CN1098639C - 生产豆奶和豆渣的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备豆奶和豆渣的方法，特别是改进粉碎浸透的大豆的方法。该方法包括通过以下步骤进行浸透的大豆的粉碎：用具有旋转刮刀的装置切割浸透的大豆以提供平均直径小于约100μm的颗粒；用施加摩擦剪切应力的装置研磨得到的大豆颗粒以提供含水豆浆；和从水不溶性部分分离豆浆的水溶性部分以提供豆奶和豆渣。得到的豆奶和豆渣具有合意的风味和温和的口味。

Description

生产豆奶和豆渣的方法
本发明涉及一种生产豆奶和豆渣的方法。
生产豆腐的传统步骤包括以下步骤：在水中浸泡大豆一夜以便用水浸透它们，在水存在下粉碎浸透的大豆以提供含水豆浆，通过诸如用滤布挤压从水不溶性部分即豆渣分离水溶性部分即豆奶。进一步加工得到的豆奶以提供豆腐。此外，豆奶和豆渣亦用作健康食品等，或用作加工食品的原料。
此后，为了改进豆奶和豆渣的口味和风味，研制出一些改进的方法，包括以下步骤：如在水中浸泡之前加热大豆使酶钝化，用温水或热水代替冷水浸泡大豆和煮沸或蒸煮大豆的步骤。在这此方法中，粉碎得到的浸透的大豆以提供含水豆浆，然后从水不溶性部分即豆渣分离豆浆的水溶性部分以提供豆奶。
在常规方法中，通过仅由Micolloider或均质机施加的摩擦剪切应力进行粉碎浸透的大豆的步骤，这种处理的结果，产生摩擦热，大豆的细胞壁被破碎。有人提议将主要来自细胞壁的大量水不溶性纤维成分洗脱成为豆奶且造成令人不愉快的口味和风味，摩擦热可造成大豆蛋白的变性，大豆中的酶可被激活而产生令人不愉快的风味。
为了改进豆奶的风味和口味，对于粉碎步骤，已提出了一些改进之处。例如，JP-A59-205957公开了一种包括在80-100℃下用直接蒸汽加热的条件下多相研磨浸透的大豆的方法。该方法含有用研磨机研磨浸透的大豆；用锤式粉碎机进一步粉碎大豆的步骤。但没有描述使用具有旋转刮刀的装置用于第一粉碎步骤。JP-A62-11068公开了一种制备豆奶的方法，该方法包括以下步骤：粗磨酶钝化的浸透的大豆成为40目颗粒或粗颗粒，然后细磨大豆颗粒成为80目颗粒或细颗粒。此外，得到的豆渣纤维可进一步被磨成超细颗粒。在该现有技术中，Microgreater即一种可施加剪切应力的装置用于第一步粗磨步骤，Ultramizer即通过冲击应力研磨物料的装置用于第二步细磨步骤。JP-A61-242553公开了一种制备豆奶的方法，该方法包括以下步骤：在热水或温水存在下粗磨酶钝化的浸透的大豆，然后细磨。然而，没有显示该方法的细节。
本发明的主要目的是提供一种生产具有合意风味和温和口味的豆奶和豆渣的方法。
从下面描述，该目的和本发明的其它目的和优点对本领域技术人员是显而易见的。
本发明人已研究出浸透大豆的粉碎条件以获得其有合意风味和温和口味的豆奶和豆渣。结果，已发现首先用具有旋转刮刀的装置以获得具有一定粒径的颗粒，然后用施加摩擦剪切应力的装置以获得具有较细粒径的颗粒来进行浸透的大豆的粉碎，从而获得所需的豆奶和豆渣。由此，本发明已完成。
也就是说，本发明提供一种生产豆奶和豆渣的方法，该方法包括通过如下步骤进行浸透的大豆的粉碎：
用具有旋转刮刀的装置切割浸透的大豆以提供平均直径小于约100μm的颗粒。
用施加摩擦剪切应力的装置研磨获得的大豆颗粒以提供含水豆浆，和
从水不溶性部分分离豆浆的水溶性部分以提供豆奶和豆渣。
在本发明中，在切割步骤中获得的大豆颗粒的平均大小小于约100μm，优选约20-100μm，更优选约30-70μm。在研磨步骤中获得的大豆颗粒的平均粒径约15-40μm，优选约20-30μm。根据本发明，切割和/或研磨操作可优选进行两次或多次。
由此，在本发明中，通过由用具有旋转刮刀的装置切割和借助摩擦剪切应力研磨组成的两步法粉碎大豆以提供含水豆浆。
在本发明中，生产步骤本身可以是那些生产豆奶和豆渣的常规步骤的步骤。
用于生产豆奶和豆渣的大豆可以是任何一种常规用于生产豆腐，豆奶或豆渣的大豆。优选脱脂、去胚轴和去皮的大豆。为了使大豆去胚轴和去皮，可采用任何常规的方式，例如在超过70℃下加热大豆，优选70℃-90℃以干燥大豆，然后破碎成为2-4片。
大豆浸泡在水中以便被水浸透。优选浸透的大豆含有约50wt％的水。水可以是冷水、温水或热水。优选热水。浸泡时间随水的温度而变化，即温度越高，浸泡时间越短。
浸透的大豆破碎成为颗粒。根据本发明，浸透的大豆可和用于浸泡的水一起粉碎。然而，为了合意的风味，优选在粉碎之前，从浸透的大豆分离和除去在热的浸泡水中洗脱的热水溶性部分(主要是糖苷)。为了分离和除去热水溶性部分，浸泡水恰好从大豆分离。通过超滤膜或反渗透压滤膜进一步处理除去的水，滤液可重新用于粉碎步骤。
上述获得的浸透的大豆经受第一粉碎步骤，即切割步骤。在该步中，用具有旋转刮刀的装置切割大豆，该装置可切割大豆成为小于约100μm的颗粒。根据此步骤。大豆切割成为平均直径小于约100μm，优选约30-70μm的颗粒。可采用任何具有高速旋转带刃刮刀的装置用于本发明的切割步骤，该装置可切割浸透的大豆成为平均直径小于约100μm的颗粒。该装置的一个实例包括Commit辊(商标)。为了调节粒径，优选增加装置的刮刀数或用具有不同数目的刮刀的装置进行两次或多次切割操作。具较少刮刀或具有较钝的刀刃的刮刀的装置不适合于本发明，因为它不能提供所需粒径的颗粒。因此，常规的刀具研磨机(cutter mill)或直线研磨机(line mill)不是优选的，该研磨机具有能切割物料的旋转刮刀，但具有较少的刮刀和较低的旋转速度。
通过在本发明的切割步骤中采用具有数目增加的尖刃的高速旋转刮刀的装置，浸透的大豆的细胞壁被很平稳地切割而没有破碎。因此，希望得到的大豆颗粒显示出大豆蛋白提高了的提取性而成为豆奶。特别地，当用热水处理大豆以改进口味时，大豆蛋白变性且不能提取成为豆奶，本发明的方法对提高蛋白提取性而成为豆奶是有效的。
由于被锋利地切割，在切割步骤中得到的大豆颗粒具有尖锐的边，其可造成得到的豆奶和豆渣的刺激味。因此，为了豆奶和豆渣的温和口味，优选进一步借助摩擦剪切应力进行研磨以提供球状颗粒。
因此，在第二粉碎步骤中进一步研磨得到的大豆颗粒。根据本发明的研磨步骤，在切割步骤中得到的大豆颗粒借助摩擦剪切应力被研磨得更细。术语“摩擦剪切应力”在本说明书和权利要求书中是指由摩擦力产生的剪切应力。在研磨步骤中，可采用能产生摩擦剪切应力和能提供粒径小于40μm的颗粒的任何装置。例如，在本发明的研磨步骤中可采用Micdloider和均质机。优选采用均质机，更优选采用高压均质机。在切割步骤中得到的粉碎的大豆的粒径相对大的情况下，低压均质机，如施加低于150kg/cm2的压力的均质机不是优选的，因为它需要许多研磨操作以获得所需粒径的颗粒。太多这样的操作可造成得到的豆奶和豆渣的令人不愉快的风味。由高压均质机施加的压力大约是100-400kg/cm2，优选约150-200kg/cm2。在压力太高的条件下，得到的含水豆浆的粒径太小而不能有效地分离豆渣和豆奶。
根据本发明，优选研磨操作进行两次或多次。通过实行大于2次的摩擦剪切应力，颗粒的分布范围将较窄。由于较窄的颗粒范围，可有效地分离豆渣和豆奶以给豆奶和豆渣提供改进的风味。由研磨步骤得到的豆浆的平均粒径是大约15-40μm，优选约20-30μm。研磨步骤后，含水的豆浆的水不溶性部分即豆渣从水溶性部分即豆奶分离。由间歇法进行分离，该方法包含用滤布挤压含水豆浆的步骤，或通过连续方法如离心法。优选连续方法作为工业方法。为了提高豆奶和豆渣的产率，优选多于2次的离心。
由本发明方法获得的豆奶含有相对大量的葡萄糖但低量的糖醛酸(半乳糖醛酸)。这意味着本发明的豆奶含有较少量的果胶如多糖。相反地，由常规方法获得的豆奶含有相对大量的半乳糖或阿拉伯糖但少量的葡萄糖，其中仅借助摩擦剪切应力粉碎浸透的大豆。这种丰富的果胶或半纤维素像多糖来自大豆破碎的细胞壁且造成得到的豆奶的令人不愉快的口味。根据本发明，在第一粉碎步骤中切割浸透的大豆，洗脱果胶如多糖，即细胞壁的主要成分，而进入豆奶的量有效地减少了。
本发明得到的豆渣提供了合意的风味和温和及奶油的口味。
下面的实施例进一步说明本发明但不能认为是限制本发明的范围。本领域技术人员可作任何改变而不背离本发明的精神和范围。
实施例1
1重量份去皮和去胚轴的大豆浸泡在30-50℃的10重量份的水中超过60分钟。用具有旋转刮刀的Commit辊(URSCHEL)切割1重量份用水浸透的大豆(水含量40-50wt％)和3重量份的热水(90℃)的混合物两次。得到的含水豆浆含大约30-70μm的大豆颗粒。
用高压均质机(APV Co.)在200kg/cm2，2分钟的条件下进一步研磨得到的豆浆两次以提供含有20-30μm大豆颗粒的含水豆浆(表示为“CH”)。
对于对比实施例，仅用具有旋转刮刀的Commit辊研磨上述水和浸透的大豆的混合物以提供20-30μm大豆颗粒的含水豆浆(表示为“C”)或仅用Masucolloider(MASUKO SANGYO KABUSHIKIKAISHA，JAPAN)，即借助摩擦剪切应力研磨物料的装置，调节其间隙以提供所需的粒径，从而提供20-30μm大豆颗粒的含水豆浆(表示为“M”)。
在3.000G下离心每种豆浆5分钟以分离豆奶和豆渣。确定豆浆的粒径，豆奶和豆渣间的重量比，豆浆豆奶和豆渣的干固物含量wt％，豆奶的蛋白质产率。用Coulter计数器(Coulter Co.)确定粒径。结果示于表1中。
表1
粉碎操作 豆浆的粒径(μm) 豆浆的干固物含量(％) 豆奶∶豆渣的重量比
CH 25 10.1 81∶19
C 25 10.1 76∶24
M 25 10.0 74∶54
粉碎操作 豆浆的粒径(％) 豆浆的干固物含量(％) 豆奶的蛋白质产率(％)
CH 8.4 16.3 79.0
C 8.3 15.8 72.6
M 8.2 15.4 71.1
豆奶的口味由品尝员评价和比较。所有12名品尝员评价本发明获得的豆奶(CH)比“C”或“M”豆奶好，因为“CH”豆奶比其它豆奶具有较少的大豆气味，草腥味或刺激味。
实施例2
为了证明本发明对于豆奶的口味、风味和蛋白质产率的效果，用热处理的大豆实施一个实施例。热处理的大豆造成含在其中的蛋白质的变性和蛋白质提取的减少。
1重量份去皮和去胚轴大豆浸泡在90℃的8重量份的水中直到大豆被水充分浸透。1重量份的浸透大豆与3重量份热水(90℃)混合，用具有170个旋转刮刀的Commit辊(URSCHEL)，然后用具有206个旋转刮刀的Commit辊粗切割该混合物以提供含30-70μm颗粒的豆浆。然后用高压均质机(APVCo.)在200kg/cm2下研磨得到的豆浆两次以得到含20-30μm颗粒的细分豆浆(表示为“CH”)。在对比实施例中，用具有222个旋转刮刀的Commit辊切割浸透的大豆以提供含20-30μm颗粒的豆浆(表示为“C”)；或仅用Masucolloider(MASHKOU SANGYOU SYA，Japan)，即借助摩擦剪切应力研磨物料的装置研磨浸透的大豆以提供含20-30μm颗粒的豆浆(表示为“M”)。用Coulter计数器确定粒径。结果示于表2中。
表2
粉碎操作 豆浆的粒径(μm) 豆浆的干固物含量(％) 豆奶∶豆渣的重量比
CH 25 10.1 75∶25
C 25 10.1 69∶31
M 25 10.0 46∶54
粉碎操作 豆奶的干固物含量(％) 豆渣的干固物含量(％) 豆奶的蛋白质产率(％)
CH 8.4 13.7 73.5
C 7.8 13.8 62.8
M 4.8 12.7 27.1
由仅用Commit辊或Mascolloider粉碎的热处理的大豆得到的豆奶显示出产生较少的蛋白质。特别地，由仅用Mascolloider粉碎获得的豆奶的蛋白质产率低。
由品尝员评价和比较得到的豆奶的口味。
所有12名品尝员评价由本发明获得的豆奶(CH)比“C”或“M”豆奶好，因为“CH”豆奶比其它豆奶具有较少的大豆气味、草腥味或刺激味。豆奶的风味和口味的评价示于表3中。
表3
粉碎处理 风味 口味
CH ◎ ◎
C ○ △
M △ ○
◎：很好，○好，△稍好，×：不好
表3表明，由本发明获得的豆奶比其它豆奶具有更优秀的口味和风味
实施例3
1重量份去皮和去胚轴大豆浸泡在温度为90℃的10重量份水中以充分浸透。用在表4中规定的具有旋转刮刀的Commit辊(URSCHEL、Mascolloider(MASUKO SANGYOU，Japan)，切碎研磨机(MASUKO，SANGYO，Japan)和具有旋转刮刀的直线研磨机(TOKUSYUKIKA，Japan)，以一定的组合方式，使1重量份浸透的大豆和3重量份热水(90℃)的混合物经受粉碎处理以提供含30-70μm颗粒的含水豆浆。然后，用高压均质机在200kg/cm2下进一步研磨得到的豆浆两次以提供粒径20-30μm。
表4
粉碎操作
CCH Commit辊→Commit辊→均质机
CMH Commit辊→Masucolloider→均质机
MCH Masucolloider→Commit辊→均质机
MMH Masucolloider→Masucolloider→均质机
CLH Commit辊→直线研磨机→均质机
ChCH 切碎研磨机→Commit辊→均质机
ChMH 切碎研磨机→Masucolloider→均质机
如上述实施例评价得到的豆浆、豆奶和豆渣。结果示于表5中。
表5
粉碎操作 豆浆的粒径(μm) 豆浆的干固物含量(％)  豆奶∶豆渣的重量比
CCH 25.6 9.5  77∶23
CMH 24.9 9.5  74∶26
MCH 25.0 9.4  74∶26
MMH 25.0 9.5  76∶24
CLH 24.6 9.4  51∶49
ChCH 26.9 9.5  44∶56
ChMH 25.6 9.6  49∶51
粉碎操作 豆奶的干固物含量(％) 豆渣的干固物含量(％) 豆奶的蛋白质产率(％)
CCH 8.4 13.2 79.1
CMH 8.1 13.8 74.3
MCH 8.0 13.5 73.4
MMH 8.2 13.6 77.3
CLH 7.5 11.1 47.4
ChCH 5.8 12.9 31.6
ChMH 5.3 14.5 32.1
显示出好的蛋白质产率的豆奶是CCH、CMH和MMH。当仅用切碎研磨机或直线研磨机进行粉碎步骤时，大豆的粒径不可能小于100μm。因此，用其中的每一种粉碎后，用Commit辊切割大豆颗粒以提供所需的粒径。然而，得到的豆奶没有显示出好的蛋白质产率。
由品尝员评价具有好的蛋白质产率的豆奶结果示于表6中。
表6
粉碎操作 风味 口味
CCH ◎ ◎
CMH ○ ◎
MCH △ ◎
MMH △ ◎
◎：很好，○：好，△：稍好，×：不好
根据表6，表明当首先用Mascolloider粉碎时，大豆细胞破碎并被破坏，细胞酶被激化而产生令人不愉快的风味。
实验1
分析由实施例2得到的CCH和MMH豆奶的糖含量。
用盐酸调节每种豆奶至PH4.5以便沉淀蛋白质，然后离心且上清液冷冻干燥以提供实验样品。用0.1％浓度的样品进行分析，该样品通过加水至冷冻干燥的上清液而制备，1毫升每种样品加2N三氟乙酸(TFA)并在121℃下水解2小时。然后通过减压蒸发除去TFA，残余物中加1ml水和0.1ml1％甘油水溶液作为内部标准。在下列条件下，用HPLC测量得到的样品。
分析糖醛酸和中性糖类
柱：           Shodex Sugar SH-1821
洗脱液：       0.001N硫酸
流速：         1ml/min
检测：         RI
从代表糖醛酸和中性糖类的峰面积与内部标准的峰面积的对比确定糖浓度。
分析中性糖类的组成
柱：            TS Kgel Sugar Ax-1
洗脱液：        含1％单乙醇胺的0.5M硼酸盐缓冲剂(PH7.8)
流速：          0.4ml/min
检测：          UV320nm
结果示于表7中。
表7                                   mol％
操作 鼠李糖 甘露糖 岩藻糖 半乳糖
CCH 6.0 10.6 8.3 30.2
MMH 6.9 3.1 6.8 40.7
操作 阿拉伯糖 木糖 葡萄糖 糖醛酸
CCH 18.6 9.2 13.6 3.5
MMH 20.4 5.1 7.2 9.8
根据这些结果，CCH豆奶含有大量葡萄糖和少量糖醛酸，即CCH豆奶的果胶如多糖的含量少。相反地，MMH豆奶含有相对少量的葡萄糖和大量的糖醛酸、及鼠李糖，即MMH豆奶的果胶如多糖的含量相对大。这些结果表明本发明的方法可减少豆奶中果胶如多糖类即细胞壁的主要成分的污染。
实施例4
1重量份去皮和去胚轴大豆浸泡在10重量份40℃的水中超过60分钟以充分被水浸透。1重量份浸透的大豆(水含量50％)和3重量份热水(90℃)的混合物用Commit辊(URSCHEL切割两次以提供含30-70μm大豆颗粒的含水豆浆。然后，用高压均质机(APV Co.)在200kg/cm2下进一步研磨得到的豆浆两次以提供含25μm大豆颗粒的含水豆浆。离心得到的豆浆并分离为豆奶和豆渣。得到的豆渣的平均粒径是25μm。由Coulter计数器法确定粒径。得到的豆渣用于下列用途实施例。
用途实施例1
20g充分混合的蛋黄(1个蛋黄)、200ml水，100g实施例4的豆渣(未干燥)和160g面粉充分混合以提供豆渣面糊。作为对比实施例，使用平均粒径为200μm的商业可得的未干燥的豆渣代替实施例4的豆渣以提供商业豆渣面糊。此外，20g蛋黄，200ml水和170g面粉充分混合以提供标准面糊。
没有头的去壳黑斑节对虾分别浸在上述面糊中并在180℃下油炸3分钟以提供炸对虾。评价得到的面糊和炸对虾。结果示于表8中。
表8
面糊 标准 商业豆渣 豆渣
面糊的条件 标准 分离的 标准
炸对虾的颜色 标准 几乎是标准的 几乎是标准的
质地 标准 标准 比标准硬
口味 标准 标准 比标准好
根据表8，用本发明的豆渣面糊制备的炸对虾显示出好的和脆的质地，温和风味和没有任何沙的口味的非常好的口味。
用途实施例2
200g充分混合的全蛋(4个蛋)、800ml水、400g实施例4的豆渣和400g面粉混合以提供okonomiyaki(日本美味薄烤饼)面团。作为对比实施例，使用商业可得的豆渣代替实施例4的豆渣。此外，混合200g鸡蛋、400ml水和400g面粉以提供标准okonmiyaki面团。70g各个面团用平底锅烤约2分钟以提供okonomiyaki。熟制后1小时和2小时后立刻评价得到的okonomiyakis。结果示于表9中。
表9
标准面团 具有商业可得的豆渣的面团 具有实施例4的豆渣的面团
面团状态 标准 不太厚 标准
熟制后评价的okonomiyaki口味 立刻 ○ △粘 ◎软
1小时 △粘 △粘 ◎
2小时 × △粘 ◎
熟制后评价的okonomiyaki的风味 立刻 ○ △ ○
1小时 ○ △ ○
2小时 ○ △ ○
◎：很好，具有商业价值
○：好，具有商业价值
△：稍差，而没有商业价值
×：很不好，而没有商业价值
根据品尝员，用含本发明的豆渣的面团得到的okonomiyaki甚至在存放2小时后仍具有合意的，软的和淡的口味。

Claims (2)

1.一种生产豆奶和豆渣的方法，该方法包括通过以下步骤进行浸透大豆的粉碎：
用具有高速旋转带刃刮刀的装置切割浸透的大豆以提供平均直径小于100μm的颗粒；
用施加摩擦剪切应力的装置研磨得到的大豆颗粒以提供含水豆浆，其中研磨后所得到的颗粒的平均直径为15-40μm，和
把豆浆的水溶性部分和水不溶性部分分离以得到豆奶和豆渣。
2.权利要求1的方法，其中切割和/或研磨步骤进行两次或多次。
CN98114717A 1997-05-01 1998-05-01 生产豆奶和豆渣的方法 Expired - Lifetime CN1098639C (zh)

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