張小羽,成培芳,劉 博,陳文錦,董同力嘎
(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018)
奶豆腐,俗稱“胡乳達(dá)”,是蒙古族傳統(tǒng)美食,屬于干酪的一種。其營養(yǎng)豐富,富含多種必需氨基酸,且比例平衡。早期奶豆腐通常是牧民的生活必需品或軍隊(duì)?wèi)?zhàn)需品。隨著時(shí)代的發(fā)展,現(xiàn)已被越來越多的消費(fèi)者知曉并喜愛。然而,鮮奶豆腐含水量高,易受外源微生物污染,且常溫貯藏時(shí)易出現(xiàn)脂肪析出等問題,通常難以長時(shí)間保存。高鵬飛為延長奶豆腐的貨架期,利用靜電自組裝技術(shù)在奶豆腐表面制備不同層數(shù)的亞麻籽膠-殼聚糖自組裝膜,此技術(shù)可有效抑制奶豆腐中大腸桿菌、霉菌和酵母等微生物的生長,并且可以保持奶豆腐的基本理化性質(zhì),但自組裝膜可能遷移至食品中,因此應(yīng)用的安全性有待進(jìn)一步分析。目前市售奶豆腐多采用真空冷凍包裝來延長奶豆腐保質(zhì)期,但隨著冷凍時(shí)間的延長,不規(guī)則的冰晶會損傷奶豆腐內(nèi)部結(jié)構(gòu),并且在解凍過程中容易造成奶豆腐的營養(yǎng)流失,質(zhì)構(gòu)特性下降,最終導(dǎo)致口感不佳等缺點(diǎn),限制了奶豆腐的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
超高壓技術(shù)亦稱高靜水壓技術(shù),一種非熱加工處理,通常是在室溫或溫和加熱條件下利用水等傳壓介質(zhì)在100~1 000 MPa環(huán)境中處理食品,從而達(dá)到鈍化酶、殺菌和加工食品的目的。近年來,國內(nèi)外學(xué)者對超高壓作用于干酪制品的影響進(jìn)行了大量研究。Voigt等將超高壓技術(shù)應(yīng)用于愛爾蘭藍(lán)紋干酪,并分析了干酪中蛋白質(zhì)和脂肪分解以及非發(fā)酵劑乳酸菌、乳球菌、酵母和霉菌的數(shù)量進(jìn)行測定,結(jié)果發(fā)現(xiàn),相比于400 MPa處理組,600 MPa處理可更有效地降低微生物(尤其是霉菌)的活性;且有效緩解了蛋白質(zhì)水解,無不良風(fēng)味產(chǎn)生。Calzada等在布里干酪生產(chǎn)后的第21天用600 MPa超高壓處理5 min,經(jīng)4 ℃貯藏120 d測試可得,超高壓處理后干酪中硫化物、吡嗪和生物胺的含量與對照組相比分別降低了96.9%、99.3%、99.4%,有效緩解了游離脂肪酸的脂解,但卻使干酪外觀受損,亮度降低,顏色略偏紅和偏黃,可能會降低消費(fèi)者對其的接受度。不僅如此,一些學(xué)者還將超高壓技術(shù)應(yīng)用于凍藏食品的研究。朱兆娜等對超高壓處理凍藏草魚糜進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)草魚糜在-18 ℃貯藏期間,鹽溶蛋白含量和持水性隨著壓強(qiáng)的升高均先上升后下降。李秀霞等以500 MPa處理5、10、20 min的南美對蝦為對象,研究其在-18 ℃貯藏過程品質(zhì)的變化,結(jié)果表明未經(jīng)超高壓處理的對蝦頭胸部出現(xiàn)黑化現(xiàn)象,超高壓處理組改善了對蝦的外觀和色澤,并且保壓5、10 min兩組對蝦水分損失更小,肌肉纖維排列較為致密。當(dāng)前研究人員主要通過超高壓技術(shù)處理產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)抑制微生物生長、延長貨架期和改善風(fēng)味等,但對于將超高壓技術(shù)應(yīng)用于改善凍藏奶豆腐品質(zhì)特性及微觀結(jié)構(gòu)方面還鮮有報(bào)道。
本研究分別以100、200、300、400、500 MPa處理奶豆腐20 min,考察超高壓處理對凍藏奶豆腐的食用品質(zhì)(解凍損失率、pH值、色差、質(zhì)構(gòu))、營養(yǎng)品質(zhì)(水分、蛋白質(zhì)、脂肪及灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù))、感官品質(zhì)以及微觀結(jié)構(gòu)的影響,并優(yōu)選最佳處理?xiàng)l件,為超高壓技術(shù)在奶豆腐加工貯藏提供新的理論支持。
奶豆腐為本課題組自制。
戊二醛(質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%) 上海麥克林生化科技有限公司;磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉(均為分析純)國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
HPP600/5L超高壓食品加工設(shè)備 包頭科發(fā)食品機(jī)械廠;SX2-4-10箱式電阻爐 上海一恒科技有限公司;TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems公司;TM4000 plus臺式掃描電子顯微鏡 日本日立公司。
1.3.1 奶豆腐的制備與預(yù)處理
奶豆腐的制備:原料乳→殺菌(72 ℃、15 s)→冷卻至22 ℃→添加0.05 g/L發(fā)酵劑(科漢森CHN-11)→22 ℃發(fā)酵12.5 h后進(jìn)行凝乳→除奶皮→60 ℃水浴加熱靜置→排乳清→壓制成型→室溫晾曬→真空包裝→成品奶豆腐。
將實(shí)驗(yàn)室自制的奶豆腐在無菌條件下分割成6 cm×6 cm×4 cm的長方體,共分為6 組,每組5 塊,用無菌PA/PE密封袋進(jìn)行真空包裝。
1.3.2 超高壓處理奶豆腐和凍藏條件
將奶豆腐分別在100、200、300、400、500 MPa下處理20 min,處理結(jié)束后迅速凍藏于-18 ℃,以未經(jīng)超高壓處理直接凍藏的奶豆腐為對照組(CK組),凍藏30 d后取出各組樣品進(jìn)行相應(yīng)指標(biāo)測定。
1.3.3 食用品質(zhì)的測定
解凍時(shí)間的測定:將凍藏奶豆腐從冰箱中取出,放在干凈無熱源的操作臺中(約25 ℃)進(jìn)行解凍,把K型熱電偶分別插入奶豆腐上面、左面、前面的中心,每10 min觀察并記錄電子數(shù)顯溫度計(jì)的變化,以平均值表征中心溫度,奶豆腐中心溫度達(dá)到4 ℃為解凍終點(diǎn),繪制解凍曲線。解凍時(shí)間指中心溫度從解凍起點(diǎn)(-18 ℃)上升至解凍終點(diǎn)(4 ℃)所需時(shí)間。
解凍損失率的測定:參考文獻(xiàn)[12]的方法,將凍藏的奶豆腐從冰箱取出后立即稱量質(zhì)量,待解凍結(jié)束后,用濾紙吸干奶豆腐表面殘留的冰水,并再次稱質(zhì)量,按下式計(jì)算解凍損失率。
式中:為解凍前奶豆腐質(zhì)量/g;為解凍后奶豆腐質(zhì)量/g。
pH值的測定:稱取1 g解凍后奶豆腐樣品,切碎后置于盛有10 mL蒸餾水的研缽,研磨成漿狀后用濾紙過濾,取濾液用pH計(jì)測定pH值,每組奶豆腐平行測定3 次后取平均值。
色澤的測定:將奶豆腐從冷凍柜中取出,待其溫度恢復(fù)至室溫,用濾紙擦干表面殘留冰水,將色差儀與奶豆腐盡可能完全接觸,選取3個(gè)方向分別測定樣品的*(亮度)、*(紅綠度)、*(黃藍(lán)度)值。
質(zhì)構(gòu)特性的測定:參考文獻(xiàn)[13]的方法稍作修改。采用兩次壓縮法對奶豆腐進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析。將奶豆腐解凍后分割成2 cm×2 cm×2 cm的正方體,放置在壓縮盤中心,每個(gè)樣品平行測定10 次。質(zhì)構(gòu)儀測定參數(shù)如下:探頭規(guī)格P36R;觸發(fā)力5 g;測前速率1 mm/s;測中速率1 mm/s;測后速率1 mm/s;壓縮比50%。
1.3.4 營養(yǎng)品質(zhì)的測定
水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定參考GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》。脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定參考GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》?;曳仲|(zhì)量分?jǐn)?shù)測定參考GB 5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測定》。蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定參考文獻(xiàn)[14]并稍作修改,采用凱氏定氮法測定奶豆腐的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)。稱取0.5 g奶豆腐樣品、0.3 g硫酸銅、1 g硫酸鉀和10 mL濃硫酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%)于消化管中,將其放在消化爐中,消化溫度為400 ℃,待管內(nèi)物質(zhì)消化至藍(lán)綠色透明液體即可,整個(gè)過程需在通風(fēng)櫥中操作。消化好的樣品冷卻至室溫后,使用全自動(dòng)凱氏定氮儀測定蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)。每組樣品重復(fù)3 次,結(jié)果取平均值。
1.3.5 感官評價(jià)
參考文獻(xiàn)[15]制定感官評分細(xì)則(表1),邀請10 名食品專業(yè)研究人員(5男5女,年齡在24~35 周歲),分別對奶豆腐的外觀色澤、滋味、氣味以及組織狀態(tài)進(jìn)行評分。
表1 感官評分細(xì)則Table 1 Criteria for sensory evaluation of hurood
續(xù)表1
1.3.6 微觀結(jié)構(gòu)的測定
參考文獻(xiàn)[16]的方法并進(jìn)行修改,將奶豆腐切成小塊(厚度為1 mm,直徑約為3~5 mm)放入掃描電子顯微鏡專用2.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))戊二醛固定液中進(jìn)行固定,4 ℃靜置4 h,然后用pH 6.8、0.2 mol/L磷酸緩沖液沖洗3 次,接著依次用40%(均為體積分?jǐn)?shù),后同)、60%、80%的乙醇脫水30 min,95%、100%的乙醇脫水1 h。觀測時(shí)將脫水后的奶豆腐放入液氮中脆斷,用導(dǎo)電膠固定在載物臺上,通過掃描電子顯微鏡觀察其斷面結(jié)構(gòu),電壓15 kV,放大倍數(shù)800 倍。
實(shí)驗(yàn)設(shè)置3個(gè)平行,實(shí)驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用Origin 2019b軟件和AutoCAD 2018軟件作圖,采用SPSS 26軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和單因素方差分析、皮爾遜相關(guān)性分析,采用Duncan檢驗(yàn)進(jìn)行顯著性分析,<0.05表示差異顯著。
2.1.1 超高壓處理對凍藏奶豆腐解凍時(shí)間的影響
各組樣品解凍過程中的溫度變化如圖1所示。對照組及100、200、300、400、500 MPa處理組奶豆腐的解凍時(shí)間分別為298、284、270、254、240、240 min,400、500 MPa處理組奶豆腐的解凍時(shí)間最短,均比對照組縮短了19.46%,由此可知不同處理組的解凍速率存在明顯的差異。相關(guān)研究表明,在高壓處理時(shí),冷凍食品內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對致密,生成了細(xì)小均勻的冰晶,由于這些冰晶體積較小,因此解凍速率較快。由此可知,隨著處理壓強(qiáng)的增加,奶豆腐解凍速率呈現(xiàn)明顯加快的趨勢。
由圖1可知,解凍分為3個(gè)階段。第一階段,奶豆腐中心溫度從-18 ℃迅速上升到-10 ℃,之后上升趨勢較緩。這一階段,各處理組的中心溫度快速升高,且?guī)缀鯖]有差異。第二階段,中心溫度從-10 ℃上升至2 ℃消耗大量時(shí)間,呈現(xiàn)緩慢上升趨勢,處理組400 MPa和500 MPa所用時(shí)間最短,在解凍200 min左右到達(dá)2 ℃,而對照組在270 min時(shí)才到達(dá)2 ℃,消耗時(shí)間最長。李賀強(qiáng)等的研究表明,在解凍的第二階段,食品內(nèi)部冰晶開始融化,熱量為潛熱,溫升速率減慢,且所用時(shí)間越短,越能夠緩解冰晶對蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞,對食品品質(zhì)損害越小。在第三階段,中心溫度變化趨勢又逐漸增大,從2 ℃逐漸上升至4 ℃,迅速完成解凍。
圖1 超高壓處理奶豆腐解凍時(shí)中心溫度的變化Fig. 1 Effect of UHP treatment on the thawing rate of hurood
此外,由圖1可知,當(dāng)解凍時(shí)間一定時(shí),不同處理組中心溫度變化差異明顯。解凍60 min時(shí),未處理組中心溫度為-5.9 ℃,而500 MPa處理組中心溫度已達(dá)到-0.9 ℃;解凍240 min時(shí),400、500 MPa條件下的奶豆腐已完成解凍,而未處理組解凍溫度才達(dá)到-1 ℃,說明超高壓處理后可有效縮短凍藏奶豆腐的解凍時(shí)間。
2.1.2 超高壓處理對凍藏奶豆腐解凍損失率的影響
食品的保水性通常與其質(zhì)量有著密切的關(guān)系,凍藏食品的解凍損失率是衡量食品中冰晶破壞組織結(jié)構(gòu)程度的重要指標(biāo),一般可用于表示食品保水性。不同壓強(qiáng)下凍藏奶豆腐的解凍損失率如圖2所示。
圖2 超高壓處理對奶豆腐解凍損失率的影響Fig. 2 Effect of UHP treatment on the thawing loss rate of frozen hurood
從圖2可以看出,300、400、500 MPa處理組的解凍損失率顯著低于其他處理組(<0.05),分別為3.5%、3.6%和3.6%,表明不同壓強(qiáng)處理對凍藏奶豆腐的解凍損失率有明顯影響。其中對照組的解凍損失率最大,為5.3%,這是因?yàn)閷⒛潭垢苯釉?18 ℃凍藏,形成了大小各異、分布不均勻的冰晶,并且因凍結(jié)速率慢,生成較多較大體積的冰晶,對奶豆腐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成破壞。實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),經(jīng)高壓處理的奶豆腐會自動(dòng)排出很多乳清,這部分乳清保留在包裝袋中,但在凍藏30 d后,高壓強(qiáng)處理的奶豆腐仍比對照組的解凍損失率低,這意味著在凍藏及解凍過程,經(jīng)過超高壓處理的奶豆腐失水率遠(yuǎn)低于對照組。
2.1.3 超高壓處理對凍藏奶豆腐pH值的影響
由表2可知,對照組奶豆腐的pH值為5.11,隨著處理壓強(qiáng)的增加,100、200、300、400、500 MPa處理組的pH值分別比對照組增加了0.20%、0.59%、0.98%、1.57%、1.57%。Ozturk等研究表明,超高壓處理會在一定條件下提高pH值,原因可能是超高壓處理導(dǎo)致不溶性磷酸鈣發(fā)生溶解,釋放出磷酸根離子并與氫離子結(jié)合,最終提高pH值。還可能是促進(jìn)了非酸性分解產(chǎn)物和游離氨基酸形成以及蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生堿性物質(zhì)的綜合效應(yīng)導(dǎo)致。除此以外,Koca等發(fā)現(xiàn)超高壓處理對干酪pH值的影響取決于干酪的類型和處理壓強(qiáng),隨著壓強(qiáng)的增加,這種效應(yīng)更加明顯。在加壓后,膠束磷酸鈣發(fā)生部分解離,導(dǎo)致pH值進(jìn)一步升高,酪蛋白膠束或酪蛋白乳清蛋白聚集體解體。
表2 超高壓處理對奶豆腐pH值的影響Table 2 Effect of UHP treatment on the pH of hurood
2.1.4 超高壓處理對凍藏奶豆腐色澤的影響
色澤是衡量食品品質(zhì)的重要指標(biāo),也是影響消費(fèi)者購買欲的重要因素。不同處理組奶豆腐的*、*、*值如表3所示。實(shí)驗(yàn)過程中觀察發(fā)現(xiàn),較低強(qiáng)度超高壓處理的奶豆腐與對照組顏色相近,且在200 MPa和300 MPa高壓下處理20 min的奶豆腐顏色幾乎沒有差別。另外,奶豆腐在500 MPa下加壓20 min,奶豆腐顏色變化明顯,呈淡黃色,*值的變化與觀察結(jié)果一致,對照組和500 MPa處理組*值分別為14.33和17.40。超高壓處理對奶豆腐的*值無顯著影響,而對*和*值有顯著影響,這與Okpala、Juan等的研究結(jié)果相一致。Juan等的研究發(fā)現(xiàn),高壓處理馬蘇里拉干酪的光吸收特性由于微觀結(jié)構(gòu)的變化而發(fā)生了改變。事實(shí)上,與低壓處理(0~300 MPa)相比,經(jīng)400 MPa和500 MPa處理的奶豆腐具有更致密的結(jié)構(gòu)。因此,顏色的變化可能與奶豆腐的結(jié)構(gòu)變化有關(guān)。并且在不同干酪品種中,相同壓強(qiáng)下得到的結(jié)果也有可能相反,超高壓引起顏色變化的程度也取決于干酪類型。
表3 超高壓處理對奶豆腐色澤的影響Table 3 Effect of UHP treatment on the color of hurood
2.1.5 超高壓處理對凍藏奶豆腐質(zhì)構(gòu)特性的影響
干酪的質(zhì)構(gòu)特性與風(fēng)味均是區(qū)分干酪品種以及消費(fèi)者選擇干酪的重要指標(biāo)之一。由圖3可知,與對照組相比,超高壓處理組奶豆腐的硬度,彈性,咀嚼度和內(nèi)聚性均成上升趨勢,且隨著壓強(qiáng)增加,100~500 MPa各處理組奶豆腐硬度依次增加了1.05%、8.55%、52.79%、116.72%、93.66%,咀嚼度依次增加了5.40%、40.80%、62.70%、150.75%、145.65%,總的來說,與對照組相比,300 MPa及以上壓強(qiáng)處理的奶豆腐質(zhì)地緊密、較硬、不易發(fā)散掉渣,略帶彈性,口感筋道更有嚼勁。Juan、Evert-Arriagada等也得出類似的結(jié)論。Okpala等發(fā)現(xiàn)超高壓處理后的干酪呈現(xiàn)比較規(guī)則的微觀結(jié)構(gòu),大小均勻的脂肪球分布在致密的蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。在超高壓的作用下,蛋白質(zhì)的體積減小并且形成了緊密的蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。但100 MPa壓強(qiáng)水平下奶豆腐的質(zhì)地與對照組相似,差異不顯著(>0.05)。Ozturk等研究結(jié)果表明500 MPa和600 MPa處理下的低鈉、低水分、半脫脂馬蘇里拉奶酪樣品明顯變軟,與本研究結(jié)果略有不同,一方面可能是由于高壓加快了不溶性鈣的溶解速率;另一方面可能是超高壓處理破壞了較弱的疏水間相互作用。由此可知,超高壓對干酪制品質(zhì)構(gòu)特性的影響不僅取決于壓強(qiáng),也取決于干酪制品的種類。此外,干酪制品的質(zhì)地也由蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和脂肪滴的分布決定,通過一定強(qiáng)度的超高壓處理可有效保持其質(zhì)地。
圖3 超高壓處理對奶豆腐質(zhì)構(gòu)特性的影響Fig. 3 Effect of UHP treatment on the textural characteristics of hurood
2.2.1 超高壓處理對凍藏奶豆腐水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響
水分是影響干酪制品口感和貨架期的重要因素,適當(dāng)?shù)乃挚梢杂行岣呦M(fèi)者對其喜愛程度。自制奶豆腐水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為57.44%,由圖4可知,隨著壓強(qiáng)的增加,奶豆腐的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)也依次增加,400 MPa和500 MPa超高壓處理奶豆腐樣品的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于對照組(<0.05);與對照組相比,經(jīng)超高壓處理的奶豆腐具有更好的保水性,凍藏結(jié)束后,其水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于未經(jīng)處理的奶豆腐,與Koca等的研究結(jié)果一致。水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加的原因可能是,壓強(qiáng)的增加導(dǎo)致蛋白質(zhì)發(fā)生變性,將奶豆腐中的部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水。說明適當(dāng)?shù)膲簭?qiáng)引起蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化,增強(qiáng)蛋白質(zhì)和水分子之間的相互作用,使水的流動(dòng)性減弱,延緩了凍藏過程中水分流失。
圖4 超高壓對凍藏奶豆腐水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Fig. 4 Effect of UHP treatment on the water content of hurood
2.2.2 超高壓處理對凍藏奶豆腐脂肪、灰分、蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響
各處理組奶豆腐脂肪、灰分、蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)如表4所示,超高壓處理可較好地維持奶豆腐脂肪、灰分、蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)。不同壓強(qiáng)處理的奶豆腐蛋白質(zhì)和脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)與對照組差異不顯著(>0.05),表明超高壓處理沒有造成營養(yǎng)物質(zhì)損失,但也有研究表明,超高壓處理可以促進(jìn)Feta干酪的成熟,加速Feta干酪成熟期間脂肪和蛋白質(zhì)的降解,改善其風(fēng)味。由表4可知,隨著壓強(qiáng)的增大,奶豆腐的灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)較對照組明顯提升,其中500 MPa處理組的灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,這與Evert-Arriagada等的研究結(jié)果一致,500 MPa超高壓處理后的鹽水奶酪與未處理組在相同條件下貯藏1 d,不同處理組脂肪和蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)均沒有顯著性差異(>0.05),但在貯藏7 d后總固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加。對照組奶豆腐的灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低的原因可能是直接凍藏形成的大冰晶嚴(yán)重破壞奶豆腐結(jié)構(gòu),使部分物質(zhì)隨著乳清流出。
表4 超高壓處理對奶豆腐脂肪、灰分、蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Table 4 Effect of UHP treatment on the fat, ash and protein contents of hurood
對奶豆腐樣品進(jìn)行感官評價(jià),由圖5可以看出,對照組和100 MPa處理組奶豆腐的感官評分顯著低于其他處理組(<0.05),說明超高壓處理對凍藏奶豆腐風(fēng)味及組織狀態(tài)有顯著改善。評定人員發(fā)現(xiàn)400 MPa和500 MPa處理組的奶豆腐中有輕微的苦味,奶豆腐中的苦味是蛋白質(zhì)水解生成短疏水肽造成的。這種輕微的苦味在人們可接受的范圍,不會對其感官評分造成影響。對照組及100 MPa處理組的奶豆腐味道發(fā)酸,且質(zhì)地松散、口感較差,可能是因過度的脂肪分解而導(dǎo)致形成酸味;200 MPa和300 MPa處理組的奶豆腐味道也發(fā)酸,但松散程度沒有對照組及100 MPa處理組嚴(yán)重。300 MPa及以上壓強(qiáng)處理的奶豆腐更有彈性,質(zhì)地沒有那么松散,相比對照組表面更光滑,因此可通過一定強(qiáng)度的超高壓處理來提高奶豆腐的感官特性。
圖5 超高壓處理對奶豆腐感官品質(zhì)的影響Fig. 5 Effect of UHP treatment on the sensory quality of hurood
將壓強(qiáng)、解凍時(shí)間、水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)、*值、質(zhì)構(gòu)特性及pH值間進(jìn)行皮爾遜相關(guān)性分析。由表5可知,壓強(qiáng)與解凍時(shí)間呈極顯著負(fù)相關(guān)(<0.01),相關(guān)系數(shù)為-0.982,與*值也呈極顯著負(fù)相關(guān)(<0.01);此外,壓強(qiáng)與水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)、硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼度和pH值均極顯著正相關(guān)(<0.01)。并且奶豆腐的硬度和彈性與咀嚼度間也有極顯著的正相關(guān)性(<0.01),這表明奶豆腐的硬度和彈性增加時(shí)其咀嚼度也增大。這些結(jié)果進(jìn)一步表明,通過改變壓強(qiáng)可有效調(diào)控凍藏奶豆腐的品質(zhì)特性。
表5 壓強(qiáng)與凍藏奶豆腐各品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果Table 5 Correlation analysis between UHP treatment at different pressures and chemical and textural properties of hurood
不同壓強(qiáng)對凍藏奶豆腐微觀結(jié)構(gòu)的影響不同。由圖6可知,800 倍視野下觀察發(fā)現(xiàn)100 MPa處理組的微觀結(jié)構(gòu)幾乎與未加壓奶豆腐相似,結(jié)構(gòu)較松散且分布不均勻、不同大小和形狀的孔洞無規(guī)則分布。然而,經(jīng)過超高壓處理的奶豆腐微觀結(jié)構(gòu)顯示出一種聚合的蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并且孔洞直徑范圍變窄,當(dāng)壓強(qiáng)從200 MPa增加到500 MPa,孔洞直徑變小且分布越來越均勻,結(jié)構(gòu)變得緊密,300 MPa處理后的SEM圖像孔洞直徑明顯變小,繼續(xù)增加壓強(qiáng)到500 MPa時(shí),表面孔洞直徑更小且密集,這與Serrano等的研究結(jié)果類似。
圖6 超高壓處理對奶豆腐微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig. 6 Effect of UHP treatment on the microstructure of hurood
奶豆腐在排乳清和攪拌的過程中擠入部分空氣導(dǎo)致內(nèi)部形成大小不一的孔洞,使蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較松散,但隨著壓強(qiáng)的增加,內(nèi)部空氣被排出,較大的孔洞逐漸消失或形成了較小的孔洞,奶豆腐結(jié)構(gòu)變得連續(xù)而緊密。另外,姜妹等的研究表明,超高壓處理可能誘導(dǎo)蛋白發(fā)生變性、蛋白結(jié)構(gòu)破壞及蛋白質(zhì)分子內(nèi)和分子間作用力發(fā)生改變,二級結(jié)構(gòu)中主要是-螺旋結(jié)構(gòu)被破壞,導(dǎo)致其蛋白質(zhì)與脂肪間結(jié)構(gòu)邊界模糊,相互之間結(jié)合得更加緊密。綜上,對照組和100 MPa處理組奶豆腐的蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)間隙較大且破壞程度較嚴(yán)重,400 MPa和500 MPa處理組奶豆腐的蛋白間隙較小,對其保護(hù)作用較好。
通過研究不同壓強(qiáng)處理奶豆腐凍藏后品質(zhì)特性的變化,得出以下結(jié)論:隨著壓強(qiáng)的升高,處理組奶豆腐的解凍速率明顯增快,400、500 MPa所需解凍時(shí)間最短;與對照相比300、400、500 MPa解凍損失率顯著降低;超高壓處理不會對奶豆腐的營養(yǎng)物質(zhì)造成損失,且會一定程度提高保水性;同時(shí),超高壓處理壓強(qiáng)與奶豆腐硬度、咀嚼度、彈性和內(nèi)聚性各參數(shù)呈極顯著正相關(guān)(<0.01),處理后色澤整體呈白色,具有奶豆腐特有的奶香味且乳香濃郁、口感微酸,質(zhì)地緊密、較硬,略帶彈性,與對照組相比更光滑平整且有嚼勁;分析微觀結(jié)構(gòu)可知,隨著處理壓強(qiáng)的提升,奶豆腐結(jié)構(gòu)更致密。
綜上,400、500 MPa超高壓處理組整體上對改善凍藏奶豆腐的品質(zhì)有較顯著的效果,本研究結(jié)果可為超高壓處理奶豆腐提供一定的理論依據(jù)及數(shù)據(jù)參考。