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豆腐凝胶的研究

刘志胜  
【摘要】: 豆腐是我国重要的传统大豆食品,具有很高的营养保健价值,其生产工业 化是我国经济发展的必然趋势。由于传统的手工操作经验不能满足豆腐工业化生 产的技术需要,因此对豆腐加工的科学研究是我国豆腐生产的迫切要求。 本论文分析比较了不同品种豆腐的加工方法,建立了简便可行的豆腐品质 测定方法;采用低温下加入凝固剂,研究了大豆品种、大豆蛋白浓度及大豆蛋白 主要组分、不同的凝固剂及其浓度以及加工条件对豆腐凝胶强度、持水能力和豆 腐微观结构的影响;调查了稳定豆腐凝胶网络结构的主要化学力;分析了不同类 型凝固剂的凝固作用机理;首次创造性地提出两步加热物理改性方法;试图解决 豆腐生产中的一些理论问题和实际问题。 豆腐是大豆蛋白在凝固剂作用下相互结合形成的具有三维网络结构的凝胶 产品。虽然不同品种的豆腐采用不同的加工方法,但都有一个凝固剂与豆浆混合 的过程(操作)。此过程(操作)对豆腐得率和质构有重大影响。降低混合时豆 浆的温度,不但有利于该操作条件的控制,而且可以获得质构均匀的豆腐凝胶。 豆腐凝胶强度和持水能力不仅是豆腐产品重要的品质指标,而且反映了大 豆蛋白的凝固状态。对于作为中间在制品的豆腐凝胶,其强度和持水能力还影响 着质构重建操作,从而决定着最终豆腐产品的得率和质构。 对盐类凝固剂的研究表明,随着浓度增加,豆腐凝胶强度增大,网络结构 变得粗疏,持水能力降低。当凝固剂浓度超过某一值时,大豆蛋白之间的引力与 斥力平衡被打破,凝固物失去蜂窝状网络结构,发生明显的缩水现象,因此,盐 类凝固剂具有一个临界浓度值。临界浓度越高,适用浓度范围越大。研究发现, 几种常用的盐类凝固剂的临界浓度或适用浓度范围不相同,其比较顺序为:氯化 钙<氯化镁<硫酸镁<硫酸钙。盐类凝固剂特性与其加入豆浆后引起的豆浆pH值 降低有关,豆浆的pH值降低幅度越大,盐类凝固剂的临界浓度越小。此外,加 入凝固剂时的豆浆温度越高,凝固剂临界浓度越小。豆浆浓度对盐类凝固剂的临 界浓度也有较大影响,即豆浆浓度越高,盐类凝固剂的临界浓度越大。 对GDL的研究表明,当豆腐凝胶的pH高于大豆蛋白的等电点(pH4.5-5.0) 时,随着GDL浓度增大,大豆蛋白之间的结合力加强,豆腐凝胶强度提高,但 网络结构和持水能力不受影响。与盐类凝固剂相比,GDL豆腐凝胶的持水能力 较高,受凝固剂加入时豆浆温度的影响较小。 对加工条件的研究表明,要获得较高的豆腐凝胶强度和持水能力,需要足 够高的凝固温度和足够长的凝固时间。凝固温度越高,需要的凝固时间越短。凝 固温度较高时,凝固时间过长,对豆腐凝胶持水能力有不利的影响。 博土学位论文 摘 要 一 豆浆蛋白浓度对豆腐凝胶强度和失水率有显著影响。豆浆蛋白浓度越高, 豆腐凝胶强度越大,失水率越小。但是当豆浆蛋白浓度过高时(>7%),豆腐凝 胶强度不再随豆浆浓度增大而加强。当蛋白浓度一定时,豆浆先稀释后加热与先 加热后稀释相比,前者所得豆腐凝胶强度较大、失水率较小。因此,论文首次提 出,大豆蛋白加热变性后发生的热聚集对豆腐凝胶有不利的影响。 分别以氯化镁和GDL为凝固剂,考察了7个大豆品种和主要蛋白组分对豆 腐凝胶的影响。研究表明,磨浆时采用相同的水豆比时,不同大豆品种间豆腐凝 胶强度和失水率有较大差别(变异系数Io--ZI%)。大豆中门 球蛋白含量与7S 球蛋白含量的比值门旧/7S)与豆腐凝胶强度极显著正相关,与 GDL豆腐凝胶 失水率显著负相关。115球蛋白酸性多肽(A/与 GDL豆腐凝胶强度显著正相 关,与GDL豆腐凝胶失水率显著负相关,与氯化镁豆腐凝胶强度极显著正相关。 @大豆百粒重及豆浆固型物含量与豆腐凝胶强度不相关,豆浆蛋白含量与豆腐凝胶 破断应力显著正相关。ifs球蛋白豆腐凝胶网络结构明显不同于7S球蛋白。11s 球蛋白豆腐凝胶强度远远大于 7S球蛋白,7S球蛋白氯化镁临界浓度大于 115球 蛋白。 初步研究表明,疏水相互作用、盐键、氢键和二硫键是重要的稳定豆腐凝 胶网络结构的化学力。其中,疏水相互作用和盐键对豆腐凝胶网络结构的形成起 至关重要的作用,氢键和二硫键对豆腐凝胶强度有较大影响。 由于卜伴球蛋白和大豆豆球蛋白的变性温度相差较大,因此本文首次采用 两步加热将两种蛋白分别变性。两步加热可明显提高豆浆蛋白的表面疏水性,改 变豆腐凝胶网络结构,提高豆腐凝胶强度和持水能力。采用不同的豆浆浓度或不 同的大豆品种,两步加热对豆腐凝胶强度和持水能力都有明显的影响。因此,两 步加热物理改性


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