CN101352220A - 一种生产豆奶粉的方法和实现该方法的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于生产豆奶粉的方法，包括下述步骤：用粉碎用水湿法粉碎大豆以获得浆液；以及均质化浆液以获得豆奶粉。不需要进行在先的将不溶性残渣与浆液分离的步骤而进行均质化浆液的步骤和干燥浆液的步骤。

Description

一种生产豆奶粉的方法和实现该方法的设备

技术领域

本发明涉及一种豆奶粉的生产方法，并且还涉及一种实现该方法的设备。

背景技术

豆奶是由大豆形成的液体产物，由于其容易消化并且具有不同于牛奶的营养特性，因此日益受到消费者的欢迎。它不仅可以以液体的形式销售，而且还可以以干粉的形式销售。从这种形式开始，这种剂型可回复到液体形式以消费，或者可以作为蛋白质添加剂用于食品工业，或者用于改变其他产品的口味或外观品质。

在生产豆奶的现有技术中，在干燥产品以便形成粉末前，根据已知方法制备豆奶。所述方法包括利用大豆作为原料，首先对大豆脱壳，然后在通过加入所需的水以便为最终产品提供必要的粘稠度的湿磨加工之前，通过将大豆浸泡预定时间使大豆再水化。然后将所得到的国际上称作浆液的粉碎产品与不溶的纤维残渣(大豆果肉或豆渣)分离，所述残渣不能形成最终产品的一部分。为了获得豆奶粉，在干燥前，一旦将废料除去，就对余下的液体进行浓缩、杀菌并且还可能进行进一步的加工(均质化、维生素强化等)。

在目前的用于获得豆奶粉的方法中，上述的豆渣或纤维废物构成了不需要的大量副产品。实际上，用目前的生产设备约50％(重量百分比)的原料转化为豆渣。这种产品可回收作为动物饲料的成分，但是在这个部分因为需求远比供给小，所以在设备加工末期大豆果肉的处理费用常常成为生产者成本的一部分。此外，加工中所用的部分大豆作为废物处理会导致装置生产量的急剧下降。而且，豆渣包含最初存在于大豆中的不溶于热水的所有物质，这些物质主要是豆奶消费者可能非常喜欢的纤维素，在许多情况下产品的饮食质量吸引这些消费者。

豆渣与最终产品的分离产生了另外一个问题。因为获得的豆奶中可能损失大部分营养成分，所以大豆中的蛋白质一定不能和副产品一起除去。为了避免蛋白质的损失，蛋白质必须通过增加加工溶液的碱度来增溶。通常，所需效果可以通过以下方法实现，即在粉碎用水的溶液中加入碳酸钠，控制该粉碎用水的pH值在8到10之间。可是，备料站中粉碎用水的加入和加工过程中碳酸钠的加入显然会导致增加设备建设和管理的费用以及各种不定的生产费用。

发明内容

本发明旨在提供一种用于生产豆奶粉的方法，在生产过程中该方法不会表现出上述与除去不溶残渣相关的缺点。

本发明方法的优点在于可相当大程度上增加提取性能，即增加从一确定量的原料中可以得到的最终产品的量。

本发明另一个优点在于可将豆渣的处理费用减到零。

上述方法的另一个优点在于不必要用碳酸钠来保证最终产品中的高水平的蛋白质含量值。

本发明方法的另一个优点在于生产的豆奶中纤维素含量高。

用本方法得到的豆奶粉的另一个优点在于和用现有技术得到的产品相比，本发明得到的产品具有较好的水溶性和在水溶液中的稳定性。

进一步的优点在于可减少设备的能源费用，尤其是与需要生产豆奶粉相关的能源费用。

附图说明

参考以下附图通过对非限制性实施例的详细说明可更好地体现本发明的方法的特点和优点，其中：

图1是根据现有技术的用于生产豆奶粉的设备的工艺路线的简化流程图；

图2是本发明的设备工艺路线的简化流程图。

具体实施方式

本发明生产豆奶粉的方法包括以下步骤：用粉碎用水(为了使脂氧合酶失活，温度最好在80℃以上)将大豆粉碎，从而得到含有不溶残渣(这些残渣构成了已知提取方法中的豆渣)的浆液；干燥浆液以得到豆奶粉。在均质化浆液的步骤和干燥浆液的步骤之间进行浆液的均质化步骤。在进行均质化浆液的步骤和干燥浆液的步骤之前不需要从中分离不溶残渣的步骤。如上所述，在现有技术中，豆奶粉可以通过在豆奶生产处理下游进行的干燥处理获得。在本发明的方法中，豆奶的生产方法不完整，没有从不溶性残渣(豆渣的纤维废料)中分离液体。毫无疑问，除去豆渣是普通豆奶生产方法的基本步骤。不包括该步骤必定会使最终的液体产品中悬浮纤维杂质，这一方面将使物质通过后续的设备的运动非常复杂，并且在任何情况下都不会被最终消费者接受。由于最终产品为粉末形式，因此在本发明的方法中，这个步骤不必要。特殊的均质化步骤使产品中悬浮的不溶性残渣分解，从而，可以进行随后的使用喷雾干燥器的干燥步骤，这样将获得很容易溶解到水中的粉末状产品。均质化浆液的步骤将不溶残渣(悬浮在浆液中的固体颗粒)的直径减少至小于10μm。通常，得到的颗粒直径在0.5μm至2μm之间，这样直径的颗粒可以形成胶体水溶液。

有利地，粉碎大豆种子的步骤包括使浆液微粉化的步骤，在该步骤中，悬浮在浆液中的不溶残渣直径减小到等于或小于80μm，以促进随后的均质化步骤。在所述实施例中，该直径在50μm到80μm之间。

尽管有了均质化，但没有除去不溶残渣的喷雾干燥产品在能源方面费用相当高。为了减少喷雾费用，本发明的方法包括在干燥浆液的步骤之前的浓缩步骤。该浓缩步骤可以在均质化步骤之前或之后进行，优选地，对已经均质化的产品进行浓缩步骤。该浓缩步骤表示使浆液中的固体浓度从均质化产品中的15％到20％之间增加至25％和35％之间。

本方法还包括热处理浆液以使大豆中的胰蛋白酶抑制剂失活的步骤。胰蛋白酶抑制剂可损害人体健康并且在粉碎后用热处理使它们失活的方法是普遍的方法。通过使用蒸发器以实现前面提到的浓缩浆液的步骤，设备内部达到的温度获得减少水溶液的量和使抑制剂失活的双重效果。

本发明的方法进一步包括在干燥步骤之前的浆液脱气步骤，这个步骤的主要目的在于除去可能危及最终产品外观品质和有机品质的气体。

和现有技术的方法一样，除了包括上述的步骤外，本发明的方法还包括一系列制备待粉碎的大豆以及与粉碎用水混合的必须步骤。为此，在用粉碎用水粉碎大豆的步骤之前，所述方法包括下列步骤：对大豆脱壳和使大豆在至少部分充满再水化用水的再水化器内部再水化。这两个步骤通过下面的已知方法进行。

优选地，本发明的方法包括至少一个与再水化大豆的步骤同时进行的大豆清洗循环。最好在一次至三次之间的所述清洗循环包括将清洗水引入到再水化器内，然后将清洗水排出，从而使大豆在再水化器内运动的步骤。在该方法的优选实施例中，在清洗循环过程中，再水化器中的过量水通过至少一个溢流管排出，同时在低于溢流管的水平处将清洗水引入到再水化器中，这样，引入的水流过再水化器内静止的大豆并使它们运动。所述清洗循环保证了将与大豆混杂的尘土、残余豆壳以及其它外来杂物完全除去，同时也将不需要的水溶性物质除去，例如大豆种子混合物中的糖和色素。

由于粉碎用水与待粉碎大豆以正确的比例混合(大豆与水的质量比必须为约1/4，对于相似方法的豆奶生产来说，需要的比例为1/6)对于最终产品的质量非常重要，因此这里描述的方法包括以下步骤：获取控制值，所述控制值与在粉碎大豆步骤中每单位时间内生产的浆液的质量成比例；基于所述控制值逆向地控制加入到大豆中的粉碎用水和大豆之间的比例。所述控制值通过质量流量计读取，利用获取的数值，考虑到粉碎用水的质量流量已知并恒定，可以分批引入大豆。

为了实现上述方法的步骤，需要这样的设备，该设备包括：至少一个粉碎装置1a，1b，1c，所述粉碎装置1a，1b，1c包括粉碎机，用于将大豆和粉碎用水一起粉碎，从而获得包括不溶残渣的浆液；以及至少一个浆液干燥装置3，所述浆液干燥装置包括设置在粉碎装置下游的喷雾干燥器。所述设备还包括至少一个用于浆液的均质化装置2，该均质化装置包括设置在至少一个粉碎装置1a，1b，1c下游的并且在干燥装置3上游的均化器。在所述实施例中，在至少一个粉碎装置1a，1b，1c和干燥装置之间不需插入另外的用于分离浆液中的不溶残渣的装置(图2中的装置5)，该装置(可选择地包括分离析器或者是离心分离器)在现有技术中总是存在的。

优选地，粉碎装置至少有两个，并且可以包括第三粉碎装置，该第三粉碎装置包括微粉研磨机，该微粉研磨机预先设置以减少悬浮在浆液中的直径等于或小于50μm的不溶残渣。

在优选实施例中，粉碎装置有三个，并且串联设置，一个接着一个排列。第一粉碎装置1a包括转筒预粉碎机，设置在第一粉碎装置下游的第二粉碎设备1b包括胶体粉碎机。这两个粉碎装置通常用于豆奶的生产，并能够产生具有悬浮的不溶残渣的产品，这些残渣的直径在150μm到300μm之间。不同于现有技术的设备，在本发明的设备中，从研磨机出来的浆液被引入均化器中而不需要事先除去不溶残渣。但是，进入到均化器中的产品不能包括直径大于50μm的残渣。为了进一步使液体经历均质化处理来精炼液体，因此该设备包括在前面两个粉碎装置下游的第三粉碎装置1c，该第三粉碎装置1c包括微粉研磨机，该微粉研磨机使悬浮残渣范围在10μm到50μm之间。在现有技术设备中不存在第三粉碎装置1c，因此它是本发明的特有装置，它能够使处理液体从研磨处理到均质化装置2过渡。

为了完成上述的在干燥产品前浓缩产品的步骤，该设备最好具有包括蒸发器的浓缩装置4。尽管双效、三效和四效蒸发器可有利地用于大流量工艺线中，但是该蒸发器最好是单效蒸发器。浓缩设备4包括至少一个连接到蒸发器上的用于除去可冷凝蒸气的第一泵和至少一个连接在蒸发器上的用于除去不可冷凝气体的第二泵。优选地，第一泵最好是离心泵并且与用于回收处理水的冷凝槽相连接。上述的浆液脱气步骤可以通过第二泵来完成。从上述方法的说明中可以看出，浓缩设备4可以设置在均质装置2的上游或下游。

该设备最好包括至少一个设置在至少一个粉碎装置1a，1b，1c下游的补偿罐6。这个罐最好直接位于浓缩装置4的上游。

另外，该设备包括用于准备研磨大豆种子的装置，这些装置包括至少一个脱壳设备7和至少一个再水化装置8，该再水化装置8包括预先设置以暂时容纳大豆种子和再水化用水的再水化器。这些装置显然设置在至少一个粉碎装置1a，1b，1c的上游。

如上文所述，在逆向地获得粉碎用水和大豆种子之间的比例的控制值的步骤的描述中，本发明的设备包括质量流量计，该质量流量计设置在至少一个粉碎装置1a，1b，1c中的一个的出口处，并预先设置以产生用于控制进入粉碎设备1a，1b，1c中的粉碎用水和再水化的大豆种子之间的比例的信号。显然，上述各种工艺装置通过用于材料的连接和输送的装置相互连接。

Claims (19)

1、一种用于生产豆奶粉的方法，包括下述步骤：用粉碎用水湿法粉碎大豆以获得包括不溶残渣的浆液；以及干燥所述浆液以获得豆奶粉；其特征在于，在粉碎大豆的步骤和干燥浆液的步骤之间具有均质化浆液的步骤；不需要进行在先的将不溶性残渣与浆液分离的步骤而进行所述干燥浆液的步骤。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，粉碎大豆的步骤包括使浆液微粉化的步骤，在该使浆液微粉化的步骤中，浆液中的不溶性残渣的直径减小到等于或小于80μm。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，粉碎大豆的步骤包括使浆液微粉化的步骤，在该使浆液微粉化的步骤中，浆液中的不溶性残渣的直径减小到50μm至80μm之间。

4、根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述均质化浆液的步骤使浆液中的不溶性残渣的直径减少到小于10μm。

5、根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，该方法还包括在所述干燥浆液的步骤之前的浓缩浆液的步骤。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述浓缩浆液步骤的过程中，浆液的固体浓度达到25％和35％之间。

7、根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括热处理浆液热的步骤，以灭活大豆中的胰蛋白酶抑制剂。

8、根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述干燥浆液的步骤之前的使浆液脱气的步骤，。

9、根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述用粉碎用水粉碎大豆的步骤之前的以下步骤：使大豆脱壳；将再水化器内部的大豆再水化，其中，所述再水化器被至少部分地充满再水化用水。

10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括与大豆的再水化步骤同时进行的至少一次大豆清洗循环，所述清洗循环包括步骤：将清洗水引入到再水化器中；将清洗水从再水化器中排出，从而确定引入到再水化器中的大豆的运动。

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：获取控制值，所述控制值与在粉碎大豆的步骤中每单位时间内生产的浆液的质量成比例；逆向地控制加入到大豆中的粉碎用水和大豆之间的比例，所述比例基于所述控制值。

12、一种用于生产豆奶粉的设备，包括：至少一个粉碎装置，所述粉碎装置包括用于用粉碎用水粉碎大豆以获得包括不溶性残渣的浆液的粉碎机；和至少一个浆液干燥装置，所述浆液干燥装置包括设置在所述粉碎装置下游的喷雾干燥器，其特征在于，所述用于生产豆奶粉的设备包括至少一个浆液均质化装置(2)，所述浆液均质化装置包括设置在所述粉碎装置(1a，1b，1c)下游的均质器，在所述至少一个粉碎装置(1a，1b，1c)和所述干燥之间(3)之间没有用于将不溶性残渣与浆液分离的装置。

13、根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述粉碎装置(1a，1b，1c)至少为两个，其中一个为第三粉碎装置(1c)，该第三粉碎装置(1c)包括微粉研磨机，该微粉研磨机预先设置以将所述浆液中的不溶性残渣的直径减少为等于或小于50μm。

14、根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述粉碎装置(1a，1b，1c)为三个，其中，第一粉碎装置(1a)包括转筒预粉碎机，第二粉碎装置(1b)包括胶体粉碎机。

15、根据权利要求12至14中任一权利要求所述的设备，其特征在于，其包括至少一个浓缩装置(4)，所述浓缩装置包括设置在所述干燥装置(3)上游的蒸发器。

16、根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述浓缩装置包括至少一个连接到所述蒸发器上的用于除去可冷凝蒸气的第一泵和至少一个连接到所述蒸发器上的用于除去不可冷凝气体的第二泵。

17、根据权利要求15或16所述的设备，其特征在于，其包括至少一个设置在所述至少一个粉碎装置(1a，1b，1c)的下游的补偿罐(6)。

18、根据权利要求12至17中任一权利要求所述的设备，其特征在于，其包括至少一个脱壳装置(7)和至少一个再水化装置(8)，所述再水化装置包括预先设置以暂时容纳大豆和再水化水的再水化器，所述脱壳装置(7)和再水化装置(8)设置在至所述少一个粉碎装置(1a，1b，1c)的上游。

19、根据权利要求18所述的设备，其特征在于，其包括设置在所述至少一个粉碎装置(1a，1b，1c)中的一个的出口处的质量流量计，该质量流量计预先设置以产生用于控制到达所述至少一个粉碎装置(1a，1b，1c)的粉碎用水与再水化大豆之间的比例的信号。

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