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发布时间:2020-06-21 08:17:37

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作者:赵良忠、尹乐斌 著

出版社:化学工业出版社

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豆制品加工技术

豆制品加工技术试读:

前言

我和刘明杰先生合著的《休闲豆制品加工技术》出版后,得到了国内外同行的广泛认可,但也有不少业界的朋友给我提了很多很好的意见,并建议我再写一本更加全面的关于豆制品加工技术的专著,供国内豆制品企业的技术人员参考。我深感豆制品加工技术的博大精深,同一款产品不同地区加工方法不同,同一款产品不同企业使用的生产设备也不一样,而我不可能也没办法面面俱到,怕因我的遗漏而误导同行,所以迟迟不敢动笔。

2016年,化学工业出版社的编辑向我约稿,建议我针对国内豆制品行业现状和发展需要,写一本实用性较强的《豆制品加工技术》专著,时逢我校与北京康得利智能科技有限公司组建“北京康得利-邵阳学院豆制品联合实验室”,与中国食品工业协会豆制品专业委员会签订了战略合作协议并联合主办“豆制品工艺师培训”。借助这些平台,在林最奇先生和吴月芳女士的帮助下,国内外豆制品行业的技术专家和生产企业近100人先后来到我们实验室交流、学习,让我有机会接触到了许多从事豆制品研究、生产的同行,并与他们进行了深入交流,深切地感受到他们对豆制品生产技术的渴求。于是,我决定以我们实验室的研究成果为主线,完成《豆制品加工技术》书稿,抛砖引玉,为我国豆制品行业的发展尽一份力量。

本书写作的分工是第一章赵良忠、孙菁,第二章赵良忠、李明,第三章赵良忠、陈楚奇、周晓洁,第四章赵良忠、谢灵来,第五章赵良忠、陈浩、徐丽,第六章赵良忠、尹乐斌、周晓洁,第七章赵良忠、尹乐斌、张臣飞,第八章赵良忠、谢乐、秦旋旋,第九章赵良忠、周小虎、李明,统稿由尹乐斌、李明完成,审稿由赵良忠完成。康得利公司的徐丽女士审校了相关图表,邵阳学院豆制品方向的研究生在本书成稿的过程中提供了基础资料,在此对大家的辛勤劳动表示衷心感谢。

最后,要感谢国内外的同行们,你们谦虚地回答了我不时提出的问题,并允许我引用了你们公开发表的资料。

由于时间仓促,加之本人水平有限,书中不足之处在所难免,欢迎批评指正,并敬请谅解。赵良忠2018年12月第一章 绪论第一节 大豆制品概述和发展前景一、大豆起源及其食用历史

文献表明,我国人民栽培大豆已有5000年的历史,我国古代称大豆为“菽”,《诗经》“中原有菽,庶民采之”。出土的殷墟甲骨文中就有“菽”字的原体,山西侯马出土的2300年前的文物中,就有10粒黄色滚圆的大豆。豆制品作为中华民族的传统食品,在我国已有2000多年的生产食用历史,深受广大消费者的喜爱。

豆制品包括豆腐、豆腐丝、腐乳、豆浆、豆花、豆豉、酱油、豆芽、豆肠、豆筋、豆鱼、羊肚丝、猫耳、素鸡等传统产品。随着科学技术的发展,大豆生产加工技术的不断提升,大豆多糖、大豆异黄酮、大豆卵磷脂、大豆蛋白等新型豆制品不断涌现,在很大程度上充实了我国豆制品的种类。

豆制品可以分为两大类,即发酵性豆制品和非发酵性豆制品。发酵性豆制品是以大豆为主要原料,经微生物发酵而成的豆制品,产品具有特殊的风味,如豆酱、酱油、腐乳、豆豉等。非发酵性豆制品是指以大豆或其他杂豆为原料制成的豆腐,或豆腐再经卤制、熏制、炸卤、干燥等加工工艺而制成的豆制品,如豆腐丝、豆腐皮、豆腐干、腐竹、素火腿等。二、大豆制品营养价值概况

大豆蛋白质含量高达37%~42%,从氨基酸组成来看,大豆蛋白质也是较为理想的,人体不能合成而必须从食物中摄取的8种必需氨基酸,大豆除蛋氨酸较少外,其余均较多,特别是赖氨酸含量较高,每克蛋白质中为63.4mg,比小麦粉高1.4倍,略低于蛋清(69.8mg)、牛肉(79.4mg)。衡量蛋白质的价值,可以采用若干数值来对比,一是氨基酸分数,以全蛋、人奶、牛肉、鱼为100,而大豆为74,高于大米(66.5)、小米(63)、全麦(53)、玉米(49.1)等作物。二是蛋白质的生物价,以完全蛋白质为100,则普通干大豆为57,熟大豆为64,虽然低于鸡蛋(94)、牛奶(85)、大米(76)、猪肉(74)和小麦(67),但经过加工,其生物价明显提高,如豆腐为65~69,脱脂豆粉为60~75,豆乳为79,分离蛋白可达81。三是蛋白质的消化率,蛋类为98%,肉类为92%~94%,米饭为82%,面包为79%,大豆虽仅为60%,但加工后的大豆粉增至75%,豆乳86.35%,豆腐高达92%~96%,分离蛋白可达97%。这些都说明大豆,特别是经过加工后的豆制品营养价值是十分丰富的。

大豆不仅蛋白质丰富,而且其油脂质量优良,不饱和脂肪酸占80%以上,人体所必需的亚油酸含量达50.8%。大豆中含有1.8%~3.2%的磷脂,可降低血液中的胆固醇含量、血液黏度,促进脂肪吸收,有助于防止脂肪肝和控制体重。大豆中的矿物质含量也很丰富,磷、钾、钙、铁、锰、锌、铜、硼等9种元素共占籽粒干重的2.7%,尤其是钙的含量较高,为0.23%。三、大豆制品发展前景

2015年,我国用于食品工业的大豆量约1150万吨,比2014年增加4%左右。其中用于传统豆制品加工的大豆占50%左右,约为600万吨;用于其他食品加工的占20%左右;直接食用的占30%左右。2007~2012年,大豆食品产业的投豆量一直增长,2013~2014年,进入盘整和略有下降期,2015年则开始恢复性增长。50强企业中,中部和南方等地的豆制品规模企业相对集中;按照产品品类来看,以生产豆腐等生鲜为主要产品的综合类企业共23家,约占到50强企业的一半,同时这些企业表现出较平稳上升的发展态势;以生产休闲豆腐干为主的企业有16家;以生产豆浆(含液态豆浆和豆浆粉)为主的企业有7家;发酵豆制品等其他豆制品企业4家。豆腐等生鲜类大豆食品在我国百姓餐桌上很常见,总体消费量保持稳定增长。规模企业生鲜豆制品的产量增长速度较快,反映了生鲜豆制品开始向规模企业集中。生鲜豆制品的生产企业在各城市均有分布,但发展状况南方优于北方。品牌企业若想扩张,需采取异地建厂模式来完成市场布局,并以中心工厂为依托,合理确定消费半径,做好物流配送,缩短产品与消费者之间的距离。日本注重对豆腐等生鲜豆制品的研发,新产品花样繁多,不仅根据消费人群的不同,开发符合其喜好的包装,而且根据不同消费需求开发丰富的品类,值得中国借鉴。

随着生活水平的不断提高和人们对豆制品认识加深,豆制品越来越受到消费者的喜爱,特别是休闲化的豆制品异军突起。休闲豆腐干成为我国大豆食品产业发展最快的一类产品。在我国豆制品品牌企业前50强当中,以休闲豆腐干为主的企业占到了近三分之一,有些企业的休闲豆腐干类产品年销售额达到1亿元以上。休闲豆腐干产品的出现,使得四川、湖南、重庆等地的大豆食品业迅速崛起,规模企业猛增,市场占有率提高较快。

 在当今时代,人们的饮食习惯由温饱型向健康型改变,食品从业者应该充分运用现代科学技术手段,研究大豆及其组成,开发出更多、更好的大豆制品,让豆制品这个古老而又现代的行业,焕发出时代的光芒。第二节 大豆营养学特性一、基本化学成分1.蛋白质

大豆蛋白质的含量因品质、栽培时间和栽培地域不同而变化,一般而言,大豆蛋白质的含量为35%~45%。

根据蛋白质的溶解特性,大豆蛋白质可分为非水溶性蛋白质和水溶性蛋白质,水溶性蛋白质为80%~90%。水溶性蛋白质可分为白蛋白和球蛋白,二者的比例因品种及栽培条件不同而略有差异,一般而言,球蛋白占主要比例,约为90%。

根据生理功能分类法,大豆蛋白质可分为储藏蛋白和生物活性蛋白两类。储藏蛋白是主体,约占总蛋白质的70%(如7S大豆球蛋白、11S大豆球蛋白等),它与大豆的加工性能关系密切;生物活性蛋白包括胰蛋白酶抑制剂、β-淀粉酶、红细胞凝集素、脂肪氧化酶等,虽然它们在总蛋白质中所占比例不多,但对大豆制品的质量却非常重要。

大豆蛋白质主要由18种氨基酸组成,其中还包含人体所需的8种必需氨基酸,只是赖氨酸相对稍高,而蛋氨酸、半胱氨酸含量略低,同时大豆是最好的谷物类食品的互补性食品,因为谷物食品中蛋氨酸高,赖氨酸低,而大豆赖氨酸高,蛋氨酸低,对于以谷物类食品为主食的人群,常食用大豆及其制品,使氨基酸的配比也更加科学合理,氨基酸的代谢更加平衡。2.脂类

大豆脂类总含量为21.3%左右,主要包括脂肪、磷脂类、固醇、糖脂和脂蛋白。其中脂肪(豆油)是主要成分,占脂类总量的88%左右。磷脂和糖脂分别占脂类总含量10%和2%左右。

大豆脂类主要储藏在大豆细胞内的脂肪球中,脂肪球分布在大豆细胞中蛋白体的空隙间,其直径为0.2~0.5μm。

大豆油脂主要特点是不饱和脂肪酸含量高,61%为多不饱和脂肪酸,24%为单不饱和脂肪酸。

不饱和脂肪酸具有防止胆固醇在血液中沉积及溶解沉积在血液中胆固醇的功能,因此,食用豆制品对人体有好处。但是不饱和脂肪酸稳定性较差,容易氧化,不利于豆制品加工与储藏。另外,大豆脂肪还是决定豆制品的营养和风味的重要物质之一。3.碳水化合物

大豆中的碳水化合物含量约为25%,可分为可溶性与不可溶性两大类。大豆中含10%的可溶性碳水化合物,主要指大豆低聚糖(其中蔗糖占4.2%~5.7%,水苏糖占2.7%~4.7%、棉子糖占1.1%~1.3%),此外还含有少量的阿拉伯糖、葡萄糖等。存留于豆腐内的可溶性糖类,因为会产生渗透压,可有效提升豆腐的持水性能。大豆中含有24%的不可溶性碳水化合物,主要指纤维素、果胶等多聚糖类,其组成也相当复杂。大豆中的不溶性碳水化合物——食物纤维,不能被人体所消化吸收,对豆腐的口感有十分重大的影响。磨豆时磨的间隙过小,磨浆的次数太多,由于剪切力的作用,会产生直径较小的纤维素,这些纤维素在过滤压力或过滤离心力过大时会穿过滤网,进入豆浆中,导致豆腐口感变粗,同时影响豆腐的弹性。加热浆渣,然后过滤,可让纤维素在加热条件下通过亲水基团的氢键与水形成水合物,使分子体积增大,从而减少纤维素通过滤网的数量,有效改善豆腐的口感,这也是国内外越来越多生产厂家采用熟浆法生产豆腐的原因之一。

大豆中大部分碳水化合物都难以被人体所消化,它们在豆腐加工过程中大部分会进入到豆清液中,水苏糖和棉子糖是胀气因子,在大豆废水综合利用时要引起高度的重视,但它们是可发酵性糖类,乳酸发酵会消耗部分水苏糖和棉子糖,但它们进入体内,一经发酵就引起肠胃胀气,这是因为人体消化道中缺乏α-半乳糖苷酶和β-果糖苷酶,所以在胃肠中不进行消化,当它们达到大肠后,经大肠细菌发酵作用产生二氧化碳、甲烷而造成人体有胀气感。所以,大豆用于食品时,往往要设法除去这些不易消化的碳水化合物,而这些碳水化合物通常也被称为“胃肠胀气因子”。4.无机盐

大豆中无机盐总量为5%~6%,其种类及含量较多,其中的钙含量是大米的40倍,铁含量是大米的10倍,钾含量也很高。钙含量不但较高,而且其生物利用率与牛奶中的钙相近。5.维生素

大豆中含有维生素,特别是B族维生素,但大豆中的维生素含量较少,而且种类也不全,以水溶性维生素为主,脂溶性维生素少。大豆中含有的脂溶性维生素主要有维生素A、维生素E,而水溶性维生素有维生素B、维生素B、烟酸、维生素B、泛酸、抗坏血酸等。126二、活性成分1.大豆多肽

大豆多肽即“肽基大豆蛋白水解物”的简称,是大豆蛋白质经蛋白酶作用后,再经特殊处理而得到的蛋白质水解产物,是由多种肽混合物所组成的。

据大量资料报道,大豆多肽具有良好的营养特性,易消化吸收,尤其是某些低分子的肽类,不仅能迅速提供机体能量,同时还具有降低胆固醇、降血压和促进脂肪代谢、抗疲劳、增强人体免疫力、调节人体生理机能等功效。

虽然大豆多肽的生产工艺较复杂、成本较高,但其具有独特的加工性能,如无蛋白变性、无豆腥味、易溶于水、流动性持水性好、酸性条件下不产生沉淀、加热不凝固、低抗原性等,这些均为以大豆多肽作原料开发功能性保健食品奠定了坚实基础。2.大豆低聚糖

低聚糖又称寡糖。低聚糖与单糖相似,易溶于水,部分糖有甜味,一般由3~9个单糖经糖苷键缩聚而成。大豆低聚糖是大豆中可溶性寡糖的总称,主要成分是水苏糖、棉子糖和蔗糖,占大豆总碳水化合物的7%~10%。在大豆被加工后,大豆低聚糖含量会有不同程度的减少。

低聚糖是双歧杆菌生长的必需营养物质,双歧杆菌利用低聚糖产生乙酸、乳酸等代谢产物,这些产物可抑制大肠杆菌等有害菌生长繁殖,从而抑制氨、吲哚、胺类等物质的生成,促进肠道的蠕动,防止便秘。3.大豆磷脂

大豆磷脂是指以大豆为原料所提取的磷脂类物质,是卵磷脂、脑磷脂、磷脂酰肌醇等成分组成的复杂混合物,大豆磷脂的含量占全豆的1.6%~2.0%。

磷脂普遍存在于人体细胞中,是人体细胞膜的组成成分。脑和神经系统、循环系统、血液、肝脏等主要组织、器官的磷脂含量高。因此,磷脂是保证人体正常代谢和健康必不可少的物质。4.大豆异黄酮

大豆异黄酮是大豆生长过程中形成的次级代谢产物,大豆籽粒中含异黄酮0.05%~0.7%,主要分布在大豆子叶和胚轴中,种皮中极少。大豆异黄酮包括大豆苷、大豆苷元、染料木苷、染料木素、黄豆黄素等。

长期以来,大豆异黄酮被视为大豆中的不良成分。但近年的研究表明:大豆异黄酮对癌症、动脉硬化症、骨质疏松症以及更年期综合征具有预防甚至治愈作用。5.大豆皂苷

大豆皂苷是由皂苷元与糖(或糖酸)缩合形成的一类化合物,是大豆生长中的次生代谢产物,主要存在于大豆胚轴中,较子叶大豆皂苷含量多出5~10倍。大豆皂苷的含量还与大豆的品种、生长期以及环境因素的影响有关。早期研究发现,大豆皂苷元有5个种类,分别是大豆皂苷元A、大豆皂苷元B、大豆皂苷元C、大豆皂苷元D、大豆皂苷元E。近年来,随着科学技术的发展,对多种豆类中的大豆皂苷进行分析,发现天然存在的大豆皂苷元只有3种,即大豆皂苷元A、大豆皂苷元B、大豆皂苷元E,其余的大豆皂苷元是在上述3种皂苷元水解下的产物。不同的皂苷元与糖基可形成很多种类的皂苷,大豆皂苷多达十余种,一般分为A族大豆皂苷、B族大豆皂苷、E族大豆皂苷和DDMP族大豆皂苷,其中,A族大豆皂苷和B族大豆皂苷含量高,是主要成分。

大豆皂苷具有溶血作用,过去认为是抗营养因子。此外,大豆皂苷所具有的不良气味导致豆制品中具有苦涩味。因此,在豆制品加工中要求尽可能除去大豆皂苷。但近年来的研究表明,大豆皂苷具有多种有益于人体健康的生物活性,比如调节血脂和血糖、抗病毒作用、抗氧化作用、免疫调节作用等。三、抗营养因子

大豆中存在多种抗营养因子,如胰蛋白酶抑制剂、红细胞凝集素、植酸、致甲状腺肿胀因子、抗维生素因子等,它们的存在会影响到豆制品的质量和营养价值。在这些抗营养因子中,胰蛋白酶抑制剂对豆制品的营养价值影响最大,其本身也是一种蛋白质,能够抑制胰蛋白酶的活性;它有很强的耐热性,若需要较快地降低其活性,则要经过100℃以上的温度处理。一般认为,要使大豆中蛋白质的生理价值比较高,至少要钝化80%以上的胰蛋白酶抑制剂。大豆中大多数抗营养因子的耐热性均低于胰蛋白酶抑制剂的耐热性,故在选择加工条件时,以破坏胰蛋白酶抑制剂为参照即可。目前,按照大豆抗营养因子对热敏感性的程度将其分为以下两类:热不稳定性抗营养因子和热稳定性抗营养因子。主要的去除方法包括物理处理法、化学处理法和生物处理法。1.热不稳定性抗营养因子(1)蛋白酶抑制剂 大豆中普遍存在的是胰蛋白酶抑制剂和糜蛋白酶抑制剂,前者起主要作用。

影响胰蛋白酶抑制剂活性的重要因素包括加热温度、加热时间、水分含量、pH值等。存在于大豆中的抑制剂会抑制胰脏分泌的胰蛋白酶活性,从而影响人体对蛋白质的吸收。大豆胰蛋白酶抑制剂的热稳定性是大豆加工中最为关注的问题之一。因为胰蛋白酶抑制剂的热稳定性比较高。在80℃时,脂肪氧化酶已基本丧失活性,而胰蛋白酶抑制剂的残存活性仍在80%以上,而且增加热处理时间并不能显著降低它的活性。如果要进一步降低胰蛋白酶抑制剂的活性,就必须提高温度。若采用100℃以上的温度处理时,胰蛋白酶抑制剂的活性则降低很快。100℃处理20min抑制剂活力丧失达到90%以上;120℃处理3min也可以达到同样的效果。应该说这样的热失活条件对于大豆食品的加工不算苛求,完全是可以达到的。对于大多数蛋白质食品来说,胰蛋白酶抑制剂是不难克服的,因为它们在蒸汽加热时容易丧失活性,从而使大豆蛋白食品的营养学价值提高到令人满意的程度。(2)脂肪氧化酶 脂肪氧化酶催化具有顺-1,4-戊二烯结构的多元不饱和脂肪酸,生成具有共轭双键的过氧化物。研究发现,生成的过氧化物使维生素B的消耗量增加,出现维生素缺乏症。另外,脂12肪氧化酶与脂肪反应生成的乙醛使大豆带上豆腥味,影响了大豆的适口性。

为了防止豆腥味的产生,就必须钝化脂肪氧化酶。加热是钝化脂肪氧化酶的基本方法,但由于加热会同时引起蛋白质的变性,因此在实际操作中应处理好加热与钝化的关系。脂肪氧化酶的耐热性差,当加热温度高于84℃时,酶就失活。若加热温度低于80℃,脂肪氧化酶的活力就受到不同程度的损害,加热温度越低,酶的残存活力就越高。例如在制作豆乳时,采用80℃以上热磨的方法,也是防止豆乳带豆腥味的一个有效措施。(3)脲酶 脲酶也称尿素酶,属于酰胺酶类。在一定温度和pH值条件下,生大豆的脲酶遇水迅速将含氮化合物分解成氨,引起氨中毒。脲酶活性通常用来判断大豆受热程度和评估胰蛋白酶抑制剂活性。

存在于大豆中的脲酶有很高的活性,它可以催化尿素产生二氧化碳和氨。氨会加速肠黏膜细胞的老化,从而影响肠道对营养物质的吸收。脲酶对热较为敏感,受热容易失活。在豆奶生产过程中,脲酶基本上已失活。

此外,脲酶在大豆所含酶中活性最强,与胰蛋白酶抑制剂等其他抗营养因子在热处理中的失活速率基本相同,而且易检测,因此,在实际生产中常以脲酶为检测大豆抗营养因子的一种指示酶。如果脲酶已失活,则其他抗营养因子均已失活。

大豆加工过程中,温度、时间、压力、水分、大豆颗粒大小等因素都会影响脲酶的活性。脲酶活性越小,毒性就越小,但是过度处理,会降低产品的营养价值。(4)红细胞凝集素 红细胞凝集素是一种能使动物血液中红细胞凝集的物质。用玻璃试管进行实验,发现大豆中至少含有4种蛋白质能够使小白兔和小白鼠的红色血液细胞(红细胞)凝集。这些蛋白质即被称为红细胞凝集素。红细胞凝集素能被胃肠道酶消化,对热也不稳定,通过加热处理容易失活。因此,经加热生产的豆制品,红细胞凝集素不会对人体造成不良影响。2.热稳定性抗营养因子(1)致甲状腺肿胀素 大豆中致甲状腺肿胀素的主要成分是硫代葡萄糖苷分解产物(异硫氰酸酯、唑烷硫酮)。1934年国外首次报道大豆膳食可使动物甲状腺肿大。1959年和1960年又报道婴儿食用豆乳发生甲状腺肿大,成人食用大豆膳食可使碘代谢异常。因此,在生产大豆食品如豆奶时,可添加适量碘化钾,以改善大豆蛋白营养品质。(2)植酸 植酸又称肌醇六磷酸,广泛存在于植物性饲料中,大豆中含有1.36%左右的植酸。植酸的磷酸根部分可与蛋白质分子形成难溶性的复合物,不仅降低蛋白质的生物效价与消化率,而且影响蛋白质的功能特性,还可抑制猪胰脂肪酶的活性,影响矿物元素的吸收利用,降低磷的利用率。

植酸的存在可降低大豆蛋白质中的溶解度,并降低大豆蛋白质的发泡性。豆制品加工时,磨浆前的浸泡,可以提高植酸酶活性,部分分解植酸。(3)胃肠胀气因子 大豆中胃肠胀气因子主要成分为低聚糖(包括棉子糖和水苏糖)。由于人或动物缺乏α-半乳糖苷酶,所以不能水解棉子糖和水苏糖。它们进入大肠后,被肠道微生物发酵产气,引起消化不良、腹胀、肠鸣等症状。第三节 大豆工艺学特性一、吸水性

大豆吸水性包括吸水速率、吸水量。一般来说,充分吸水后的大豆质量是吸水前干质量的2.0~2.2倍,但是大豆品种不同,吸水量略有差异。

大豆吸水性与品种、粒度有一定的关系。我们通常把吸水性差的大豆称之为石豆。石豆主要是种植过程中大豆籽粒被冻伤,或者采收后干燥操作时温度过高引起的。影响大豆浸泡时间的主要因素是大豆的品质、水质条件和大豆的储存时间等。在实际生产过程中,受四季温度变化的影响,浸泡时间也应作相应的调整。

泡豆的温度不宜过高,如果水温达30~40℃,大豆的呼吸作用加强,消耗本身的营养成分,相应降低了豆制品的营养成分。理想的水温一般为15~20℃,在此温度下大豆的呼吸作用弱,酶活性低。

水的酸碱度对大豆吸水速度有明显的影响。大豆浸泡水中加入0.1%~0.5%食用碱,可加快大豆的浸泡时间。

吸水不充分的大豆的加工性能会受到很大的影响。一方面,即使蒸煮很长时间也难以变软;另一方面,粉碎变得困难。二、蒸煮性

大豆吸水后在高温高压下就会变软。碳水化合物含量高的大豆,煮熟后显得较软,含量低的大豆煮熟后的硬度较高。这可能是由于碳水化合物的吸水力较其他成分高,因而碳水化合物含量高的大豆在蒸煮过程中水分更易侵入内部,使大豆变软。三、热变性

大豆中存在的胰蛋白酶抑制剂、红细胞凝集素、脂肪氧化酶、脲酶等生物活性蛋白质,在热作用下会丧失活性,发生变性。大豆蛋白质加热后,其溶解度会有所降低。降低的程度与加热时间、温度、水和蒸气含量有关。在有水蒸气的条件下加热,蛋白质的溶解度就会显著降低。

蛋白质的变性程度不用其水溶性含氮物含量的高低来表示。但是,仅用大豆蛋白水溶性含氮物的多少来确定大豆蛋白质的变性程度高低有时是不可靠的。例如,将一定浓度以下的大豆蛋白质溶液进行短时间加热煮沸,其水溶性蛋白质含量因变性逐渐降低。但继续加热煮沸,则溶液中水溶性蛋白质含量又会增加。其原因可能是蛋白质分子由原来的卷曲紧密结构舒展开来,其分子结构内部的疏水基因暴露在外部,从而使分子外部的亲水基因相对数量减少,致使溶解度下降。当继续加热煮沸时,蛋白质分子发生解离,而成为相对分子质量较小的次级单位,从而使溶解度再度增加。

大豆蛋白质受热变性时,除溶解度发生改变外,其溶液的黏度也发生变化。如豆腐的生产就是预先用大量的水长时间浸泡大豆,使蛋白质溶解于水后,再加热使溶出的大豆蛋白质变性,变性后会发生黏度变化。研究发现,大豆蛋白质的黏度变化主要是7S组分起作用,11S组分几乎无影响。

研究证明,大豆蛋白7S和11S组分的热变性温度相差较大。如果加热时间充分,7S组分在70℃左右就会变性,而11S组分变性的温度则高于90℃。四、凝胶性

凝胶性是蛋白质形成胶体网状立体结构的性能。大豆蛋白质分散于水中形成胶体。这种胶体在一定条件下可转变为凝胶。凝胶是大豆蛋白质分散在水中的分散体系,具有较高的黏度、可塑性和弹性,它或多或少具有固体的性质。蛋白质形成凝胶后,既是水的载体,也是糖、风味剂以及其他配合物的载体,因而对食品制造极为有利。

无论多大浓度的溶液,加热都是凝胶形成的必要条件。在蛋白质溶液当中,蛋白分子通常呈一种卷曲的紧密结构,其表面被水化膜所包围,因而具有相对的稳定性。由于加热,使蛋白质分子呈舒展状态,原来包埋在卷曲结构内部的疏水基团相对减少。同时,由于蛋白质分子吸收热能,运动加剧,使分子间接触,交联机会增多。随着加热过程的继续,蛋白分子间通过疏水键和二硫键的结合,形成中间留有空隙的立体网状结构。有研究表明:当蛋白质的浓度高于8%时,才有可能在加热之后出现较大范围的交联,形成真正的凝胶状态。当蛋白质浓度低于8%时,加热之后,虽能形成交联,但交联的范围较小,只能形成所谓“前凝胶”。而这种“前凝胶”,只有通过pH值或离子强度的调整,才能进一步形成凝胶。

凝胶作用受多种因素影响,如蛋白质的浓度、蛋白质成分、加热温度和时间、pH值、离子浓度和巯基化合物存在有关。其中蛋白质浓度及其成分是决定凝胶能否形成的关键因素。就大豆蛋白质而言,浓度为8%~16%时,加热后冷却即可形成凝胶。当大豆蛋白质浓度相同,而成分不同时,其凝胶特性也有差异。在大豆蛋白质中,只有7S和11S大豆蛋白才有凝胶性,而且凝胶硬度的大小主要由11S大豆蛋白决定。五、乳化性

乳化性是指2种以上的互不相溶的液体,例如油和水,经机械搅拌,形成乳浊液的性能。大豆蛋白质用于食品加工时,聚集于油-水界面,使其表面张力降低,促进乳化液形成一种保护层,从而可以防止油滴的集结和乳化状态破坏,提高乳化稳定性。

大豆蛋白质组成不同以及变性与否,其乳化性相差较大。大豆分离蛋白的乳化性要明显地好于大豆浓缩蛋白,特别是好于溶解度较低的浓缩蛋白。分离蛋白的乳化性作用主要取决于其溶解性、pH值与离子强度等外界环境因素。当盐类质量分数为0、pH值为3.0时,大豆分离蛋白乳化能力最强:而盐类质量分数为1.0%、pH值为5.0时,其乳化能力最差。六、起泡性

大豆蛋白质分子结构中既有疏水基团,又有亲水基团,因而具有较强的表面活性。它既能降低油-水界面的张力,呈现一定程度的乳化性,又能降低水-空气的界面张力,呈现一定程度的起泡性。大豆蛋白质分散于水中,形成具有一定黏度的溶胶体。当这种溶胶体受急速的机械搅拌时,会有大量的气体混入,形成大量的水-空气界面。溶胶中的大豆蛋白质分子被吸附到这些界面上来,使界面张力降低,形成大量的泡沫,即被一层液态表面活化的可溶性蛋白薄膜包裹着的空气-水滴群体。同时,由于大豆蛋白质的部分肽链在界面上伸展开来,并通过分子内和分子间肽链的相互作用,形成了二维保护网络,使界面膜被强化,从而促进了泡沫的形成与稳定。

除蛋白质分子结构的内在因素外,某些外在因素也影响其起泡性。溶液中蛋白质的浓度较低,黏度较小,则容易搅打,起泡性好,但泡沫稳定性差;反之,蛋白质浓度较高,溶液浓度较大,则不易起泡,但泡沫稳定性好。实践中发现,单从起泡性能看,蛋白质浓度为9%时,起泡性最好;而以起泡性和稳定性综合考虑,以蛋白质浓度22%为宜。

pH值也影响大豆蛋白质的起泡性。不同方法水解的蛋白质,其最佳起泡pH值也不同,但总体来说,有利于蛋白质溶解的pH值,大多也都是有利于起泡的pH值,但以偏碱性pH值最为有利。

温度主要是通过对蛋白质在溶液中分布状态的影响来影响起泡性的。温度过高,蛋白质变性,因而不利于起泡;但温度过低,溶液浓度较大,而且吸附速度缓慢,所以也不利于泡沫的形成与稳定。一般来说,大豆蛋白质溶液最佳起泡温度为30℃左右。

此外,脂肪的存在对起泡性极为不利,甚至有消泡作用,而蔗糖等能提高溶液黏度的物质,有提高泡沫稳定性的作用。第四节 大豆制品分类

由中国食品工业协会豆制品专业委员会组织起草的《大豆食品分类》(SB/T 10687—2012)行业标准已于2012年3月15日正式发布,并于2012年6月1日起正式实施。《大豆食品分类》作为行业基础性标准,规定了大豆食品的分类、定义及适用范围。根据标准,大豆食品分为熟制大豆、豆粉、豆浆、豆腐、豆腐脑、豆腐干、腌渍豆腐、腐皮、腐竹、膨化豆制品、发酵豆制品、大豆蛋白、毛豆制品和其他豆制品共14大类,并在此基础上进一步细分了小类(表1-1)。表1-1 大豆食品分类  

SB/T 10687—2012《大豆食品分类》标准的出台与实施,适应了我国大豆食品行业发展与市场管理的需要,从而结束整个行业分类标准的混乱局面,这给大豆食品的生产管理、产品开发、市场管理等带来新的机会。本标准以终端产品形态为原则进行分类,既反映出大豆食品产品分类的特点,又符合了大豆食品不断推陈出新的市场和消费趋势。第二章 豆腐生产

豆腐在我国的制作历史十分悠久,据传,西汉淮南王刘安最早发明了豆腐。第一节 豆清豆腐

豆清豆腐,顾名思义,是以豆清发酵液为凝固剂生产豆腐的方法。该法起源于湖南省邵阳地区,20世纪80年代开始向外传播,现重庆、内蒙古、河南等地也逐渐使用。以豆清发酵液为凝固剂,按照熟浆工艺生产的豆腐结构致密、持水性和弹性好,具有豆清发酵液特殊的风味。豆清发酵液点浆工艺真正实现了豆清液的有效利用,大大减少了废水的排放,做到清洁生产、绿色生产,实现了生态循环,并且最终产品pH值相对低,一定程度上抑制了菌落总数。一、生产工艺流程1.工艺流程

大豆→预处理→浸泡→去杂→制浆→浆渣分离→点浆→破脑→压榨制坯→切块→成品2.制浆和点浆工艺

制浆为二次浆渣共熟制浆工艺(图2-1),点浆为豆清发酵液点浆工艺(图2-2)。图2-1 二次浆渣共熟制浆工艺流程图2-2 豆清发酵液点浆工艺二、主要生产设备1.浸泡设备(1)浸泡工艺流程 浸泡工艺流程立面示意图见图2-3。图2-3 浸泡工艺流程立面示意图(2)浸泡设备的特点 斗式提升机是垂直提升,优点是提升能力大、能耗低、维护简便。干豆分配小车的容积与泡豆桶的生产能力相等,可减少小车来回推拉次数,提高效率。

泡豆桶是采用大斜锥体侧面卸豆形式,这种泡豆桶在放豆时流动性好,节约用水。底部配备有曝气式装置,可在浸泡时翻动清洗黄豆,并使浸泡时各处温度均匀。可实现自动进水、排水,并设置报警系统,可在断电、缺水、故障等情况下自动报警。

去杂淌槽采用V形结构,提高大豆的流动性,节约冲豆用水。槽内设有密集横向间隔且加装强效磁铁的去杂坑。当水连同大豆经过时,由于旋水分离作用,局部涡旋将相对密度和离心力较大的石豆、砂石、铁块沉入坑内,而合格大豆顺利通过;这样既可保护磨浆机砂轮片,又可防止异物进入产品,保障食品安全。双层沥水筛能有效分离石豆和碎豆,提高大豆原料利用率。2.制浆设备(1)制浆工艺流程 二次浆渣共熟制浆工艺流程立面示意图见图2-4。图2-4 二次浆渣共熟制浆工艺流程立面示意图(2)二次煮浆设备特点

①磨浆机 磨浆机装有湿豆定量分配器,可保证水、豆按一定比例添加,减少了人为因素对豆汁浓度的影响,豆浆浓度控制偏差小于±0.3°Brix,为后道工序的点浆奠定了良好的基础。

整个磨浆工序的各种容器容积都较小,物料在容器内存量很少,维持系统的动态平衡,减少豆浆在空气中的暴露时间,即减少了豆浆中脂肪氧化酶的反应程度和被微生物感染的概率,有利于提高产品品质。容积泵的应用大大减少了泡沫的产生,无须在此工序添加消泡剂,降低了生产成本。

此外,加装飞轮装置,起到动平衡检测作用;低速磨制,豆糊温升小,减少了大豆蛋白提前变性程度,提高了出品率。

②熟浆挤压分离系统 本设计所生产的产品为高档豆制品,所用二次浆渣共熟制浆工艺在生产设备上的独特性之一是两次煮浆后均经过熟浆挤压分离系统处理。熟浆挤压分离系统的核心装置为立式挤压机。豆糊经泵入圆锥体挤压室,螺旋挤压绞龙将含渣豆浆逐渐推向挤压室底部的同时不断提高水平方向的压力,迫使豆糊中的豆浆挤出筛网,经管道流入高目数滚筛得到生产用豆浆。挤压机的动作是自动连续的,随着物料不断泵入挤压室,前缘压力的不断增大,当达到一定程度时,将会突破卸料口抗压阈值,此时纤维素等不溶物从卸料口进入豆渣桶中,实现浆渣分离。

在我国,采用熟浆工艺生产豆制品的工厂大部分仍使用离心机进行浆渣分离。为了防止熟浆中一些多糖类物质(如吸水膨胀的纤维素)堵塞筛孔,通常选用较高的离心速度。在强大离心力作用下,当纤维素分子的横截面积小于筛孔面积时,纤维素会从筛孔甩出进入到豆浆中,给产品带来了粗糙的口感。

另外,离心分离工艺不可避免会产生泡沫,而挤压工艺不会出现明显泡沫。

采用熟浆挤压分离工艺,不但保留了熟浆工艺优良的产品品质和口感,也弥补了熟浆工艺得率不高的缺点;同时,减少了豆渣含水量和蛋白质残留量,为豆渣综合利用打下有利基础。

③微压密闭煮浆系统 微压密闭煮浆系统是利用密闭罐加热豆浆。豆浆泵入密闭罐时,排气孔打开,在常压下加热豆浆。煮浆温度由温度传感器测定,煮至设定温度后,指示电气元件做出打开放浆阀门和关闭排气阀门动作,使罐内形成密封高压,把豆浆全部压送出去,然后停止冲入蒸汽,完成一次煮浆。

通过多次煮浆,增加了纤维素的胀润度,使纤维素分子体积增大,大大减少进入豆浆中的粗纤维含量,使豆腐口感细腻;同时促进了多糖的溶出,增加豆腐中亲水物质的含量,有利于豆腐保持高水分。此外,这些亲水物质在受到凝固剂作用时,可作为蛋白质分子的空间障碍,有效防止大豆蛋白分子间的聚集,从而保证豆腐的嫩度,减少了豆腐中“孔洞”的出现。

④往复式熟浆筛 往复式熟浆筛利用偏心结构带动平筛在轨道上运动,平筛下面自带储浆池,细豆渣靠惯性自动排列到设备端口处的漏斗口,一般用高目数筛网可将粗纤维进一步过滤。3.点浆设备(1)点浆工艺流程 豆清发酵液点浆工艺流程立面示意图见图2-5。图2-5 豆清发酵液点浆工艺流程立面示意图(2)点浆设备特点

①连续旋转桶式点浆机 此点浆机专门配套豆清发酵液点浆工艺,由32个容积120L浆桶循环点浆,以实现自动连续生产,配置放浆、点浆、辅助点浆、豆清蛋白液回收、破脑、倒脑等操作机位和机械手装置。系统采用可编程逻辑控制器(PLC)控制,便于对豆浆量、豆清发酵液注入量、凝固时间、搅拌速度、破脑程度进行设定。

②发酵罐 此发酵罐是半自然发酵装置。带有聚氨酯发泡材料的保温层、加热管、万向清洗球、pH值在线监测器、测温计等装置,可控制发酵条件,如pH值、温度等,且具有原位清洗(CIP)功能。4.压榨制坯系统设备(1)压榨制坯工艺流程 压榨制坯工艺流程立面示意图见图2-6。图2-6 压榨制坯工艺流程立面示意图(2)压榨制坯系统设备俯视图 见图2-7。图2-7 压榨制坯系统设备俯视图(3)压榨制坯系统设备特点 连续旋转桶式点浆机在压框输送线的固定机位将豆腐脑倒入已摆好包布的压框中,运转至转盘液压机,机械手叠加若干板豆腐脑进行自重预压,豆腐而后进入液压机,按照设定的压力和时间开始逐步对豆腐脑施加液压压力,同时液压机旋转,到达出框机位,泄压,豆腐成型。压榨系统所产生的豆清蛋白液全部收集后由气动隔膜泵送入豆清蛋白液发酵系统。

豆腐成型后,机械手将豆腐框依次送上压框输送线,在固定机位进行翻板、剥布等操作,豆腐则进入切块机,压框由输送线运至与点浆机倒脑机位对应的位置,至此,完成一个工作循环。豆腐送入切块机,完成切块后,由输送带送入干燥工序。

转盘液压机为近年来逐渐推广应用的豆腐压榨设备。利用液压原理,通过液压泵站提供液压油给液压机,压力油缸产生压力传递至豆腐,实现压榨成型的目的。由10个压榨机位组成,工作时,第1个上榨,第10个出榨,压榨机位公转的同时进行压榨,附加压框循环输送线实现自动化生产。多框豆腐叠加依靠自重进行预压榨可减少能耗,同时,由于豆清蛋白液从上往下流出,既起到了保温作用,也避免了豆腐出包时的粘包和表皮破损的发生。

自动切块机通过光电感应装置精准下刀,电动机带动刀片在横向和纵向依次切块,得到规格尺寸均一的豆腐。该设备的运用,极大地避免了人工切块的误差,保证了产品稳定性。三、操作方法1.大豆原料的预处理

大豆历经收获、储藏及运输会混入杂质,如草屑、泥土、砂石和金属等,存在物理性食品安全风险;大豆组织坚硬,经过浸泡吸水软化才可磨浆,所以大豆必须经过预处理才可进行加工。

大豆清理有人工清理和机械清理两种方法。

①人工清理 适合于作坊和小规模豆腐加工厂,人工除杂后经清洗进入浸泡工序。

②机械清理 分干法和湿法两种方式。干法清理一般靠振动筛和密度除石机实现,缺点是难以除去裂豆和虫蛀豆;湿法清理是利用干豆与杂物因相对密度不同、所受浮力不同而导致沉降速度存在差异的原理进行分离。

从目前应用的情况来看,一般采用湿法去杂,浸泡的大豆经过一段流水去杂淌槽可去除杂物和石豆。但无论采取哪种方法都应加装磁铁以除去细小的金属杂质,以保护磨浆机和保障食品安全。2.浸泡工艺

在豆腐加工过程中,干豆的浸泡效果对大豆蛋白的抽提率和豆腐品质有重要影响。磨豆前对大豆要加水浸泡,使其子叶吸水软化,硬度下降,组织细胞和蛋白质膜破碎,从而使蛋白质、脂质等营养成分更易从细胞中抽提出来。大豆吸水的程度决定了磨豆时蛋白质、碳水化合物等其他营养成分的溶出率,进而影响到最终豆腐凝胶结构。同时,浸泡使大豆纤维吸水膨胀,韧性增强,磨浆破碎后仍保持较大碎片,减少细小纤维颗粒形成量,保证浆渣分离时更易分离除去。

大豆品种、浸泡用水水质、浸泡用水水温、浸泡时间、豆水比等因素影响浸泡的工艺参数。张平安等认为,浸泡时间12h,浸泡温度22℃,豆水比1∶12,此时的豆腐凝胶强度最大,含水率较高,口感细腻,颜色白皙,且富有弹性。张亚宁认为生产豆乳时最佳浸泡处理条件为水温25℃,浸泡8h,pH值8.5。赵秋艳等研究发现适当提高水温可以缩短泡豆时间,当温度为20~40℃时,蛋白质提取率随温度的升高而增大,在40℃时大豆蛋白的提取率最大。李里特等研究表明用20℃的水浸泡大豆后,在加工过程中发现其浆液中固形物和蛋白质损失较少,豆腐的凝胶结构和保水性较好。

最佳浸泡时间判断标准:将大豆去皮分成两瓣,以豆瓣内部表面基本呈平面,略微有塌陷,手指稍用力掐之易断,且断面已浸透无硬芯为浸泡终点。(1)浸泡的水质 依据GB 14881—2013《食品企业通用卫生规范》中规定食品企业生产用水水质必须符合GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》要求,若能在符合标准水质的基础上,进行软化或反渗透处理得到的软化水或反渗透水泡豆则更佳。(2)浸泡用水温度和时间 经过长期调查,从表2-1~表2-3可得知,浸泡温度不同,浸泡时间也不同。水温高,浸泡时间短;水温低,浸泡时间长。其中冬季水温为2~10℃时,浸泡时间为13~15h;春秋季水温为12~28℃时,浸泡时间为8.0~12.5h;夏季水温为30~38℃时,仅需6.0~7.5h,并且期间应更换泡豆水一次。表2-1 冬季(水温2~10℃)浸泡时间  表2-2 春秋季(水温12~28℃)浸泡时间  表2-3 夏季(水温30~38℃)浸泡时间  

大豆浸泡后,子叶由于吸水而膨胀软化,其硬度显著降低,细胞和组织结构更易破碎,大豆蛋白等更容易从细胞中抽提出来。与此同时,泡豆使纤维素吸水、韧性增加,保证磨豆后纤维以较大的碎片存在,不会因为体积小而在浆渣分离时大量进入豆浆中,影响产品口感。浸泡时间过短,水分无法渗透至大豆中心。但浸泡时间过长,则会使一些可溶固形物流失,增加泡豆损失;长时间浸泡也导致pH值下降,不利于大豆蛋白溶出,甚至会因微生物繁殖而导致酸败,造成跑浆,无法形成豆腐凝胶。

夏季因为气温高,在浸泡水中宜添加0.4%食用级碳酸氢钠(以干豆质量计),防止泡豆水变酸,并且可提高大豆蛋白抽提率。(3)豆水比 根据笔者对三家豆制品生产企业的调查,干豆重量与浸泡用水量比值见表2-4。表2-4 干豆重量与浸泡用水量比值  

虽然大豆品种差异导致的吸水程度不同,但三家企业的豆水比在0.244~0.262之间,取平均值得最适豆水比为0.253,约为1∶4。泡豆水量较少会导致大豆露出水面,浸泡不均匀;在工厂用水和排污水费高昂的情况下,泡豆水量太多则造成浪费,提高生产成本。3.磨浆

磨浆是将浸泡适度的大豆,放入磨浆机料斗并加适量的水,使大豆组织破裂,蛋白质等营养物质溶出,得到乳白色浆液的操作。磨浆的水质应符合GB 5749—2006相关要求。从理论上讲,减少磨片间距,大豆破碎程度增高,与水分接触面积增大,有利于蛋白质溶出;但在实际生产中,大豆磨碎程度要适度,磨得过细,纤维碎片增多,在浆渣分离时,小体积的纤维碎片会随着蛋白质一起进入豆浆中,影响蛋白质凝胶网络结构,导致产品口感和质地变差。同时,纤维过细易造成离心机或挤压机的筛孔堵塞,使豆渣内蛋白质残留含量增加,影响滤浆效果,降低出品率。4.煮浆

煮浆即通过加热,使大豆蛋白充分变性,一方面为点浆创造必要条件,另一方面消除胰蛋白酶抑制剂等抗营养因子,破坏脂肪氧化酶活性,消除豆腥味,杀灭细菌,延长产品保质期。

在二次浆渣共熟工艺中,2次煮浆的温度、时间、加热方式决定了煮浆的效果(表2-5、表2-6)。表2-5 第一次煮浆温度和时间  表2-6 第二次煮浆温度和时间  

调查表明,工厂现行的两次煮浆的温度和时间为90.0~94℃和3~6min时,所得浆液无豆腥味和烧焦味,在适宜条件下点浆时无“白浆”残留,且未有或极少有微生物检出。取平均值得最适煮浆温度和时间分别为第一次92.2℃、4.7min,第二次92.5℃、4.4min,即两次煮浆最适的温度均在92℃以上,维持4~5min。若只加热到70~80℃或只加热1~2min,尽管部分细菌已被杀死,但抗营养因子及豆腥味生成物如脂肪氧化酶等还未得到抑制;这样的温度下,尤其是分子量大的蛋白质的高级结构还未打开,凝胶化性较差,当点浆时因持水性差会造成豆腐凝胶结构散乱,没有韧性,甚至无法形成豆腐。当煮浆至90℃以上时,除原料中极少量土壤源芽孢菌还残存外,其他影响食品安全的微生物及豆腥味物质均已消除;保证了与大豆蛋白加工性能密切相关的7S和11S大豆球蛋白充分变性,蛋白质的凝胶特性明显增加,在凝固剂的作用下即可形成结合力很强、有弹性的蛋白质胶凝体,制得的豆腐组织细腻,结构坚实,有韧性,即已达到煮浆的基本目的。5.浆渣分离

将生浆或熟浆进行浆渣分离的主要目的就是把豆渣分离去除,以得到大豆蛋白质为主要分散质的溶胶液——豆浆。人工分离一般借助压力放大装置和滤袋,滤袋目数一般以100~120目为宜;机械过滤一般选择卧式离心机(生浆)或挤压机(熟浆),加水量、进料速度、转速、筛网目数决定着分离效果。

在二次浆渣共熟工艺中,经3次浆渣分离后,得到的豆浆浓度稳定,适合以豆清发酵液为凝固剂进行点浆。

经过对浆渣分离的筛网目数测量表明,邵阳地区大部分优质豆腐生产中所用筛网为120目。目数太高会造成分离过滤的阻力过大,反而影响分离效果;目数太低则会分离不彻底,造成大量豆渣残留豆浆中。6.点浆

点浆是指向煮熟的豆浆中按一定方式添加一定比例凝固剂,使大豆蛋白溶胶液变成凝胶,即豆浆变豆腐脑的过程,是豆腐生产过程中最为关键的工序。将发酵好的豆清发酵液,按照一定的比例添加至豆浆中,以天然发酵的豆清发酵液作为凝固剂生产的豆腐,具有安全、营养、美味等特点。(1)豆浆浓度 最佳点浆用豆浆浓度的判断标准:在豆清发酵液点浆时不出现整团大块的豆腐脑,水豆腐含水量适中有弹性,此豆浆浓度即适合豆清发酵液点浆。笔者调查的三家豆制品生产企业所用豆浆浓度见表2-7。表2-7 豆浆浓度  

调查发现,三家企业豆浆浓度在5.2~5.8°Brix之间,加入凝固剂后形成的脑花大小适中,豆腐韧性足。从表2-7计算平均值,豆浆浓度在5.5°Brix左右为最适点浆的浓度。低于5.5°Brix时,蛋白质分子结合力不够,持水性差,豆腐没有弹性,出品率低。单从蛋白质加工性能看,豆浆浓度在5.5°Brix以上,浓度越大,蛋白质聚集越容易,生成的豆腐脑块大,持水性上升,富有弹性。但实际生产中发现,当豆清发酵液与浓度过高的豆浆混合时,会迅速形成大块整团的豆腐脑,持水性明显下降,造成点浆结束时仍有部分豆浆无法凝固的现象,也无法得到清亮透明的上清液(新鲜豆清蛋白液),影响后续生产。(2)点浆温度和时间 豆清发酵液全部加入豆浆中之后,温度计感应端插入豆腐脑内部测量温度,以开始加入豆清发酵液至开始破脑的时间为点浆时间(表2-8)。表2-8 点浆温度和时间  

最佳点浆温度判断标准:随着凝固剂加入,豆浆凝固均匀,形成的豆花大小适中,所得水豆腐持水性好,既有弹性又不失韧性。

最佳点浆时间判断标准:在静置保温过程中,待豆腐脑已稳定,再轻洒少许酸豆清发酵液,未有明显豆花沉淀,则判断为点浆终点。

由表2-8可知,邵阳休闲豆干企业采用的点浆温度和时间分别为76.5~78.5℃和38.5~40.5min,豆腐凝胶形成较好,豆清蛋白液已澄清,且无白浆残留。点浆温度和时间密切相关,点浆时维持在78℃左右,加入豆清发酵液后静置保温40min,点浆效果最好。温度过高,会使蛋白质分子内能跃升,一遇到酸性的豆清发酵液,蛋白质就会迅速聚集,导致豆腐持水性变差、凝胶弹性变小、硬度变大。如果凝固速度过快,豆清发酵液点浆又是分多次加入凝固剂,稍有偏差,凝固剂分布不均,就会出现白浆现象。当温度低于78℃甚至低于70℃时,凝固速度很慢,凝胶结构会吸附大量水分,导致豆腐含水量上升,韧性不足。(3)豆清发酵液pH值和添加比例 在豆清发酵液混入豆浆之前,取少许豆清发酵液测量pH值;通过计量豆浆量和豆清发酵液添加量计算豆清发酵液添加比例(凝固剂/豆浆)(表2-9)。表2-9 豆清发酵液pH值和添加比例  

最佳豆清发酵液pH值和添加比例判断标准:豆清发酵液加入后凝固彻底,未出现白浆现象,制得豆腐口感良好,无酸味,且温度未显著降低。

测量表明,在适合的豆浆浓度、点浆温度和时间条件下,当豆清发酵液pH值和添加比例分别为3.97~4.14和40.7%~42.5%时,豆腐凝胶结构紧密,且无白浆和过多新鲜豆清蛋白液出现。豆清发酵液pH值与豆清发酵液添加比例也有密切的相关性。加入pH4.10左右及物料比42%的豆清发酵液时,豆腐脑块均匀,凝固效果好,制得豆腐口感细腻,韧性好,并富有弹性。豆清发酵液pH值较高时,难以使混合液pH值调整至大豆蛋白等电点pI=4.5附近,蛋白质分子表面离子化侧链所带净电荷无法完全中和,排斥力仍然存在,导致蛋白质分子难以碰撞、聚集而沉淀,豆浆凝固困难。而pH偏高则不可避免要加入较多(60%以上)豆清发酵液用以调整混合液pH值,但是随着大量低温豆清发酵液的加入,点浆温度必然下降,影响着点浆效果。若豆清发酵液过酸,pH值过低时,大豆蛋白质溶解度反而升高,同样不利于点浆。(4)凝固时间 豆浆的凝乳效果和凝固时间有很大关系。当凝固时间小于10min时,不能成型。凝固时间一般控制在15~20min。凝固时间过长会影响生产效率。(5)凝固温度 把豆浆用蒸汽加热到80℃左右开始点浆,温度直接影响蛋白质胶凝的效果。适宜的温度也可以使酶和一些微生物失活,达到一定的杀菌效果。(6)蹲脑 蹲脑又称为养浆,是大豆蛋白质凝固过程的后续阶段。点浆开始后,豆浆中绝大部分蛋白质分子凝固成凝胶,但其网状结构尚未完全成型,并且仍有少许蛋白质分子处于凝固阶段,故须静置20~30min。养浆过程不能受外力干扰,否则,已经成型的凝胶网络结构会被破坏。(7)压榨制坯 这是我国豆腐脱水最常采用的技术,豆腐的压榨具有脱水和成型双重作用。压榨在豆腐箱和豆腐包布内完成,使用包布的目的是使水分通过,而分散的蛋白凝胶则在包布内形成豆腐。豆腐包布网眼的粗细(目数)与豆腐制品的成型密切相关。传统的压榨一般借助石头等重物置于豆腐压框上方进行压榨,明显的缺点是效率低且排水不足;单人操作的小型压榨装置则在豆腐压框上固定一横梁作为支点,用千斤顶或液压杠等设备缓慢加压,使豆腐成型。

目前国内压榨的半自动化设备大多使用汽缸或液压装置,并用机械手提升豆腐框,以叠加豆腐框依靠自重压榨的方式提高效率。

全自动化设备目前仅有转盘式液压机,多个压榨组同时压榨并旋转,起到了输送的作用;同时压框循环使用,自动上框、回框,实现自动化。

压榨的时间30min~12h不等,依产品特点和产地而异,湖南豆腐的压榨时间通常在30min左右,四川、重庆、安徽等地压榨时间较长。四、豆清豆腐的工艺技术研究结果1.一浆和二浆配比对豆腐品质的影响

由图2-8可知,随着一浆和二浆配比的增大,豆腐感官评分和持水率先增大后趋于稳定。由于一浆和二浆配比较小时,点浆时豆浆浓度较低,形成的大豆蛋白絮状物较小,不利于形成致密的凝胶网络空间结构,制备的豆腐过于松软,不易成型,所以豆腐感官评分和持水率都比较低。当一浆和二浆配比增大时,豆浆浓度逐渐提高,越来越利于形成稳定的大豆蛋白凝胶,豆腐感官评分和持水率也提高,直到一浆和二浆配比达到3∶1时,豆腐感官评分和持水率最好。一浆和二浆配比继续增大时,豆浆浓度不再大幅度升高,所以豆腐感官评分和持水率趋于稳定。图2-8 一浆和二浆配比对豆腐感官评分和持水率的影响

由图2-9可知,随着一浆和二浆配比的增大,豆腐的硬度和弹性不断增大,然后趋于稳定。由一浆和二浆配比对豆腐感官评分和持水率的影响分析可知,一浆和二浆配比较小时,制备的豆腐过于松软,所以豆腐弹性和硬度都比较小。一浆和二浆配比增大时,豆腐硬度和弹性也不断增大,直到一浆和二浆达到3∶1时,豆腐硬度和弹性最好。一浆和二浆配比继续增大时,豆腐硬度和弹性趋于稳定。图2-9 一浆和二浆对豆腐质构的影响

由图2-10可知,随着一浆和二浆配比的增大,豆腐蛋白质含量和得率先增大后趋于稳定。由一浆和二浆配比对豆腐感官评分和持水率的影响分析可知,一浆和二浆配比只有1∶2和1∶1时,混合豆浆浓度较低,蛋白质含量少,成型和保水效果差,制得的豆腐蛋白质含量和得率也低。继续提高一浆和二浆配比,豆腐蛋白质含量和持水率提高,直到趋于稳定。综合考虑,选择一浆和二浆配比3∶1作为较优水平。

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