腐乳发酵过程中化学组分与质构的变化.pdf

2011,Vol.32,No.01食品科学基础研究70腐乳发酵过程中化学组分与质构的变化周 荧，潘思轶*(华中农业大学食品科学技术学院，湖北 武汉 430070)摘 要：研究腐乳发酵过程中化学组分含量和质构参数的变化。结果表明：在腐乳发酵过程中，蛋白质与脂肪含量逐步降低，pH 值先升高后降低，游离氨基酸态氮与游离脂肪酸含量逐步升高；腐乳低食盐含量下的化学组分含量均较高，且腐乳成熟时间较短。在腐乳发酵过程中，样品硬度先增大后减小，黏着性逐渐升高，弹性逐渐减小；腐乳成熟后硬度和弹性均变化不大；高盐含量下腐乳的硬度和弹性较大、黏着性较小。关键词：腐乳；化学组分；质构；食盐Changes in Chemical Composition and Texture of Sufu(Fermented Tofu)during ProcessingZHOU Ying，PAN Si-yi*(College of Food Science and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China)Abstract：In this experiment,we studied the changes in chemical composition and texture parameters of sufu(fermented tofu)during processing.The results showed that:1)the contents of protein and fat progressively decreased,and pH initiallyincreased,followed by a decrease,and the contents of free amino acids and free fatty acids gradually increased during thefermentation of sufu;2)the chemical constituents in sufu with lower salt contents were all higher,of which the ripening periodwas shorter;3)the hardness of sufu first increased and then decreased during its fermentation,and the adhesiveness displayeda gradual increase,while the springiness gradually decreased;4)sufu showed little changes in both harness and springiness duringthe last 10 days of post-ripening;and 5)higher salt content in sufu resulted in higher hardness and springiness but loweradhesiveness.Key words：sufu；chemical composition；texture；salt中图分类号：TQ920 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2011)01-0070-04收稿日期：2010-01-28作者简介：周荧(1984)，女，硕士研究生，主要从事农产品加工化学研究。E-mail：*通信作者：潘思轶(1964)，男，教授，博士，主要从事农产品加工化学研究。E-mail：腐乳是一种以大豆制品为发酵基质，经微生物作用而形成的食品，是我国传统的大豆发酵食品，其营养价值极高，在我国已经有上千年的历史，是当今国际推崇的营养高效食品。腐乳的发酵过程，是微生物及其所产生的酶不断作用的过程1。腐乳成熟后，保留大豆中营养成分的同时去除了大豆中对人体不利的胰蛋白酶抑制物和溶血素，发酵后腐乳中水溶性蛋白及氨基酸增多，并且增食欲助消化，其营养成分更容易被人体吸收2。腐乳的质量评价，通常是通过感官评定来确定，然而感官评定重现性不佳，因此在质量管理上缺少统一标准且不利于产品质量的提高与稳定。现今科技迅速发展，通过仪器检测来量化食品品质是世界食品科学发展的一大趋势，其特点是可以量化食品的质地特征(包括脆度、硬度、黏着性、凝聚性、弹性、胶性、咀嚼性)，且重现性好3-8。腐乳作为一种中国传统大豆发酵食品，有很广阔的发展空间，本实验主要针对不同食盐含量下腐乳发酵过程中化学组分与质构参数的变化进行研究。1材料与方法1.1材料、试剂与仪器大豆为市售东北大豆；毛霉由华中农业大学生物科技学院研究室提供。熟石膏、精制碘盐、食用酒精、香辛料、面黄、红曲 市售。1-4LD 冷冻干燥机 德国Alpha 公司。1.2方法1.2.1腐乳的制备971基础研究食品科学2011,Vol.32,No.011.2.1.1孢子悬浮液的制备 PDA培养基：马铃薯200g，切成小块，加水1000mL煮沸 30min，滤去马铃薯块，将滤液补足至 1000mL，加葡萄糖 20g，琼脂 15g，溶化后分装，灭菌 30min。固体斜面培养：毛霉在 PDA 斜面培养基上 30恒温培养 5d(菌种在 4保藏，使用时需重新活化)。经过上述扩大培养后，制备成孢子悬浮液。1.2.1.2腐乳白坯的制作大豆经筛选、浸泡、磨豆、滤浆、煮浆、过筛、石膏点浆、蹲脑、上榨、压榨、降温后划块使之成为 4cm 4cm 3cm 的白坯。1.2.1.3腐乳前酵的操作将腐乳白坯接种配制好的孢子悬浮液摆笼后，在28、相对湿度大于90%的条件下培养。36h 后，白坯表面布满菌丝，经搓毛后即为腐乳毛坯。1.2.1.4腐乳盐腌的操作准确计量毛坯，在坛底撒一层盐，将毛坯整齐摆在上面，每摆一层撒一层盐，下少上多，直至腌完，共腌制 7d。1.2.1.5腐乳后酵的操作将腐乳盐坯捞起、沥干、装入 400mL 容量的腐乳专用玻璃方瓶中，每瓶装毛坯 8 块，加入无盐后酵汤料，用瓶盖拧紧瓶口，放入 25的恒温培养箱中进行腐乳后酵成熟。1.2.1.6腐乳发酵过程中的取样方法白坯直接取 6 块，毛坯分别在发酵 12、24、36h后取样 6 块；盐坯分别在腌制 1、2、3、4、5、6、7d 后取样 6 块；后酵 50d，每 5d 取一次样，每次取样6 块。1.2.2化学组分的测定10-13蛋白质含量的测定：采用凯式定氮法；pH 值的测定采用 pH 计直接读取；游离氨基态氮含量的测定采用NaOH 滴定法；脂肪含量的测定采用索氏抽提法；游离脂肪酸含量的测定采用 NaOH 滴定法；食盐含量的测定采用 AgNO3滴定法。1.2.3质构的测定1.2.3.1测试条件采用TPA 二次下压法，具体参数如下：探头：P0.5；下降速度：1.0mm/s；测试速度：1.0mm/s；提升速度：1.5mm/s；下压距离：8mm；数据采集速率：200.0pps；时间：5.00s；触发力：2.5g。1.2.3.2质构概念的定义本实验所涉及的质构参数定义如下14-16：硬度：硬度是指第一次穿冲样品时的压力峰值/g。弹性：弹性是指样品本身在第一次穿刺的过程中变形后的“弹回”程度，无量纲。黏着性：黏着性是指克服样品与探头表面之间的吸引力所需要模拟功的大小，用负曲线的面积表示。2结果与分析2.1腐乳发酵过程中食盐含量对化学组分的影响2.1.1腐乳发酵过程中食盐含量对蛋白质含量的影响如图 1 所示，在腐乳发酵过程中，蛋白质的含量逐渐降低。白坯中蛋白质含量较高，达 43.18%；在前酵阶段，由于微生物生长产生的蛋白酶将蛋白质分解成为朊、胨、肽等中间物质，最终分解成氨基酸，蛋白质的含量降低；在盐制过程中，由于食盐的加入，蛋白质的含量迅速降低至30.2%(10%食盐含量)和25.63%(15%食盐含量)；在后酵阶段，蛋白质的含量有所降低但变化不明显。10%食盐含量样品中蛋白质的含量略高于15%食盐含量样品，说明发酵过程中较低食盐含量下的蛋白质的含量较高。2.1.2腐乳发酵过程中食盐含量对酸度与游离氨基酸态氮含量的影响如图 2 所示，在腐乳发酵过程中，pH 值先升高后降低。在前酵阶段，由于微生物产生的大量酶未渗入坯体仅作用于白坯表面，将蛋白质分解成氨基酸后又进图1 腐乳发酵过程中蛋白质含量的变化Fig.1 Protein content change during sufu processing5045403530252015105010%食盐含量15%食盐含量蛋白质含量/%白坯毛坯盐坯后酵5d后酵10d后酵15d后酵20d后酵25d后酵30d后酵35d后酵40d后酵45d后酵50d7.06.86.66.46.26.05.85.65.410%食盐含量15%食盐含量pH白坯毛坯盐坯后酵5d后酵10d后酵15d后酵20d后酵25d后酵30d后酵35d后酵40d后酵45d图2 腐乳发酵过程中pH值的变化Fig.2 pH change during sufu processing后酵50d 2011,Vol.32,No.01食品科学基础研究72一步将其脱氨基形成氨，pH 值明显上升。腐乳的酸度主要是由发酵过程中产生的游离氨基酸、脂肪酸以及有机酸等形成的17。在后酵阶段，pH 值逐渐下降，表明后酵阶段有较多酸性物质生成。10%食盐含量样品中的pH 值略高于 15%食盐含量样品，说明发酵过程中较低食盐含量下的 pH 值较高。如图 3 所示，在腐乳发酵过程中，游离氨基酸态氮的含量逐渐升高。白坯中游离氨基酸态氮的含量很少，仅 0.08%；在前酵阶段，由于蛋白酶将蛋白质水解为氨基酸，随着蛋白质含量不断减少游离氨基态氮的含量逐渐增多；在盐制阶段，由于加入高食盐含量对酶有抑制作用17，游离氨基酸态氮的含量略有降低；在后酵阶段，游离氨基酸态氮的含量逐渐上升。10%食盐含量样品中游离氨基酸态氮的含量略高于 15%食盐含量样品，说明发酵过程中较低食盐含量下的游离氨基酸态氮的含量较高。根据余若黔等17报道，游离氨基酸态氮的含量可以作为判断腐乳成熟的依据：游离氨基酸态氮的含量大于1.5%时即可判断腐乳已成熟。含盐量为10%的腐乳在25d左右己成熟，而含盐量为15%的腐乳则要45d左右才能成熟，表明较低食盐含量下的腐乳成熟时间较短。2.1.3腐乳发酵过程中食盐含量对脂肪与游离脂肪酸含量的影响如图 4 所示，在腐乳发酵过程中，脂肪的含量逐渐降低。在前酵阶段，由于微生物生长产生的脂肪酶将脂肪分解，脂肪含量略微减小；在盐制过程中，由于食盐的加入使盐坯比重增大，脂肪的相对含量减少；在后酵阶段，脂肪的含量呈下降趋势。10%食盐含量样品中脂肪的含量略高于 15%食盐含量样品，说明发酵过程中较低食盐含量下的脂肪含量较高。如图5 所示，在腐乳后酵过程中，游离脂肪酸的含量逐渐升高，由于腐乳中脂肪酶活力不高，即其分解脂肪能力较差，而脂肪降解是游离脂肪酸的主要来源，因此，游离脂肪酸含量的变化并不显著。10%食盐含量样品中游离脂肪酸的含量略高于 15%食盐含量样品，说明发酵过程中较低食盐含量下的游离脂肪酸的含量较高。2.2腐乳发酵过程中食盐含量对质构参数的影响2.2.1腐乳发酵过程中食盐含量对硬度的影响如图 6 所示，在腐乳发酵过程中，其硬度先增大后减小。在前酵阶段，由于微生物生长形成的菌丝将白坯紧密包裹，硬度逐渐增大；在盐制阶段，由于食盐的加入使得硬度迅速增大至 998g(10%食盐含量)和1109g(15%食盐含量)，均达到硬度最大值；在后酵阶段，硬度迅速减小，由于后酵第30 天的腐乳(10%食盐含量)及后酵第40 天的腐乳(15%食盐含量)与腐乳成品的硬度差别不大，说明腐乳硬度的变化主要集中在发酵的前40d；由2.1.2 节可知腐乳分别在后酵第 25 天(10%食2.52.01.51.00.50.010%食盐含量15%食盐含量游离氨基酸态氮含量/%白坯毛坯盐坯后酵5d后酵10d后酵15d后酵20d后酵25d后酵30d后酵35d后酵40d后酵45d图3 腐乳发酵过程中游离氨基酸态氮含量的变化Fig.3 Free amino acid content change during sufu processing后酵50d30252015105010%食盐含量15%食盐含量脂肪含量/%白坯毛坯盐坯后酵5d后酵10d后酵15d后酵20d后酵25d后酵30d后酵35d后酵40d后酵45d图4 腐乳发酵过程中脂肪含量的变化Fig.4 Fat content change during sufu processing后酵50d图5 腐乳后酵过程中游离脂肪酸含量的变化Fig.5 Free fatty acid content change during sufu processing1412108642010%食盐含量15%食盐含量游离脂肪酸含量/%后酵5d后酵10d后酵15d后酵20d后酵25d后酵30d后酵35d后酵40d后酵45d后酵50d图6 腐乳发酵过程中硬度的变化Fig.6 Hardness change during sufu processing12001000800600400200010%食盐含量15%食盐含量硬度/g白坯12h1d5d10d15d20d毛坯24h36h2d3d盐坯4d5d6d7d后酵25d30d35d40d45d50d白坯毛坯12h盐坯1d后酵5d后酵10d后酵15d后酵20d毛坯24h毛坯36h盐坯2d盐坯3d盐坯4d盐坯5d盐坯6d盐坯7d后酵25d后酵30d后酵35d后酵40d后酵45d后酵50d73基础研究食品科学2011,Vol.32,No.01盐含量)和后酵第 45 天(15%食盐含量)左右己经成熟，说明腐乳成熟后硬度变化不大。15%食盐含量样品的硬度略高于 10%食盐含量样品，说明发酵过程中较高食盐含量下的硬度较大。2.2.2腐乳发酵过程中食盐含量对黏着性的影响如图 7 所示，在腐乳发酵过程中，黏着性逐渐升高。在前酵阶段，由于微生物产生的酶将部分大分子物质分解成小分子使游离物质增多，黏着性缓慢上升；在盐制与后酵阶段，由于酶系作用持续进行，黏着性逐渐上升。由于高盐含量不利于腐乳中化学组分的水解即大分子降解过程，10%食盐含量样品的黏着性略高于15%食盐含量样品，说明发酵过程中较低盐含量下的黏着性较高。2.2.3腐乳发酵过程中食盐含量对弹性的影响如图 8 所示，在腐乳发酵过程中，弹性逐渐减小。在前酵阶段，由于微生物生长形成的菌丝将白坯致密包裹形成了良好坯体而不易被破坏，质构仪压坯后白坯和毛坯均迅速恢复原状，弹性变化很小。在后期阶段，弹性逐渐减小，由于后酵第30 天的腐乳(10%食盐含量)及后酵第 40 天的腐乳(15%食盐含量)与腐乳成品的弹性差别不大，说明腐乳弹性的变化主要集中在后酵的前40d；由 2.1.2节可知含腐乳分别在后酵第25天(10%食盐含量)和后酵第 45 天(15%食盐含量)左右己经成熟，说明腐乳成熟后弹性变化不大。15%食盐含量样品的弹性略高于10%食盐含量样品，说明发酵过程中较高食盐含量下腐乳的弹性较大。3结 论3.1在腐乳发酵过程中，随着蛋白质含量的逐渐降低，游离氨基酸态氮含量的逐渐升高；较低食盐含量下的蛋白质与游离氨基态氮的含量均较高，且腐乳成熟时间较短。在前酵和盐制阶段 pH 值明显升高，在后酵阶段 pH 值逐渐下降；较低食盐含量下的 pH 值较高。在腐乳发酵过程中，随着脂肪含量的逐渐降低，游离脂肪酸含量的逐渐升高，但变化并不显著。较低食盐含量下的脂肪与游离脂肪酸的含量均较高。3.2在腐乳发酵过程中，硬度先增大后减小，分别在后酵第30天(10%食盐含量)和后酵第40天(15%食盐含量)趋于稳定，说明腐乳成熟后硬度变化不大。较高盐含量下的硬度较大。在腐乳发酵过程中，黏着性逐渐升高，较低盐含量下的黏着性较高；在腐乳发酵过程中，弹性逐渐减小，分别在后酵第 30 天(10%食盐含量)和后酵第40 天(15%食盐含量)趋于稳定，说明腐乳成熟后弹性变化不大；发酵过程中较高盐含量下的弹性较大。参 考 文 献：1王瑞芝.中国腐乳酿造M.北京:中国轻工业出版社,1998.2李幼药.腐乳是科学利用大豆的优质食品J.中国酿造,1997(4):l-3;14.3鲍松林,丁霄霖.腐乳豆腐坯质量的仪器测定及量化表征J.浙江工业大学学报,1995(12):364-367.4张振中.用仪器测定代替感官检验J.食品科学,1993,14(1):62-65.5夏杨毅.超微粉碎骨泥的流变学加工特性研究D.重庆:西南农业大学,2005.6ROBERTS A K,VICKERS Z M.Cheddar cheese aging:changes insensory attributes and consumer 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