing technological parameters in soaking time, halogen and other key process parameters for the production of Tofu, and try to make it the coordination of Tofu standardization, automatic processing and key aspects of Tofu processing at low dosage of bittern. The key and coordinated parameters for automatic production of Tofu were as follows: soaking time for 12 h with the ratio of bean to water 1∶3.5, defibrination of 1∶7 of bean to water, boiling for 5-10 min at 100 ℃ to be reached within 20 min and 1.2% concentration of bittern to soybean milk at the speed of 35 r/min under 82-86 ℃ for 30 seconds. The main advantages of this technology were the low dosage of bittern, and the significantly lowered water freedom in Sufu than that in Tofu, which were beneficial to the improvement of Sufu quality and storage. This will help realize the full automatic production of Sufu.

Key wordsTofu; technology; automatic production; moisture distribution; bittern dosage

收稿日期：2015-08-22，改回日期：2015-10-19

基金項(xiàng)目：浙江省科技廳重大科技專項(xiàng)(2013C02022-2)

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201604028

第一作者：碩士研究生(沈生榮教授為通訊作者,E-mail: shrshen@zju.edu.cn)。