不同真空預冷終溫對豆腐品質的影響

2013-06-23 施冰心上海理工大學低溫生物與食品冷凍研究所

　　研究不同終溫(4、6、8℃)時真空預冷對豆腐降溫速率、失水率，及其在4℃環境下1周內的蛋白質、持水性、pH值、硬度和色澤等指標的影響。結果表明：終溫變化對降溫速率和質量損失率無顯著的影響，然而，對豆腐的品質(蛋白質、持水性、pH值、硬度及色澤)影響顯著。綜合比較得知，在壓力500Pa條件下預冷終溫為4℃的樣品品質最優，當貯藏溫度為4℃時貯藏期不宜超過5d。

　　豆腐是聞名中外的一種美食，傳統的豆腐生產工藝簡單，營養豐富，含有鈣、鐵、磷、鎂等人體必需的多種微量元素，還含有糖類、植物油和豐富的優質蛋白，具有獨特的口感風味，易于消化吸收，因此有“植物肉”之美稱。雖然新鮮豆腐為人們所喜愛，但因其不易保存、強度較低、易碎易爛且保水性差，不宜久置，在常溫條件下存放不到1d就會變色、變質，食用品質和價值也隨之降低。因此，探究貯藏技術，延長豆腐的保鮮期，具有重要意義。

　　通常，市場上的豆腐都是根據消費者個人需求，從剛生產的塊中切出一部分出售。然而隨著城市人群生活方式的改變，涮鍋烹飪用速凍豆腐等大批量的豆腐小切塊越來越多的出現在超市貨架上。與同質量的整塊豆腐相比，切塊豆腐暴露在空氣中的面積更大，更容易變質。其中，溫度是影響其變質速率的最重要因素，因此，真空技術網(http://smsksx.com/)認為如何將其溫度快速降低至關重要。

　　真空冷卻是一種快速冷卻技術，它依靠食品自身少量水分蒸發帶走熱量，特點是食品降溫快速、均勻且對食品的污染小，可以提高產品質量，延長保存期。目前，真空冷卻技術已經較廣泛地應用于果蔬、鮮花、熟食制品和肉制品等。但不同種類的食品，所采用的真空冷卻技術參數是不同的。本實驗研究了真空冷卻技術中的重要參數之一，預冷終溫對豆腐物理及生化指標的影響，期望對豆腐的快速降溫及貯藏有一定的參考價值。

1、材料與方法

　　1.1、材料與試劑

　　豆腐市購，挑選色澤均勻、無任何損壞的豆腐，簡易包裝后5min內送至實驗室。硫酸銅(CuSO4·5H2O)、硫酸鉀(K2SO4)、硫酸(H2SO4密度為1.84g/L)、氫氧化鈉(NaOH)、對硝基苯酚(C6H5NO3)、無水乙酸鈉(CH3COONa)、乙酸(CH3COOH)、37%甲醛(HCHO)、乙酰丙酮(C5H8O2)、氫氧化鈉、乙酸鈉(CH3COONa·3H2O) 國藥集團化學試劑有限公司。

　　1.2、儀器與設備

　　VCE-15型真空預冷機上海錦立新能源科技有限公司;TEXT500質構儀日本島津公司;FA2004B精密電子天平上海精密科學儀器有限公司;PHS-3TC數顯pH計上海天達儀器有限公司;WB-2000IXA全自動測色色差儀北京新恒能分析儀器有限公司;BCD-189S冰箱松下電器(中國)有限公司;TDL-50B臺式低速離心機湖南星科科學儀器有限公司;HN-01凱氏定氮儀上海勇規分析儀器有限公司。

　　1.3、方法

　　1.3.1、材料準備

　　1)將豆腐切成邊長為4.5cm的正方體若干塊，平均分成A、B、C三組;2)對所有豆腐切塊分別稱質量，并記錄。

　　1.3.2、真空冷卻及貯藏步驟

　　1)將A組放在真空室托盤上，把3根熱電偶的測溫端分別插入任意3個樣品的中心部位;2)設置真空預冷終溫為4℃，終壓500Pa，開啟“自動預冷程序”，當樣品中心溫度達到指定溫度時，點擊“緊急停機”，此組實驗結束;3)按照步驟1)和2)將B、C兩組樣品在500Pa的終壓下分別預冷到6、8℃，并對所有預冷過的豆腐切塊再次稱質量;4)從每組樣品中隨機抽出3～5塊，分別測量其蛋白質、持水性、pH值、硬度及色差，并求出平均值作為貯藏前的各項指標參照值;5)剩余的樣品用保鮮膜封裝后放入4℃冰箱冷藏;6)每隔24h，從各組中分別取出若干塊進行為期1周的指標檢測。

　　1.3.3、檢測方法

　　1.3.3.1、質量損失率

　　按GB 5009.3—2003《食品中水分的測定》規定的步驟測定。

　　1.3.3.2、蛋白質

　　本實驗測定的蛋白質是含氮的有機化合物，按GB5009.5—2010《食品中蛋白質的測定》規定的凱氏定氮法測定。

　　1.3.3.3、持水性

　　稱取10g樣品置于離心管中，設置離心機轉速為4000r/min，離心30min后，測量失水率，失水率越大，持水性越差。失水率用下式計算：

失水率

　　式中：A1為樣品處理前的質量/g;A2為樣品處理后的質量/g。

　　1.3.3.4、pH值

　　采用數顯pH計測定。

　　1.3.3.5 硬度

　　采用質構分析儀對樣品進行硬度測定：將樣品置于平臺上，利用HDP穿刺探頭，進行穿刺實驗，測得穿刺力。參數設置：檢測速度20mm/s;樣品高度為4.5cm;樣品面積為20.25cm²。

　　1.3.3.6、色澤

　　利用全自動測色色差儀測定。用標準陶瓷板(x= 81.75，y=86.31，z=91.27)作為工作標準，選擇L*a*b*系統，記錄數據樣品的L*、a*、b*值。產品色差用下式計算：

　　1.4、統計分析

　　不同預冷終溫(4、6、8℃)條件下，每組有6個樣品用于重復測定。以95%(P=0.05)為置信水平對預冷速率和質量損失率做顯著性差異檢驗統計分析。數據為重復測試的平均值。

2、結果與分析

　　2.1、不同終溫對降溫速率的影響

不同終溫對降溫速率的影響

相同字母表示無顯著性差異(P>0.05)。圖2同。

圖 1 不同終溫對降溫速率的影響

　　由圖1可知，當終溫分別設定為4、6、8℃時，豆腐在壓力500Pa條件中心溫度從18.71℃達到設定溫度時的平均降溫速率分別為1.24、1.7、1.95℃/min，是使用風冷時的降溫速率的1.65～2.60倍;經統計分析，三組樣品的降溫速率不存在顯著性差異(P>0.05)，可見，不同終溫(4、6、8℃)對豆腐降溫速率的影響不大。

　　2.2、不同終溫對質量損失率的影響

不同終溫豆腐的質量損失率

圖 2 不同終溫豆腐的質量損失率

　　由圖2可以看出：不同終溫(4、6、8℃)對應的質量損失率分別為2.32%、1.93%、1.71%，不存在顯著性差異(P>0.05)。可見，不同終溫(4、6、8℃)對豆腐質量損失率的影響不大。

　　2.3、不同預冷終溫對持水性的影響

不同終溫冷卻后失水率隨貯藏時間的變化

圖 3 不同終溫冷卻后失水率隨貯藏時間的變化

　　由圖3可知：將終溫設置為4℃時，樣品微生物作用最小，蛋白質分解及脂肪酸敗作用較弱，失水率的浮動比其他兩組都小，更為穩定。此外，各組樣品離心后的持水性均出現了波動現象，這主要是因為豆腐在變質過程中會發生糖酸轉化，生成的可溶性物質含量也隨之不斷變化。

　　2.4、不同預冷終溫對蛋白質含量的影響

不同終溫冷卻后蛋白質含量隨貯藏時間的變化

圖 4 不同終溫冷卻后蛋白質含量隨貯藏時間的變化

　　由圖4可知，3組樣品的蛋白質含量均隨著貯藏時間的延長而逐漸減少，第7天開始低于豆腐行業標準8g/100g的含量，其中，B組(6℃)和C組(8℃)樣品的蛋白質含量都比A組低。因此，將預冷終溫設置在4℃時蛋白質在6d之內的含量最高。

　　2.5、不同預冷終溫對pH值的影響

　　由圖5可知：3組樣品的pH值總體呈降低趨勢，第7天時降幅分別為0.07、0.10、0.08，終溫為4℃時降幅最小，樣品的pH值最為穩定。

　　此外，3組樣品的pH值在第3、5天時出現略微上升，這是因為微生物分解蛋白質時，代謝作用所產生的氨會促使pH值上升;其次，持水性的波動會引起樣品有機酸的濃度的相對變化，致使pH值產生上升又下降的趨勢。

不同終溫冷卻后pH值隨貯藏時間的變化

圖 5 不同終溫冷卻后pH值隨貯藏時間的變化

　　2.6、不同預冷終溫對硬度的影響

不同終溫冷卻后硬度隨貯藏時間的變化

圖 6 不同終溫冷卻后硬度隨貯藏時間的變化

　　由圖6可知：3組樣品的初始硬度值分別為4.175、3.825 、3.550N，這是因為預冷終溫越低，豆腐的質量損失率越大，硬度也隨之增大。雖然豆腐的硬度總體上處于下降趨勢，但會在第3天后略有回升，原因有兩個：一是豆腐失水后剩余的蛋白質、脂肪及其他們的分解物等濃度相對升高，造成探針穿刺時的黏度增大;二是豆腐水分含量降低，其內部的孔隙變小，單位體積內的豆腐的密度增大，增大了探針穿刺的摩擦阻力。此外，A組(4℃)樣品的硬度比B組(6℃)和C組(8℃)的都大，這是因為在較低溫度下預冷過的豆腐的持水性及其可溶物質的含量較大。所以，將終溫設置在4℃有利于減緩豆腐的硬度變化。

　　2.7、不同預冷終溫對色澤的影響

不同終溫冷卻后色澤隨貯藏時間的變化

圖 7 不同終溫冷卻后色澤隨貯藏時間的變化

　　由圖7可知，豆腐的色澤與其可溶性糖及有機酸的濃度有一定聯系，濃度越大顏色改變就越大，而終溫越高可溶性糖與有機酸的濃度降低越快。隨著貯藏時間的延長，豆腐內外色差均在第6天后突然回升，這主要是由于微生物的大量繁殖，加速豆腐的腐敗，豆腐外表面開始出現黏稠物質。此外，豆腐外表面的色差值均比內表面的低。這是因為真空預冷時豆腐表面蒸發水分多，貯藏時又與空氣接觸，加速了氧化。此外，對于內部色差來說，終溫設置為4℃時最佳，更接近原始色差值89.82。