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豆腐生產工藝中的化學原理

點擊數:7232016-11-19 15:17:45 來源:中豆委

豆腐作為一種美味又富含營養的食材受到世界各國人民喜愛,其悠久的歷史甚至可以追溯到漢代。目前主流說法主張為劉安所發明。這可能是為數不多的對人無害且有益的煉丹術產物,也是劉安除了造反事發自殺和編書以外最出名的歷史事件。在兩千一百多年的歷史中,豆腐榮登過《淮南子》地方志,成為朱熹《素食詞》的主角并為許多文人如蘇東坡、陸游所喜愛。    豆腐為補益清熱養生食品,常食可補中益氣、清熱潤燥、生津止渴、清潔腸胃。更適于熱性體質、口臭口渴、腸胃不清、熱病后調養者食用?,F代醫學證實,豆腐除有增加營養、幫助消化、增進食欲的功能外,對齒、骨骼的生長發育也頗為有益,在造血功能中可增加血液中鐵的含量;豆腐不含膽固醇,是高血壓、高血脂、高膽固醇癥及動脈硬化、冠心病患者的藥膳佳肴。也是兒童、病弱者及老年人補充營養的食療佳品。豆腐含有豐富的異黃酮,對防治骨質疏松癥有良好的作用。還有抑制乳腺癌、前列腺癌及血癌的功能,豆腐中的甾固醇、豆甾醇,均是抑癌的有效成分。其性質也隨制作方法的變化而不斷改進。   


談到豆腐的制作,主要分為兩步,制作豆漿和使豆漿凝固為豆腐,也就是制作溶膠和膠凝的過程。這兩步決定了豆腐中的成分和結構,也就決定了口感和品質。雜質(豆渣)少,微觀結構整齊的豆腐口感細膩滑潤。   

目前成型的豆腐制作方法是將作為原料的黃豆,浸泡一定時間后,加一定比例的水磨成生豆漿(水的比例很重要,將會在之后說明)。在去渣后煮沸,煮沸后在進行二次過濾,即為熟豆漿。  

生產豆腐的凝固劑主要有石膏、鹽鹵、葡萄糖酸-δ-內脂、酸漿水等,而豆腐的口感和品質也由于凝固劑不同而有了極大的不同。    要清楚凝固劑對口味的影響就要明白凝固劑是怎樣發生作用的。  


  在加入凝固劑之前,豆漿處于溶膠的狀態,這是一種使可能沉淀的溶質不會沉淀的神奇狀態。我們知道豆漿的主要成分是蛋白質,作為一種有機物它的水溶性并不好。但是溶膠以其獨特的結構解決了這一問題。   

蛋白質有以碳氫結構為主的典型有機結構和由羧基失氫離子(由于豆漿為堿性,一般為羧基失氫離子,而不會發生氨基得到氫離子)形成的非典型有機結構。典型有機結構幾乎沒有極性,而非典型有機結構有較強極性,溶劑水有較強極性。簡單的根據相似相溶的原理,我們容易明白,典型有機結構會排斥水分子,也就是疏水基團;而非典型有機結構會親和水分子,也就是親水基團。豆漿中,疏水基團互相靠攏,把親水基團甩在外側。因此豆漿中蛋白質會形成許許多多由多個蛋白質構成,疏水基團在里,親水基團在外的結構,在外的親水基團又會抓住水分子,形成一層水膜。從處于中心的疏水基團到最外層的水膜,組成了膠粒。膠粒很小,一杯豆漿中包含的膠粒比你住的城市的人還要多!蛋白質在水膜的保護下不會互相接觸,因此也不會發生凝聚。   

在加入凝固劑時,這種狀態被打破,蛋白質聚合在一起,而水被夾在由蛋白質形成的空隙中。所以水的比例一定要合理,過多的水會使結構扭曲,豆腐會在切割和加熱時變得易于損壞,影響料理的美觀和口感,太多水甚至造成豆腐無法成型。過少會使口感不夠水嫩。同時凝聚劑不同,蛋白質由被包圍到反包圍的過程也不同,最后的結構自然也不同,這就使最后的口感產生了不同。而所用凝固劑成分的區別,造成豆腐的成分也有差別,這就造成了豆腐營養價值的不同。  


圖片是豆腐雕刻,這種手藝已經快失傳了

傳統的凝固劑是鹽鹵或石膏,也就是常說的“鹵水點豆腐”“石膏點豆腐”。鹽鹵是由海水或鹽湖水制鹽后的剩余液體,成分主要是氯化鎂、硫酸鈣。石膏主要成分為硫酸鈣。這類凝聚劑發生作用的主要成分是金屬陽離子。由于豆漿溶膠中水和金屬離子絡合,也就是水分子被金屬離子束縛在周圍,水膜中水變少,同時變得不穩固,易于破壞。此時蛋白質突破了水膜的束縛,凝聚在一起,完成了對水的反包圍。這個制法由于凝聚劑作用過于猛烈,要一邊攪拌一邊加入凝聚劑,使凝聚時間變長,讓豆腐的結構更有序。由于攪拌和加入凝聚劑的控制較難,這種工藝次品率高,口感也不太統一。這也是在過去豆腐制作工藝能被工匠壟斷的原因。由于凝固劑為氯化鎂、硫酸鈣,豆腐也有較好的硬度、彈性和韌性,同時能補充人類必須的微量元素,營養價值很高。

目前還有一種較為普及的凝固劑是最早從日本引進的葡萄糖酸-δ-內脂。其水溶性很好,可以在豆漿中充分均勻分散。在36℃以上葡萄糖酸-δ-內脂水解為葡萄糖酸,葡萄糖酸緩慢釋放出氫離子,使羧基得到本來失去的氫離子,親水性下降,水膜破裂,蛋白質完成反包圍。由于葡萄糖酸-δ-內脂水解和釋放氫離子過程較為緩慢,凝固得以緩慢進行,所得的豆腐結構整齊,因而口感滑膩,味道極佳。同時由于使用有機物,也使豆腐營養價值降低。   

以上兩段中,可以把凝固時蛋白質的行為想象成好多人站隊。用鹽鹵凝固時,時間極短,一個人還沒站好,后一個人就擠上來了,結果一點也不整齊。而用葡萄糖酸-δ-內脂時,時間很長,每個人都有時間調整好自己的位置,所以特別整齊。   

而現在,隨著人們對豆腐制作工藝的原理和微觀現象了解不斷深入,越來越多的新型凝聚劑被發明出來,不僅成本低而且口感營養俱佳。比如利用乳化劑和金屬離子制成的既有營養又好吃的豆腐,使用植物提取液和食醋制成的豆腐等。

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