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米豆腐是我国传统大米加工食品,光滑细腻、米香浓郁;以籼米为原料,经过浸泡、磨浆、熬煮糊化、冷却成型制成,在浸泡、磨浆或熬煮过程中通常加入石灰。长期以来,米豆腐保持着家庭小规模生产模式,无标准评价体系,目前研究停留在依靠感官优化工艺阶段;对米豆腐凝胶规律的研究未见报道。本文以米豆腐为研究对象,建立品质评价特征指标,探究凝胶形成规律,优化加工工艺。
1、基于相关性分析和主成分分析的米豆腐品质评价
分析10种市售米豆腐样品的化学指标、质构和色值,结合感官评价,利用相关性分析的方法衡量16项指标间相关性和密切程度,高水分含量、低淀粉含量、低蛋白质含量、高直链淀粉含量和低灰分含量的米豆腐,咀嚼性小且粘附性大,呈现明亮淡黄色,感官品质佳。基于相关性分析,利用主成分分析缩减变量,筛选米豆腐品质指标,得到化学指标(水分含量、淀粉含量、蛋白质含量、pH)、质构(粘附性和咀嚼性)和色值(L*值)3方面的7项指标表征米豆腐84.94%的品质。根据米豆腐样品的紧密度和相似度,运用聚类分析将米豆腐样品分为鲜食型和烹饪型两类。
2、米豆腐凝胶规律研究
采用质构分析、快速粘度分析、差示扫描量热分析、低场核磁共振及扫描电镜等方法,探究在氧化钙作用下米豆腐的凝胶形成规律。结果表明,氧化钙能够影响淀粉的动态糊化过程,促进淀粉颗粒无定型区结构的破坏和米粉悬浊液膨胀,稳定淀粉颗粒结晶区结构,使相转变温度及焓值增大,促进分子间相互作用,包裹更多自由水,降低水分活动性,使米豆腐的微观结构由不均匀的堆叠状态转变为均一的凝胶网络结构。氧化钙对淀粉无定型区和结晶区的综合作用,表现为氧化钙浓度低于0.50%时,米豆腐的咀嚼性和粘附性随着氧化钙的添加逐渐增大,进而影响米豆腐的品质。
3、基于响应面设计的米豆腐工艺优化
以米豆腐品质评价中筛选出的7项指标以及感官评价为依据,通过单因素试验和响应面Box-Behnken Design优化试验,得到以水分含量和咀嚼性为响应值的回归模型及工艺,在米豆腐的加工过程中可根据生产需求倾向性地选择不同加工工艺。感官评分综合了7项指标,以米豆腐的综合感官评分为响应值时,得到感官评分的回归模型:感官评分=-345.100+1.727A+8.955B+315.600C+0.002AB-0.020AC-3.800BC-0.003A2-0.11482-209.600C2,此模型与实际情况拟合较好,三个因素对感官的影响程度为氧化钙添加量>蒸制时间>水分添加量,其中蒸制时间与氧化钙添加量的交互作用显著。根据等高线和响应面结果,感官品质最优的米豆腐的工艺为100g籼米浸泡6~8h后沥干水,加250mL水和0.4g氧化钙打成米浆,蒸制4min搅拌均匀后继续蒸制30min,蒸制后于室温冷却成型。
1、基于相关性分析和主成分分析的米豆腐品质评价
分析10种市售米豆腐样品的化学指标、质构和色值,结合感官评价,利用相关性分析的方法衡量16项指标间相关性和密切程度,高水分含量、低淀粉含量、低蛋白质含量、高直链淀粉含量和低灰分含量的米豆腐,咀嚼性小且粘附性大,呈现明亮淡黄色,感官品质佳。基于相关性分析,利用主成分分析缩减变量,筛选米豆腐品质指标,得到化学指标(水分含量、淀粉含量、蛋白质含量、pH)、质构(粘附性和咀嚼性)和色值(L*值)3方面的7项指标表征米豆腐84.94%的品质。根据米豆腐样品的紧密度和相似度,运用聚类分析将米豆腐样品分为鲜食型和烹饪型两类。
2、米豆腐凝胶规律研究
采用质构分析、快速粘度分析、差示扫描量热分析、低场核磁共振及扫描电镜等方法,探究在氧化钙作用下米豆腐的凝胶形成规律。结果表明,氧化钙能够影响淀粉的动态糊化过程,促进淀粉颗粒无定型区结构的破坏和米粉悬浊液膨胀,稳定淀粉颗粒结晶区结构,使相转变温度及焓值增大,促进分子间相互作用,包裹更多自由水,降低水分活动性,使米豆腐的微观结构由不均匀的堆叠状态转变为均一的凝胶网络结构。氧化钙对淀粉无定型区和结晶区的综合作用,表现为氧化钙浓度低于0.50%时,米豆腐的咀嚼性和粘附性随着氧化钙的添加逐渐增大,进而影响米豆腐的品质。
3、基于响应面设计的米豆腐工艺优化
以米豆腐品质评价中筛选出的7项指标以及感官评价为依据,通过单因素试验和响应面Box-Behnken Design优化试验,得到以水分含量和咀嚼性为响应值的回归模型及工艺,在米豆腐的加工过程中可根据生产需求倾向性地选择不同加工工艺。感官评分综合了7项指标,以米豆腐的综合感官评分为响应值时,得到感官评分的回归模型:感官评分=-345.100+1.727A+8.955B+315.600C+0.002AB-0.020AC-3.800BC-0.003A2-0.11482-209.600C2,此模型与实际情况拟合较好,三个因素对感官的影响程度为氧化钙添加量>蒸制时间>水分添加量,其中蒸制时间与氧化钙添加量的交互作用显著。根据等高线和响应面结果,感官品质最优的米豆腐的工艺为100g籼米浸泡6~8h后沥干水,加250mL水和0.4g氧化钙打成米浆,蒸制4min搅拌均匀后继续蒸制30min,蒸制后于室温冷却成型。