CN108208855A - 一种具有高可溶性膳食纤维的大豆膳食纤维的生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种具有高可溶性膳食纤维的大豆膳食纤维的生产方法，法以大豆分离蛋白生产过程中副产物湿豆渣为原料，豆渣溶于水中，采用连续喷射杀菌技术进行灭菌，经固液分离，闪蒸干燥，粉碎制备而成。本发明方法能提高产品中可溶性膳食纤维含量，提高吸水功能，菌落总数≤30000CFU/g，且工艺简单、设备要求低、便于操作，利于提高大豆膳食纤维产品质量。

Description

一种具有高可溶性膳食纤维的大豆膳食纤维的生产方法
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种具有高可溶性膳食纤维的大豆膳食纤维的生产方法。
背景技术
大豆膳食纤维是一种优质的天然膳食纤维，主要是指大豆中那些不能为人体消化酶所消化的高分子糖类的总称。大豆膳食纤维主要分为可溶性膳食纤维和非可溶性膳食纤维。可溶性膳食纤维是指溶于温水或热水的膳食纤维；非可溶性膳食纤维是指不溶于热水的膳食纤维，包括纤维素、半纤维素、木质素、植物蜡等。
大豆膳食纤维有一定的生理活性功能，增强人体的免疫功能，许多可溶性膳食纤维—多糖可显著提高机体巨噬细胞率和巨噬细胞吞食指数，并可刺激抗体的产生，从而增强人体免疫功能。膳食纤维还能减少体内某些激素而具有防治乳腺癌、子宫癌和前列腺癌的作用.减缓成人牙齿退化。大豆膳食纤维的应用由于膳食纤维本身的特性以及对人体生理效应，因而可以有效维护我们身体健康的机制。
现有技术生产的大豆膳食纤维，可溶性膳食纤维一般在5-7％，如CN1582761A中公开的方法是目前大豆膳食纤维普遍采用的生产方式，制备过程如下：湿豆渣、调质、压滤、闪蒸干燥、粗磨、微波杀菌、粉碎、包装；其利用大豆分离蛋白的副产品-豆渣为原料，经脱腥、脱色、脱水、微波杀菌、超微粉碎的工序，加工而成的高蛋白、高膳食纤维的大豆膳食纤维粉，其产品可溶性膳食纤维也仅仅在6％左右，总膳食纤维在70-75％。另外还有CN103652947A公开的工艺采用酶解及高温挤压组织化工艺，其可溶性膳食纤维能提高到10-20％，但此工艺复杂，成本高，不易操作。
发明内容
为此，本发明的目的是提供一种具有高可溶性膳食纤维的大豆膳食纤维的生产方法。本发明生产的大豆膳食纤维能提高可溶性膳食纤维至10％-20％，工艺简单且能降低生产成本。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有高可溶性膳食纤维的大豆膳食纤维的生产方法，包括如下步骤：
(1)将湿豆渣与水混合后通过高温连续喷射杀菌；
(2)将步骤(1)喷射杀菌后的料液进行固液分离；
(3)将步骤(2)所得固体闪蒸干燥、粉碎得到所述大豆膳食纤维。
现在市场上用于食品加工的大豆膳食纤维产品可溶性膳食纤维含量较低，一般＜7％，属于二级膳食纤维，同时产品吸水指标性能降低，造成客户产品出品率降低。因此，低的膳食纤维含量和低的吸水大大限制了大豆膳食纤维的应用。
本发明主要是针对解决大豆膳食纤维中可溶性膳食纤维含量的问题，即提高总体的膳食纤维含量，提高吸水性。选用在线连续喷射杀菌技术，尤其是在线连续喷射杀菌技术杀菌，改进豆渣预处理以及进料方式，提升产品功能指标，提高生产效率。
本发明的工艺能提高产品中可溶性膳食纤维含量至10％-20％，提高吸水功能，菌落总数≤30000CFU/g，且工艺简单、设备要求低、便于操作，利于提高大豆膳食纤维产品质量。
步骤(1)中湿豆渣可为大豆分离蛋白生产线产生的副产物。
优选地，湿豆渣的含水量为76-89％。
优选地，水的温度为25-40℃。
湿豆渣与水可在稀释罐中混合。
优选地，豆渣与水混合后混合料液的含水量为60-97.6％。
优选地，连续喷射杀菌采用在线连续喷射杀菌。
优选地，高温喷射的温度为104-150℃。
优选地，高温喷射时调节背压阀至压力为0.12-0.47MPa。
优选地，高温喷射用喷射器的进汽管直径与喷射器蒸汽进口直径相等，以保证喷射器所需的蒸汽流量。
优选地，高温喷射用喷射器的物料管路尺寸与喷射器物料进口直径相等，可在喷射器物料进口处安装一个截止阀来调节进料流量，在喷射器物料进口处安装一个止回阀。进汽管径是指蒸汽管道的直径，进口直径是指喷射器连接蒸汽管道的口径。
优选地，高温喷射用喷射杀菌器的出料管路，直接与喷射器相连的管路直径与喷射器出口直径相等，优选在距离出料口直径的10-40倍管径范围内安装温度传感器。
优选地，高温喷射用喷射器电气控制系统能够精确的控制喷射温度，与喷射器相连的三条管路上都安装压力表。
优选地，压力表安装在阀门和喷射器之间，以便反应喷射器内部实际压力。
在一个实施例中，高温连续喷射杀菌的过程为：开蒸汽总阀，慢慢打开疏水阀，排放掉所有凝结水，放完后关闭，开蒸汽阀门将系统预热到要求的温度，准备进料，高温喷射温度为104-150℃，调节背压阀至压力0.12-0.47MPa。
步骤(2)中固液分离可通过常规方法进行，如通过压滤进行，具体可通过压滤机进行压滤。在进行压滤之前，需对压滤机进行蒸汽消毒，保证卫生指标，将喷射杀菌好的料液通过离心泵打入压滤机内进行压滤干燥。
优选地，压滤后滤饼的含水量为50-80％。
作为优选，步骤(3)中闪蒸干燥的进风温度为160-210℃，出风温度55-95℃。
优选地，干燥时干燥主机搅拌调速器平稳控制在200-500转/分钟，干燥塔底负压300-500mmH2O，塔顶负压600-900mmH2O，保证塔内存料。
在一个实施例中，闪蒸干燥的过程为：将滤饼送至闪蒸干燥机，向闪蒸干燥机内通入热蒸汽，对滤饼进行干燥，闪蒸干燥机进风温度为160-210℃，闪蒸干燥出风温度55-95℃，干燥主机搅拌调速器平稳控制200-500转/分钟，控制干燥塔底负压300-500mmH2O，塔顶负压600-900mmH2O，保证塔内存料。
作为优选，步骤(3)中粉碎为超微粉碎。
优选地，粉碎时粉碎机电机功率为110kW，变频频率30-45Hz，分级轮电机功率为11kW，变频频率10-20Hz。
优选地，粉碎后干粉物料细度为80-120目。
在一个实施例中，超微粉碎的过程为：将干燥后的物料进行粉碎，粉碎机电机功率为110kW，变频频率30-45Hz，分级轮电机功率为11kW，变频频率10-20Hz，粉碎后干粉物料细度为80-120目，经冷却即得所述大豆膳食纤维，然后可转至包装工序进行包装。
作为优选，本发明所述的生产方法包括如下步骤：
(1)稀释：在稀释罐内加入温度加入25-40℃的水，使湿豆渣与水充分混合，将混合料液的含水量调质为60-97.6％；
(2)喷射杀菌：开蒸汽总阀，慢慢打开疏水阀，排放掉所有凝结水，放完后关闭，开蒸汽阀门将系统预热到要求的温度，准备进料，高温喷射温度104-150℃，调节背压阀至压力0.12-0.47MPa；
(3)压滤：在进行压滤之前，需对压滤机进行蒸汽消毒，保证卫生指标，将喷射杀菌好的料液通过离心泵打入压滤机内进行压滤干燥，压滤后滤饼含水量50-80％；
(4)闪蒸干燥：将滤饼送至闪蒸干燥机，向闪蒸干燥机内通入热蒸汽，对滤饼进行干燥，闪蒸干燥机进风温度为160-210℃，闪蒸干燥出风温度55-95℃，干燥主机搅拌调速器平稳控制200-500转/分钟，控制干燥塔底负压300-500mmH2O，塔顶负压600-900mmH2O，保证塔内存料；
(5)粉碎：将干燥后的物料进行粉碎，粉碎机电机功率110kW，变频频率为30-45Hz，分级轮电机功率11kW，变频频率为10-20Hz，粉碎后干粉物料细度为80-120目，经冷却即得所述大豆膳食纤维，然后可转至包装工序进行包装。
本发明具有如下有益效果：
(1)本发明通过采用在线连续喷射杀菌技术，能显著提高可溶性膳食纤维含量，比常规工艺提高1倍，适合企业大规模实用。
(2)进一步提升产品功能指标，具体如下：
色泽：淡黄色或乳白色；
气味、滋味：具有大豆膳食纤维固有的气味和滋味，无异味；
灰分：≤4％；
蛋白(干)10-20％；
可溶性膳食纤维：≥10％；
总膳食纤维：≥77.5％；
菌落总数：≤30000CFU/g。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种具有高可溶性膳食纤维的大豆膳食纤维的生产方法，包括如下步骤：
(1)湿豆渣：取大豆分离蛋白生产线副产物豆渣，其含水量为85％，加入到稀释罐。
(2)稀释：在稀释罐内加入温度30℃的水，使湿豆渣与水充分混合，将混合料液的含水量调质为95％。
(3)喷射杀菌：连续喷射杀菌器进汽管径与喷射器蒸汽进口直径为50mm；物料管路尺寸与喷射器物料进口口径为直径为50mm，在喷射器物料进口处安装一个截止阀来调节进料流量，在喷射器物料进口处安装一个止回阀；物料出口管径为直径为40mm；在出料口0.5米位置安装温度传感器；在蒸汽进料口、物料进料口及出料口处各安装一个压力表。开蒸汽阀门将系统预热到要求的温度，准备进料。调节温度调节器，调节出料温度121℃，背压阀至压力0.21MPa。
(4)压滤：压滤之前，对压滤机进行蒸汽消毒。将喷射杀菌好的料液通过离心泵打入压滤机内进行压滤干燥，压滤后滤饼含水量75％。
(5)闪蒸干燥：将滤饼送至闪蒸干燥机，向闪蒸干燥机内通入热蒸汽，对滤饼进行干燥，闪蒸干燥机进风温度为180℃，闪蒸干燥出风温度65℃，干燥主机搅拌调速器平稳控制260转/分钟，控制干燥塔底负压400mmH2O，塔顶负压600mmH2O，保证塔内存料。
(6)粉碎：将干燥后的物料进行粉碎，粉碎机电机功率为110kW，变频频率为40Hz，分级轮电机功率为11kW，变频频率为15Hz，粉碎后干粉物料细度为80目通过率≥90％，经冷却转至包装工序。
(7)包装：将物料干粉进行无菌GMP包装。
实施例2
一种具有高可溶性膳食纤维的大豆膳食纤维的生产方法，包括如下步骤：
(1)湿豆渣：取大豆分离蛋白生产线副产物豆渣，其含水量为85％，加入到稀释罐。
(2)稀释：在稀释罐内加入温度40℃的水，使湿豆渣与水充分混合，将混合料液的含水量调质为90％。
(3)喷射杀菌：连续喷射杀菌器进汽管径与喷射器蒸汽进口直径为50mm；物料管路尺寸与喷射器物料进口口径为直径为50mm，在喷射器物料进口处安装一个截止阀来调节进料流量，在喷射器物料进口处安装一个止回阀；物料出口管径为直径为40mm；在出料口1米位置安装温度传感器；在蒸汽进料口、物料进料口及出料口处各安装一个压力表。开蒸汽阀门将系统预热到要求的温度，准备进料。调节温度调节器，调节出料温度135℃，背压阀至压力0.32MPa。
(4)压滤：压滤之前，对压滤机进行蒸汽消毒。将喷射杀菌好的料液通过离心泵打入压滤机内进行压滤干燥，压滤后滤饼含水量70％。
(5)闪蒸干燥：将滤饼送至闪蒸干燥机，向闪蒸干燥机内通入热蒸汽，对滤饼进行干燥，闪蒸干燥机进风温度为200℃，闪蒸干燥出风温度70℃，干燥主机搅拌调速器平稳控制250转/分钟，控制干燥塔底负压450mmH2O，塔顶负压800mmH2O，保证塔内存料。
(6)粉碎：将干燥后的物料进行粉碎，粉碎机电机功率为110kW，变频频率42Hz，分级轮电机功率为11kW，变频频率18Hz，粉碎后干粉物料细度为80目通过率≥90％，经冷却转至包装工序。
(7)包装：将物料干粉进行无菌GMP包装。
实施例3
一种具有高可溶性膳食纤维的大豆膳食纤维的生产方法，包括如下步骤：
(1)湿豆渣：取大豆分离蛋白生产线副产物豆渣，其含水量为85％，加入到稀释罐。
(2)稀释：在稀释罐内加入温度25℃的水，使湿豆渣与水充分混合，将混合料液的含水量调质为85％。
(3)喷射杀菌：连续喷射杀菌器进汽管径与喷射器蒸汽进口直径为50mm；物料管路尺寸与喷射器物料进口口径为直径为50mm，在喷射器物料进口处安装一个截止阀来调节进料流量，在喷射器物料进口处安装一个止回阀；物料出口管径为直径为40mm；在出料口0.8米位置安装温度传感器；在蒸汽进料口、物料进料口及出料口处各安装一个压力表。开蒸汽阀门将系统预热到要求的温度，准备进料。调节温度调节器，调节出料温度110℃，背压阀至压力0.15MPa。
(4)压滤：压滤之前，对压滤机进行蒸汽消毒。将喷射杀菌好的料液通过离心泵打入压滤机内进行压滤干燥，压滤后滤饼含水量65％。
(5)闪蒸干燥：将滤饼送至闪蒸干燥机，向闪蒸干燥机内通入热蒸汽，对滤饼进行干燥，闪蒸干燥机进风温度为165℃，闪蒸干燥出风温度80℃，干燥主机搅拌调速器平稳控制210转/分钟，控制干燥塔底负压300mmH2O，塔顶负压700mmH2O，保证塔内存料。
(6)粉碎：将干燥后的物料进行粉碎，粉碎机电机功率为110kW，变频频率35Hz，分级轮电机功率为11kW，变频频率15Hz，粉碎后干粉物料细度为80目通过率≥90％，经冷却转至包装工序。
(7)包装：将物料干粉进行无菌GMP包装。
对比例：
(1)湿豆渣：取大豆分离蛋白生产线副产物豆渣，其含水量为85％，加入到稀释罐。
(2)稀释：在稀释罐内加入温度25℃的水，使湿豆渣与水充分混合，将混合料液的含水量调质为85％。
(3)喷射杀菌：连续喷射杀菌器进汽管径与喷射器蒸汽进口直径为50mm；物料管路尺寸与喷射器物料进口口径为直径为50mm，在喷射器物料进口处安装一个截止阀来调节进料流量，在喷射器物料进口处安装一个止回阀；物料出口管径为直径为40mm；在出料口0.8米位置安装温度传感器；在蒸汽进料口、物料进料口及出料口处各安装一个压力表。开蒸汽阀门将系统预热到要求的温度，准备进料。调节温度调节器，调节出料温度70℃，背压阀至压力0.03MPa。
(4)压滤：压滤之前，对压滤机进行蒸汽消毒。将喷射杀菌好的料液通过离心泵打入压滤机内进行压滤干燥，压滤后滤饼含水量65％。
(5)闪蒸干燥：将滤饼送至闪蒸干燥机，向闪蒸干燥机内通入热蒸汽，对滤饼进行干燥，闪蒸干燥机进风温度为212℃，闪蒸干燥出风温度54℃，干燥主机搅拌调速器平稳控制210转/分钟，控制干燥塔底负压300mmH2O，塔顶负压700mmH2O，保证塔内存料。
(6)粉碎：将干燥后的物料进行粉碎，粉碎机电机功率为110kW，变频频率35Hz，分级轮电机功率为11kW，变频频率15Hz，粉碎后干粉物料细度为80目通过率≥90％，经冷却转至包装工序。
(7)包装：将物料干粉进行无菌GMP包装。
上述实施例和对比例的可溶性膳食纤维及总膳食纤维测试结果见下表1中所示。
表1实施例和对比例的产品对比结果
由表1可以看出，本发明的工艺方法制得的大豆膳食纤维中可溶性膳食纤维的含量显著较高。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种具有高可溶性膳食纤维的大豆膳食纤维的生产方法，包括如下步骤：
(1)将湿豆渣与水混合后通过高温连续喷射杀菌；
(2)将步骤(1)喷射杀菌后的料液进行固液分离；
(3)将步骤(2)所得固体闪蒸干燥、粉碎得到所述大豆膳食纤维。
2.根据权利要求1中所述生产方法，其特征在于，步骤(1)中湿豆渣的含水量为76-89％；
优选地，水的温度为25-40℃；
优选地，豆渣与水混合后混合料液的含水量为60-97.6％。
3.根据权利要求1或2中所述生产方法，其特征在于，步骤(1)中连续喷射杀菌采用在线连续喷射杀菌；
优选地，高温喷射的温度为104-150℃；
优选地，高温喷射时调节背压阀至压力为0.12-0.47MPa。
4.根据权利要求1-3任一项中所述生产方法，其特征在于，步骤(1)中高温喷射用喷射器的进汽管直径与喷射器蒸汽进口直径相等；
优选地，高温喷射用喷射器的物料管路尺寸与喷射器物料进口管径相等。
5.根据权利要求1-4任一项中所述生产方法，其特征在于，步骤(1)中高温喷射用喷射器的出料管路，直接与喷射器相连的管路直径与喷射器出口直径相等，优选在距离出料口直径的10-40倍范围内安装温度传感器；
优选地，压力表安装在阀门和喷射器之间。
6.根据权利要求1-5任一项中所述生产方法，其特征在于，步骤(2)压滤后滤饼的含水量为50-80％。
7.根据权利要求1-6任一项中所述生产方法，其特征在于，步骤(3)中闪蒸干燥的进风温度为160-210℃，出风温度55-95℃。
8.根据权利要求1-7任一项中所述生产方法，其特征在于，步骤(3)中干燥时干燥主机搅拌调速器平稳控制在200-500转/分钟，干燥塔底负压300-500mmH2O，塔顶负压600-900mmH2O，保证塔内存料。
9.根据权利要求1-6任一项中所述生产方法，其特征在于，步骤(3)中中粉碎为超微粉碎；
优选地，粉碎时粉碎机电机功率为110kW，变频频率30-45Hz，分级轮电机功率为11kW，变频频率10-20Hz。
10.根据权利要求1-9任一项中所述生产方法，其特征在于，步骤(3)中粉碎后干粉物料细度为80-120目。
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