彌補生漿法工藝短板,漿渣共熟讓豆?jié){豆腐細致香滑
邵陽學院趙良忠教授說,我國企業(yè)生產(chǎn)豆腐多采用生漿工藝,也就是用冷水磨漿,離心分離后,再進行煮漿的工藝方法。這種生漿法投資少,生產(chǎn)在常溫下進行,微生物生長速度相對較慢,對生產(chǎn)環(huán)境要求低。但是生漿法存在不少工藝短板:一是制漿過程控制點多,不利于控制產(chǎn)品品質(zhì)和食品安全;二是大豆磨漿后暴露在空氣中的時間較長,在脂肪氧化酶、葡萄糖苷酶等大豆內(nèi)源酶的作用下,產(chǎn)品的豆腥味和苦澀味較重,口感粗;三是制漿后分離的豆渣不適合直接加工成食品或作食品原料,存在浪費或污染;四是生漿法制出的豆?jié){黏度低、乳化性差,貯存過程容易出現(xiàn)沉淀和脂肪上浮分層。
熟漿工藝則分為一次熟漿法、熱水淘漿法和二次漿渣共熟法三類,而二次漿渣共熟制漿工藝是熟漿工藝中最具中國特色的技術(shù),但因為受到制漿理論研究和生產(chǎn)設(shè)備條件的制約,難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。趙良忠教授和他的團隊經(jīng)過多年的技術(shù)攻關(guān),實現(xiàn)了二次漿渣共熟制漿工藝的工業(yè)化自動化生產(chǎn),而且在生產(chǎn)過程中,有效地實現(xiàn)了蛋白質(zhì)、脂肪和多糖的溶出,提高了產(chǎn)品的品質(zhì)和得率。用二次漿渣共熟工藝生產(chǎn)的豆?jié){絲滑度及飽滿度高,有良好的貯藏穩(wěn)定性,豆腐口感細膩,彈性好,豆腥味、苦澀味低,分離的豆渣也可用作食品原料。
趙良忠分析了漿渣共熟工藝提高產(chǎn)品品質(zhì)的原因:第一,在磨漿中豆渣只經(jīng)過一次機械剪切,豆纖維分子相對較大,通過漿渣共熟工藝,豆纖維加熱膨脹,體積進一步增大,過濾時容易除去,所以,生產(chǎn)出的豆?jié){、豆腐口感細膩;第二,漿渣共熟過程中,大豆蛋白、大豆磷脂、大豆多糖等物質(zhì)溶出率增加,有利于提高豆?jié){的乳化穩(wěn)定性和飽滿度;第三,漿渣共熟有利于蛋白質(zhì)形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),提高豆腐的持水性和產(chǎn)品得率;第四,漿渣共熟能有效破壞酶的活性,減少豆腥味和苦澀味;第五,漿渣共熟,破壞了豆渣中胰蛋白酶抑制因子,提高了豆渣的可食用性。
以往,生漿工藝得到的豆渣蛋白質(zhì)、多糖等含量高,干燥時容易形成干硬膜,導(dǎo)致干燥時間長、成本高,難以利用。而漿渣共熟工藝則降低了豆渣中蛋白質(zhì)和多糖的含量,進一步利用旋轉(zhuǎn)氣流干燥技術(shù)解決豆渣干燥問題,將傳統(tǒng)豆渣需要熱風干燥的8個小時降到50秒,效率大大提升。用該技術(shù)干燥的豆渣經(jīng)過處理后,可用于生產(chǎn)餅干、面包、面條、中式糕點、冰淇淋、一次性餐具等,從而解除了豆制品企業(yè)固體廢棄物豆渣難利用的心結(jié)。
打破國際設(shè)備技術(shù)壟斷,實現(xiàn)中國自主傳統(tǒng)熟漿工藝產(chǎn)業(yè)化
據(jù)了解,日本和韓國較早采用了一次漿渣共熟的熟漿工藝生產(chǎn)豆?jié){、豆腐并實現(xiàn)自動化,該工藝的過程為:磨漿后,先加熱使?jié){渣共熟,再通過擠壓分離、離心分離等過程過濾去豆渣,最終進行煮漿。與生漿工藝相比,因為是先煮漿后分離,破壞了酶,產(chǎn)品的豆腥味和苦澀味明顯下降,但在工藝上,分離效率、蛋白質(zhì)提取率、大豆多糖和大豆磷脂溶出率均無法達到最優(yōu)水平,產(chǎn)量和質(zhì)量只能二選一,所以業(yè)界普遍認為熟漿工藝產(chǎn)品質(zhì)量好,得率低。而且由于國內(nèi)沒有自主技術(shù),國外核心技術(shù)設(shè)備對中國保密,設(shè)備投資大,因此除少數(shù)企業(yè)在國外引入了該技術(shù)設(shè)備外,中國豆制品企業(yè)較少采用熟漿工藝。
國外人以為中國沒有熟漿工藝,是一個誤解,從考古發(fā)現(xiàn)和湖南武岡的國家非物質(zhì)文化遺產(chǎn)“武岡鹵豆腐”中記載的制漿技藝看,早在2000年前,中國人制豆腐就是用的熟漿工藝,并且是二次漿渣共煮的熟漿工藝,只是豆制品發(fā)展到近現(xiàn)代規(guī)?;?、工業(yè)化生產(chǎn)時,未能傳承并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。趙良忠先后調(diào)研了30多家以傳統(tǒng)熟漿工藝生產(chǎn)豆腐的小型企業(yè),獲取第一手資料,詳細記錄了所有工廠泡豆、磨漿、煮漿、分離等工序的工藝參數(shù),分析每道工序的原理和對產(chǎn)品質(zhì)量與安全的影響,從機理上探明了豆制品的風味(豆腥味、苦澀味、豆香味)、質(zhì)構(gòu)(彈性、韌性、絲滑度、飽滿度、持水性、黏度)與制漿工藝之間的關(guān)系,確定了二次漿渣共熟的工藝路線。即在磨漿、一次漿渣共熟、一次擠壓分離后,進行二次漿渣共熟、二次擠壓分離,最后二次漿再進行微壓煮漿這樣一條具有中國特色的熟漿工藝路線。
趙良忠用現(xiàn)代科技方法研究傳統(tǒng)技法發(fā)現(xiàn),在一次漿渣共熟時,主要溶出的是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)溶出的種類、時間會影響其質(zhì)構(gòu),如果控制不當就會形成蛋白質(zhì)大分子的凝聚,增加過濾難度。趙良忠團隊經(jīng)過反復(fù)的比對,精確掌握了在什么樣的溫度下、用什么樣的升溫速度和時間,可以將需要的7S、11S等四種類型的蛋白質(zhì)以合適的比例和結(jié)構(gòu)溶出。在二次漿渣共熟時,主要溶出的是多糖和大豆磷脂。多糖的溶出使得蛋白質(zhì)、脂肪形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),而不容易出現(xiàn)分層的問題。以往制豆?jié){,蛋白質(zhì)超過2%,就容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的分層,而此項工藝,蛋白質(zhì)含量可以高達4%,不需要穩(wěn)定劑,也可以獲得良好的質(zhì)感、味道。根據(jù)研究取得的成果,趙良忠團隊與北京康得利設(shè)備制造有限公司合作,研發(fā)成功了全自動二次漿渣共熟制漿生產(chǎn)設(shè)備,并獲得國家專利,成功實現(xiàn)了中國傳統(tǒng)熟漿工藝的工業(yè)化。該工藝除具有一次漿渣共熟工藝的優(yōu)點外,實現(xiàn)了分離效率、產(chǎn)品得率、蛋白質(zhì)提取率、大豆多糖和大豆磷脂溶出率均達到高水平,生產(chǎn)的豆腐豆腥味弱、苦澀味輕,豆香味濃郁,彈性、韌性、持水性好,生產(chǎn)的豆?jié){絲滑而濃稠、豆香味好,有良好的貯藏穩(wěn)定性。該技術(shù)成功地打破了國外在熟漿工藝上的壟斷,現(xiàn)已在福建達利、盼盼、湖南華文、九盛、滿師傅、福建銀祥等多家企業(yè)推廣應(yīng)用。
變自然發(fā)酵為純種發(fā)酵,傳統(tǒng)廢棄物黃漿水成健康食材
說到傳統(tǒng)豆制品生產(chǎn)過程中的廢棄物,趙良忠教授有很多的感慨:“傳統(tǒng)豆制品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的豆清液因為鈣鎂離子的濃度高、硬度大、穩(wěn)定性差,往往只能廢棄,容易形成污染。針對這一問題,我們團隊從源頭上控制鈣鎂離子的引入,在研究傳統(tǒng)的黃漿水(酸漿)點漿工藝的基礎(chǔ)上,發(fā)明了豆清發(fā)酵液點漿工藝。”
據(jù)了解,豆清液包括豆腐凝固產(chǎn)生的上清溶液、豆腐壓榨過程產(chǎn)生的廢水。傳統(tǒng)的黃漿水點漿工藝是收集豆清液自然發(fā)酵得到酸漿,然后用酸漿做凝固劑點豆腐。這樣做的特點是豆清液部分利用,廢水排放減少。但由于采用自然發(fā)酵,微生物種類、數(shù)量、發(fā)酵條件不可控,必須有經(jīng)驗豐富的師傅控制才能做出成功的產(chǎn)品,不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
為了改變這一現(xiàn)狀,趙良忠團隊經(jīng)過近10年的研究,從全國不同地區(qū)近50家企業(yè)的酸漿中,分離出近20株微生物,對它們的產(chǎn)酸、產(chǎn)酶及與大豆蛋白作用的機理等進行了詳細的研究,優(yōu)選出9株微生物,利用全自動發(fā)酵設(shè)備生產(chǎn)豆清發(fā)酵液,用作豆腐生產(chǎn)的生物凝固劑,進而發(fā)明了豆清發(fā)酵液全自動點漿裝置,使中國有著近2000年歷史的傳統(tǒng)酸漿豆腐實現(xiàn)了工業(yè)自動化生產(chǎn)。
在純種發(fā)酵生產(chǎn)豆清發(fā)酵液工藝的前提下,豆清液的綜合利用也有了廣闊的空間。采用植物乳酸菌發(fā)酵豆清液,可以生產(chǎn)大豆乳酸菌飲料,加入酵母菌來發(fā)酵豆清液,可以生產(chǎn)大豆核苷酸、氨基酸調(diào)味品,替代味精。同時,可實現(xiàn)生產(chǎn)過程豆清液零排放。利用豆清發(fā)酵液中分離的植物乳酸菌來發(fā)酵豆?jié){,生產(chǎn)益生菌酸豆奶,將形成一個很有潛力的豆制品新興品類。
通過趙良忠教授和團隊的努力,近幾年在技術(shù)成果轉(zhuǎn)化方面取得了不菲的成績。先后指導(dǎo)了40余家豆制品企業(yè)完成技術(shù)改造,與全國幾十家企業(yè)合作研發(fā)了制漿、點漿、脫水等豆制品新技術(shù)生產(chǎn)線,大幅度提升了豆制品行業(yè)的技術(shù)水平。
近年來,趙良忠及團隊所服務(wù)的邵陽企業(yè)的年總產(chǎn)值超過11億元,豆制品產(chǎn)業(yè)已成為邵陽市食品工業(yè)發(fā)展快、產(chǎn)值高、帶動就業(yè)多的特色產(chǎn)業(yè)之一。湘派豆干在全國休閑豆制品市場的占有率也從不到30%提升到了40%。
(謝玲 連荷)