CN108684825A - 一种基于双螺杆挤压机制备豆干的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于双螺杆挤压机制备豆干的方法，包括粉碎阶段、喂料阶段、混合阶段、真空上料阶段、挤压熟化阶段、冷却阶段、杀菌阶段；基于双螺杆挤压机挤压膨化、压辊破碎等手段方法改善分离蛋白的冲调特性、口感和食用品质，根据本发明的制备方法，应用相应的工艺与配方调整，提高了分离蛋白的冲调性、适口性和消化吸收率，本发明的生产工艺适用于挤压全谷物营养豆干的连续性工业化生产；自动化程度高，节能环保：物料工艺水分相对低再干燥所耗能减少，能源利用率高，符合人类可持续发展战略（同类产品仅为传统方法25‑40%的能耗）。

Description

一种基于双螺杆挤压机制备豆干的方法

技术领域

本发明涉及食品技术领域，特别地，涉及一种基于双螺杆挤压机制备豆干的方法。

背景技术

五谷杂粮是公认的无公害绿色食品，其所含自然蛋白质脂肪，碳水化合物，维生素，矿物质和膳食纤维等多种营养成分， 符合人体摄入的合理比例，具有极高的利用价值，同时杂粮所含的多种不饱和脂肪酸，如油酸、亚油酸、亚麻酸，以磷脂、低聚糖、多太和黄酮等生活性、 物质具有防病、抗病、增强免疫力，延缓衰老的作用。杂粮在营养方面虽然具有众多的优点，但由于各地人们的口感不一样，对于人们长期食用杂粮造成了一定的障碍。如何真正的做到粗粮细吃，同时又不改变人们长期以来形成的生活习惯，真正做到方便、营养一直以来是人们研究的课题。我国是杂粮生产大国，杂粮的营养价值已普遍被人们接受。目前杂粮的加工方法不多，大多停留在简单的加工，将杂粮粉碎后混合到一起，制成杂粮粉，或者将多种杂粮粉混合直来，采用一般的造粒机进行造粒，这种加工方法虽然保留了杂粮的营养成分，但由于加工简单，并没有对杂粮的组织结构带来大的变化，没有真正意义上对杂粮的口感、营养成份的消化吸收有所改善，同时现有的加工方法后续工艺比较复杂，由于造粒机所造颗粒表面粗糙，后工艺中还需要进行抛光处理， 在抛光、造粒的过程中还需要加入粘结材料，如淀粉等。为杂粮米的食用带来了安全隐患。农户出售原粮，价格偏低，如果进行合理的深加工，将会大大提升杂粮的价格，让种粮农民真正得到实惠。

传统豆干制备过程主要由以下步骤:1、清选，2、浸泡，3、磨浆，4、煮浆，5、点浆，6、蹲脑7、成型。传统工艺是非常繁琐，加工周期长，也占用人工多 等现象;而且产生很多废水，污水处理费用高，又影响环境。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于双螺杆挤压机制备豆干的方法，以解决技术问题。

一种基于双螺杆挤压机制备豆干的方法，以大豆分离蛋白为主料，包括以下步骤：

步骤一：粉碎阶段；将主料进入粉碎机进行粉碎的步骤；预处理阶段；将原料进行提升、配料，混合，预处理的步骤；

步骤二：混合阶段：将步骤一中所得与调味辅料进入混合机进行混合的步骤；

步骤三：真空上料阶段：将步骤二所得进入真空机进行抽真空处理的步骤；

步骤四：挤压熟化阶段：将步骤三中所得的混合物进入双螺杆挤出机，通过加料系统加料，进入挤压系统，所述挤压系统上设置有夹心物料加料装置，夹心物料通过所述夹心物料加料装置进入双螺杆挤压系统; 大豆蛋白粉料、调味 辅料及夹心物料经螺杆组合挤压混合，在螺杆挤压下进行膨化；所得膨化物料进入切割系统，依次经过成型压辊压制、切割辊切割，得到粗制杂粮食品，挤压熟化阶段包括四段挤压区间，分别是D1区间、D2区间、D3区间和D4区间，物料依次在这四段区间进行熟化和膨化，所述D1区间温度控制在140℃，D2区间温度控制在160℃，D3区间温度控制在180℃，D4区间温度控制在180℃。

步骤五：二次挤压阶段：将步骤四中所得再次进入挤压设备进行二次挤压的步骤；

步骤六：冷却阶段；将步骤五中所得经气力输送系统进入冷却器进行冷却的步骤，所述冷却器包括冷却风管、冷却器支架和冷却器地脚，所述冷却器地脚装有四个万向轮，所述冷却器采用304不锈钢网带输送冷却，可以实现流水线生产与自动化控制，冷却方式采用自然风冷却，冷却风管采用不锈钢制作，冷却器支架采用Q235材料制成，表面做油漆处理。

步骤七：杀菌阶段：将步骤六所得进入杀菌室进行杀菌处理；

步骤八：包装阶段：将步骤七所得进行包装成袋。

优选的：所述步骤四中挤压条件设置为 :螺杆转速 300r/min，模头温度 137-146°C，模头压力 0.7 -1.2Mpa，切刀转速 800 -1100r/min，切割电流为1.08-1.1A，挤压机扭矩为51.6-65%NM。

优选的：所述步骤一中喂料速率为26-31 kg/h。

优选的：所述步骤四所述的夹心物料坚果、蔬菜、水果、五谷杂粮中至少一种。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的夹心豆干制备工艺过程，蛋白物料在双螺杆挤压系统内受到高温、高压、高剪切力和摩擦力的作用，使维持蛋白质的三级结构被破坏，形成了相对呈线性的蛋白 质分子链，在适当的温度和水分条件下，容易发生定向再结合，经双螺杆挤压系统挤压后的 物料就形成了表面结构细腻、光洁、纤维结构明显的豆制产品，这种组织化的豆制产品最大限度地保留了蛋白质、低聚糖、膳食纤维、异黄酮和皂苷等生理活性成分，更容易消化吸收。

2、本发明的夹心豆干制备工艺过程中，通过在成型系统设置恒温区域，经过恒温处理后的豆制产品组织化程度高，富有弹性和嚼劲，并且，如果不把模具进行恒温成 型处理，则会出现闪蒸膨化和抽芯现象。

本发明的生产工艺适用于挤压全谷物营养豆干的连续性工业化生产；自动化程度高，节能环保：物料工艺水分相对低 再干燥所耗能减少，能源利用率高，符合人类可持续发展战略 （同类产品仅为传统方法25-40%的能耗），物料在全封闭状态下生产，生产过程无废水、废气、废渣产生，噪音小，过程中没有原料流失，单位产品所要求的劳动力少、设备所占空间小，生产能力大，生产连续稳定，产品质量波动小，物料在全封闭状态下生产，各种传感器智能在线检测记录，人为因素小，食品安全性高，的水、废气、废渣，而传统方法需要水解冻原料、清洗设备等废水)，是一种环保的加工方法，符合可持续发展的需要，生产的豆干营养丰富。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1

一种基于双螺杆挤压机制备豆干的方法，以糙米和大豆分离蛋白为原料，包括以下步骤：

步骤一：粉碎阶段；将主料进入粉碎机进行粉碎的步骤；预处理阶段；将原料进行提升、配料，混合，预处理的步骤；喂料速率为26kg/h。

步骤二：混合阶段：将步骤一中所得与调味辅料进入混合机进行混合的步骤；

步骤三：真空上料阶段：将步骤二所得进入真空机进行抽真空处理的步骤；

步骤四：挤压熟化阶段：将步骤三中所得的混合物进入双螺杆挤出机，通过加料系统加料，进入挤压系统，所述挤压系统上设置有夹心物料加料装置，夹心物料通过所述夹心物料加料装置进入双螺杆挤压系统; 大豆蛋白粉料、调味 辅料及夹心物料经螺杆组合挤压混合，在螺杆挤压下进行膨化；所得膨化物料进入切割系统，依次经过成型压辊压制、切割辊切割，得到粗制杂粮食品，挤压熟化阶段包括四段挤压区间，分别是D1区间、D2区间、D3区间和D4区间，物料依次在这四段区间进行熟化和膨化，所述D1区间温度控制在140℃，D2区间温度控制在160℃，D3区间温度控制在180℃，D4区间温度控制在180℃，螺杆转速300r/min，模头温度137°C，模头压力 0.7Mpa，切刀转速 800r/min，切割电流为1.08A，挤压机扭矩为51.6%NM。

步骤五：二次挤压阶段：将步骤四中所得再次进入挤压设备进行二次挤压的步骤；

步骤六：冷却阶段；将步骤五中所得经气力输送系统进入冷却器进行冷却的步骤，所述冷却器包括冷却风管、冷却器支架和冷却器地脚，所述冷却器地脚装有四个万向轮，所述冷却器采用304不锈钢网带输送冷却，可以实现流水线生产与自动化控制，冷却方式采用自然风冷却，冷却风管采用不锈钢制作，冷却器支架采用Q235材料制成，表面做油漆处理。

步骤七：杀菌阶段：将步骤六所得进入杀菌室进行杀菌处理；

步骤八：包装阶段：将步骤七所得进行包装成袋。

优选的：所述步骤四所述的夹心物料坚果、蔬菜、水果、五谷杂粮中至少一种。

实施例2

一种基于双螺杆挤压机制备豆干的方法，以糙米和大豆分离蛋白为原料，包括以下步骤：

步骤一：粉碎阶段；将主料进入粉碎机进行粉碎的步骤；预处理阶段；将原料进行提升、配料，混合，预处理的步骤；喂料速率为31 kg/h。

步骤二：混合阶段：将步骤一中所得与调味辅料进入混合机进行混合的步骤；

步骤三：真空上料阶段：将步骤二所得进入真空机进行抽真空处理的步骤；

步骤四：挤压熟化阶段：将步骤三中所得的混合物进入双螺杆挤出机，通过加料系统加料，进入挤压系统，所述挤压系统上设置有夹心物料加料装置，夹心物料通过所述夹心物料加料装置进入双螺杆挤压系统; 大豆蛋白粉料、调味 辅料及夹心物料经螺杆组合挤压混合，在螺杆挤压下进行膨化；所得膨化物料进入切割系统，依次经过成型压辊压制、切割辊切割，得到粗制杂粮食品，挤压熟化阶段包括四段挤压区间，分别是D1区间、D2区间、D3区间和D4区间，物料依次在这四段区间进行熟化和膨化，所述D1区间温度控制在140℃，D2区间温度控制在160℃，D3区间温度控制在180℃，D4区间温度控制在180℃，螺杆转速 300r/min，模头温度 146°C，模头压力 1.2Mpa，切刀转速1100r/min，切割电流为1.1A，挤压机扭矩为65%NM。

步骤五：二次挤压阶段：将步骤四中所得再次进入挤压设备进行二次挤压的步骤；

步骤六：冷却阶段；将步骤五中所得经气力输送系统进入冷却器进行冷却的步骤，所述冷却器包括冷却风管、冷却器支架和冷却器地脚，所述冷却器地脚装有四个万向轮，所述冷却器采用304不锈钢网带输送冷却，可以实现流水线生产与自动化控制，冷却方式采用自然风冷却，冷却风管采用不锈钢制作，冷却器支架采用Q235材料制成，表面做油漆处理。

步骤七：杀菌阶段：将步骤六所得进入杀菌室进行杀菌处理；

步骤八：包装阶段：将步骤七所得进行包装成袋。

优选的：所述步骤四所述的夹心物料坚果、蔬菜、水果、五谷杂粮中至少一种。

实施例3

一种基于双螺杆挤压机制备豆干的方法，以糙米和大豆分离蛋白为原料，包括以下步骤：

步骤一：粉碎阶段；将主料进入粉碎机进行粉碎的步骤；预处理阶段；将原料进行提升、配料，混合，预处理的步骤；喂料速率为29 kg/h。

步骤二：混合阶段：将步骤一中所得与调味辅料进入混合机进行混合的步骤；

步骤三：真空上料阶段：将步骤二所得进入真空机进行抽真空处理的步骤；

步骤四：挤压熟化阶段：将步骤三中所得的混合物进入双螺杆挤出机，通过加料系统加料，进入挤压系统，所述挤压系统上设置有夹心物料加料装置，夹心物料通过所述夹心物料加料装置进入双螺杆挤压系统; 大豆蛋白粉料、调味 辅料及夹心物料经螺杆组合挤压混合，在螺杆挤压下进行膨化；所得膨化物料进入切割系统，依次经过成型压辊压制、切割辊切割，得到粗制杂粮食品，挤压熟化阶段包括四段挤压区间，分别是D1区间、D2区间、D3区间和D4区间，物料依次在这四段区间进行熟化和膨化，所述D1区间温度控制在140℃，D2区间温度控制在160℃，D3区间温度控制在180℃，D4区间温度控制在180℃，螺杆转速 300r/min，模头温度 139°C，模头压力 0.7 -1.2Mpa，切刀转速 900r/min，切割电流为1.09A，挤压机扭矩为59%NM。

步骤五：二次挤压阶段：将步骤四中所得再次进入挤压设备进行二次挤压的步骤；

步骤六：冷却阶段；将步骤五中所得经气力输送系统进入冷却器进行冷却的步骤，所述冷却器包括冷却风管、冷却器支架和冷却器地脚，所述冷却器地脚装有四个万向轮，所述冷却器采用304不锈钢网带输送冷却，可以实现流水线生产与自动化控制，冷却方式采用自然风冷却，冷却风管采用不锈钢制作，冷却器支架采用Q235材料制成，表面做油漆处理。

步骤七：杀菌阶段：将步骤六所得进入杀菌室进行杀菌处理；

步骤八：包装阶段：将步骤七所得进行包装成袋。

优选的：所述步骤四所述的夹心物料坚果、蔬菜、水果、五谷杂粮中至少一种。

下面对实施例1-3的豆干进行小鼠灌胃测试，具体测试方法如下：

将40只小鼠按体重随机分成4组：空白对照组、实施例1-3，每组10只，用北京维通利华实验动物技术有限公司提供的标准饲料分笼饲养，自由饮食饮水。适应性喂养5天后进行灌胃试验。

每日分别给实验组小鼠灌胃，小鼠定时测定体重，根据体重计算灌胃的量，灌胃量为：25g/日/kg，连续灌胃30天。

连续灌胃30天，末次灌胃后，各组小鼠禁食16小时（过夜），然后1次性灌胃给予50%乙醇12ml/kg体重，6小时后取材（空白对照组不作处理，不禁食取材），测试负重游泳时间、尿素氮含量和肝糖原含量。

结果表明，各组小鼠体重的增长差异不大，动物在试验过程中活动正常，无异常表现，表明豆干对小鼠的生长发育和健康无不良影响。具体负重游泳时间、尿素氮含量和肝糖原含量测试结果如下：

连续灌胃30天，末次灌胃后，各组小鼠禁食16小时（过夜），然后1次性灌胃给予50%乙醇12mL/kg体重，6小时后取材（空白对照组不作处理，不禁食取材），测试30天后小鼠负重游泳时间、小鼠血清尿素氮含量、肝糖原含量。

结果表明，各组小鼠体重的增长差异不大，动物在试验过程中活动正常，无异常表现，表明豆干对小鼠的生长发育和健康无不良影响。具体小鼠负重游泳时间、小鼠血清尿素氮含量、肝糖原含量测试结果如下：

	负重游泳时间（min）	尿素氮含量（nmol/L）	肝糖原含量（mg/g）
				空白对照组	15.2±0.7	14.18±1.52	1.45±0.19
实施例1	18.9±1.1	8.75±1.01	2.53±0.35
				实施例2	19.2±1.1	8.92±1.02	2.52±0.37
实施例3	18.5±1.2	8.82±1.02	2.54±0.37

本发明具有以下有益效果：本发明的工艺方法是基于双螺杆挤压机挤压膨化、压辊破碎等手段方法改善全谷物的冲调特性、口感和食用品质，根据本发明的制备方法，应用相应的工艺与配方调整，提高了全谷物的冲调性、适口性和消化吸收率。经测定，应用本发明制备的速食豆干溶解性和冲调性大大提高，其中吸水性指数 (WAI) 大大提高，该速食豆干分散性和稳定性提高了近 3 倍，样品粘度较小，口感滑爽，该速食豆干糊化度提高了3%。具有该速食营养粉颜色均匀一致，呈特有的色泽，外观组织形态颗粒大小均匀适中，干燥松散，无硬块和结团。所述速食豆干水化特性强，其中水溶性较高、持水性也较好。在温水 (40-69°C )、热水 (70-95°C ) 和开水 (95-100°C ) 中均能迅速冲开，无结块 ( 团 ) 现象，产品 在水中分散性较好，无沉淀和分层，形成质构均匀，无分层，质感良好，粘稠度适中，口感细 腻滑爽的营养糊。该全谷物和 / 或豆类速食豆干呈现谷物和豆类特有香味和滋味，焙烤 香味浓郁，无不良气味。经过本工艺处理的产品，经真空或充氮包装后货架期可达到并超过 1年。

本发明的生产工艺适用于挤压全谷物营养豆干的连续性工业化生产；自动化程度高，节能环保：物料工艺水分相对低 再干燥所耗能减少，能源利用率高，符合人类可持续发展战略 （同类产品仅为传统方法25-40%的能耗），物料在全封闭状态下生产，生产过程无废水、废气、废渣产生，噪音小，过程中没有原料流失，单位产品所要求的劳动力少、设备所占空间小，生产能力大，生产连续稳定，产品质量波动小，物料在全封闭状态下生产，各种传感器智能在线检测记录，人为因素小，食品安全性高，的水、废气、废渣，而传统方法需要水解冻原料、清洗设备等废水)，是一种环保的加工方法，符 合可持续发展的需要，生产的豆干营养丰富。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于双螺杆挤压机制备豆干的方法，以大豆分离蛋白为主料，包括以下步骤：

步骤一：粉碎阶段；将主料进入粉碎机进行粉碎的步骤；预处理阶段；将原料进行提升、配料，混合，预处理的步骤；

步骤二：混合阶段：将步骤一中所得与调味辅料进入混合机进行混合的步骤；

步骤三：真空上料阶段：将步骤二所得进入真空机进行抽真空处理的步骤；

步骤四：挤压熟化阶段：将步骤三中所得的混合物进入双螺杆挤出机，通过加料系统加料，进入挤压系统，所述挤压系统上设置有夹心物料加料装置，夹心物料通过所述夹心物料加料装置进入双螺杆挤压系统；

大豆蛋白粉料、调味

辅料及夹心物料经螺杆组合挤压混合，在螺杆挤压下进行膨化；所得膨化物料进入切割系统，依次经过成型压辊压制、切割辊切割，得到粗制杂粮食品，挤压熟化阶段包括四段挤压区间，分别是D1区间、D2区间、D3区间和D4区间，物料依次在这四段区间进行熟化和膨化，所述D1区间温度控制在140℃，D2区间温度控制在160℃，D3区间温度控制在180℃，D4区间温度控制在180℃。

步骤五：二次挤压阶段：将步骤四中所得再次进入挤压设备进行二次挤压的步骤；

步骤六：冷却阶段；将步骤五中所得经气力输送系统进入冷却器进行冷却的步骤，所述冷却器包括冷却风管、冷却器支架和冷却器地脚，所述冷却器地脚装有四个万向轮，所述冷却器采用304不锈钢网带输送冷却，可以实现流水线生产与自动化控制，冷却方式采用自然风冷却，冷却风管采用不锈钢制作，冷却器支架采用Q235材料制成，表面做油漆处理。

步骤七：杀菌阶段：将步骤六所得进入杀菌室进行杀菌处理；

步骤八：包装阶段：将步骤七所得进行包装成袋。

2.如权利要求1所述的基于双螺杆挤压机制备豆干的方法，其特征在于，所述步骤四中挤压条件设置为:螺杆转速300r/min，模头温度137-146℃，模头压力0.7-1.2Mpa，切刀转速800-1100r/min，切割电流为1.08-1.1A，挤压机扭矩为51.6-65％NM。

3.如权利要求1所述的基于双螺杆挤压机制备豆干的方法，其特征在于，所述步骤一中喂料速率为26-31kg/h。

4.如权利要求1所述的基于双螺杆挤压机制备豆干的方法，其特征在于，所述步骤四所述的夹心物料坚果、蔬菜、水果、五谷杂粮中至少一种。