蘭秋雨，林兆暉，楊文鈺，張 清*

（1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，四川 雅安 625014；2.四川省作物帶狀復(fù)合種植工程技術(shù)研究中心，成都 611130）

豆渣是豆制品加工過(guò)程中常見(jiàn)副產(chǎn)品[1]，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、脂肪、氨基酸、維生素、大豆低聚糖、大豆可溶性多糖等。豆渣中含有13%～20%蛋白質(zhì)，主要成分是大豆球蛋白（11S蛋白）和β-伴大豆球蛋白（7S蛋白）[2]。豆渣用于動(dòng)物飼料或丟棄處理，降低大豆原料使用效率，造成環(huán)境污染[3]。因此，豆渣有效利用和增值加工受到關(guān)注。

豆渣具有較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，學(xué)者將豆渣作為食品原輔料用于食品開(kāi)發(fā)中。朱建宇等將酶法改性后豆渣作為原料制成餅干并測(cè)定其消化特性，結(jié)果表明豆渣添加顯著降低淀粉消化速率，酶法改性豆渣可用于生產(chǎn)健康高膳食纖維餅干[4]。趙爽利用豆渣可替代部分黃豆發(fā)酵豆醬，添加量為8%時(shí)不影響黃豆醬制曲、發(fā)酵和感官品質(zhì)[5]。1%豆渣粉改善鰱魚(yú)魚(yú)糜凝膠特性同時(shí)提高魚(yú)糜膳食纖維含量[6]。豆渣可制成豆渣蛋糕[7]、豆渣類(lèi)膨化食品[8]等。本研究探討將豆渣回添到豆腐中，增加豆腐營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，提高大豆使用效率。

利用豆渣回添制備豆腐研究主要集中在豆渣纖維回添及纖維粒徑對(duì)凝膠形成影響上，對(duì)豆渣直接回添制備豆腐相關(guān)研究較少。本試驗(yàn)以南豆12為原料，將豆渣干燥粉碎后直接添加到生豆?jié){中制成內(nèi)酯豆腐，通過(guò)理化性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)、品質(zhì)特性和感官評(píng)分分析豆渣回添量對(duì)豆渣回添豆腐品質(zhì)影響。

1 材料與方法

1.1 材料試劑與儀器

大豆（南豆12，蛋白含量46%，水分含量11%，粗脂肪含量14%），由四川省南充市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。GDL，食品級(jí)，購(gòu)自安徽省興省醫(yī)藥食品有限公司；質(zhì)構(gòu)儀，TA-XT Plus，英國(guó)Stable micro system公司；ZEISS-EVO18型掃描電子顯微鏡，德國(guó)卡爾·蔡司公司；KDN-1型自動(dòng)凱氏定氮儀，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；TGL-16臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，湘南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司；電子天平，JY-10002，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；數(shù)顯恒溫水浴鍋，XMTE-200，邦西儀器科技有限公司；精密比色計(jì)，NR 10QC，深圳市三恩時(shí)科技有限公司；電子鼻，Gemini，法國(guó)Alpha M.O.S公司；密封型搖擺式粉碎機(jī)，XL-08，廣州市旭朗機(jī)械設(shè)備有限公司。

1.2 方法

1.3.1 豆渣制備方法

稱(chēng)取100 g清選除雜后南豆12，加入300 mL蒸餾水浸泡12 h，用打漿機(jī)將大豆以1:6豆水比磨漿2 min，過(guò)400目濾網(wǎng)得到鮮豆渣。參照王雙燕等[9]方法，將200 g豆渣-80℃冷凍過(guò)夜后，利用真空冷凍干燥機(jī)干燥至樣品水分10%左右。粉碎機(jī)轉(zhuǎn)速25 000 r·min-1粉碎1 min，過(guò)40目篩后，密封置于干燥器中備用。

1.3.2 豆腐制備方法

稱(chēng)取100 g清選除雜后南豆12，加入300 mL蒸餾水浸泡12 h，用打漿機(jī)將大豆以1∶6豆水比磨漿2 min，過(guò)400目濾網(wǎng)得到生豆?jié){。向生豆?jié){中加入0.03 g消泡劑攪拌均勻。生豆?jié){加熱至75℃保溫10 min，然后加熱至90℃保溫10 min。冰浴至室溫得到熟豆?jié){。加入豆?jié){質(zhì)量0.3%GDL凝固劑，磁力攪拌2 min，分裝70 g樣品至100 mL燒杯中85℃水浴鍋保溫1 h。制備內(nèi)酯豆腐冷卻至室溫后，放入4℃冰箱過(guò)夜待測(cè)。煮漿前回添豆渣（5、10、15、20 g），磁力攪拌2 min。將去渣豆腐作為對(duì)照組。

1.3.3 豆渣品質(zhì)特性測(cè)定

1.3.3.1 豆渣主要成分及色差測(cè)定

豆渣中蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維測(cè)定分別參照GB 5009.5-2016[10]食品中蛋白質(zhì)測(cè)定，GB 5009.6-2016[11]食品中脂肪測(cè)定和GB 5009.88-2014[12]食品中膳食纖維測(cè)定。取30 g豆渣置于潔凈培養(yǎng)皿中，利用比色計(jì)測(cè)定色差。CIE實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，定義為直角坐標(biāo)（L*、a*和b*）。

1.3.3.2 豆渣膨脹率（SC）、持水性（WHC）、持油性（OHC）測(cè)定

豆渣膨脹率、持水性和持油性測(cè)定參照Hua等[13]方法。稱(chēng)取50 mg（m0）豆渣，置于帶有刻度線(xiàn)量筒內(nèi)，記錄樣品體積V1。加入10 mL蒸餾水輕微晃動(dòng)使粉體完全浸潤(rùn)25℃條件下水合24 h，水合后讀取量筒上豆渣增加后體積，計(jì)為V2。將水合后豆渣轉(zhuǎn)移至離心管內(nèi)，于10 000 r·min-1轉(zhuǎn)速下離心20 min，移去上清液后稱(chēng)量含水豆渣質(zhì)量，記為m1。將以上步驟中蒸餾水換為食用油即可計(jì)算持油性。豆渣各項(xiàng)功能指標(biāo)計(jì)算公式如下。

1.3.4 豆腐理化特性測(cè)定

1.3.4.1 豆腐蛋白質(zhì)、脂肪和膳食纖維含量測(cè)定

豆腐中蛋白質(zhì)、脂肪和膳食纖維含量測(cè)定方法與1.3.3.1中豆渣中蛋白質(zhì)、脂肪和膳食纖維含量測(cè)定方法一致。

1.3.4.2 蛋白質(zhì)聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE）

SDS-PAGE電泳參考Poysa等[14]方法，在非連續(xù)緩沖體系中，10%分離膠，4%濃縮膠，蛋白樣品10 000 g轉(zhuǎn)速下離心10 min，取上清液上樣，上樣量為10 μL。電泳過(guò)程保持電壓恒定為120 V。電泳結(jié)束后，分別采用考馬斯亮藍(lán)R250染色1 h，乙醇-冰乙酸（9∶1，V/V）溶液對(duì)考馬斯亮藍(lán)染色膠片脫色，期間多次更換脫色液，脫色后利用凝膠成像儀對(duì)凝膠拍照分析。

1.3.5 豆腐品質(zhì)特性測(cè)定

1.3.5.1 豆腐得率、色差、持水力（WHC）、蒸煮損失測(cè)定

將豆腐得率定義為100 g大豆制得豆腐質(zhì)量。將在4℃冰箱內(nèi)保存豆腐取出，平衡豆腐溫度至室溫，用NR 10QC型精密比色計(jì)測(cè)定色差。

豆腐持水力采用離心法作測(cè)定[15]。測(cè)定時(shí)，均勻切取約1 g豆腐樣品，稱(chēng)重記為W1，然后將其置于底部有脫脂棉離心管中，在20℃、7 500 r·min-1條件下離心10 min，將離心后豆腐稱(chēng)重記為W2，之后將豆腐樣品置于105℃烘箱中干燥6 h，稱(chēng)重，記為W3，豆腐離心保水率按式（3）計(jì)算。

豆腐蒸煮損失測(cè)定參照姚星星等[16]方法，精確稱(chēng)取3 g豆腐（m1）于10 mL試管中，在90℃恒溫水浴中加熱1 min，室溫下冷卻后小心除去豆腐表面水分，稱(chēng)重（m2）。蒸煮損失按式（4）計(jì)算。

式中:m1為蒸煮前豆腐質(zhì)量（g）；m2為蒸煮后豆腐質(zhì)量（g）。

1.3.5.2 豆腐微觀結(jié)構(gòu)測(cè)定

采用掃描電鏡（Scanning electron microscopy,SEM）觀察分析豆腐微觀結(jié)構(gòu)。樣品前處理如下:豆腐切成約2 mm×2 mm×5 mm薄片，體積分?jǐn)?shù)為2.5%，pH 7.2戊二醛，于4℃條件下浸泡2 h后固定，再用0.1 mol·L-1，pH 7.2磷酸鹽緩沖液洗滌3次，每次10 min。然后用體積分?jǐn)?shù)分別為50%、70%、80%和90%乙醇脫水，每次10 min；再用無(wú)水乙醇脫水3次，每次10 min。之后用100%乙醇-叔丁醇（1∶1，V/V）；純叔丁醇作置換各1次，每次15 min。用真空冷凍干燥機(jī)干燥樣品待測(cè)。將冷凍干燥后樣品用導(dǎo)電膠固定在樣品臺(tái)上，通過(guò)離子濺射在樣品上噴金后，將樣品轉(zhuǎn)移到掃描電子顯微鏡臺(tái)面，在加速電壓10 kV條件下，觀察豆腐形態(tài)結(jié)構(gòu)并拍照[17]。

1.3.5.3 凝膠強(qiáng)度

采用GMIA（2013）標(biāo)準(zhǔn)[18]測(cè)定豆腐凝膠強(qiáng)度。測(cè)定參數(shù):探頭型號(hào)P/0.5，測(cè)前速度1.5 mm·s-1，測(cè)中速度1.0 mm·s-1，測(cè)后速度1.0 mm·s-1，位移4 mm。凝膠強(qiáng)度被定義為穿透時(shí)所用最大力。每個(gè)樣品重復(fù)8次取平均值。

1.3.6 豆腐感官評(píng)價(jià)

感官評(píng)定依據(jù)GBT 22106-2008[19]中有關(guān)豆腐類(lèi)豆制品感官要求，并結(jié)合豆渣回添豆腐固有感官品質(zhì)，特制定如表1所示豆渣回添豆腐感官評(píng)定打分表。本感官評(píng)分表采用百分制，由10人（男女各5人）組成評(píng)定小組。在光線(xiàn)良好環(huán)境下對(duì)豆渣回添豆腐各項(xiàng)感官指標(biāo)評(píng)分，最終結(jié)果取平均值。

1.3.7 電子鼻氣味分析

參照方法[20]并略作修改，對(duì)豆腐作電子鼻檢測(cè)。將電子鼻傳感器預(yù)熱，使其達(dá)到工作溫度，稱(chēng)取3.0 g樣品于玻璃進(jìn)樣瓶中，加蓋密封70℃保溫30 min作樣品數(shù)據(jù)采集，設(shè)置采樣時(shí)間為60 s，氣體流量為0.3 L·min-1，等待時(shí)間為10 s，清洗時(shí)間為120 s，每個(gè)樣品重復(fù)6次。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理和繪圖使用Origin Pro 9.1。均數(shù)差異統(tǒng)計(jì)學(xué)意義采用方差分析（ANOVA）檢驗(yàn)，單因素方差分析（SSPS）統(tǒng)計(jì)學(xué)采用鄧肯多重范圍檢驗(yàn)（Duncan's multiple range tests），如差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義采用17.0版和0.05級(jí)概率（P＜0.05）。

表1 豆渣回添豆腐感官評(píng)分Table 1 Sensory evaluation standard of tofu added with okara

2 結(jié)果與分析

2.1 豆渣品質(zhì)特性測(cè)定結(jié)果

豆渣主要成分測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。豆渣中蛋白質(zhì)、脂肪、不可溶性膳食纖維和可溶性膳食纖維含量分別為（18.55±0.04）、（11.95±0.04）、（66.24±0.69）、（2.20±0.05）g·100 g-1。測(cè)定結(jié)果與前人結(jié)果一致[21]。

表2 不同干燥方式豆渣主要組分含量Table 2 Proximate composition of okara with different drying treatment

2.2 豆腐理化性質(zhì)分析

2.2.1 豆腐主要組分變化

不同豆渣回添量制得豆渣回添豆腐主要組分，見(jiàn)表3?？芍?，隨豆渣回添量增加，豆渣回添豆腐蛋白質(zhì)、不可溶性膳食纖維（Insoluble dietary fiber，IDF）和可溶性膳食纖維（Soluble dietary fiber，SDF）含量增加。一方面由于豆渣回添量增加導(dǎo)致。另一方面由于豆腐含水量隨豆渣回添量增加而下降，導(dǎo)致每100 g豆腐中干物質(zhì)增加。與對(duì)照組相比，豆渣回添豆腐脂肪含量下降，因豆渣加入后加速脂肪氧化分解。對(duì)比豆腐色差發(fā)現(xiàn)，當(dāng)豆渣回添量為20%時(shí)，豆腐a*和b*升高。因豆渣回添量較多時(shí)豆腐制作過(guò)程中豆渣中多糖與大豆蛋白發(fā)生糖基化生成更多深棕色產(chǎn)物。

2.2.2 豆腐蛋白SDS-PAGE分析

不同豆渣回添量對(duì)豆腐中蛋白質(zhì)SDS-PAGE影響電泳結(jié)果見(jiàn)圖1。

由圖1可知，不同豆渣回添量豆腐樣品中蛋白質(zhì)條帶分布接近。與對(duì)照組相比，分子量大約為30 ku蛋白質(zhì)條帶顏色（白線(xiàn)邊框）隨豆渣回添量增加而加深。在分離膠頂部黑色物質(zhì)隨豆渣回添量增加而增加，黑色物質(zhì)是蛋白質(zhì)糖基化形成。與豆腐色差結(jié)果一致。

2.3 豆腐微觀結(jié)構(gòu)和品質(zhì)分析

2.3.1 豆腐微觀結(jié)構(gòu)

不同豆渣回添量豆腐掃描電鏡觀察結(jié)果見(jiàn)圖2。豆腐切面隨豆渣回添量增多從光滑變粗糙。豆渣回添豆腐中存在許多片狀纖維，鑲嵌于蛋白質(zhì)凝膠中。回添量過(guò)多時(shí)破壞蛋白質(zhì)凝膠形成。

2.3.2 持水力、蒸煮損失和凝膠強(qiáng)度

不同豆渣回添量對(duì)豆腐凝膠強(qiáng)度、持水性和蒸煮損失率見(jiàn)圖3。

由圖3可知，豆腐凝膠強(qiáng)度隨豆渣回添量增加呈先增后減趨勢(shì)。在回添量為10%時(shí)，豆渣回添豆腐達(dá)到最大值97.64 g。說(shuō)明豆渣回添過(guò)多時(shí)破壞豆腐凝膠結(jié)構(gòu)，降低豆腐凝膠強(qiáng)度。持水力隨豆渣回添量增加而增加，蒸煮損失率隨豆渣回添量增加而降低。豆渣持水力可固定豆腐中水分，豆腐中含水量少使失水量減少。

表3 不同豆渣回添量豆腐主要組分Table 3 Proximate composition of tofu were treated with different addition amount of okara

2.4 感官評(píng)分和電子鼻主成分分析

2.4.1 豆腐感官評(píng)分

不同豆渣回添量豆腐感官評(píng)分見(jiàn)圖4。

由圖4可知，在豆渣回添量為5%時(shí)豆腐感官評(píng)分與去渣豆腐接近，且質(zhì)地和形態(tài)優(yōu)于去渣豆腐。而當(dāng)豆渣回添量為15%和20%時(shí)，豆腐感官評(píng)分在質(zhì)地和形態(tài)上明顯下降。觀察到明顯豆渣，豆腐質(zhì)地松散，結(jié)果與SEM、凝膠強(qiáng)度一致。

2.4.2 豆腐電子鼻主成分分析

不同豆渣回添量對(duì)電子鼻分析影響見(jiàn)圖5。

由圖5可知，用Alpha Soft軟件對(duì)不同干燥方式豆渣回添豆腐電子鼻6個(gè)傳感器響應(yīng)值作主成分分析（PCA）。圖5中每個(gè)點(diǎn)圍成圖形代表對(duì)應(yīng)干燥方式豆渣回添豆腐樣品采集點(diǎn)。第一主成分（PC1）和第二主成分（PC2）貢獻(xiàn)值分為為90.897%和8.238%，總貢獻(xiàn)值達(dá)到99.135%。不同回添量豆渣回添豆腐采集點(diǎn)在PC1和PC2上區(qū)分明顯。在主成分1方向上，樣品隨豆渣回添量增加左移，而在主成分2方向上無(wú)明顯區(qū)分。說(shuō)明豆渣回添量影響豆腐風(fēng)味。

3 討論與結(jié)論

本研究從理化性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)、凝膠特性和感官評(píng)分4方面分析豆渣回添量對(duì)豆腐品質(zhì)影響。從豆腐理化性質(zhì)看，豆腐蛋白質(zhì)、IDF和SDF含量隨豆渣回添量增加而增加，主要組分變化由豆渣回添造成。SDS-PAGE結(jié)果顯示，豆渣回添量越大，豆腐中30 ku蛋白質(zhì)條帶（11S）顏色越深。11S蛋白具有穩(wěn)定蛋白凝膠，提高豆腐硬度和脆性作用[22]。豆渣回添量越大，豆渣多糖與大豆蛋白糖基化反應(yīng)越明顯，導(dǎo)致豆渣回添豆腐a*值和b*增加。Chang等發(fā)現(xiàn)隨豬肉凝膠中豆渣含量增加，豬肉凝膠明度（L*）、硬度、咀嚼度、斷裂力均顯著提高，凝膠彈性和回彈性無(wú)顯著差異[23]。10%豆渣回添時(shí)，豆腐產(chǎn)量最高，進(jìn)一步增加豆渣回添量反而導(dǎo)致產(chǎn)量下降，這與豆腐中含水量明顯下降有關(guān)。因此，豆渣回添可增加豆腐營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，提高豆腐產(chǎn)量。

從豆腐微觀結(jié)構(gòu)看，豆渣回添量過(guò)多會(huì)導(dǎo)致豆腐切面粗糙且不均一。Liu等利用高壓均質(zhì)全豆豆粉制作豆腐，得到凝膠強(qiáng)度高于傳統(tǒng)豆腐全豆豆腐[24]。顆粒小纖維素可插入凝膠網(wǎng)絡(luò)中，起支撐作用，增加凝膠網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性[25]。可以考慮通過(guò)減小粒徑，降低高添加量時(shí)豆渣對(duì)豆腐凝膠破壞作用。

由品質(zhì)特性看，當(dāng)豆渣含量＞10%時(shí)，豆渣回添量越多豆腐凝膠中含有豆渣纖維越多，對(duì)豆腐凝膠破壞作用明顯。朱君等探究大豆膳食纖維添加量對(duì)肌原纖維蛋白凝膠性能影響。結(jié)果表明，大豆膳食纖維添加量超過(guò)3%時(shí)，凝膠結(jié)構(gòu)遭到破壞，凝膠性能下降明顯[26]。持水性和蒸煮損失率隨豆渣回添量增加而下降。豆腐含水量下降，分離水總量下降。豆渣具有良好吸水能力，增加豆腐持水能力。趙洪雷等將豆渣（0.5%、1.0%、1.5%和2.0%）添加到鰱魚(yú)魚(yú)糜中制備凝膠，發(fā)現(xiàn)豆渣添加量為1%時(shí)，可降低凝膠蒸煮損失，提高魚(yú)糜凝膠持水性、凝膠強(qiáng)度和硬度[6]。Chang等將不同含量（0、1%、3%、5%、7%和9%）豆渣添加到豬肉中，研究豆渣對(duì)豬肉凍質(zhì)地、顏色和流變特性以及豬肉肉丸感官特性影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)豆渣含量不超過(guò)5%時(shí)，豬肉凝膠質(zhì)地優(yōu)于對(duì)照組[23]。纖維素適當(dāng)添加可作為填料增加蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而添加量過(guò)高時(shí)破壞蛋白質(zhì)凝膠結(jié)構(gòu)。因此，適量回添豆渣可提高豆腐凝膠強(qiáng)度、持水性和蒸煮特性。

由豆腐感官評(píng)分看，豆渣回添量越多，豆渣回添豆腐各項(xiàng)得分越低。當(dāng)回添量為15%和20%時(shí)，豆腐接受度分別為12.90和11.49（滿(mǎn)分為20分）。豆渣回添量為5%時(shí)，除豆腐顏色外各項(xiàng)評(píng)分均增加，尤其是風(fēng)味得分。豆渣回添可明顯增加豆腐豆香味，與電子鼻主成分分析結(jié)果一致。因此，少量回添豆渣可以提升豆腐感官品質(zhì)。

綜上所述，少量回添豆渣可增加豆腐蛋白質(zhì)和膳食纖維含量，增加豆腐營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；豆渣回添可改善豆腐持水力和蒸煮特性，提高豆腐品質(zhì)特性。此外，少量回添豆渣可增加豆腐風(fēng)味，提高感官品質(zhì)。