无凝固剂发酵豆腐生产工艺的初探

乔支红，许荣华，程永强

（1.北京联合大学旅游学院，北京 100101;2.中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083）

随着人们生活水平的提高，对食品营养性满足的情况下更关注食品的安全性，开始追求绿色、无添加剂、纯天然的食品。豆腐是深受人们喜爱的食品之一，其价廉物美，营养丰富食用方便。在豆腐制品加工过程中，需经过大豆浸泡、制浆、豆浆凝固与成型等几道工序，基中豆浆凝固是主要环节之一［1］。凝固剂是豆浆凝固不可缺少的化学物质。目前，用于豆浆的凝固剂主要有盐类、酸类及酶类［2］。从安全性来说，酶类凝固剂较其它两种安全。然而，由于酶作用的条件较为苛刻，生产操作中不易控制，生产成本高且由于酶法凝固豆腐坯在质构上与传统盐类凝固剂凝固的豆腐坯有很大不同，因此，目前用于生产上的凝固剂主要以盐类和酸类为主。其中酸类凝固剂主要是葡萄糖酸内酯，近年来，在此凝固剂的基础上添加各种蔬菜或水果汁制作豆腐的研究也较多［3－6］，而直接以乳酸菌发酵豆浆制作豆腐的报道仍较少。

本研究拟在不添加任何凝固剂的情况下，通过有益乳酸菌发酵豆浆，并对发酵的豆浆进行二次加热后压制而直接制作豆腐，通过研究发酵豆浆pH、加热温度及时间对豆腐出品率及凝胶强度的影响，探讨该豆腐生产加工的关键因素及可行性;利用综合感官评价的方法，对该豆腐及普通卤水豆腐进行综合感官的比较研究，探讨该加工方法制作的豆腐的市场可接受性。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

大豆:中黄13，购于北京农科院谷物研究所，常温贮藏;氯化镁（MgCl2·6H2O），乳酸（L－lactic acid）食用级:北京天竹鸟食品添加剂有限公司;实验菌株:S15乳酸菌（Weissella confusa）（实验室自行分离筛选）;培养基:MRS乳酸菌培养基。

FSM－100分离式磨浆机 沈阳市第三机械制造厂;通电加热设备 日本Frontier Engineering公司;BK－41循环恒温水浴锅 日本Yamato公司;101A电热鼓风干燥箱 上海市实验仪器总厂;YMQ.L31.4000高压灭菌锅 北京将台医疗设备厂;F－23 pH计 日本崛场制作所;SK－M均质机 日本协力理工;RT－2002D流变仪 日本 FUDOH RHEOTECH;HPS－250低温培养箱 哈尔滨市东明医疗仪器厂。

1.2 实验方法

1.2.1 豆浆发酵剂的制备 S15乳酸菌活化:用无菌吸管吸取4mL配制好的MRS液体培养基于试管中，塞好棉塞，经121℃，20min灭菌，冷却至37℃以无菌方式接种甘油保存菌种（S15乳酸菌），在37℃保温培养24h后，以2%的接种量接入新的灭菌MRS液体培养基中37℃培养12h，吸取菌液于紫外分分光度计600nm下调整OD值为1.0（菌浓度107cfu/mL）。然后以2%的接种量接入4mL的灭菌豆浆中（豆浆中菌浓度为8.0×105cfu/mL）于37℃保温培养12h，连续培养2次，用作种子发酵剂。

扩大培养:将已活化好的试管菌种以无菌操作方式按2%的接种量接入装有100mL的灭菌豆浆的三角瓶中放入恒温培养箱中37℃保温培养12h后豆浆凝固。取出放入0～5℃的冰箱中以备用。

1.2.2 乳酸菌发酵豆腐及卤水豆腐的制备

1.2.2.1 卤水豆腐（对照） 将原料进行精选、除杂后，准确称取500g大豆，清洗后用三倍于大豆（重量比）的自来水于室温（25～28℃）下浸泡8～10h，沥干后，用8倍于大豆干重的自来水于离式磨浆机进行磨浆，将所得豆浆用120目滤布进行过滤，得生豆浆，然后用通电加热设备，以1.81℃/s的加热速率将生豆浆加热至95℃，保持5min，得熟豆浆。

待豆浆温度冷却到80℃，量取1000mL熟豆浆于不锈钢盆中，将盆放入80℃的恒温水浴中，然后将30mL 0.5mol/L的氯化镁溶液，缓慢加入熟豆浆中，并轻轻搅拌，直至豆浆凝固物出现停止搅拌，保温静置20min后破脑压制。用11cm×7cm×6cm（L×W×H）的底部与四周有孔的塑料敞口容器（内铺有纱布作为豆腐包布）作为成型盒，然后用2.6kg重的方形铁块压制15min。即得卤水豆腐。将豆腐迅速放于超净台中，以备微生物分析用。

1.2.2.2 乳酸菌发酵豆腐 量取1000mL刚刚加热好的熟豆浆（熟豆浆制取方法同1.2.2.1）于灭菌的1000mL的大三角瓶中，立即用无菌封口膜封口，然后将三角瓶放于冷水盆中进行冷却，直至冷却至37℃左右，然后于超净台中，以无菌操作方式按2%的接种量将扩大培养好的豆浆发酵剂接入冷却豆浆中，于37℃恒温培养箱中培养3～6h，取出三角瓶将发酵豆浆倒入通电加热设备中加热（95℃ 5min）然后将加热好的豆浆按照1.2.2.1中卤水豆腐的压制成型方法即得乳酸菌发酵豆腐。

1.2.3 不同pH豆浆对豆腐脑花、凝胶形成及豆腐出品率的影响 取五个大烧杯，每个大烧杯中装入1000mL冷却后的熟豆浆，用乳酸将五个烧杯中的豆浆分别调为 pH 5.0，5.5，5.8，5.9，6.0，然后将调好的五种豆浆分别倒入通电加热设备中加热（95℃ 5min），将加热好的豆浆按照1.2.2.1中卤水豆腐的压制成型方法即得不同pH豆浆制作的豆腐。以未调pH的豆浆（pH 6.8）按照1.2.2.1卤水豆腐的制作方法制作豆腐，作为对照。然后分别称重并记录。于流变仪上测定凝胶强度。

1.2.4 发酵豆浆不同的二次加热温度及时间对豆腐凝胶形成及豆腐出品率的影响 发酵豆浆分别采用80℃加热 2min、5min;95℃加热 2min、5min;100℃加热2min、5min三个加热处理条件于通电加热设备中加热，然后按照1.2.2.1中卤水豆腐的压制成型方法制作成豆腐，以卤水豆腐为对照。分别称重并记录。于流变仪上测定凝胶强度。

1.2.5 豆腐凝胶强度及出品率的测定 豆腐凝胶强度以豆腐的硬度表示，测定条件［7］:样品 D2.5cm×2.0cm;up＆ down程序，探头 D2.5cm，量程200g－2kg，载物台速度60mm/min，样品压缩1cm左右，即变形50%。每个样品测定6次。

豆腐出品率:以1000mL豆浆制备的豆腐的重量（g）表示。

1.2.6 豆腐感官评定的步骤及方法 参照GB/T14159。挑选13位学生，9位女性，4位男性，年龄在22～35岁之间。感官评定前先对评审员进行豆腐相关知识的培训，使他们对豆腐凝胶食品的感官评价用语有清楚的理解，对豆腐的各种感官特性有区别、分析和判断的能力，并且对各种特性的程度具有一定的表现能力。感官评价前将试样用3位随机数字对试样进行编号，并放入带有编号的纸盘中，在光线良好、有隔板的实验室进行感官评价，感官评定方法及评定标准见表1。

1.3 数据处理

数据柱状图采用Excel2007制作，数据统计采用SPSS 19.0进行ANOVA单因素方差分析及Ducan’s多重检验（p＜0.05），数值以均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 不同pH对豆花形成的影响

豆花也称“脑花”，是豆浆中加入凝固剂后凝固而形成的。多数研究者认为脑花的形成受豆浆浓度、温度、凝固剂浓度以及豆浆pH的影响，进而影响豆腐的品质［8－11］。因此，本研究在制作豆腐过程中观察了不同pH豆浆在二次加热过程中豆花的形成情况，结果如图1所示:

从图1可以很直观的看出:除对照pH 6.8（以卤水为凝固剂点浆而形成）外，豆浆pH从6.0到5.0，所形成的豆花以由大到小的规律变化，豆浆pH5.5豆花较小，甚至5.0时，基本没有豆花块，而是小小的颗粒状的豆浆凝固物。这是由于豆浆pH越接接近大豆蛋白的等电点pI（4.0～4.5），大豆蛋白分子间的结合力相对加强，相互结合的速率加快，容易堆扎在一起，造成凝固物收缩，质构粗糙，形成颗粒状的结构［12－13］。豆浆 pH 越低，形成的豆花质地越粗糙，制作的豆腐质构越差，因此，豆浆的pH为5.8～6.0之间较为合适。

表1 豆腐感官评分标准Table 1 Standard of sensory evaluation of tofu

图1 不同pH下豆花形成情况Fig.1 Illustrations of soymilk－coagulant at different pH of soymilk

2.2 不同pH对豆腐凝胶强度及出品率的影响

2.2.1 不同pH下豆腐出品率的变化 从图2可以明显看出，除对照pH6.8（以MgCl2为凝固剂）外，随着豆浆pH的下降，豆腐出品率也随之下降，当豆浆pH为6.0及5.9时，豆腐含水量较高，相应的出品率较高，在实际实验操作中发现，当以同样的压力及时间对普通卤水豆腐、豆浆pH为6.0及5.9制作的豆腐进行压制时，后两者豆腐中的水难以排出，因而其出品率较高。这是因为豆浆pH在5.9～6.0时，加热时大豆蛋白与水的结合力较强，而使得在加压泄水时难以排出。当豆浆pH下降到5.5和5.0时，豆腐含水量低，相应的出品率也降低，豆腐组织结构较粗糙，当切开时，切面呈颗粒状而不像pH6.0及5.9时切面细腻光滑（图3）。

图2 不同pH下豆腐的出品率Fig.2 Yield of tofu prepared with different pH of soymilk

图3 不同pH下豆腐切面情况Fig.3 The texture of tofu prepared with different pH of soymilk

2.2.2 不同pH下豆腐硬度的变化 从图4可以看出，除对照（pH6.8）外，随着豆浆pH的下降，豆腐的硬度逐渐增加，当pH下降到5.0时，豆腐的硬度达最大，通过统计分析，得知显著高于其它豆腐（p＜0.05），在实际品尝实验中，发现当放入口中咀嚼时，明显感觉较硬，组织结构较粗糙，渣滓感较强，且干涩，酸味较严重，无法食用。当豆浆pH为5.9及6.0时，制作的豆腐的硬度最低，当将其放入口中咀嚼时，无明显的酸味，基本不失豆腐特有的风味，然而明显感觉软，与我国南豆腐口感相似，没有嚼劲;当豆浆pH为5.8时，豆腐的硬度与对照（即普通卤水豆腐）基本一致，无明显差异（p＞0.05），处于最硬与最软之间，吃起来软硬适中。

表2 两种豆腐之间感官评定结果Table 2 The sensory scores of the tofu

图4 不同pH下豆腐的硬度Fig.4 The hardness of tofu prepared with different pH of soymilk

综上分析可知:当豆浆pH为5.8～6.0之间，都可以制成可被消费者认可的豆腐。所以本研究将乳酸菌发酵豆浆的终点pH定为5.8～6.0之间。

2.3 不同二次加热温度及时间对豆腐凝胶强度及出品率的影响

从图5、图6中可以明显看出，加热温度及时间对豆腐的凝胶强度及出品率都有不同程度的影响。随着加热温度的增加，豆腐的出品率逐渐降低，豆腐的硬度逐渐增加。这与Beddows［14］研究豆浆的凝固时，得出的结果一致。从图中也可以看出，当发酵豆浆以80℃加热时，所得湿豆腐得率显著高于95℃及100℃加热时的豆腐得率，相应所得豆腐的硬度显著低于后两者加热处理条件下所得豆腐的硬度。

图5 不同二次加热温度及时间对豆腐硬度的影响Fig.5 The effects of different heating temperature and time on hardness of tofu

图6 不同二次加热温度及时间对豆腐出品率的影响Fig.6 The effects of different heating temperature and time on yield of tofu

加热时间对豆腐的硬度及出品率也有影响，随着加热时间的增加，豆腐的出品率降低，相应的硬度有所增加。本研究与李里特等［15］的研究结果一致。然而Cai等［16］的研究表明:凝固时间越长，豆腐的水分含量越大。目前对于豆浆凝固温度及时间对豆腐凝胶形成及出品率的影响还有一些不一致。尤其在豆浆pH偏离中性的情况下豆浆加热凝固的温度及时间对豆腐凝胶形成及出品率的影响还未见详细报道。这其中的机理还有待进一步研究探讨。

通过本研究可以得出:豆浆pH在5.8～6.0的范围内，80℃加热发酵豆浆时，所得豆腐的得率高，但质构软，对消费者来说，口感较差。当以100℃加热发酵豆浆时，所得豆腐的得率低，对生产者来讲利润太低。因此，综合考虑，本研究确定选用95℃加热5min作为发酵豆浆的最佳凝固温度及时间。

2.4 乳酸菌发酵豆腐与普通卤水豆腐感官品质的差异性分析

从表2中可以看出，乳酸菌发酵豆腐与普通卤水豆腐总体接受性的感官评分上稍有不同，但经过统计分析发现两者的差异不显著（p＜0.05），说明，乳酸菌发酵豆腐是可以被消费者所认可的。乳酸菌发酵食品人们首先会想到它的酸味如何?能否被人接受?尤其豆腐是乳酸菌发酵而成，还能吃吗?等等一系列问题，因此本研究将酸味作为豆腐感官的一项评价指标。结果发现，人们在品尝时并未感觉到明显的酸味，多数人认为与普通卤水豆腐区别不大。

3 结论

本研究利用乳酸菌发酵的豆浆在不添加任何凝固剂的情况下，通过对发酵的豆浆二次加热后压制泄水制作豆腐，研究了发酵豆浆pH及二次加热温度、时间对豆腐凝胶强度及出品率的影响，同时对两种豆腐进行了感官评价，结果表明:乳酸菌发酵豆浆的终点pH为5.8～6.0，发酵豆浆二次加热的温度及时间为95℃加热5min时制得的豆腐出品率及凝胶强度较好，表明此制作方法可行。综合感官评分与普通卤水豆腐无明显差异，可被消费者接受。

这种加工方法一方面简化了豆浆通过添加凝固剂凝固的繁琐步骤，提高生产效率，且有很好的生产可操作性;另一方面，避免添加凝固剂时带入豆浆的微生物及凝固剂本身的微生物，从而有利于提高豆腐的保质期，同时满足了人们对食品安全性的要求。本研究也为发展传统大豆食品，开发新产品提供了理论依据。

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