戴意強(qiáng)，周劍忠，劉小莉，王 喆，董明盛 ，夏秀東,

（1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，江蘇南京 210095；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，江蘇南京 210014）

豆腐是傳統(tǒng)豆制品美食，也是膳食中重要的植物蛋白來源。我國豆腐加工歷史悠久，豆腐制作方法是往熱豆乳中加入凝固劑以促進(jìn)大豆蛋白形成膠凝，并將水、大豆油脂等成分包裹在蛋白凝膠中[1?2]。常用的豆腐凝固劑包括鹽類凝固劑，如氯化鎂（MgCl2）和硫酸鈣（CaSO4）等，和酸類凝固劑，如葡萄糖酸內(nèi)酯（GDL）、乳酸、醋酸、酸漿等。MgCl2能夠極大保留大豆原有的風(fēng)味，產(chǎn)生令人愉悅的香氣[3]，但由于其與豆乳的反應(yīng)非常迅速，導(dǎo)致蛋白網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)收縮、脫水，最終成品豆腐的持水性較差，質(zhì)地粗糙，口感較硬[4]。CaSO4與豆乳反應(yīng)較慢，形成的豆腐結(jié)構(gòu)光滑細(xì)膩，持水性較好，但CaSO4溶解性較差，容易造成成品豆腐中殘留部分CaSO4，使得豆腐口感略有苦澀，缺乏豆香味[5]。GDL加入熟豆?jié){后，會(huì)緩慢釋放H+，促使變性大豆蛋白發(fā)生凝聚，形成凝膠[6]，其制成的豆腐口感軟嫩，但硬度較差，口味平淡，略帶酸味。酸漿豆腐在中國歷史悠久、風(fēng)味獨(dú)特，是將豆腐壓榨過程中產(chǎn)生的黃漿水經(jīng)發(fā)酵后作為凝固劑制作的豆腐[7]，具有持水性好、口感細(xì)膩等特點(diǎn)。

凝固劑的種類和添加量對豆腐的得率、質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味影響顯著[8]。Skurray等[9]研究表明凝固劑Ca2+添加量的增加會(huì)導(dǎo)致豆腐硬度和表面粗糙度的增加。Zhang等[10]研究表明甲酸鈣豆腐具有較高的硬度是由于鹽橋和氫鍵會(huì)使得其結(jié)構(gòu)致密、緊湊。葉青[11]在酸漿pH3.6，添加量11%，壓制強(qiáng)度1000 Pa和壓制時(shí)間30 min下制得了一種感官性能較佳的酸漿豆腐。目前對豆腐的研究主要集中在單一凝固劑誘導(dǎo)豆乳凝集機(jī)理、質(zhì)地特征等，對不同凝固劑制得的豆腐差異性研究較少。本文研究了MgCl2、CaSO4、乳酸、醋酸、GDL和酸漿對豆腐品質(zhì)特性、微觀結(jié)構(gòu)和揮發(fā)性物質(zhì)組成的影響，為豆腐的生產(chǎn)和加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大豆 含45.2%粗蛋白，15.34%粗脂肪和9.24%水分，購自南京蘇果超市；新鮮黃漿水 由南京豆制品加工企業(yè)提供；植物乳酸菌D1031 由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所實(shí)驗(yàn)室提供；食品級(jí)MgCl2、CaSO4、GDL 河南天辰生物科技有限公司；食品級(jí)乳酸、醋酸 廣州康本生物科技有限公司。

DHG電熱干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；LS-5物性儀 美國AMETEK公司；EVOLS10掃描電子顯微鏡 蔡司公司；HH-4恒溫水浴鍋 常州國華電器有限公司；CR-400色差分析儀日本柯尼卡美能達(dá)公司；手動(dòng)SPME進(jìn)樣器，其萃取纖維頭為70 μm PDMS/DVB（聚二甲氧基硅烷/二乙烯基苯） 美國Supelco公司；TSQ8000EVO氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國Thermo Fisher公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 酸漿（FSW）的制備 黃漿水經(jīng)5000 g離心10 min以去除不溶物后，121 ℃滅菌20 min，待冷卻后接入3%的植物乳桿菌D1031，在37 ℃，24 h條件下發(fā)酵得到酸漿（pH4.0）。

1.2.2 豆腐的制作 取1 kg大豆清洗并浸泡12 h，按豆水比為1:8進(jìn)行磨漿，過濾后得到生豆乳，將生豆乳煮沸3～5 min得到熟豆乳（RDR），在豆乳溫度為85 ℃時(shí)緩慢加入凝固劑（3‰ MgCl2、CaSO4、GDL或30% pH3.0醋酸、20% pH2.0乳酸、35%pH4.0酸漿），蹲腦30 min后，30.68 g/cm2的重力壓制30 min得到MgCl2豆腐（MDF）、CaSO4豆腐（CDF）、乳酸豆腐（LDF）、醋酸豆腐（ADF）、GDL豆腐（GDF）和酸漿豆腐（SDF）。

1.2.3 豆腐含水量的測定 精確稱取5 g（精確至0.0001）豆腐（W1），置于105 ℃烘箱中直至恒重（W2）。豆腐的含水量用以下公式表示：

1.2.4 豆腐得率的測定 豆腐的得率用每100 g大豆所獲得的豆腐的濕重表示（g/100 g大豆）。

1.2.5 豆腐微觀結(jié)構(gòu)的測定 豆腐微觀結(jié)構(gòu)的測定按照Zhu等[3]報(bào)道的方法，并做適當(dāng)修改。將豆腐切成1 cm×1 cm×1 cm的立方體，并浸泡在2.5%（v/v）戊二醛中12 h，然后用0.1 mol/L PBS（pH7.2）洗滌3次。在測量前，用去離子水清洗樣品3次，每次20 min，冷凍干燥后，涂覆金濺射，并在加速電壓為15 kV下通過掃描電鏡（SEM）觀察試驗(yàn)結(jié)果。

1.2.6 豆腐質(zhì)構(gòu)的測定 將豆腐切成5 cm×5 cm×5 cm的立方體，利用TPA進(jìn)行分析，使用P35探頭將樣品壓縮兩次至50%，測試速度為2 mm/s，測定豆腐樣品的硬度、咀嚼性和彈性。

1.2.7 豆腐色差的測定 采用色差分析儀直接測定豆腐的亮度（L*）、紅綠度（a*）和黃藍(lán)度（b*）。

1.2.8 豆腐揮發(fā)性物質(zhì)的測定

1.2.8.1 樣品制備 將豆腐搗碎，取2.0 g豆腐或2.0 mL豆乳置于20 mL頂空瓶中，將老化的固相微萃取進(jìn)樣針插入密封的頂空瓶中并推出萃取頭，樣品于60 ℃水浴萃取1 h后，將萃取頭立即插入GC-MS進(jìn)樣口，熱解析2 min。每次萃取樣品前，將萃取頭于250 ℃下老化5 min，以降低記憶效應(yīng)。

1.2.8.2 GC-MS分析條件 氣相色譜條件：色譜柱為TG-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）彈性石英毛細(xì)管柱；載氣為高純氦氣（純度99.999%）；載氣流速為1.2 mL/min；采用不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣口溫度為250 ℃；程序升溫：初始溫度40 ℃保持2 min，然后以3 ℃/min升到100 ℃，保持1 min，再以5 ℃/min升到160 ℃保持1 min，再以10 ℃/min升到280 ℃，保持1 min。

質(zhì)譜條件：離子源為EI源，傳輸線溫度：280 ℃；離子源溫度：300 ℃；電子能量：70 eV；掃描范圍（m/z）：33～800 amu，采用全掃描采集模式。

1.2.8.3 定性與定量分析 通過計(jì)算機(jī)檢索各組分并與NIST105和Wiley7.0質(zhì)譜庫提供的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖對照，各化學(xué)成分在豆乳、酸漿和豆腐中揮發(fā)性成分中的相對含量按峰面積歸一化法進(jìn)行分析。

1.2.9 感官評定 參照Li等[7]方法進(jìn)行感官評定。9名評定員在光照明亮、無噪音的室內(nèi)進(jìn)行對豆腐品質(zhì)的感官評定。6種豆腐被切成方塊放在盤子中，并隨機(jī)編號(hào)。以色澤、氣味、質(zhì)地、口感和可接受程度為感官評定的指標(biāo)，每個(gè)樣本結(jié)果以5分制記錄（1分代表很不喜歡，2分代表不太喜歡，3分代表輕微喜歡，4分代表很喜歡，5分代表非常喜歡）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)進(jìn)行3次重復(fù)，利用SPSS 22.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行聚類分析和主成分分析，多組數(shù)據(jù)差異性分析采用Duncan比較模型，差異顯著（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同凝固劑豆腐的得率和含水量分析

6種豆腐得率和含水量測定結(jié)果如圖1所示，GDL豆腐和酸漿豆腐的得率顯著高于其他4種豆腐（P＜0.05）。在6種不同凝固劑豆腐中，乳酸豆腐的得率最低，為193.96 g/100 g大豆。6種豆腐含水量在69.06%～73.72%之間，其中酸漿豆腐的含水量最高，乳酸豆腐的含水量最低，這與凝固劑在豆乳中不同的凝膠機(jī)理有關(guān)。凝固劑加入到受熱豆乳中會(huì)導(dǎo)致大豆蛋白變性，鹽類凝固劑（MgCl2和CaSO4）在豆乳中解離并釋放Mg2+或Ca2+，并以“橋梁”的作用聚集大豆蛋白[12]。酸類凝固劑（乳酸、醋酸、GDL和酸漿）的加入會(huì)導(dǎo)致蛋白溶液pH降低，當(dāng)pH接近大豆蛋白等電點(diǎn)時(shí)，疏水作用和二硫鍵含量增加，蛋白分子間靜電斥力下降，蛋白質(zhì)聚集形成凝膠[13]。不同凝固劑制得的豆腐得率與其含水量（r=0.993，P＜0.01）呈強(qiáng)正相關(guān)，即豆腐含水量越高，其得率越高。Cao等[14]研究表明，低濃度（0.12～0.14 g/100 mL）有機(jī)酸在豆腐制作過程中具有緩慢酸化作用，可以使豆腐具有較高的保水性。酸漿中含有乳酸和醋酸為主的多種有機(jī)酸，但與凝固劑乳酸（pH2.0）和醋酸（pH3.0）相比，酸漿（pH4.0）中有機(jī)酸濃度較低，酸化速率較慢，使得酸漿具有較高的含水量和得率。Tsai等[15]研究表明，GDL在熟豆乳中緩慢釋放H+，其制得豆腐的得率和持水率遠(yuǎn)高于Ca2+凝固劑制得的豆腐。乳酸豆腐和醋酸豆腐的得率比其他凝固劑豆腐低，這可能是因?yàn)槿樗岷痛姿釢舛雀?，蛋白溶液酸化速率快，?dǎo)致大豆蛋白凝膠結(jié)構(gòu)保水力差，制得的豆腐含水量低。因此，由凝固劑導(dǎo)致的蛋白凝膠速率的差異也會(huì)影響豆腐得率和含水量。

圖1 不同凝固劑豆腐的得率和含水量Fig.1 The yield and moisture content of tofu made with different coagulants

2.2 不同凝固劑豆腐的微觀結(jié)構(gòu)分析

SEM圖能夠清晰地反映豆腐的微觀結(jié)構(gòu)，結(jié)果如圖2所示。MgCl2豆腐和乳酸豆腐結(jié)構(gòu)緊湊致密，形態(tài)相似；醋酸豆腐表面粗糙，蛋白結(jié)構(gòu)具有孔隙；CaSO4豆腐和GDL豆腐呈邊緣不規(guī)則的薄片狀，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)致密，這可能與CaSO4和GDL誘導(dǎo)大豆蛋白緩慢形成凝膠有關(guān)[16]。GDL豆腐是一種結(jié)構(gòu)有序、具有良好吸水性的絲狀凝膠[17]，由圖2E和圖2F可知，盡管酸漿豆腐比GDL豆腐有更多的孔隙，但酸漿豆腐的空隙周圍的凝膠與GDL豆腐的微觀結(jié)構(gòu)相似，結(jié)構(gòu)致密，能將水保持在豆腐孔隙中，且酸漿在大豆蛋白溶液中的緩慢酸化有利于維持豆腐網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的水分，使得酸漿豆腐含水量較高（圖1）。MgCl2、乳酸和醋酸誘導(dǎo)的大豆蛋白快速凝固速率不利于形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在豆腐點(diǎn)漿和壓制過程中水分容易流失。

2.3 不同凝固劑豆腐的質(zhì)構(gòu)分析

圖2不同凝固劑豆腐的微觀結(jié)構(gòu)Fig.2 Microstructure of tofu made with different coagulants

表1 顯示了6種凝固劑豆腐的質(zhì)構(gòu)特性。乳酸豆腐和醋酸豆腐的硬度顯著高于其他4種豆腐（P＜0.05），分別為235.58 mN和244.04 mN；酸漿豆腐的硬度最低，為71.45 mN。6種豆腐的咀嚼性與硬度的變化規(guī)律一致，醋酸豆腐的咀嚼性最高，而酸漿豆腐的咀嚼性最低（表1）。不同凝固劑制得的豆腐的彈性無顯著性差異（P＞0.05）。Jayasena等[18]研究指出，含水量較高的豆腐通常質(zhì)地較軟，而含水量較低的豆腐質(zhì)地較硬。與其他凝固劑制成的豆腐相比，醋酸豆腐、乳酸豆腐和MgCl2豆腐表現(xiàn)出高的硬度和低的含水量（圖1），這可能與點(diǎn)漿時(shí)大豆蛋白的凝固速度快有關(guān)[7]。緩慢的凝膠化使蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加有序密集，導(dǎo)致豆腐的質(zhì)構(gòu)較軟[19]。因此，CaSO4和GDL會(huì)導(dǎo)致其制得的豆腐硬度和咀嚼性較小。

表1 不同凝固劑制得的豆腐的質(zhì)構(gòu)特性Table 1 Textural properties of tofu made with different coagulants

2.4 不同凝固劑豆腐的色差分析

為分析不同凝固劑對豆腐色澤的影響，測定了不同凝固劑豆腐的色差值，結(jié)果如表2所示。L*為正值時(shí)表示樣品亮度偏亮，L*為負(fù)值時(shí)為樣品亮度偏暗；a*為正值時(shí)表示紅度，負(fù)值時(shí)表示綠度。b*為正值時(shí)表示黃度，負(fù)值時(shí)表示藍(lán)度。由表2可知，CaSO4豆腐的L*顯著高于其他豆腐（P＜0.05），乳酸、醋酸和酸漿豆腐的L*明顯低于其他豆腐，表明CaSO4豆腐的亮度偏亮，乳酸豆腐、醋酸豆腐和酸漿豆腐的色澤偏暗。品質(zhì)較佳的豆腐顏色一般為白色或淺黃色[20]，6種豆腐的b*值在12.26～14.17之間，CaSO4豆腐和GDL豆腐的黃度顯著低于其他凝固劑豆腐，且亮度較亮，表明CaSO4豆腐和GDL豆腐顏色品質(zhì)較佳。

表2 不同凝固劑制得的豆腐的色差Table 2 Chromatic aberration of tofu made with different coagulants

2.5 不同凝固劑豆腐中揮發(fā)性物質(zhì)分析

2.5.1 不同凝固劑豆腐中揮發(fā)性物質(zhì)組成 凝固劑對豆腐風(fēng)味的影響如表3所示，豆乳、酸漿和6種豆腐共檢測出100種揮發(fā)性物質(zhì)，其中醇類21種、醛類25種、酮類12種、酯類19種、酸類9種、酚類7種和其他類揮發(fā)性物質(zhì)7種。6種凝固劑豆腐相對含量較高的揮發(fā)性物質(zhì)為1-辛烯-3-醇、己醛、壬醛和2-戊基呋喃。

不同凝固劑豆腐的揮發(fā)性物質(zhì)種類和含量差異顯著。如圖3A所示，不同凝固劑豆腐的揮發(fā)性物質(zhì)總量均顯著低于豆乳中揮發(fā)性物質(zhì)總量（P＜0.05），這可能是因?yàn)槎谷橹胁糠謸]發(fā)性物質(zhì)在點(diǎn)漿凝膠過程中溶于黃漿水而損失[21]。盡管酸漿是由豆腐制作過程中黃漿水發(fā)酵而來，但其揮發(fā)性物質(zhì)總量顯著低于豆乳和不同凝固劑豆腐中揮發(fā)性物質(zhì)總量（P＜0.05）。由表3可知，酸漿中部分特有揮發(fā)性物質(zhì)會(huì)保留在酸漿豆腐中，如1-壬醇、庚醛、6-十二烷酮等，從而導(dǎo)致酸漿豆腐中揮發(fā)性物質(zhì)種類高于其他凝固劑豆腐（圖3B）。劉香英等[22]研究也表明不同凝固劑豆腐的揮發(fā)性物質(zhì)種類具有差異。圖3C為豆乳和6種豆腐中不同種類揮發(fā)性物質(zhì)的相對含量。豆乳中醇類相對含量為33.42%，而點(diǎn)漿后制備的MgCl2豆腐、CaSO4豆腐、乳酸豆腐、醋酸豆腐、GDL豆腐和酸漿豆腐中其相對含量分別為15.26%、19.88%、16.19%、19.61%、27.10%和23.84%，這主要是因?yàn)?-己醇、L-α-松油醇、反-3-蒈烯-2-醇、3,7,11-三甲氧基-（E）-1,6,10-十二烷-3-醇和2-乙基-1-烯-3-醇等醇類會(huì)在豆乳制成豆腐過程中損失。酸漿豆腐中含有一些酸漿中特有的醇類，如酸漿中也含有的具有玫瑰或柑橘氣味的壬醇[19]（表3）。與豆乳相比，6種豆腐中醛類物質(zhì)的相對含量顯著增加（P＜0.05），分別增加了73.82%（MgCl2豆腐），92.95%（CaSO4豆腐），86.61%（乳酸豆腐），78.51%（醋酸豆腐），78.17%（GDL豆腐）和47.79%（酸漿豆腐）。特別地，庚醛具有迷人的脂肪香味[23]，能顯著提高酸漿和MgCl2豆腐的風(fēng)味。酯類由醇類物質(zhì)和酸類物質(zhì)通過酯化反應(yīng)產(chǎn)生，是豆腐中風(fēng)味物質(zhì)的重要組成部分[24]。由表3可知，豆乳、MgCl2豆腐、CaSO4豆腐、乳酸豆腐、醋酸豆腐、GDL豆腐和酸漿豆腐中酯類物質(zhì)的相對含量分別為3.15%、1.39%、0.41%、0.40%、0.78%、1.76%和0.89%。特別地，乙酸甲酯、棕櫚酸乙酯等均呈現(xiàn)出芳香味、甜柔的花香及果香[25?26]，能夠賦予酸漿豆腐獨(dú)特的風(fēng)味。豆制品生產(chǎn)過程中的酮類物質(zhì)主要來源于美拉德反應(yīng)或氨基酸的分解，對豆腐風(fēng)味有積極的作用[27]，豆乳、MgCl2豆腐、CaSO4豆腐、乳酸豆腐、醋酸豆腐、GDL豆腐和酸漿豆腐中酮類物質(zhì)的相對含量分別為1.07%、0.84%、0.68%、0.51%、0.58%、1.13%和2.22%，這表明酸漿豆腐風(fēng)味更濃厚。酚類物質(zhì)具有特殊的芳香氣味，對調(diào)節(jié)豆腐風(fēng)味具有重要的作用，如2-甲基-5-異丙基苯酚具有百里草的氣味，酚類物質(zhì)在豆乳、MgCl2豆腐、CaSO4豆腐、乳酸豆腐、醋酸豆腐、GDL豆腐和酸漿豆腐中的相對含量分別為0.97%、6.46%、5.79%、4.31%、5.06%、0.44%和11.82%，因此酸漿豆腐中酚類物質(zhì)可對豆腐的整體風(fēng)味產(chǎn)生積極的影響。此外，醋酸豆腐中乙酸相對含量為0.93%，這導(dǎo)致醋酸豆腐口感偏酸，風(fēng)味較差。

圖3 豆乳及豆腐中呈揮發(fā)性物質(zhì)總峰面積（A）、種類（B）、相對含量（C）和豆腥味物質(zhì)的相對含量（D）Fig.3 Total peak area（A）, species（B）and relative content（C）of volatile compounds and relative content of beany flavor（D）in soymilk and tofu

表3 豆乳及不同凝固劑豆腐中揮發(fā)性物質(zhì)相對含量Table 3 Relative contents of volatile compounds in soymilk and tofu made with different coagulants

續(xù)表 3

續(xù)表 3

續(xù)表 3

2.5.2 不同凝固劑豆腐中豆腥味揮發(fā)性物質(zhì) 豆乳和豆腐的風(fēng)味是由多種揮發(fā)性物質(zhì)的共同作用形成，而豆腥味是其中不良風(fēng)味，常被描述為“生味”、“油脂氧化味”、“青草味”和“金屬味”等[28]。豆腥味被認(rèn)為是脂肪氧合酶催化亞麻酸和亞油酸的產(chǎn)物[29]。Achouri等[30]研究表明己醛、1-己醇、1-辛烯-3醇和2-戊基呋喃是豆腥味的主要成分。此外，（E）-2-己烯醛、乙酸、苯甲醛和（E,E）-2,4-癸二烯醛含量較高會(huì)引起不愉快的味道[31]，也被認(rèn)為是豆腥味的組成部分。因此，本文以己醛、1-己醇、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃、（E）-2-己烯醛、乙酸、苯甲醛和（E,E）-2,4-癸二烯醛為指標(biāo)，研究了不同凝固劑對豆腐中致“豆腥味”揮發(fā)性物質(zhì)的影響。由圖3D可知，豆乳、MgCl2豆腐、CaSO4豆腐、乳酸豆腐、醋酸豆腐、GDL豆腐和酸漿豆腐中致“豆腥味”揮發(fā)性物質(zhì)總相對含量分別為41.16%、55.80%、50.21%、64.91%、64.69%、58.64%和48.44%。盡管相對于豆乳，不同凝固劑豆腐中1-己醇相對含量減少，但其致豆腥味揮發(fā)性物質(zhì)的總含量均顯著高于豆乳（P＜0.05），特別是2-戊基呋喃和1-辛烯-3-醇相對含量（表3），這主要是因?yàn)槎谷橹兄隆岸剐任丁钡闹饕獡]發(fā)性物質(zhì)會(huì)大部分保留在豆腐中，且部分風(fēng)味物質(zhì)會(huì)與蛋白發(fā)生疏水結(jié)合，導(dǎo)致“豆腥味”難以去除[32]。在6種凝固劑豆腐中，GDL豆腐中1-辛烯-3-醇、1-己醇、（E,E）-2,4-癸二烯醛和（E）-2-己烯醛含量最高，分別為18.22%、6.63%、5.02%和2.51%；乳酸豆腐中己醛含量最高，為27.52%；MgCl2豆腐中2-戊基呋喃含量最高，為17.49%；CaSO4豆腐中苯甲醛含量最高，為4.14%；醋酸豆腐中乙酸含量最高，為0.93%。值得注意的是，CaSO4豆腐和酸漿豆腐的豆腥味揮發(fā)性物質(zhì)總量顯著低于其他四種豆腐（P＜0.05），這主要是因?yàn)檫@兩種豆腐中己醛含量低于其他四種豆腐，且己醛被認(rèn)為是衡量豆制品中豆腥味程度的主要揮發(fā)性物質(zhì)[23]，因此，CaSO4和酸漿作為凝固劑可以有效緩解豆腐的豆腥味。

2.5.3 不同凝固劑豆腐中揮發(fā)性物質(zhì)的聚類分析由表3可知豆乳和豆腐中揮發(fā)性物質(zhì)種類豐富，但不同凝固劑豆腐組成特性相似性尚不清晰。本文利用聚類分析可以將不同凝固劑豆腐按照揮發(fā)性物質(zhì)特征進(jìn)行綜合分類，使類別內(nèi)數(shù)據(jù)差異盡可能小，而類別間差異盡可能大[33]，結(jié)果如圖4所示。豆乳和6種豆腐在歐式距離2.5的位置上可以分為5個(gè)類群：1類群由乳酸豆腐、醋酸豆腐和MgCl2豆腐構(gòu)成；2類群由CaSO4豆腐和GDL豆腐；3類群由酸漿豆腐構(gòu)成；4類群由豆乳構(gòu)成；5類由酸漿構(gòu)成。這表明乳酸豆腐、醋酸豆腐和MgCl2豆腐的風(fēng)味物質(zhì)和風(fēng)味特征相似度高，CaSO4豆腐和GDL豆腐的風(fēng)味物質(zhì)和風(fēng)味特征相似度高。在豆腐制作過程中，乳酸、醋酸和MgCl2對大豆蛋白的凝固速率高于CaSO4和GDL[4?6,14]，蛋白凝固速率的不同可能是導(dǎo)致乳酸、醋酸和MgCl2豆腐風(fēng)味特征與CaSO4和GDL豆腐存在顯著區(qū)別。結(jié)合表3可知，由于酸漿、豆乳和酸漿豆腐的揮發(fā)性物質(zhì)組成差異明顯，因此在聚類分析中分別被單獨(dú)劃分為一類。由圖4可知，在歐式距離18.0的位置，不同凝固劑豆腐和豆乳可被分為一類，這可能是因?yàn)椴煌虅┒垢兄饕獡]發(fā)性物質(zhì)來源于豆乳，但酸漿豆腐中部分揮發(fā)性物質(zhì)受酸漿中揮發(fā)性物質(zhì)影響，如1-壬醇、（E,E）-2,4-庚二烯醛等。

圖4 豆乳、酸漿及豆腐聚類分析Fig.4 Cluster analysis of soymilk, fermented soy whey and tofu

2.5.4 不同凝固劑豆腐中揮發(fā)性物質(zhì)的主成分分析根據(jù)豆腐揮發(fā)性物質(zhì)的組成特性可對具有相似風(fēng)味的豆腐進(jìn)行劃分，但對豆腐的風(fēng)味起主要貢獻(xiàn)的成分尚不清楚。本試驗(yàn)以6種豆腐作為樣本單元，選取樣品中相對含量較高（≥1%）的揮發(fā)性物質(zhì)（25種）進(jìn)行主成分分析，對數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，通過SPSS進(jìn)行主成分因子分析，得到主成分特征值及方差貢獻(xiàn)率，如表4所示。

表4 豆腐的主要揮發(fā)性物質(zhì)主成分特征值及方差貢獻(xiàn)率Table 4 Characteristic values and variance contribution rate of principal volatile components in tofu

經(jīng)主成分分析，提取出了前4個(gè)主成分。第1主成分貢獻(xiàn)率41.68%，第2主成分貢獻(xiàn)率26.23%，第3主成分貢獻(xiàn)率17.16%，第4主成分貢獻(xiàn)率12.00%。前4個(gè)成分累計(jì)貢獻(xiàn)率為97.07%，表明前4個(gè)主成分可反映原始變量的絕大部分信息，因此選取前4個(gè)主成分代替原來25種揮發(fā)性成分進(jìn)行分析。

由表5可知，對第一主成分產(chǎn)生正向影響的主要揮發(fā)性物質(zhì)為1-辛烯-3-醇、（E）-2-辛烯醛、1-己醇、2-乙基-1-烯-3-醇、2,4-壬二烯醛、4-丙烯基-1,2-亞甲二氧基苯、（E）-2-己烯醛和5,8,11-庚二酸甲酯；產(chǎn)生負(fù)面影響的主要為2-甲基-6-丙基苯酚。對第2主成分產(chǎn)生正向影響的主要揮發(fā)性物質(zhì)為壬醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛、苯甲醛和（Z）-2-庚烯醛；產(chǎn)生負(fù)面影響的主要為2-戊基呋喃。對第三主成分產(chǎn)生正向影響的主要揮發(fā)性物質(zhì)為（E）-2-癸烯醛、2-十一烯醛、1,2-二甲氧基-4-（1-丙烯基）苯、癸醛和3,5-二（1,1-二甲基乙基）-1,2-苯二酚；產(chǎn)生負(fù)面影響的主要為（Z）-2-壬烯醛和（E,E）-2,4-己二醛；對第四主成分產(chǎn)生正向影響的主要揮發(fā)性物質(zhì)為3-甲基-6-丙基苯酚、6-甲基-6-庚烯-4-炔-3-醇和庚醛；產(chǎn)生負(fù)面影響的主要為己醛。以方差貢獻(xiàn)率為權(quán)重，將主成分得分與其相乘并求和得到豆腐風(fēng)味評價(jià)模型。

式中：F為不同凝固劑豆腐的綜合得分，F(xiàn)1～F4分別為每個(gè)主成分得分。將旋轉(zhuǎn)成分矩陣參數(shù)代入公式，可得到25種揮發(fā)性成分對豆腐風(fēng)味的貢獻(xiàn)系數(shù)（表5），因此對豆腐風(fēng)味起貢獻(xiàn)作用的主要揮發(fā)性物質(zhì)為2,4-壬二烯醛、（E）-2-辛烯醛、1-己醇、（E）-2-癸烯醛和（E,E）-2,4-癸二烯醛。

表5 豆腐的主要揮發(fā)性物質(zhì)旋轉(zhuǎn)成分矩陣Table 5 Rotational component matrix of principal volatile compounds in tofu

2.6 不同凝固劑豆腐的感官評定

以色澤、氣味、質(zhì)地、口感和可接受程度為指標(biāo)對6種豆腐進(jìn)行綜合評價(jià)，結(jié)果如圖5所示。從雷達(dá)圖可直觀看出CaSO4豆腐的色澤得分最高，而醋酸豆腐的色澤得分最低，這可能與豆腐的明亮度有關(guān)（表2）。從豆腐的氣味來看，酸漿豆腐的得分（4.5分）高于其他豆腐，這一方面是因?yàn)樗釢{中含有豐富的風(fēng)味物質(zhì)導(dǎo)致酸漿豆腐的風(fēng)味獨(dú)特，另一方面是因?yàn)樗釢{豆腐的致“豆腥味”的揮發(fā)性物質(zhì)含量較少，令人不愉快的氣味少。從豆腐的質(zhì)地來看，乳酸豆腐（2.8分）和醋酸豆腐（3.0分）得分低于其他凝固劑豆腐，這可能與豆腐的硬度有關(guān)（表1）。酸漿豆腐的口感和可接受程度最高，分別為4.2分和4.8分。Li等[7]的研究也表明酸漿豆腐的氣味、口感和可接受程度優(yōu)于MgCl2豆腐和CaSO4豆腐。從不同凝固劑豆腐的感官總分來看，MgCl2豆腐、CaSO4豆腐、乳酸豆腐、醋酸豆腐、GDL豆腐和酸漿豆腐的總分分別為20.6、21.4、15.8、15.2、18.9和21.3分，因此，CaSO4豆腐、酸漿豆腐和MgCl2豆腐感官較優(yōu)。

圖5 不同凝固劑豆腐的感官評分雷達(dá)圖Fig.5 Radar chart of sensory score of tofu made with different coagulants

3 結(jié)論

經(jīng)對6種凝固劑（MgCl2、CaSO4、乳酸、醋酸、GDL和酸漿）豆腐的得率、含水量、質(zhì)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)、色差和揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)凝固劑種類對豆腐的質(zhì)地及風(fēng)味物質(zhì)組成具有顯著影響。酸漿豆腐的得率和含水量最高，分別為222.43 g/100 g大豆和73.72%，乳酸豆腐的得率和含水量最低，分別為193.96 g/100 g大豆和69.06%。MgCl2豆腐、乳酸豆腐和醋酸豆腐的硬度和咀嚼性更大、黃度更高。從豆腐微觀結(jié)構(gòu)來看，CaSO4豆腐和GDL豆腐具有致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，醋酸豆腐和酸漿豆腐具有更多的孔隙。豆乳和不同種凝固劑豆腐共含醇類、醛類、酮類、酯類、酸類、酚類等100種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。與其他凝固劑豆腐相比，酸漿豆腐的揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)量更多（49種），且致“豆腥味”揮發(fā)性物質(zhì)相對總量更低、風(fēng)味更佳。通過聚類分析可知 乳 酸豆腐、 醋 酸豆腐和MgCl2豆腐的風(fēng)味相似度高，CaSO4豆腐和GDL豆腐的風(fēng)味相似度高。由主成分分析可知，對豆腐總體風(fēng)味得分起貢獻(xiàn)作用的主要揮發(fā)性物質(zhì)為2,4-壬二烯醛、（E）-2-辛烯醛、1-己醇、（E）-2-癸烯醛和（E,E）-2,4-癸二烯醛。基于不同凝固劑對豆腐品質(zhì)特性和風(fēng)味成分的影響，可通過復(fù)配凝固劑來滿足消費(fèi)者對具有不同品質(zhì)特征和風(fēng)味豆腐的需求。