CN105104707A - 高水分组织化大豆蛋白加工设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高水分组织化大豆蛋白加工设备及方法，其中，加工设备，包括：机架，安装在机架上的套筒，安装在套筒内的螺杆，以及驱动机构和成型装置，其特征在于，还包括：固体喂料装置和液体喂料装置，二者从前部向套筒内分别喂入固体原料和液体原料；前述螺杆为积木组合式同向全啮合结构，各螺杆片段的形状、长度、螺距不完全相同，根据产品及工艺需要，可灵活改变螺杆片段的组合方式，螺杆的长径比为24-32:1。本发明的有益之处在于：生产出的组织蛋白丝状结构更明显，水分含量高达60％～70％，与肉类相近，具有明显动物肉的质构和口感；无需复水即可进行加工，大大提高了工作效率。

Description

高水分组织化大豆蛋白加工设备及方法

技术领域

本发明涉及一种食品加工设备及方法，具体涉及一种高水分组织化大豆蛋白加工设备及方法，属于食品加工技术领域。

背景技术

全球经济快速增长带动了人们生活水平的不断提高，“吃肉”作为富足生活和饮食偏好的误区已导致全世界肥胖、超重、“三高”、糖尿病、心脑血管疾病等患者急剧增多，人们越来越清醒的意识到平衡膳食的重要性。

现实生活中人们对肉的偏爱更增加了控制肉食品摄入量的难度，因此我们都期待着一种具有肉样口感和风味的替代产品，其既可以改善公众营养状况，又可满足不同消费层次的人群喜食肉又追求健康的需求，更好的满足膳食营养和吃肉偏好的双重愿望。

组织化大豆蛋白(俗称素肉)是现代大豆蛋白工业的主要产品形态之一，而高水分组织蛋白产品以其独特的营养价值和质构特性引起国内外业界的广泛关注，被视为组织化蛋白发展的第三代产品，标志着该领域的最新国际发展方向。

目前，加工组织化大豆蛋白多采用干法，以脱脂大豆粉为主要原料，产品多为蜂窝状，水分含量较低，一般都不会超过12％，需温水浸泡2～3h复水后再进行加工，因此，生产效率低。

目前，现有的双螺杆挤压机由于其螺杆的长径比较小，所以螺杆结构中的剪切块数量较少，致使在挤压过程中物料在套筒内的滞留时间少，原料揉和得不够均匀，最终使得生产出的组织蛋白丝状结构不明显。

此外，现有的双螺杆挤压机由于其温度分区较少，挤压机套筒没有安装排气装置，所以使得物料在挤压过程中温度不易控制，故产品质量不稳定。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种加工组织化大豆蛋白的设备，该加工设备不仅能够加工出高水分组织化大豆蛋白，而且会使大豆组织蛋白的丝状结构更明显，同时还可以提高产品质量的稳定性。

本发明的第二个目的在于提供一种加工高水分组织化大豆蛋白的方法，该加工方法不仅可以大幅度提高产品的水分含量(水分含量高达60％～70％，与肉类相近)，而且还可以提高生产效率。

为了实现第一个目标，本发明采用如下的技术方案：

一种加工高水分组织化大豆蛋白的设备，包括：机架(8)，安装在前述机架(8)上的套筒(7)，安装在前述套筒(7)内的螺杆(5)，驱动前述螺杆(5)转动的驱动机构，以及安装在前述套筒(7)尾部的成型装置(9)，其特征在于，还包括：固体喂料装置(4)和液体喂料装置(6)，前述固体喂料装置(4)和液体喂料装置(6)从套筒(7)的前部向套筒(7)内分别喂入固体原料和液体原料；

前述螺杆(5)为积木组合式同向全啮合结构，各螺杆片段的形状、长度、螺距不完全相同，根据产品及工艺需要，可灵活改变螺杆片段的组合方式，螺杆(5)的长径比为24-32:1。

前述的加工高水分组织化大豆蛋白的设备，其特征在于，前述驱动机构包括：电机(1)和变速箱(3)，二者通过联轴器(2)连接，变速箱(3)的输出轴与螺杆(5)连接。

前述的加工高水分组织化大豆蛋白的设备，其特征在于，前述套筒(7)具有7节以上加温区。

前述的加工高水分组织化大豆蛋白的设备，其特征在于，前述成型装置(9)具有冷却功能。

前述的加工高水分组织化大豆蛋白的设备，其特征在于，还包括：切割装置(10)。

为了实现第二个目标，本发明采用如下的技术方案：

一种利用前述的加工设备加工高水分组织化大豆蛋白的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、固体原料混合：将大豆分离蛋白、大豆蛋白粉、谷朊粉过80～100目筛，混合均匀后输送至固体料斗内；

S2、套筒调温：调整套筒(7)各加温区的温度，从室温递增至120℃；

S3、挤压：固体喂料装置(4)和液体喂料装置(6)从套筒(7)的前部向套筒(7)内分别喂入固体原料和液体原料，前述液体原料为饮用水或经熬制的调味汁，固体原料的喂料速度为30kg/h，液体原料的喂料速度为45L/h，螺杆(5)的转速为200rpm；

S4、成型、冷却和切割：产品挤压后经成型装置(9)成型并冷却，然后再切割成所需尺寸。

前述的加工高水分组织化大豆蛋白的方法，其特征在于，大豆分离蛋白、大豆蛋白粉、谷朊粉和水或调味汁之间的用量配比为：

大豆分离蛋白12-16kg、大豆蛋白粉9-12kg、谷朊粉9-12kg、水或调味汁60-70kg。

前述的加工高水分组织化大豆蛋白的方法，其特征在于，大豆分离蛋白、大豆蛋白粉、谷朊粉和水或调味汁之间的用量配比为：大豆分离蛋白16kg、大豆蛋白粉12kg、谷朊粉12kg、水或调味汁60kg。

前述的加工高水分组织化大豆蛋白的方法，其特征在于，前述套筒(7)具有7节加温区，各加温区的温度分别为：室温、30℃、50℃、70℃、90℃、110℃、120℃。

本发明的有益之处在于：

一、本发明的加工设备：

(1)能够将固体原料和液体原料同时喂入套筒中，并且使用的螺杆为积木组合式同向全啮合结构，具有高长径比，增加了剪切块数量，从而使得生产出的组织蛋白丝状结构更明显，水分含量更高；

(2)增加套筒的温度分区，将整个挤压机套筒变成7节温度分区，使得物料在挤压过程中温度更容易控制，故产品质量更稳定；

(3)成型磨具兼有冷却功能，可以使高水分组织蛋白的组织结构快速成型、并保持稳定；

二、本发明的加工方法：

(1)采用了高水分挤压技术(该技术是植物蛋白组织化生产中的一项突破性技术)，即利用双螺杆挤压机，在高温、高水分条件下，对植物蛋白进行质构重组，将球状植物蛋白变成具有动物蛋白特性的丝状纤维结构，产品水分含量高达60％～70％，与肉类相近，具有明显动物肉的质构和口感；

(2)以凝胶型大豆分离蛋白和水为主要原料，产品无需复水即可快速制作成各类菜肴及休闲食品；

(3)挤压过程中注入的水分可以替换成各种调味汁，从而可加工成具有不同风味的产品。

附图说明

图1是本发明的加工设备的一个具体实施例的结构示意图；

图2是图1中的螺杆的结构示意图；

图3(a)是图2中的螺杆片段A的结构示意图；

图3(b)是图2中的螺杆片段B的结构示意图；

图3(c)是图2中的螺杆片段C的结构示意图；

图3(d)是图2中的螺杆片段D的结构示意图；

图4是本发明的加工方法的流程图。

图中附图标记的含义：1-电机、2-联轴器、3-变速箱、4-固体喂料装置、5-螺杆、6-液体喂料装置、7-套筒、8-机架、9-成型冷却装置、10-切割装置。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

首先，介绍本发明的高水分组织化大豆蛋白加工设备。

参照图1，本发明的加工高水分组织化大豆蛋白的设备，其包括：机架8，安装在机架8上的套筒7，安装在套筒7内的螺杆5，驱动螺杆5转动的驱动机构，以及安装在套筒7尾部的成型装置9。此外，本发明的加工设备还包括：固体喂料装置4和液体喂料装置6，固体喂料装置4和液体喂料装置6从套筒7的前部向套筒7内分别喂入固体原料和液体原料。

参照图2、图3(a)至图3(d)，本发明还对螺杆5的结构进行了改进。螺杆5为积木组合式同向全啮合结构，各螺杆片段的形状、长度、螺距不完全相同，根据产品及工艺需要，可灵活改变螺杆片段的组合方式，螺杆5的长径比为24-32:1。

现有的双螺杆挤压机由于螺杆的长径比较小，螺杆结构中的剪切块数量较少，致使物料在挤压过程中物料在套筒内的滞留时间短，原料揉和得不够均匀，使得生产出的组织蛋白丝状结构不明显。本发明通过增加螺杆5的长径比，增加剪切块数量，使得生产出的组织蛋白丝状结构更明显。

在本实施例中，驱动机构由电机1和变速箱3组成，二者通过联轴器2连接，变速箱3的输出轴与螺杆5连接。

现有的螺杆挤压机其温度分区较少，物料在挤压过程中温度不易控制，产品质量不稳定。为了使物料在挤压过程中温度容易控制，本发明增加了套筒7的温度分区，套筒7具有7节以上加温区，经验证，适当增加温度分区可提高产品质量的稳定性。

为了使高水分组织蛋白的组织结构快速成型并保持稳定，本发明对成型装置9也做了改进，使其不仅有成型功能，同时还具有冷却功能。成型装置9的冷却功能的实现为本领域公知常识，在此不再赘述。

为了提高工作效率，成型装置5的后方还安装有切割装置10。

接下来，介绍本发明的高水分组织化大豆蛋白加工方法。

参照图4，本发明的加工方法主要包括以下步骤：

第一步：固体原料混合

将大豆分离蛋白、大豆蛋白粉、谷朊粉过80～100目筛，混合均匀后输送至固体料斗内。

大豆分离蛋白、大豆蛋白粉、谷朊粉和水或调味汁之间的用量配比见表1。

表1原料配比表

	大豆分离蛋白	大豆蛋白粉	谷朊粉	水或调味汁
					实施例1	16kg	12kg	12kg	60kg
实施例2	12kg	9kg	9kg	70kg
					实施例3	14kg	10kg	10kg	65kg
实施例4	14kg	11kg	11kg	65kg

第二步：套筒调温

调整套筒7各加温区的温度，从室温递增至120℃。

在本实施例中，套筒7具有7节加温区，各加温区的温度分别为：室温、30℃、50℃、70℃、90℃、110℃、120℃。

第三步：挤压

固体喂料装置4和液体喂料装置6从套筒7的前部向套筒7内分别喂入固体原料和液体原料，固体原料的喂料速度为30kg/h，液体原料的喂料速度为45L/h，螺杆5的转速为200rpm。

在套筒7内，原料在高温、高水分条件下，被充分揉和和剪切，植物蛋白发生质构重组，球状植物蛋白变成了具有动物蛋白特性的丝状纤维结构，产品水分含量高达60％～70％，与肉类相近，具有明显动物肉的质构和口感。

第四步：成型、冷却和切割

产品挤压后经成型装置9成型并冷却，然后再切割成所需尺寸。

经观察和检测，采用本发明的加工设备和加工方法制备得到的组织化大豆蛋白，其组织结构与瘦肉相近，水分含量(高达60％～70％)也与瘦肉相近。

需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种加工高水分组织化大豆蛋白的设备，包括：机架(8)，安装在所述机架(8)上的套筒(7)，安装在所述套筒(7)内的螺杆(5)，驱动所述螺杆(5)转动的驱动机构，以及安装在所述套筒(7)尾部的成型装置(9)，其特征在于，还包括：固体喂料装置(4)和液体喂料装置(6)，所述固体喂料装置(4)和液体喂料装置(6)从套筒(7)的前部向套筒(7)内分别喂入固体原料和液体原料；

所述螺杆(5)为积木组合式同向全啮合结构，各螺杆片段的形状、长度、螺距不完全相同，根据产品及工艺需要，可灵活改变螺杆片段的组合方式，螺杆(5)的长径比为24-32:1。

2.根据权利要求1所述的加工高水分组织化大豆蛋白的设备，其特征在于，所述驱动机构包括：电机(1)和变速箱(3)，二者通过联轴器(2)连接，变速箱(3)的输出轴与螺杆(5)连接。

3.根据权利要求1所述的加工高水分组织化大豆蛋白的设备，其特征在于，所述套筒(7)具有7节以上加温区。

4.根据权利要求1所述的加工高水分组织化大豆蛋白的设备，其特征在于，所述成型装置(9)具有冷却功能。

5.根据权利要求1所述的加工高水分组织化大豆蛋白的设备，其特征在于，还包括：切割装置(10)。

6.一种利用前述的加工设备加工高水分组织化大豆蛋白的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、固体原料混合：将大豆分离蛋白、大豆蛋白粉、谷朊粉过80～100目筛，混合均匀后输送至固体料斗内；

S2、套筒调温：调整套筒(7)各加温区的温度，从室温递增至120℃；

S3、挤压：固体喂料装置(4)和液体喂料装置(6)从套筒(7)的前部向套筒(7)内分别喂入固体原料和液体原料，所述液体原料为饮用水或经熬制的调味汁，固体原料的喂料速度为30kg/h，液体原料的喂料速度为45L/h，螺杆(5)的转速为200rpm；

S4、成型、冷却和切割：产品挤压后经成型装置(9)成型并冷却，然后再切割成所需尺寸。

7.根据权利要求6所述的加工高水分组织化大豆蛋白的方法，其特征在于，大豆分离蛋白、大豆蛋白粉、谷朊粉和水或调味汁之间的用量配比为：

大豆分离蛋白12-16kg、大豆蛋白粉9-12kg、谷朊粉9-12kg、水或调味汁60-70kg。

8.根据权利要求7所述的加工高水分组织化大豆蛋白的方法，其特征在于，大豆分离蛋白、大豆蛋白粉、谷朊粉和水或调味汁之间的用量配比为：大豆分离蛋白16kg、大豆蛋白粉12kg、谷朊粉12kg、水或调味汁60kg。

9.根据权利要求6所述的加工高水分组织化大豆蛋白的方法，其特征在于，所述套筒(7)具有7节加温区，各加温区的温度分别为：室温、30℃、50℃、70℃、90℃、110℃、120℃。