CN109619206A - 基于超声波与气体射流冲击干燥法联合处理豆腐干的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于超声波与气体射流冲击干燥法联合处理豆腐干的方法，属于食品加工技术领域，其方法步骤具体包括：1)前序加工；2)超声卤制；3)气体射流冲击干燥；4)真空包装；5)热辅助超声波杀菌。本发明将超声技术、气体射流冲击干燥技术和热辅助超声波技术应用于豆腐干的加工，其加工工艺所需时间短、效率高、能耗低，加工出来的豆腐干色泽金黄、颜色均匀，劲道可口，容易消化、同时保留有豆腐干特有的卤香味和豆香味。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及基于超声波与气体射流冲击干燥法联合处理豆腐干的方法。
背景技术
大豆营养价值比较高，是营养学家们公认的健康食物，素有“绿色的牛乳”、“豆中之王”等美称。大豆中蛋白质的含量为40％左右,因具有8种人体必需的氨基酸而被列为完全蛋白。大豆中不含胆固醇且有降低体内胆固醇的作用,其所含的脂肪主要是不饱和脂肪酸,维生素E含量也较高,有预防动脉硬化、高血压、冠心病和肥胖症的作用，同时大豆中所含的钙、磷、铁易被人体吸收,是贫血病人的最佳选择,故有“植物肉”的美誉。豆腐干作为我国传统的豆制品，在我国居民膳食结构中占有重要地位，其营养丰富、口感独特，深受广大消费者的喜爱。
豆腐干加工生产中关键工序是卤制技术和干燥技术，卤制技术需要在85℃下卤制4h，此过程中耗时长、效率低，加工出来的豆腐干色泽不均匀，另外，产品口感的评判只能通过人工品尝，缺少科学的技术方法对产品品质进行标准衡量，更没有量化的指标给予规范，不能适应市场需求和产业化发展；传统的烘干技术是采用热风循环烘干，工艺参数是在75℃下干燥8h，耗时长，生产过程中产品易受污染，浪费大，因此，热风干燥效率低，干燥品质差；灭菌工序是在121℃的高温下对产品施加一定的压力并持续45min进行杀菌，这种高温高压的条件在对产品杀菌的同时对其口感品质产生了很大的影响，使原本劲道可口的豆腐干变柴变硬，口感不佳。因此，如何提高豆腐干卤制的均匀性，减少卤制时间和干燥时间，降低豆腐干干燥时间和杀菌的温度，提高品质是豆腐干生产过程中的关键技术。
发明内容
本发明克服了现有豆腐干加工方法的不足，本发明提供了一种基于超声波与气体射流冲击干燥法联合处理豆腐干的方法，其主要利用超声卤制、气体射流冲击干燥和热辅助超声波杀菌的方法加工豆腐干，其加工时间短、效率高、能耗低，加工出来的豆腐干劲道可口、容易消化、保留有豆腐干特有的卤香味和豆香味。
本发明所采用的技术方案如下：
基于超声波与气体射流冲击干燥法联合处理豆腐干的方法，其包括以下步骤：
1)前序加工
将大豆原料依次进行浸泡、清洗、磨浆、煮浆、点浆、压制工艺后切成大小均匀的豆腐块；
2)超声卤制
将步骤1)中切好的豆腐块放入盐溶液中，在温度为50～80℃，超声声能密度为0.77～1.23W/ml，超声频率为15～30kHz下超声处理20～40min，利用超声波的挤压、膨胀效应以及减薄扩散边界层作用改善豆腐干的渗盐和卤制速度；
3)气体射流冲击干燥
将经步骤2)卤制好的豆腐块放入冲击气流干燥机的网筛上，在风温为60～80℃、气流流速度为9.0～12m/s下干燥140～200min，干燥至一定含水量；
4)真空包装
将干燥完成的豆腐干取出，置于网筛上待其冷却后进行真空包装；
5)热辅助超声波杀菌
将经步骤5)真空包装后的豆腐干放入装有水的容器中，在超声声能密度为2～6W/ml，超声频率为15～30kHz，水温为50～80℃下超声处理50～90min，完成豆腐干的加工。
进一步限定，所述步骤1)中豆腐块的大小为长:宽:厚＝1.5～2:1.5～2:1。
进一步限定，所述步骤1)中豆腐块的大小为3.5cm×3.5cm×2cm。
进一步限定，所述步骤2)中盐溶液的质量浓度为3％～8％。
进一步限定，所述步骤2)中超声频率为25kHz。
进一步限定，所述步骤3)中在风温为72℃、气流流速为9～10m/s下干燥180-200min，干燥至含水量为50～60％停止。
进一步限定，所述步骤5)中在超声声能密度为2～4W/ml，超声频率为25kHz，水温为65℃下超声处理53min，完成豆腐干的加工。
进一步限定，所述步骤5)所加工的豆腐干的蛋白质消化率不低于95％，回复性不低于0.35，咀嚼性不低于1480g。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明将超声技术应用到豆腐干的卤制操作工艺中，利用超声波的挤压、膨胀效应以及减薄扩散边界层作用，改善渗盐效果，提高了豆腐干的卤制速度，减小卤制时间，同时利用超声波的机械效应、空化效应和热效应增大了盐分子的运动速度和穿透能力，使盐分子在豆腐干中渗入更加均匀。
2、本发明将气体射流冲击干燥技术应用于豆腐干干燥工艺中，利用气体射流冲击干燥技术边界层薄和传热系数高的特点，不仅降低干燥时间和温度，而且保留了豆腐干劲道可口的口感和原有的营养价值。
3、本发明将超声卤制技术和气体射流冲击干燥技术结合应用于豆腐干的加工工艺中，超声卤制过程中超声的“空穴效应”引起豆腐块物料组织中产生一些微小的孔道，增加了受热面积，再结合气体射流冲击干燥技术的传热系数高的特点，进一步降低了干燥时间、干燥成本和能耗。
4、本发明利用热辅助超声波技术对真空包装后的豆腐干进行杀菌，其可以在不影响豆腐干口感品质的前提下，提高杀菌时间且操作过程没有任何污染。
5、本发明利用超声技术分别对豆腐干进行卤制和杀菌处理，通过超声波的空化作用可以使豆腐干达到均质效果，使高分子的分子质量分布、溶解性、凝胶性发生变化，降低大分子粒度，改变蛋白质分子结构，从而使豆腐干的口感细腻、色泽金黄、颜色均匀，提高了蛋白质的消化率且保留有豆腐干特有的卤香味和豆香味。
附图说明
图1为传统方法和本实施例1方法加工的豆腐干咀嚼性比较；
图2为传统方法和本实施例1方法豆腐干加工前后色差变化；
图3为传统方法和本实施例1方法加工的豆腐干回复性比较；
图4为传统方法、本实施例1方法加工的豆腐干与新鲜豆腐的蛋白质消化率示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方法进行进一步的说明，但其实施方式并不作为对本发明的限定：
实施例1
本实施例是基于超声波与气体射流冲击干燥法联合处理豆腐干的方法，其过程步骤为：
(1)前序加工
将大豆原料依次进行浸泡、清洗、磨浆、煮浆、点浆、压制工艺后切成大小为3.5cm×3.5cm×2cm的豆腐块；
(2)超声卤制
将步骤(1)中切好的豆腐块放入质量浓度为8％的盐溶液中，在温度为70℃，超声声能密度为0.77W/ml，超声频率为25KHZ下超声处理30min；
(3)气体射流冲击干燥
将经步骤(2)卤制好得豆腐块平铺在冲击气流干燥机的网筛上，在风温为72℃、气流速度为9.0m/s下干燥180min，干燥至含水量为56％，利用超声波的挤压、膨胀效应以及减薄扩散边界层作用改善豆腐干的渗盐和卤制速度；
(4)真空包装
将干燥完成的豆腐干取出，置于网筛上待其冷却后进行真空包装；
(5)热辅助超声波杀菌
将经步骤(5)真空包装后的豆腐干放入装有水的容器中，在超声声能密度为2W/ml，超声频率为25KHZ，水温为65℃下超声处理53min，完成豆腐干的加工。
实施例2
本实施例是基于超声波与气体射流冲击干燥法联合处理豆腐干的方法，其过程步骤为：
(1)前序加工
将大豆原料依次进行浸泡、清洗、磨浆、煮浆、点浆、压制工艺后切成大小为3cm×3cm×2cm的豆腐块；
(2)超声卤制
将步骤(1)中切好的豆腐块放入质量浓度为3％的盐溶液中，在温度为50℃，超声声能密度为1.23W/ml，超声频率为15KHZ下超声处理40min，利用超声波的挤压、膨胀效应以及减薄扩散边界层作用改善豆腐干的渗盐和卤制速度；
(3)气体射流冲击干燥
将经步骤(2)卤制好得豆腐块平铺在冲击气流干燥机的网筛上，在风温为60℃、气流速度为12m/s下干燥140min，干燥至含水量为60％；
(5)真空包装
将干燥完成的豆腐干取出，置于网筛上待其冷却后进行真空包装；
(5)热辅助超声波杀菌
将经步骤(5)真空包装后的豆腐干放入装有水的容器中，在超声声能密度为4W/ml，超声频率为15KHZ，水温为50℃下超声处理90min，完成豆腐干的加工。
实施例3
本实施例是基于超声波与气体射流冲击干燥法联合处理豆腐干的方法，其过程步骤为：
(1)前序加工
将大豆原料依次进行浸泡、清洗、磨浆、煮浆、点浆、压制工艺后切成大小为4cm×4cm×2cm的豆腐块；
(2)超声卤制
将步骤(1)中切好的豆腐块放入质量浓度为5％的盐溶液中，在温度为80℃，超声声能密度为1.10W/ml，超声频率为30KHZ下超声处理20min，利用超声波的挤压、膨胀效应以及减薄扩散边界层作用改善豆腐干的渗盐和卤制速度；
(3)气体射流冲击干燥
将经步骤(2)卤制好得豆腐块平铺在冲击气流干燥机的网筛上，在风温为80℃、气流速度为10m/s下干燥200min，干燥至含水量为50％；
(6)真空包装
将干燥完成的豆腐干取出，置于网筛上待其冷却后进行真空包装；
(5)热辅助超声波杀菌
将经步骤(5)真空包装后的豆腐干放入装有水的容器中，在超声声能密度为6W/ml，超声频率为30KHZ，水温为80℃下超声处理50min，完成豆腐干的加工。
以实施例1制作的豆腐干样品为例进行产品指标测定，其测定方法如下：
(1)豆腐干的感官评价：邀请6名经过感官评定培训的人员评价，评定标准见表1，细菌总数按照国标GB4789.2-2016测定；大肠菌群按照国标GB/T4789.3-2016测定；致病菌分别按照国标GB4789.4-2010，GB4789.5-2012，GB4789.10-2010测定；细菌总数降低对数值按式(1)计算：
Y1＝lg(N0/N) (1)
式中，Y1-细菌总数降低对数值；NO-豆腐干初始细菌总数，经测定NO为4×107cfu/g；N-豆腐干杀菌后细菌总数。
(2)豆腐干的色泽测定：豆腐干色泽利用WSC-S测色色差计测定，色差ΔE按按式(2)计算：
ΔE＝[(L0*－L*)2+(a0*－a*)2+(b0*－b*)2]1/2 (2)
式中，L0*，a0*，b0*为初始豆腐干的测定值，L*，a*，b*为杀菌后豆腐干的测定值。
(3)豆腐干的质构测定：豆腐干的质构采用TA.XT.Plus质构仪(英国stable microsystem公司制造)测定，方法是将杀菌后的样品用打孔器制成直径为12mm的圆片用于质构品质的测定，参数设置如下：探头型号：P36/R；开始速度：1mm/s；探头下降速度：1mm/s；离开速度：1mm/s；压缩程度：50％，在室温条件下测试。
(4)豆腐干蛋白质消化率测定：豆腐干蛋白质消化率按公式(3)计算。
X(％)＝(M－m)/M×100 (3)
其中:X－蛋白质体外消化率，％；M－样品中的干基含氮量，g；m－未消化的残渣中的干基含氮量，g。
表1豆腐干感官评定标准
通过上述步骤(1)豆腐干的感官评价测定，综合得分为92分，参见图1，说明利用本实施例1的方法加工的豆腐干与传统方法制作的豆腐干相比具有口感细腻、色泽金黄、劲道可口的特性，且保留有豆腐干特有的卤香味和豆香味，咀嚼性不低于1480g；通过上述步骤(2)豆腐干的色泽测定，参见图2，说明利用本实施例1的方法加工的豆腐干与传统方法制作的豆腐干相比颜色均匀、色差小；通过上述步骤(3)豆腐干的质构测定，参见图3，说明利用本实施例1的方法加工的豆腐干与传统方法制作的豆腐干相比回复性好，不低于0.35，具有弹性；通过上述步骤(4)豆腐干的蛋白质消化率测定，参见图4说明利用本实施例1的方法加工的豆腐干与传统方法制作的豆腐干、新鲜豆腐相比消化率高，蛋白质消化率不低于95％，人们食用之后更容易消化。
将利用实施例2和实施例3的方法加工的豆腐干分别用上述豆腐干的感官评价测定、豆腐干的色泽测定、豆腐干的质构测定和豆腐干的蛋白质消化率测定方法进行测定，其结果均与利用实施例1的方法加工的豆腐干相似，因此，说明利用本发明的方法加工的豆腐干营养流失少，具有口感细腻，色泽金黄、颜色均匀，弹性好、劲道可口，容易消化的特性，且保留有豆腐干特有的卤香味和豆香味。
Claims (8)
1.基于超声波与气体射流冲击干燥法联合处理豆腐干的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)前序加工
将大豆原料依次进行浸泡、清洗、磨浆、煮浆、点浆、压制工艺后切成大小均匀的豆腐块；
2)超声卤制
将步骤1)中切好的豆腐块放入盐溶液中，在温度为50～80℃，超声声能密度为0.77～1.23W/ml，超声频率为15～30kHz条件下超声处理20～40min，利用超声波的挤压、膨胀效应以及减薄扩散边界层作用改善豆腐干的渗盐和卤制速度；
3)气体射流冲击干燥
将经步骤2)卤制好的豆腐块放入冲击气流干燥机的网筛上，在风温为60～80℃、气流流速度为9.0～12m/s下干燥140～200min，干燥至一定含水量；
4)真空包装
将干燥完成的豆腐干取出，置于网筛上待其冷却后进行真空包装；
5)热辅助超声波杀菌
将经步骤5)真空包装后的豆腐干放入装有水的容器中，在超声声能密度为2～6W/ml，超声频率为15～30kHz，水温为50～80℃下超声处理50～90min，完成豆腐干的加工。
2.如权利要求1所述的基于超声波与气体射流冲击干燥法联合处理豆腐干的方法，其特征在于，所述步骤1)中豆腐块的大小为长:宽:厚＝1.5～2:1.5～2:1。
3.如权利要求1或2所述的基于超声波与气体射流冲击干燥法联合处理豆腐干的方法，，其特征在于，所述步骤1)中豆腐块的大小为3.5cm×3.5cm×2cm。
4.如权利要求1所述的基于超声波与气体射流冲击干燥法联合处理豆腐干的方法，其特征在于，所述步骤2)中盐溶液的质量浓度为3％～8％。
5.如权利要求1或4所述的基于超声波与气体射流冲击干燥法联合处理豆腐干的方法，其特征在于，所述步骤2)中超声频率为25kHz。
6.如权利要求1所述的基于超声波与气体射流冲击干燥法联合处理豆腐干的方法，其特征在于，所述步骤3)中在风温为72℃、气流流速为9～10m/s下干燥180～200min，干燥至含水量为50～60％停止。
7.如权利要求1所述的基于超声波与气体射流冲击干燥法联合处理豆腐干的方法，其特征在于，所述步骤5)中在超声声能密度为2～4W/ml，超声频率为25kHz，水温为65℃下超声处理53min，完成豆腐干的加工。
8.如权利要求1或7所述的基于超声波与气体射流冲击干燥法联合处理豆腐干的方法，其特征在于，所述步骤5)中加工的豆腐干的蛋白质消化率不低于95％，回复性不低于0.35，咀嚼性不低于1480g。
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