凝固剂及加工条件对豆腐凝胶形成及品质影响研究进展

豆腐的本质是一种蛋白质凝胶体,是大豆蛋白(主要是7S和11S球蛋白)在热处理下发生变性使蛋白质分子结构展开,再通过盐离子、氢离子或酶等凝固剂作用下发生聚集,形成致密均匀且具有网状结构蛋白凝胶。豆腐凝胶的形成及豆腐品质受多种因素的影响。本文从凝固剂种类(盐类、酸类和酶类凝固剂)以及加工条件(加工原料、制浆方法、豆浆体系pH、热处理条件)角度出发,阐明凝固剂及加工条件对豆腐凝胶形成以及品质的影响研究进展。以期为豆腐制品的工业化生产提供理论指导,为豆腐食品的研究开发与品质调控提供科学依据。

豆浆豆腥味形成机理及其去除方法的研究进展

豆浆是一种营养价值丰富且能防治高血脂、高血压、动脉硬化、缺铁性贫血等疾病的理想植物蛋白饮料,经常食用可以增进和保护人体健康,甚至可以作为预防新冠的优质食品。但是大豆中天然存在的豆腥味降低了消费者的接受度,同时也限制了豆制品进一步的研发。本文针对能对豆浆豆腥味有贡献的挥发性化合物(醛类、醇类、呋喃类、酮类)及导致其形成的反应途径进行了系统的综述,并进一步阐述了豆腥味对豆浆开发的影响。随后从物理、化学、生物、遮蔽四个方面探讨了豆浆去腥工艺的发展现状,对当前豆腥味研究中存在的问题以及未来的研究方向做了归纳与展望,以期为开发低豆腥或无豆腥味豆制品及推动大豆类产品消费提供理论依据。

基于二维相关红外光谱对pH值影响大豆分离蛋白二级结构含量的快速分析

为满足不同种类食品对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)不同功能性的需求,本研究利用红外光谱快速采集70组不同pH值处理后SPI的数据,探讨pH值变化对SPI结构含量的影响。使用均值中心化、多元散射校正、标准正态变量变换和归一化算法对红外光谱数据进行预处理,基于二维相关红外光谱提取特征波段,再利用偏最小二乘(partial least square,PLS)法和算术优化算法-随机森林(arithmetic optimization algorithm-random forests,AOA-RF)建立不同pH值条件下SPI结构及含量的预测模型。结果表明,经均值中心化和多元散射校正结合处理后,α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲模型的相对标准偏差分别为1.29%、1.60%、1.37%、7.28%,两者结合对光谱数据的预处理效果最佳。预测α-螺旋和β-折叠含量最优模型为AOA-RF(特征波段),校正集决定系数为0.9350和0.9266,预测集决定系数为0.8568和0.8701;预测β-转角和无规卷曲含量最优模型为PLS(特征波段),校正集决定系数为0.9154和0.8817,预测集决定系数为0.8913和0.7843。本研究结果可为工业生产过程中产品质量快速检测和工艺条件控制提供理论支撑。

不同酶解条件下大豆分离蛋白结构特性及起泡性研究

以大豆分离蛋白(SPI)为原料,采用碱性蛋白酶(Alcalase)进行酶解(0~180 min),通过凝胶电泳、傅里叶红外光谱(FT-IR)和内源荧光光谱等方法探究酶解产物的结构变化;通过表面张力、界面蛋白吸附量等指标说明酶解产物的界面行为,并分析结构变化和界面行为对泡沫性质的影响。经酶解后,蛋白中7S和11S典型条带消失并有新条带产生(约24 ku);与SPI相比,水解物中α-螺旋含量减少,β-转角和无规则卷曲含量增加;荧光波长发生红移。以上结果说明蛋白结构展开,进而促进蛋白功能性的改变。结果发现,酶解90 min时样品起泡性最好(起泡性指数143.20%),可能由于此时水解物平均粒径最低(208.10 nm),溶解度较高(90.44%),表面张力最低,有利于提升水解物在空气-水界面的吸附速率,但由于酶解作用产生较小的肽段失去了蛋白质网络结构的能力,因而对泡沫稳定性有负面的影响。此外,酶解作用大大提高了蛋白抗氧化性。通过酶解可以有效地改善SPI的起泡性,拓宽了酶解后的SPI作为一种有效的起泡剂在食品中的应用范围。

真空冷冻与热风干燥对腐竹品质特性及微观结构的影响

针对腐竹干燥易褐变导致品质变差问题,以黑龙江东北特产九三黄大豆制作的鲜腐竹为研究对象,采用真空冷冻干燥(vacuum freezing drying,VFD)和热风干燥(hot air drying,HAD)对腐竹进行干制加工,获取两种干燥方法对腐竹品质特性及微观组织结构等参数的影响。结果表明,两种干燥工艺对腐竹中蛋白质含量的影响达到显著差异水平(P<0.05),对腐竹L^(*)、a^(*)和b^(*)值的差异性影响为极显著(P<0.01)。VFD制备腐竹的蛋白质含量和脂肪含量均较高,颜色鲜亮淡黄,表面有自然油质光泽,内部组织结构较为疏松,孔隙分布均匀,VFD腐竹复水1 min时复水比达到1.90 g·g^(-1),与HAD干燥制备的腐竹相比,VFD腐竹的硬度最低、咀嚼性最好,品质均一,感官评价得分最高。综上,真空冷冻干燥适用于蛋白质含量高的腐竹干制加工。

2020—2023年山东省泰安市豆腐中重金属含量调查分析

目的:了解山东省泰安市豆腐中重金属含量,为预防控制重金属的急慢性中毒提供科学依据。方法:采用电感耦合等离子体质谱法检测2020—2023年山东省泰安市480份豆腐中6种元素含量,分析不同元素含量水平和趋势。结果:480份豆腐中均检出了一种或多种元素,但超标率相对较低,为8.54%(41/480)。不同年份、不同采样点之间各元素的超标率差异均无统计学意义(P>0.05)。不同种类豆腐之间各元素的超标率差异具有统计学意义(P<0.05),卤水豆腐和石膏豆腐超标率高于酸浆豆腐和内酯豆腐。不同元素的检出率和超标率有明显差别,铅和镉的检出率和超标率高于其他4种元素。结论:2020—2023年泰安市市售豆腐中,卤水豆腐和石膏豆腐中铅和镉的超标率较高。

高压射流磨在无添加全豆豆乳加工中的应用研究

本文研究了高压射流磨在无添加全豆豆乳中的应用及对全豆豆乳稳定性的影响。通过不同加工工艺下全豆豆乳的显微镜镜检、离心沉淀率、粒径分布、Zeta电位、外观口感、Lumisizer稳定性扫描为指标,明确了高压射流磨可以彻底粉碎全豆组织,降低产品粒径至33μm,且能大幅度提升无添加全豆豆乳的产品口感和货架期稳定性;同时通过考察不同蛋白质含量下全豆豆乳的弹性模量、Lumisizer稳定性扫描结果和Turbiscan扫描发现,蛋白质含量对全豆豆乳的稳定性也有影响,当蛋白质含量达到3.5%,全豆豆乳口感优、稳定性好,属于制备全豆豆乳的优选方案。由此可知:高压射流磨工艺是加工无添加全豆豆乳的关键工艺,对提高该类产品的整体稳定性、改善该类产品的质地口感、提升该类产品的整体品质有显著效果。

年产2000 t红薯薄饼工厂设计

红薯薄饼使用的原物料为红薯,辅助物料为玉米淀粉、白砂糖、食盐、小苏打和食用油。执行了生产线结构的整个设计、物料衡算和生产机器型号挑选,并且对整个工厂和生产车间进行了概括性的安排,最后对工厂设计进行了利益衡算。此次工厂设计的年工作天数为250 d,每日工作一班次8 h工作时间,轮班产出和年度分别为8 t和2000 t,年净利润为6935.21万元,项目投资回获期为1.6年。

基于主成分和聚类分析的安徽大豆品种与豆腐加工特性研究

以安徽省20个大豆品种为研究对象,测定大豆主要理化成分(粗蛋白、可溶性蛋白质、粗脂肪、水分等)及制备豆腐品质参数(湿基得率、含水量、保水性、硬度等),采用相关性分析、主成分分析及聚类分析方法对大豆品种进行综合品质评价。结果表明:大豆主要理化成分与豆腐加工品质存在一定的相关性。主成分分析得到4个主成分因子,其累计方差贡献率达72.783%,综合得分前三的品种为涡豆5、皖豆21551和皖宿1019。聚类分析将20种大豆分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ类,每类所含品种分别为7、3、1、7、1、1种。主成分分析得到的3个品种被归为第Ⅱ类,这类大豆粗蛋白含量高、豆腐湿基得率高。涡豆5、皖豆21551和皖宿1019这3个品种适宜豆腐的加工。

六种市售豆豉的品质和挥发性风味物质分析

为了对豆豉产品开发和风味改进提供数据支持和参考,选择市售常见的不同产地不同发酵类型的6种豆豉(编号为DC1~DC6)为研究对象,对其基本营养成分、游离氨基酸、核苷酸进行测定,计算其滋味活性值(TAV)和味精当量(EUC);采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)技术对豆豉的挥发性风味物质进行分析,并结合感官评价进行综合对比。结果表明,罗定豆豉(DC3)的鲜味氨基酸含量和占比显著高于其他豆豉(P<0.05),张家口豆豉(DC6)的呈鲜味核苷酸含量最高,罗定豆豉(DC3)的EUC值最高;六种豆豉的感官综合评分排序为DC1>DC3>DC2>DC5>DC4>DC6,永川豆豉(DC5)的香气感官评分最高。不同产地豆豉的品质和风味差异较大,与其发酵菌种关联性较大;天冬氨酸、谷氨酸、鸟氨酸是豆豉中的主要呈鲜味物质;酸类、醛类和酯类等是豆豉中的主要挥发性风味物质;曲霉发酵产鲜味氨基酸多,风味良好;毛霉发酵风味独特浓郁,但鲜味不足;细菌发酵可产较高的呈味核苷酸,但香气不足。

低温等离子体处理对豆腐皮杀菌效果及其品质的影响

豆腐皮作为中国传统的豆制品,因其营养丰富且易吸收的特点深受人们喜爱。然而豆腐皮在生产过程中易被外源微生物污染导致品质下降。低温等离子体杀菌技术作为一种新型非热的杀菌技术,具有杀菌效率高、无残留等优势。该文以等离子体的电源功率、处理时间及电极间距为试验因素,运用响应曲面试验方法探究各试验因素的交互作用机制,并优化杀菌工艺参数。结果表明:低温等离子体对豆腐皮杀菌的最优工艺为电源功率80 W、处理时间15 s、电极间距10 mm,菌落总数从4.56 lg(CFU/g)降低至3.85 lg(CFU/g);处理前后豆腐皮的感官评分、pH值无显著差异,而处理后的豆腐皮的弹性和咀嚼性有所提升。通过豆腐皮挥发性风味测定发现,低温等离子处理减少了豆腐皮中的豆腥味且增加了香味物质壬醛的含量。低温等离子体处理后的豆腐皮经真空包装后4℃下的货架期从3 d延长至6 d,具有较好的贮藏品质。

浸泡时间对豆浆品质的影响及相关性分析

研究大豆浸泡时间(6、8、10、12、14、16 h)对豆浆理化特性和感官品质的影响,为大豆浸泡时间的选择提供理论支撑。实验以大豆水分含量及分布、可溶性蛋白质含量、固形物含量、粒径、黏度、稳定性及感官评分作为考察指标,分析浸泡时间对豆浆品质的影响并确定大豆适宜的浸泡时长;采用Pearson相关系数对浸泡时间、大豆水分组成与豆浆品质的关系进行分析。低场核磁共振结果表明,T21、T22、T23信号值随着浸泡时间延长而升高,大豆吸附水的占比增加,大豆浸泡12 h后水分达到饱和状态。豆浆的品质研究结果表明,随着浸泡时间的延长,豆浆的蛋白质转移率、体积平均粒径、黏度均呈现先升高后降低的趋势,总固形物含量显著降低(P<0.05),豆浆稳定性先降低后升高;豆浆的感官评分值随着大豆浸泡时间的增加先增加后降低,8 h豆浆的感官综合评价值最高为1.0466,其次是10 h的豆浆。基于以上结果,优选大豆浸泡时间为8 h,虽然该时间的豆浆黏度低,口感浓度评分低,亮度值低;但是其可溶性蛋白质含量最高,为0.905 g/100 g,蛋白转移率可达到16.61%;总固形物含量仅次于6 h的豆浆,含量为3.185 g/100 g;而且色差b值最低,感官综合评价值最高。相关性分析结果表明:浸泡时间与大豆结合水占比、自由水占比呈显著负相关,与吸附水占比呈显著正相关(r=-0.9638、-0.8241、0.9391);豆浆的品质指标受到浸泡时间影响,其中浸泡时间与豆浆可溶性蛋白质、总固形物含量、L值呈显著负相关,与a值呈显著正相关关系(r=-0.9122、-0.9726、-0.8238、0.9385)。

湿法糖基化改性大豆分离蛋白在低致敏千页豆腐中的应用

为寻求高效的糖基化改性条件和良好的应用途径,本文以葡萄糖、木糖两种单糖为糖基供体,探究反应时间、反应温度、蛋白与糖比例、蛋白浓度对大豆分离蛋白湿法糖基化反应的影响,分析大豆分离蛋白-葡萄糖复合物(SPI-葡萄糖)、大豆分离蛋白-木糖复合物(SPI-木糖)致敏性的变化,并将SPI-葡萄糖、SPI-木糖应用于低致敏千页豆腐生产。结果表明,木糖相较于葡萄糖更易与大豆分离蛋白发生糖基化反应,但也更容易有类黑素产生。在蛋白浓度为25 mg/mL时,糖基化反应程度最高,并且糖基化反应程度与反应温度、反应时间、糖添加量呈正相关。SDS-PAGE和傅里叶变换红外光谱分析结果表明糖基化改性使大豆分离蛋白和糖分子发生了共价结合,SPI的自由氨基减少。糖基化反应程度越高,SPI致敏性越低,SPI-木糖接枝物致敏性降低程度最高可达50%,以其为原料经谷氨酰胺转氨酶(TG酶)交联所制作的千页豆腐有良好的弹性和咀嚼性。

发酵降低大豆组织蛋白豆腥味的复合菌株筛选

采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术并结合风味活度值和感官评价,比较了生香酵母、活性干酵母、植物乳杆菌和肉葡萄球菌对大豆组织蛋白(textured soybean protein,TSP)豆腥味的降低效果,筛选出可有效降低豆腥味的2种菌株,并研究其复配质量比和添加方式。结果表明,4种菌对大豆组织蛋白豆腥味均有一定的消减效果,其中活性干酵母的降腥效果最明显,其发酵TSP中豆腥味物质含量减少了70%;肉葡萄球菌的增香作用最大,其发酵TSP中良好风味物质的含量增加了865.41%。选择活性干酵母作为降腥菌、肉葡萄球菌作为增香菌,二者复配适宜的的质量比为10∶1,添加方式为先加肉葡萄球菌于20℃发酵12 h后加活性干酵母于该温度下发酵20 h。

不同乳酸菌发酵黄浆水对酸浆豆腐凝胶特性及其品质的影响

目的研究不同乳酸菌发酵黄浆水对酸浆豆腐凝胶特性及其品质的影响,探究酸浆豆腐的凝固机制,提高酸浆豆腐的品质稳定性,量化生产工艺参数。方法以大豆为原料,分别以鼠李糖乳杆菌、耐高温鼠李糖乳杆菌、混合菌(乳酸链球菌乳亚种、嗜热链球菌和耐高温鼠李糖乳杆菌)发酵黄浆水制成的酸浆作为凝固剂制作豆腐,测定豆腐的凝胶强度、持水性、出品率、色差、质构特性、感官评价、流变特性、水分分布、二级结构、三级结构、表面疏水性和微观结构等指标。结果混合菌酸浆诱导的豆腐质构特性最好,具有较高的凝胶强度、持水性和储能模量,分别为579.63g、69.93%和8166.4Pa,感官评分最高。而耐高温鼠李糖乳杆菌酸浆诱导的豆腐凝胶强度和持水性比鼠李糖乳杆菌酸浆诱导的豆腐高。鼠李糖乳杆菌酸浆诱导的豆腐则硬度较低,为1481.38 gf,水分流动性较大。表面疏水性结果显示,混合菌酸浆诱导的豆腐表面疏水性较低,为268.75%,三级构象最为紧密,鼠李糖乳杆菌酸浆豆腐表面疏水性较大,为469.29%,三级构象较为松散。扫描电镜结果显示,混合菌酸浆豆腐呈致密均匀的三维网状结构,耐高温鼠李糖乳杆菌酸浆豆腐凝胶较为连续,孔隙较大,鼠李糖乳杆菌酸浆豆腐凝胶网络结构较松散。结论混合菌酸浆可使豆腐具有较好的凝胶特性和品质,为酸浆豆腐的品质提高提供了理论和技术支持。

超声处理制备大豆油体复合乳液及运载β-胡萝卜素研究

本研究以大豆油体为原料,将其作为乳化剂,通过超声技术制备大豆油体复合乳液,优化超声处理条件,并将油体复合乳液用于运载脂溶性生物活性物质。通过对乳液的理化性质研究,揭示超声处理增强油体复合乳液稳定性的机理并考察油体复合乳液对β-胡萝卜素的运载效果。结果表明,通过超声处理成功制备大豆油体复合乳液,乳液氧化稳定性和贮藏稳定性在功率为450 W(10 min)时最好,此时乳液平均粒径为1537 nm,液滴形状呈圆形且分布均匀。傅里叶变换红外光谱结果表明,超声引起的空化效应增加了湍流和剪切力等物理作用,使油体蛋白的多肽链部分打开,蛋白中的氢键网络发生重新排列,蛋白质二级结构发生改变:α-螺旋结构相对含量减少,β-折叠结构相对含量增多。电泳结果表明蛋白质亚基组成没有显著变化,但随着超声强度的增加,增强了外源蛋白在液滴界面的吸附。贮藏结果显示经过功率为450 W的超声处理可以抑制乳液中氧化产物的产生,提高乳液的氧化稳定性。通过超声处理可成功制备大豆油体-β-胡萝卜素乳液,其中在450 W条件下β-胡萝卜素的包封率最高(94.9%),且经过11 d室温贮藏后保留率为81.8%。本研究为大豆油体作为乳化剂运载脂溶性生物活性物质的应用提供参考。

3个品牌毛豆腐风味成分对比研究

毛豆腐的风味决定了消费者的喜好程度。以3个品牌的毛豆腐为研究对象,对比分析了它们的非挥发性成分和挥发性成分。结果表明,采用高效液相色谱法共检测出7种有机酸,其中琥珀酸含量最高,其次是乳酸,含量范围分别为1.77~7.47 mg/mL,2.46~3.20 mg/mL;共检测出21种游离氨基酸,其中含量最高的氨基酸分别为谷氨酰胺、苏氨酸和精氨酸,在品牌A、B、C中含量分别为2566.55,1282.69,1465.81 mg/g;采用气相色谱-质谱法共检测出61种挥发性风味物质,品牌A、B、C中分别检测出41,38,33种;电子鼻分析显示,毛豆腐在气味上的差异主要体现在硫化物、芳香成分和氮氧化合物方面,能整体显著区分挥发性成分。OAV≥1的挥发性风味物质共15种。正交偏最小二乘判别分析表明,9种VIP>1的挥发性成分为主要差异性成分。结论:3个品牌毛豆腐风味物质之间存在显著性差异。

豆浆固形物含量及浆液深度对腐竹生产及品质的影响

目的:确定腐竹高效优质生产适宜的豆浆固形物含量和浆液深度。方法:探究豆浆固形物含量和浆液深度对腐竹得率、成膜速率、营养成分、机械性能、蒸煮损失率和复水比等的影响。结果:当豆浆固形物含量为6%,豆浆浆液深度为6 cm时,腐竹得率(34.68%)和营养物质含量最高,其蛋白质含量为51.05%,脂肪含量为23.42%,且抗拉强度和复水性较好,分别为3.74 MPa和3.80 g/g。结论:综合考虑腐竹得率、成膜速率和食用品质等指标,建议采用豆浆固形物含量6%,豆浆浆液深度6 cm进行腐竹的高效优质生产。

腐乳中挥发性风味物质的研究进展

腐乳是我国特有的一种发酵调味品,风味是其重要的感官特征,是决定腐乳品质的重要因素之一。文章介绍了2017—2023年腐乳挥发性风味物质的研究进展,包含腐乳中风味物质的分离提取方法、形成过程、主要分类(白腐乳、红腐乳、青腐乳)、风味物质组成、风味物质形成的影响因素,并对腐乳风味物质的研究趋势进行了展望,为腐乳的风味研究提供了一定的参考。

阴阳转子型双螺杆结构的实验研究

为了设计出更加高效的双螺杆,提升挤出膨化机的工作效率;提出了一种引进阴阳转子的非对称双螺杆模型,基于螺旋式的螺杆模型,设计了阴阳转子型双螺杆,与传统双螺杆进行了仿真对比分析,并对新型双螺杆的准确性进行了实验验证;采用SolidWorks软件建模,利用ANSYS模拟流道数值,求得物料在机筒内的工作状态,分析阴阳转子型双螺杆的宏观压力、速度矢量和速度流线,并研究了不同转速对阴阳转子型双螺杆输送速度和挤出量的影响。研究结果表明:阴阳转子型双螺杆的宏观压力呈递增状态,速度矢量分布不均匀,速度流线混乱,能增加机筒内物料的传输速度,改变物料输送状态,提高物料挤出量。研究结果丰富了双螺杆的研究思路,为高效率挤出膨化机的设计与应用提供了理论依据。