CN1028401C - 大豆去苦味方法与进行此方法之装置 - Google Patents

Abstract

为去除大豆的苦味，首先用140℃以上的气体在流化床中加热，然后在保温箱中仅用大豆本身热量的影响，处理至少10分钟。

Description

本发明与大豆去苦味的方法有关，方法中将大豆放在流化床中，与100℃以上的热气流接触，并有关执行这方法的器具。

已知自然状态的大豆由于含酶，不适合人类作食用。这些酶不仅有苦味，而且影响消化。因此，习惯上在加工大豆时使之减少苦味。并且，在加工时必须去壳。

从专利第DE-PS2，354，617号得知一种方法和装置，将大豆通过热冲击处理进行去壳，将大豆在流化床中，在10分钟以上的时间中，与温度超过100℃的热气流接触，然后趁谷粒的受热及弹性状态，使之接受冲击处理。在这过程中，在大豆去壳的同时，谷粒被分为两部分。大豆在流化床中受热冲击处理时，同时去除苦味。大豆和其他相似有壳果实的这种去壳方法，已通过实际运作的试验。

本发明的目的，是改进这种方法和装置，提高进行大豆处理的效率，尤其可降低这种方法需用的能源成本。作为一种解决问题的办法，提议将大豆在流化床中接触140℃以上的气体，然后在保热箱中作后处理，历时至少10分钟而基本不需再供热。

出意料的是：据发现应用这方法可使去苦需用的能源成本，几乎减为目前的一半。

从专利第DE-OS    3，440，091号已知，一种特别运用于可可豆等的有壳果实消毒法，据称将有壳果实在流化床中处理后输送到一个保热阶段，使之在一定时间中接受其本身的温度与湿度的作用。在这保热 阶段中，理想消毒作用的取得，是因为有壳果实散发的热水汽。于是便可能将物品本性、收获环境或运输环境等等对有壳果实污染而滋生的菌消灭。然而在这已知的资料中，没有提到为减少大豆苦味在流化床中作热空气处理后，再在保热箱中进行很长时间的后处理。以节省能源成本。但至少指出用本发明的方法可取得双重效果，即除已知效果外，还有消毒作用。

流化床使用的气体一般为空气，但在一些应用范围中，提议使用惰性气体，诸如CO

，氮或其他气体。

为保证在后处理开始时，保证保热箱有需要的温度，可将这保热箱预热，例如达到工作温度水平，这表明本发明的方法又有另一优点。假如保热箱的温度仅约为处理开始时的环境温度，便可能需要这种预加热。假如用紧密连续的批量处理大豆，便不需这种预热。

为取得尽可能好的均匀效果，可用本发明方法提出的辅助输送系统，使大豆在流化床中驻留时间的变化平均化。

在原则上，本发明提出的方法可用上述DE-OS专利中作其他用途的装置进行，即用有一种流化床的装置进行，这流化床有一个物品进口，一个物品出口，和至少一个热空气流进给口，一个保热箱与物品进口连接，但还可有一个大豆加湿器，放在流化床物品进口的前面，或在流化床中用一个输送系统，将大豆不断在流化床中送过。

然而最好使用有流化床的装置，流化床有一个物品进口，一个物品出口和至少一个热空气流供给进口，有一个保热箱与物品出口连接，设有一个预热器可暂时通电，以保证任何时候有正确的处理参数，尤其要保证在冷态起动时，本发明提出的装置有需要的初始温度。

有一个冷却装置与保热箱的出口适当连接使处理的大豆冷却，从而防止不良的味觉变化，例如在下降到最低含水水平后。并且，迅速 冷却可防止诸如霉菌等微生物生长有利条件的长期持续。

在下文中，藉助附图对发明作详细叙述，附图如下：

图1示第一方案，下文以之为基础对本发明的方法及装置作说明，

图2示第二方案，下文以之为基础对本发明的方法及装置作说明。

在图1表示的方案中，将大豆通过一个加湿器1送入流化床，大豆在加湿器中按处理过程的需要，含水量一般达到重量的10%以上，但具体为重量的11%至13%。当然假如输入的大豆已达到这含水量便可省略加湿过程。

在这情况下，将大豆通过物品进口3向流化床2供给，通过物品出口4排出。在流化床2中用输送系统5引导大豆通过流化床2，使大豆有均匀的驻留时间。

在图1所示的方案中，流化床仅有两个进口6，图中有简示，通过这进口将温度在140℃以上的热空气引入流化床2。温度甚至更好在150℃以上，因为这样可供给相对高的温度，便有相应的高热能，最后便使总能耗有很大的节约，效果出人预料。但是据发现，仅通过下面提及的参数，便可取得最佳效果：

a）将大豆在一个流化床2中与温度最高为250℃的气体接触，最好气体最高温度为220℃;但以210℃为宜。

b）将大豆在流化床2中与温度在150℃以上的气体接触;

c）将大豆放在有适当绝热件的保热箱9中，在10至60分钟的时间内作后处理，最好为20至40分钟，但具体约30分钟;

d）在后处理开始前将保热箱9预热，最好达到至少100℃，具体为120℃;

e）将大豆送入流化床2中，含水量至少为重量的10%，最好为重量 的11%至13%，需要时则预加湿。

流化床2中之大豆在一段时间中与该温度接触，使其本体温度达到100℃以上，具体在110℃与125℃之间，在流化床2中与热气体气流接触，最好时间短于5分钟，例如1至3分钟。用辅助输送系统（5）使大豆在流化床（2）中的驻留时间均匀一致。将大豆在保热箱（9）中处理后将大豆冷却。

热空气排出通过出口7。通过供给热空气对位于流化床2中的大豆作热处理，处理时间的长短，按100℃以上（大部在110℃至125℃之间）的大豆本体温度（平均温度）的函数适当控制。

热处理时间一般持续少于五分钟，极可能为一至三分钟。基本原料含水量在这方面起很大作用。一般可依赖大豆的自然湿度，便足以进行谷粒内的这种“煮熟过程”，破坏苦酶。为保证均匀的初始状态，注意豆料初始含水量至少为重量的10%有利，多数在11%至13%之间。这就是上述加湿器1的目的。

从流化床2的物品出口4排出的大豆，在热态下用螺旋输送器8送入图1中之保热箱9，在10至60分钟的时间阶段中作后处理，即接受本身温度的作用，含水不能逸出保热箱9，在10至60分钟的时间阶段中作后处理，即接受本身温度的作用，含水不能逸出保热箱9外，便可以提高对酶破坏的能力。

保热箱9适当绝热，在绝热层与金属外壁之间设有预热器20，可暂时通电将保热箱9适当加热，达到接近初始时要求的温度，即一般约为大豆温度、或相应的工作温度。达到这温度将预热器20断电，避免继续消耗能量。在理论上这是可能的，尤其在保热箱9的绝热能力差时，可向保热箱供热以补偿损耗。为此便需有可能向下调节加热器的加热能力。然而可适当配备控制器，以求可准确调节保热箱9的温度，保热箱有测温器21，和与之连接的加热器20控制回路。

保热箱9的出口10与一个提升器11连接，在后处理终了时，将大豆从保热箱9，经过提升器，送入冷却器12，冷却器在图1的方案中为卧式冷却器。已去苦味的大豆从冷却器12中排出后装入容器，例如袋13，用以进行运输。

在图2的特定方案中，相当于图1绘示的部件，都用与图1相同的标图号标示。通过进口6送入流化床的热空气，利用鼓风机14输送，在加热器15中加热到上述温度。热空气通过出口7的排出，利用风扇16进行，风扇16放在设计为气滤的空气洁净器17的前面。空气洁净器分离出的颗粒，尤其是脱去的壳，通过18排出。

在图2的特定方案中，省略了螺旋输送器及提升器11;大豆直接从流化床2进入保热箱9，从保热箱输送到冷却器12。这冷却器在图2的特定方案中为垂直冷却器。冷却剂用风扇19排出。

需要说明的是显然还可以用本发明提出的方法，便利将大豆去壳。在这情况下，仅在经过保热箱9后才可能用风选机作适当的冲击去壳。虽然在理论上也可在经过保热箱前进行。

但是由于肯定在保热箱9中已将大部分壳脱去，为清理已脱除的壳，在经过保热箱9后首先用筛或另一装置分选可能有益。当用本发明方法方便去壳，去壳时已进行适当冷却，例如用空气分选器在冲击与第二次分选过程中同时进行，则可省略随后的冷却过程。反之，如有需要，在冲击后（可考虑用橡胶辊脱壳器）进行一次分选便可。

本发明提出的方法的各下列实施例都用图1中的设备进行。

例1：饲料大豆有水分占重量12.2%，尿素酶含量2.23（以溶剂引入阶段中每分钟每克中的氮的mg含量计算），含抗胰蛋白酶82，300单位（胰蛋白酶抑制单位），将大豆在14.9℃温度下送入流化床2，通过加湿器1（天然含水量足够），在第一部分中送入温度为166℃的空气，将其迅速加热，在第二部分中（仅需维持大豆已达到的温度）达到温度148 ℃。流化床2排气，温度仍为126℃，在第二次加温后，将其引入流化床2再循环。大豆在流化床中的驻留时间总共三分钟。

大豆离开流化床2后，在螺旋输送器8的末端，温度仍在100℃以上，例如110.5℃。在这温度下达到保热箱9，在里面放置20分钟以上。保热箱9已经预热，有绝热，使大豆在里面的热损耗仅3.4℃，因而大豆离开保热箱9时仍为107.1℃。然后，为了避开约70℃至25℃的有害细菌生长繁殖温度范围，用冷却器12将大豆迅速冷却。

在其后的分析中得知残余含水量占重量的8.4%，含尿素酶0.11单位，抗胰蛋白酶11，400单位。

例2：

将与例1有同初始数值的大豆，基本按同方法处理，但这次在保热箱9中驻留时间改为40分钟。大豆在保热箱9的出口仍有103.8℃。

经分析示明残余含水占重量的8.8%，在一方面如与第一例比较，应仍在允许范围内，而在另一方面，说明在保热箱9中的驻留时间，对残余水分没有任何影响，因为保热箱9密闭，不让水分逸出。

在两例中的尿素酶与抗胰蛋白酶的含量都可能再下降，例如分别达到0.07单位和7，900单位。

例3：

与图1有相同的基本原料和基本相同的处理方法，但进一步延长在保热箱9中的驻留时间的影响，例如延长到60分钟。

经分析后说明，残余含水占重量的8.2%，尿素酶的含量为0.04单位，抗胰蛋白酶的含量为5，900单位，则在保热箱9的出口，大豆温度为101.5℃，这说明甚至在上面取得的数值一般能满足需要时，进一步延长驻留时间便可以进一步减少苦味。但也应注意进一步延长驻留时间时，大豆在保热箱9中的温度可能降低到100℃以下，这在多 数情况下是不利的。建议采取的对策是提高流化床2中的温度，或延长在流化床中的驻留时间，这可用辅助输送系统5作非常精确的调节。

例4：

在本例中，原则上大豆已有足够的水分，首先将其放入加湿器1中用实施例1中的水汽加湿，以检查增加水分对去苦味过程的影响。

大豆在加湿器1中用蒸汽处理的终了时，温度达到33.3℃，流化床第一部分中的空气温度与实施例1相同，第二部分中的温度147℃，仅略低于实施例1，排气温度为125℃。达到保热箱9的大豆的温度为113.1℃，40分钟后离开时的温度为104.3℃。经分析表明残余含水量占重量的9.1%，尿素酶含量为0.15单位，抗胰蛋白酶含量为4，900单位。这说明初始湿度为10%至15%，尤其在11%至13%之间时可取得最佳效果（与实施1比较），增加含水量产生降低的去苦味效果。

例5：

在本例中，试略减少供给流化床2中大豆的热能，在流化床2中的初始温度为18.9℃，再通过加湿器1。第一部分中的空气温度为165℃，第二部分中的温度为145℃。辅助输送系统5的速度的增高，达到可将大豆在流化床2中的驻留时间减少到仅2.5分钟。流化床2出口的大豆温度为111.5℃，与输送器8对应，在保热箱9中停留60分钟。

经分析说明残余含水量占重量的8.7%，尿素酶含量为0.06单位，抗胰蛋白酶为6，900单位。与实施例3比较，流化床温度对最终效果的影响明显。

例6：

本例检查的是驻留时间在流化床2中的影响，也就是检查大豆原料流速的影响，但是同时还要求测试在装置1中增加温度是否有改进 的效果。

在本实施例中，基本原料温度为19.0℃，在加湿器1中加热到135.0℃。在流化床2第一部中的气流温度为190℃，第二部中为170℃，因此大豆在流化床2中停留两分钟后，达到保热箱9时为119.5℃，在里面停留十分钟后，温度仍为107.5℃，显示流化床温度还可进一步降低而保热箱9的出口不会降到100℃以下。

以后作的分析表明，在高干燥度中残余水分占重量的7.9%。但是尿素酶含量为0.06单位，抗胰蛋白酶为8，200单位时去苦运作进行良好。

例7：

进一步提高通过图1中装置的原料流速度，使大豆可直接送入流化床2。流化床2中的空气温度在第一部中为185℃，在第二部中为175℃，驻留时间仅1.5分钟，因而有高能量比耗。

在保热箱9仅经过十分钟驻留时后，将大豆在107.5℃温度下排出。经分析后显示，残余水分含量占重量的9.2%，尿素酶含量为0.09单位，抗胰蛋白酶含量为13.500单位。

例8：

为进一步减少去苦操作，可将实施例7重复进行，但在保热箱9中的驻留时间延长到20分钟。排出保热箱9的大豆为106.2℃。经分析表明尿素酶含量0.08单位，抗胰蛋白酶含量为10，400单位。

例9：

本例一方面试进一步提高通过量，而另一方面对实施例7及8的去苦操作改进。用与实施例7相同的初步工序，将流化床2的第一部中的空气温度提高到205℃，第二部中空气温度提高到188℃，从而到达保热箱9的大豆的温度为125.8℃;15分钟后排出的温度为109.2℃。从本例发现的热损耗表明绝热起很大的作用，如有需要应 用加热装置20补偿热损耗。

在其后进行的分析表明，大豆的残余含水量占重量的8.3%，尿素酶含量为0.01单位，抗胰蛋白酶8，300单位。

例10：

为比较实施例1与4的效果，将相同的大豆原料直接供给流化床2，其空气温度达到168℃，第二部达146℃。在保热箱9中驻留40分钟后，最后排出时的大豆温度为107.2℃，残余水分量占重量的8.9%，尿素酶含量为0.05单位，抗胰蛋白酶含量为8.700单位。

与DE-PS    2，354，617号专利所述相似的无保热箱比较，不仅分析结果有改进，而且最重要的是能量消耗减少40%至60%。

在本发明范围内可想象作无数的变化;例如图2所示，可完全有利省去流化床2与保热箱9之间的输送器8。但是如用输送器则可用任何原理的输送器，然而放在封闭腔中的螺旋输送器8（图1）特别适用，因可将热损耗保持于低水平，事实上甚至可以在这螺旋输送器的腔和保热箱9中都设预热器。当然，保热箱的运作可不需预热器，尤其因为有绝热件使热损耗低时。并且不用图示的有叶片的链式输送器5而用其他辅助输送器，诸如螺旋输送器等也是已知的方法。根据上面的叙述，通常希望对温度作调节，使大豆在保热箱9的出口至少仍为100℃，但在特殊情况下可减低至90℃，或甚至减低到70℃以上。

在用图2的装置时，热损耗小也是理所当然的，因而在上述举例中，流化床2的温度也能相应减低。采用这种方法，温度降到150℃以下，事实上降到140℃并且/或者减短驻留时间，都可以分别取得较高的流动性能。尤其在保热箱9中的驻留时间延长时如此。此外，显然仅在大豆含水量达到重量的9%至10%时，才以使用加湿器2为理想。

Claims (9)

1、一种大豆去苦味方法，其中大豆放在流化床(2)中与温度在140℃以上的热气流接触，其特征在于：将大豆放在流化床(2)中与温度在140℃以上的气体接触，其接触时间少于5分钟，使大豆的平均温度达到100℃以上，并在至少10-60分钟时间内在保热箱(9)中作后处理，而在此期间不再对大豆供热，送入流化床(2)中大豆的含水量至少为重量的10%，需要时则预加湿。

2、如权利要求1的方法，其特征是，

将大豆在一个流化床（2）中与温度最高为250℃的气体接触，

3、如权利要求1的方法，其特征是，

在后处理开始前将保热箱（9）预热，达到至少100℃。

4、如权利要求1的方法，其特征是，应使大豆的温度达到110℃至125℃。

5、如权利要求1的方法，其特征是，大豆与热气流接触的时间是1至3分钟。

6、如权利要求1的方法，其特征是用辅助输送系统（5）使大豆在流化床（2）中的驻留时间均匀一致。

7、如权利要求1的方法，其特征是将大豆在保热箱（9）中处理后将大豆冷却。

8、一种执行权利要求1至7中任何一项的方法的装置，其特征包括：流化床（2），它有物品进口（3），物品出口（4）和至少一个热空气流的供给口（6），一个保热箱（9），它与物品出口（4）连接，并设有可暂时通电起动的预热装置。

9、如权利要求8的装置，其特征是一个调节预热器的控制装置使保热箱（9）中的温度平均化，并且/或者将一个冷却器与保热箱（9）的出口连接。

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