无渣豆腐的生产工艺研究-张振

毕业设计(论文) 无渣豆腐的生产工艺研究 系 别 ： 生物与食品系 专业（班级）： 食品科学与工程2008级3班 作者（学号）： 张振（50806023014） 指导教师： 赵大庆 完成日期： 2012年6月9日 蚌埠学院教务处制 目 录 中文摘要 ………………………………………………………………………………………1 英文摘要…………………………………………………………………………………………2 31引 言 3 1.1豆腐历史 3 1.2营养价值 4 1.3现代豆腐 5 1.4无渣豆腐 62试验材料与方法 6 2.1试验材料 6 2.2试验设备 6 2.3试验方法 6 2.3.1出品率的测定 6 2.3.2蛋白质利用率的测定 6 2.3.3持水性的测定 6 2.3.4弹性、硬度的测定 6 2.3.5感官评价 8 3结果与讨论 8 3.1浸泡工艺条件确定 8 3.2豆浆的颗粒度与豆腐质量关系 8 3.3实验记录 9 3.4出品率的测定 9 3.5蛋白质利用率的测定 9 3.6持水性的测定 9 3.7单因素实验 9 3.7.1点脑温度 10 3.7.2豆浆浓度 10 3.7.3豆浆煮沸时间 10 3.8最佳工艺参数的确定 11 3.9无渣与有渣豆腐的品质对比 12 4结论 13 谢 辞 14 参 考 文 献 无渣豆腐的生产工艺研究 摘 要：针对传统工艺生产的有渣豆腐，造成原料利用率低，资源浪费大的现象，本文提出利用脱皮后的全子叶大豆制成豆腐——无渣豆腐。通过试验，确定最佳工艺参数：煮浆沸腾后持续时间为6min，豆浆浓度为12%，点脑温度为80℃，并对比2种产的品质量。 关键词：无渣豆腐；凝胶；全子叶大豆；营养价值；感官； Residue-free tofu production process Abstract：For traditional craft production residue tofu, resulting in raw material utilization is low, the waste of resources and a large phenomenon, this paper proposes the use of peeling the whole cotyledon soya tofu - no residue tofu. Test, to determine the optimum process parameters: duration of the boiling syrup boiling for 6min, the milk concentration of 12% of brain temperature of 80 °C, and compare the two kinds of production of product quality. Key words：no residue tofu;gel;cotyledons of soybean;nutritional value; senses; 无渣豆腐的生产工艺研究 1引 言 1.1豆腐历史[1] 相传豆腐是前164年，由中国汉高祖刘邦之孙—淮南王刘安所发明。刘安在八公山上烧药炼丹的时候，偶然以石膏点豆汁，从而发明豆腐。袁翰青以为五代才有豆腐。 在20世纪中期，西方国家还不太熟悉豆腐，随着中西文化交流，以及素食主义和健康食物日趋重要，在20世纪末期广为西方食用。现今，在西方的亚洲产品市场，农产品市场、健康食品店和大型超级市场都能买到豆腐。在中国的超级市场，可以找到4至5种不同软硬度的豆腐。 1.2营养价值 制作豆腐的大豆含有丰富的营养。以下是几种主要动植物蛋白食品蛋白质价（以标准蛋白质价为100时）的比较：鸡蛋为100，牛肉为83，鱼肉平均为70，稻米为67，全麦粉为53，玉米为59，大豆粉为74，这说明大豆的蛋白质价可与鱼肉相媲美，是植物蛋中的佼佼者。 1-1蛋白质价比较[2] 种类 鸡蛋 牛肉 稻米 全麦粉 玉米 大豆粉 蛋白质价 100 83 100 53 59 74 大豆蛋白属全价蛋白，其氨基酸的组成比较好，人体所必需的8种氨基酸它都有。除蛋白质以外，大豆中含有18%左右的油脂，其绝大部分可以转移到豆制品中去。 豆腐是中药炮制辅料之一。豆腐煮制，系中药炮制方法中的一种。系将药物植入豆腐中并复以豆腐盖上，用火煮至豆腐呈蜂窝状，药物颜色变浅，时间约4小时即可。 表 1-2普通豆腐的营养成分[3] 营养成分 含量（/100克） 热量 81.00大卡 碳水化合物 4.20克 脂肪 3.70克 蛋白质 8.10克 纤维素 0.40克 1.3现代豆腐 传统的豆腐是用石膏和卤水点成的，现代科学家已经发明了比石膏和卤水更好的产品——葡萄糖酸内酯。用它点出的豆腐更加细嫩，味道和营养价值也更高，大家在超市见到的内脂豆腐就是用它点成的。 图2 盐凝固剂作用机理示意图 蛋白质是多个氨基酸分子以肽链连接而成，两端至少具有呈酸性的自由羧基和呈碱性的自由氨基， 具有两性解离的性质。点脑前熟豆浆溶液pH值7.1(中性)，远离大豆蛋白等电点(4.3)，所以蛋白质分子为负离子，蛋白质分子之间的静电斥力占主导地位，因此相互间难以靠近，不能结合在一起(如图2a)。加入凝固剂后，一方面豆浆的pH值降低，另一方面盐的正离子屏蔽了蛋白质的部分负电荷，从而使蛋白质之间的静电斥力减弱，当豆浆中的盐离子达到一定浓度时，蛋白质分子之间的斥力(静电斥力)和引力(疏水作用、氢键) 达到平衡，豆浆中的蛋白质结合成有序的网络结构(如图2b)。随着盐离子浓度增加，蛋白质分子之间的斥力降低，引力增加，相互结合的速率加快，形成的网络变得粗厚，但网孔变得稀疏(如图2c)，此时形成的豆腐凝胶强度增大，保水性降低。当浓度过高时，将打破蛋白质分子间的斥力和引力的平衡，由于豆浆pH值进一步降低，而且过多的负电荷被盐离子屏蔽，分子间静电斥力相当小，疏水作用、氢键等引力占明显优势，因此蛋白分子相互结合的速率相当快，容易堆扎在一起(如图2d)，造成豆腐凝胶的失水率骤升，保水性急剧下降。只有采用适量的盐凝固剂，才能使蛋白质分子架桥聚合，形成致密的立体网状结构。这种结构不仅是水的载体，而且可以把大豆脂肪、纤维等结合或囊括其中，是无渣豆腐的组成成分。并且磨浆后粒度在5～ 8μm之间，大豆纤维不会破坏蛋白质线型体的纵横连结，因此制得的豆腐组织致密、有弹性、口感细腻、品质好。 1.4无渣豆腐 传统的豆腐生产工艺，都要除去大量的废渣，致使大豆所含营养成分利用率低，而且大城市内的生产豆腐的企业又往往被“豆渣问题”所困扰，如不及时处理，对环境污染极大。采用无渣技术不仅可以提高原料的利用率，而且可以解决企业的后顾之忧。 豆腐渣并非“废物”，它具有很高的营养价值，常见的营养成分如下表： 表1-3 豆渣中常见的营养成分（g/100g干样）[4] 营养成分 水分 蛋白质 脂肪 灰分 纤维素 含量 8.31 19.32 12.40 3.54 51.80 表1-4豆渣中矿物质和维生素（mg/100g）[5] 成分 锌 锰 铁 铜 钙 镁 钾 磷 VB1 VB2 含量 2.263 1.511 10.69 1.148 210 39 200 380 0.272 0.976 无渣豆腐含有大量的膳食纤维，而膳食纤维又是健康饮食不可缺少的，纤维在保持消化系统健康上扮演着重要的角色，同时摄取足够的纤维也可以预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其它疾病。纤维可以清洁消化壁和增强消化功能，纤维同时可稀释和加速食物中的致癌物质和有毒物质的移除，保护脆弱的消化道和预防结肠癌。纤维可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，所以可让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水平。 2试验材料与方法 2.1试验材料 大豆；购于蚌埠市农贸市场 凝固剂：葡萄糖酸内酯 2.2试验设备 组织搅碎机、JML-50型胶体磨、2ILI-8-100型均质机。 2.3试验方法 2.3.1出品率的测定 它是豆制品生产中的一项重要技术经济指标。 出品率=(成品质量/净原料质量)×100% 2.3.2蛋白质利用率的测定 蛋白质利用率=(成品中蛋白质百分含量×出品率) /原料大豆中蛋白质百分含量×100% 2.3.3持水性的测定 持水性是衡量豆腐保水的能力。 出品率=（室温放置2h后豆腐质量/放置前豆腐质量）×100 % 2.3.4弹性、硬度的测定 要求豆腐在口中咀嚼或在烹调过程中有一定的弹性和硬度。 2.3.5感官评价 它是评价豆腐外观的重要指标。其标准是：淡黄色或白色，断面光滑细腻，外形整齐，有弹力，品尝有香味，无涩味。 2.4实验步骤 在一定温度下浸泡一定量的大豆 （2）待浸泡充分后，无渣豆腐先放入组织搅碎机中搅碎，再放入胶体磨中研磨 （3）把研磨好的浆液倒入均质机中均质 （4）均质好后，煮浆 （5）在适合的温度下，加入凝固剂 （6）待凝固成形后，观察其色泽，尝其口感 （7）切取一定量的豆腐称重，再放在室温下静置两小时后称重（测定豆腐得持水性） （8）记录实验中相关数据，数据处理 图 2-1煮浆 3结果与讨论 3.1浸泡工艺条件确定 无渣豆腐的制作是采用干法脱皮的豆仁直接浸泡制浆，为避免蛋白质流失，浸泡后的水不再沥掉，与豆瓣一起进入磨浆机磨制成浆，所以浸泡的用水量需严格控制。试验证明，脱皮后的豆仁浸泡，以加水量为豆仁的4～5倍为好。并且不同的浸泡温度，豆仁达到最高吸水量所用的时间也不同。 图 3-1浸泡好的大豆 表 3-1不同温度浸泡大豆所需时间[6] 浸泡温度（℃） 10 15 20 25 浸泡所需时间（h） 18 15 11 8 3.2豆浆的颗粒度与豆腐质量关系 豆浆的微细化是制作无渣豆腐的关键技术之一。磨浆时使用胶体磨和高压均浆机，磨浆的遍数不同，豆浆的颗粒度也不同。我们通过用60目、100目、120目、160目、200目的分样筛测豆浆的通过百分率及颗粒大小，并综合考虑豆腐成品质量及能耗浪费，得出最佳工艺为：胶体磨磨2遍，均质机均质1遍。处理后豆浆会有80%的固形物通过200目筛，且平均颗粒在5～8μm之间，生产出的豆腐质量也很好。理论上，大豆蛋白质是高分子化合物，分子量在8×103～6×105之间，分子直径在2×10-2～5×10-2μm之间，属胶体粒子。大豆中的大部分蛋白质存在于细胞中的蛋白体内。蛋白体的直径约为5～10μm，粉碎至200目时，与蛋白体的直径吻合，有利于蛋白体溶出，形成胶体粒子悬浮在水中成为乳状液。 图3-2内酯豆腐 3.3实验记录 表 3-2无渣豆腐实验记录 名称 无渣豆腐 干大豆重量g 260 成品的重量g 1300 取成品重量（样品）g 100 两小时后样品重量g 93 干大豆中蛋白质含量% 28 成品中蛋白质含量% 5.0 3.4出品率的测定 无渣豆腐出品率=(成品质量/净原料质量)×100%=1300/260×100%=500% 3.5蛋白质利用率的测定 无渣豆腐白质利用率=(成品中蛋白质百分含量×出品率) /原料大豆中蛋白质百分含量×100%=(4.9%×500%)/28%×100%=90% 3.6持水性的测定 持水性是衡量豆腐保水的能力。 无渣豆腐保水的能力=（室温放置2h后豆腐质量/放置前豆腐质量）×100%= 93/100×100%=93% 3.7单因素实验 3.7.1点脑温度 点脑温度分别是70、80、90、95oC下，其它的因素一定的情况下，分别测得点脑温度对出品率、持水性、蛋白质利用率和口感的影响，实验结果如表3-3。 表3-3点脑温度对出品率、蛋白质利用率、口感的影响 名称 点脑温度oC 出品率% 持水性% 蛋白质利用率% 口感 1 70 450 91 90 良好 2 80 500 90 91 良好 3 90 450 92 91 良好 4 95 450 90 90 良好 由上表可以看出点脑温度在80oC时出品率最高，豆腐的持水性、蛋白质利用率、口感效果达到了最佳。 3.7.2豆浆浓度 豆浆浓度分别是10、12、14、16%下，其它的因素一定的情况下，分别测得豆浆浓度对出品率、持水性、蛋白质利用率和口感的影响，实验结果如表3-4。 名称 豆浆浓度% 出品率% 持水性% 蛋白质利用率% 口感 1 10 450 90 90 良好 2 12 500 91 91 良好 3 14 450 91 91 良好 4 16 400 90 90 良好 表 3-4豆浆浓度对出品率、蛋白质利用率、口感的影响 由上表可以看出豆浆浓度为12%时豆腐的出品率、持水性、蛋白质利用率、口感效果达到了最佳。 3.7.3豆浆煮沸时间 豆浆煮沸时间分别是3、6、9、12min下，其它的因素一定的情况下，分别测得豆浆煮沸时间对出品率、持水性、蛋白质利用率和口感的影响，实验结果如表3-5。 名称 豆浆煮沸时间min 出品率% 持水性% 蛋白质利用率% 口感 1 3 450 90 90 良好 2 6 500 91 91 良好 3 9 450 91 91 良好 4 12 400 90 90 良好 表 3-5豆浆煮沸时间对出品率、蛋白质利用率、口感的影响 由上表可以看豆浆煮沸时间为8min时豆腐的出品率、持水性、蛋白质利用率、口感效果达到了最佳。 3.8最佳工艺参数的确定 制脑即是使大豆蛋白质溶胶转化成大豆蛋白质凝胶，其主要影响因素有豆浆煮沸时间、豆浆浓度、点脑温度等。 名称 实验组 点脑温度oC 豆浆浓度% 豆浆煮沸时间min 出品率% 蛋白质利用率% 持水性% 1 70 10 3 400 90 91 2 70 12 6 450 91 90 3 70 14 9 400 91 92 4 80 10 3 450 90 90 5 80 12 6 500 92 91 6 80 14 9 450 90 92 7 90 10 3 400 91 90 8 90 12 6 450 92 91 9 90 14 9 400 90 90 表3-6确定无渣豆腐的最佳工艺参数实验 从上述的表可以看出无渣豆腐在80OC下点脑，豆浆浓度为12%，豆浆煮沸时间为6 min豆腐的出品率、蛋白质利用率、持水性都达到了最佳。所以无渣豆腐的最佳工艺参数为豆浆煮沸时间6min，豆浆浓度12%，点脑温度80℃。 3.9无渣与有渣豆腐的品质对比 表 3-7无渣和有渣豆腐品质对比 测试项目 有渣豆腐 无渣豆腐 水分（%） 85 85 总糖（%） 0.825 0.695 持水性（%） 91 93.2 蛋白质（%） 5.2 5.0 蛋白质利用率（%） 63.0 90.0 出品率（%） 340 500 脂肪（%） 2.654 2.93 膳食纤维（%） 0.18 0.65 感官评价（%） 良好 一般 在豆腐含水量相同的情况下，无渣豆腐比有渣豆腐的脂肪含量稍高，其中主要的质量指标—蛋白质的含量稍低些，因此我们可以说，有渣豆腐与无渣豆腐在成分上基本相同。 4结论 （1）在摸索无渣豆腐工艺流程的过程中，我们发现生产无渣豆腐的关键工序是豆浆的均质和凝固。均质后颗粒的大小及凝固状态，直接关系到豆腐的质量，而凝固状况不仅关系到豆腐的质量，还直接与出品率关。 （2）最佳工艺参数是：煮浆沸腾后持续时间为6min，豆浆浓度为12%，点脑温度为80℃。 （3）在豆腐含水量相同的情况下，无渣豆腐比有渣豆腐的脂肪含量稍高，其中主要的质量指标—蛋白质的含量稍低些，因此我们可以说，有渣豆腐与无渣豆腐在成分上基本相同。 （4）脱皮后的豆仁浸泡，以加水量为豆仁的4～5倍为好；并且不同的浸泡温度，采用不同的浸泡时间，达到最大吸水量需要的时间：25℃时需8h，20℃时需11h，15℃时需15h，10℃时需18h。 （5）豆浆微细化的最佳工艺为：胶体磨磨2遍，高压均质机均质1遍。 （6）无渣豆腐提高了豆腐的出品率和大豆蛋白质的利用率，降低了资源的浪费。 谢 辞 本论文设计在赵大庆老师的悉心指导和严格要求下完成，从课题选择到具体的写作过程，论文初稿与定稿无不凝聚着老师的心血和汗水，在我的毕业论文设计期间，赵老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，在此真诚的向赵老师表示感谢！ 在临近毕业之际，我还要借此机会向在这四年中给予我诸多教诲和帮助的各位老师表示由衷的谢意，感谢他们四年来的辛勤栽培。同时，在论文写作过程中，我还参考了有关的书籍和论文，在这里一并向有关的作者表示谢意。我还要感谢同组的各位同学以及我的各位室友，在毕业设计的这段时间里，给了我很多的启发和帮助！ 时光匆匆，还来不及感叹，大学的生活已近尾声，四年的努力与付出，随着本次论文的完成，也将要划下完美的句号。 再见了，我亲爱的老师，再见了，我亲爱的同学，再见了，我亲爱的校园，再见了，我灿烂的大学！ 参 考 文 献 [1] lane1551.百度百科.(2006-04-21).http://baike.baidu.com/view/11135.htm. [2] lane1551.百度百科.(2006-04-21).http://baike.baidu.com/view/11135.htm. [3] lane1551.百度百科.(2006-04-21).http://baike.baidu.com/view/11135.htm. [4] 王东玲，李波，卢菲，南海娟.豆腐渣的营养成分[J].食品与发酵科技，2010，46(4). [5] 王东玲，李波，卢菲，南海娟.豆腐渣的营养成分分析[J].食品与发酵科技，2010，46(4). [6] 时长春，耿薇.菜汁豆腐胶凝机理的探讨(J)，中国调味品，1998 (2) ：8～ 111. [7] 石彦国，任莉.大豆制品工艺学〔M〕，北京，中国轻工业出版社，1993. [8] 李里特，曹薇.大豆浸泡温度对豆腐加工的影响〔J〕，食品科学，1998 ， 19 (6) ：29～321. [9] 刘志胜等.豆腐盐类凝固剂的凝固特性与作用机理的研究〔J〕，中国粮油学 报， 2000 ， 15 (3) ：29～421. [10] 孙哲浩等.凝固条件对豆腐品质的影响(J〕，食品科学，1999 (9) ：37～391. [11] 王东玲，李波，卢菲，南海娟.豆腐渣的营养成分分析[J].食品与发酵科技,2010,46(4).