◎ 林 婕,陳 穩(wěn),陳 云,楊 帆
(福州大學(xué)至誠學(xué)院,福建 福州 350002)
豆腐的藥理價值舉不勝舉,可以降低膽固醇含量,預(yù)防心血管疾病[1],抗腫瘤[2-3]。傳統(tǒng)豆腐由于使用鹽類[4]、酸類[5]、酶類[6]等作為凝固劑,導(dǎo)致鈣含量較高,長期食用會增加患腎結(jié)石等疾病的風(fēng)險,因此開發(fā)天然鈣含量較低的凝固劑迫在眉睫。薄葉山礬Symplocos anomala(Brand)是傳統(tǒng)的中草藥,具有清熱解毒、正血生肌、理氣止痛、降低血脂等功效[7-8]。本研究使用薄葉山礬浸提液作為凝固劑,替代傳統(tǒng)工藝中的鈣劑制作游水豆腐,不僅解決了豆腐含鈣量高的問題,還發(fā)揮了薄葉山礬的藥理功效,同時也增加了豆腐的風(fēng)味。此研究解決了豆腐鈣含量高的問題,開發(fā)了新型天然凝固劑,促進了傳統(tǒng)食品游水豆腐的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和豆腐文化的進步,有利于弘揚中國飲食文化。
1.1.1 材料
薄葉山礬(福建省福州市閩侯縣);市售東北大豆。
1.1.2 儀器
上海一恒DHG-9245A型電熱鼓風(fēng)干燥箱;SP525型破壁機;上海森信DK-S26型恒溫水浴鍋;DC-H88型電磁爐;PHS-25型pH計;奧豪斯MB25型快速水分測定儀;德國希格瑪3K15型臺式冷凍離心機;奧豪斯SE602F型電子天平。
1.2.1 山礬浸提液的制備
取新鮮的薄葉山礬葉片,洗凈加熱至沸騰20 min, 紗布過濾2次,測定pH值[9](4.4左右)。
1.2.2 游水豆腐的加工工藝
大豆→清洗→浸泡(加入4倍質(zhì)量的水,25 ℃浸泡9 h)→磨漿→煮漿→過濾→冷卻→點漿(山礬浸提液)→蹲腦→壓榨成型(壓力為15 kg)→冷卻→ 成品[10-11]。
1.3.1 豆腐感官評定
成品豆腐冷卻切成1 cm方形,置于盤中。10名感官評定人員經(jīng)過1個月培訓(xùn)后,在外部環(huán)境一致的條件下,根據(jù)豆腐感官評價指標(biāo)[12-13]對豆腐色澤、氣味、組織結(jié)構(gòu)、口感及保水性進行感官評定 (GB/T 22106—2008方法稍作修改),具體見表1。
表1 豆腐感官評價指標(biāo)表
1.3.2 豆腐水分測定
取5.0 g成品豆腐,使用快速水分測定儀(參數(shù)140 ℃,10 min)測定含水量。兩組平行,取均值[14]。
1.3.3 豆腐持水率測定
取0.5 g成品豆腐,記重碼W1,離心4 000 r·min-1,15 min,去除上清液,記重碼W2,105 ℃下干燥 30 min,記重碼W3。兩組平行,取均值[10]。持水率的計算公式如下:
分別以大豆料液比1∶12、1∶14、1∶16、1∶18和1∶20,大豆浸泡時間為4 h、5 h、6 h、7 h、8 h和9 h,浸提液添加量1.5、1.6、1.7、1.8和1.9(浸提液體積與豆?jié){體積比,mL/mL),點漿溫度70 ℃、 75 ℃、80 ℃、85 ℃、90 ℃、95 ℃和100 ℃,蹲腦時間15 min、20 min、25 min、30 min和35 min作為考察因素,按上述方法分別進行感官評定分值、持水率及含水量測定。兩組平行,取均值。
以大豆料液比、浸提液添加量及點漿溫度為考察因素進行響應(yīng)面試驗設(shè)計,以綜合評分(感官評定分值85%,持水率10%,含水量5%)為響應(yīng)指標(biāo),以各因素的最優(yōu)取值為中心點,進行三因素三水平響應(yīng)面試驗。兩組平行,取均值[15-17],見表2。
表2 響應(yīng)面試驗因素水平表
采用Microsoft Office Excel 2013軟件計算試驗數(shù)據(jù),采用Sigmaplot Graph作圖,采用Design-Expert V8.0.6響應(yīng)面軟件Box-Behnken模型設(shè)計進行線性回歸分析處理。
2.1.1 大豆料液比對游水豆腐品質(zhì)的影響
由圖1可知,隨著大豆料液比減小,游水豆腐感官評定分值呈現(xiàn)先減后增再減的趨勢,在料液比1∶18時,感官評定分值、持水率及含水量均較高,在1∶20時感官評定分值最低。大豆料液比1∶12持水率最高,但游水豆腐含水量不高,可能是大豆料液比過高,大豆磨漿不均勻,凝結(jié)時蛋白含量過高,凝結(jié)不充分導(dǎo)致的。綜上所述,最佳大豆料液比為1∶18,所以大豆料液比最優(yōu)區(qū)間應(yīng)在1∶16~1∶20。
圖1 不同大豆料液比對游水豆腐感官評定分、 持水率及含水量的影響圖
2.1.2 大豆浸泡時間對游水豆腐品質(zhì)的影響
由圖2可知,隨著大豆浸泡時間的增加,游水豆腐感官評定分值先增后減。大豆浸泡時間為8 h時,感官評定分值和持水率均較高,含水量在試驗選定的參數(shù)范圍內(nèi)無明顯差異。大豆泡時間為4 h時,含水量較高,但大豆浸泡不充分,會導(dǎo)致游水豆腐較難成型。大豆浸泡時間為6 h時,持水率和含水量均較低;大豆浸泡時間為9 h時,大豆中含水量最高,而感官評定分值和持水率較低,可能與大豆浸泡時間過長,大豆組織韌性降低有關(guān)。綜合考慮3個指標(biāo)以及時間效率,最終選定大豆浸泡時間為8 h。
圖2 不同大豆浸泡時間對游水豆腐感官評定分、持水率及含水量的影響圖
2.1.3 浸提液添加量對游水豆腐品質(zhì)的影響
由圖3可知,增加浸提液添加量,游水豆腐感官評定分值先增加后趨于穩(wěn)定。浸提液添加量為 1.6(mL/mL)時,感官評定分值、持水率和含水量較高。隨著浸提液添加量增加,游水豆腐的持水率降低,薄葉山礬浸提液添加量增加可能會引起豆?jié){pH值迅速下降,導(dǎo)致大豆蛋白不易凝膠,持水率下降。綜上所述,最佳浸提液添加量為1.6,浸提液添加量最優(yōu)區(qū)間應(yīng)在1.5~1.7。
圖3 不同浸提液添加量對游水豆腐感官評定分、 持水率及含水量的影響圖
2.1.4 點漿溫度對游水豆腐品質(zhì)的影響
由圖4可知,隨著點漿溫度的增加,游水豆腐感官評定分值呈現(xiàn)增減交替的趨勢。點漿溫度為75 ℃和90 ℃的感官評定分值和含水量均較高。隨著點漿溫度的升高,游水豆腐的持水率持續(xù)下降,溫度過高可能使大豆蛋白過度變性,導(dǎo)致游水豆腐的持水率大幅度降低[9]。綜上所述,最佳點漿溫度為75 ℃,因此,點漿溫度應(yīng)在70~80 ℃。
圖4 不同點漿溫度對游水豆腐感官評定分值、持水率及含水量的影響圖
2.1.5 蹲腦時間對游水豆腐品質(zhì)的影響
由圖5可知,隨著蹲腦時間的增加,游水豆腐感官評定分值逐漸減小。蹲腦時間增加,可能會導(dǎo)致薄葉山礬浸提液中酚類和生物類堿[4]等物質(zhì)在口腔中產(chǎn)生苦味,影響口感。隨著蹲腦時間增加,游水豆腐的持水率先降低后增加??紤]到游水豆腐口感與經(jīng)濟因素,蹲腦時間不宜過長。綜合考慮各因素的影響,最終蹲腦時間選定為15 min。
圖5 不同蹲腦時間對游水豆腐感官評定分值、 持水率及含水量的影響圖
2.2.1 響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果
游水豆腐綜合評分的方差分析結(jié)果見表3。
表3 游水豆腐綜合評分的方差分析結(jié)果表
2.2.2 回歸方程的建立
經(jīng)過多元回歸擬合獲得游水豆腐的綜合評分Y值與各個因素之間的回歸程式[18]如下:
Y=-1 258.126+1 066.360A+797.903B+17.120C+ 1 432.000AB+5.840AC-0.555BC-34 803.200A2-256.950B2-0.108C2。
從回歸方程中可以看出二次項系數(shù)A2、B2、C2都為負(fù)值,拋物面的開口均朝下,模型存在極大值,可以確定最佳工藝條件。模型中F值為25.02,P值為0.000 2, 則該模型顯著,見表3。失擬項為0.084 7>0.05,失擬項不顯著,模型中R2=0.969 9,說明方程可以很好的預(yù)測游水豆腐各個工藝因素對其的影響[19]。3個因素對游水豆腐的綜合評分影響次序為點漿溫度>浸提液添加量>大豆料液比。
2.2.3 交互作用分析
由圖6、圖7和圖8可知,浸提液添加量(B,mL/mL)和點漿溫度(C,℃)差異十分顯著,大豆料液比(A,g/mL)差異顯著。大豆料液比與浸提液添加量交互作用差異顯著,而大豆料液比與點漿溫度,浸提液添加量與點漿的溫度交互作用差異不顯著[20]。兩兩因素之間對游水豆腐的綜合評分影響次序:大豆料液比和浸提液添加量交互作用>浸提液添加量和點漿溫度交互作用>大豆料液比和點漿溫度交互作用。
圖6 大豆料液比與浸提液添加量對游水豆腐綜合評分的影響圖
圖7 大豆料液比與點漿溫度對游水豆腐綜合評分的影響圖
圖8 浸提液添加量與點漿溫度對游水豆腐綜合評分的影響圖
大豆料液比、浸提液添加量和點漿溫度對游水豆腐的感官評定分值影響顯著。在大豆浸泡時間8 h及蹲腦時間15 min條件下,經(jīng)模型預(yù)測獲得最佳工藝條件為:大豆料液比1∶18(g∶mL),浸提液添加量為1.64(mL/mL),點漿溫度76.52 ℃,綜合評分為71.08分。為驗證響應(yīng)面模型的可靠性,也為方便操作,將工藝條件修正為大豆浸泡時間8 h,蹲腦時間15 min,大豆料液比1∶18(g∶mL),浸提液添加量1.7(mL/mL),點漿溫度77 ℃。在此條件下,進行3次驗證試驗,平均綜合評分為71.74分,相對誤差為0.92%,與理論預(yù)測值基本吻合。因此,利用響應(yīng)面法優(yōu)化游水豆腐制作工藝真實可靠。
本文確定了薄葉山礬游水豆腐制作工藝的影響因素,選定了大豆最佳浸泡時間8 h,最佳蹲腦時間15 min。 在此基礎(chǔ)上,以綜合評分為響應(yīng)值,利用響應(yīng)面的Box-Behnken模型研究大豆料液比、浸提液添加量和點漿溫度對游水豆腐綜合評分的影響,建立二次多項式模型(P<0.001),通過試驗最終確定最佳工藝參數(shù):大豆浸泡時間8 h,蹲腦時間15 min,大豆料液比 1∶18(g∶mL),浸提液添加量1.7(mL/mL),點漿溫度77 ℃,綜合評分為71.74分。該工藝時間短、效率高、簡單易行,解決了豆腐含鈣量高的問題。此研究為新型天然凝固劑薄葉山礬的開發(fā)和利用提供新的思路和參考,也為游水豆腐的工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ),更有利于傳承中國飲食文化,使中國豆腐文化與世界飲食文化接軌。