DE102007015219A1 - Preparation of a soy milk or a drink based on soy, useful to prepare e.g. tofu, comprises soaking the soy beans, grinding the soybeans to a puree, separating the soy puree into soy milk and okara, and deodorizing the soy milk - Google Patents
Preparation of a soy milk or a drink based on soy, useful to prepare e.g. tofu, comprises soaking the soy beans, grinding the soybeans to a puree, separating the soy puree into soy milk and okara, and deodorizing the soy milk Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Sojamilch.The The invention relates to a process for producing a soymilk.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Sojamilch, bei dem unter qualitativen organoleptischen Gesichtspunkten ein besseres Produkt erzeugt wird und/oder ein Produkt, das eine verbesserte Ausbeute hinsichtlich des Eiweißgehaltes der Sojabohnen beinhaltet. Ferner können mit diesem Verfahren native Proteine gewonnen werden, die sich bei der Weiterverarbeitung zu Tofu und anderen eiweißhaltigen Produkten positiv auswirken.The The invention relates in particular to a process for the preparation of a Soy milk, in which, from a qualitative organoleptic point of view a better product is produced and / or a product that has an improved one Yield in terms of protein content of soybeans. Furthermore, this method can be native Proteins are obtained, which in the further processing to Tofu and other proteinaceous Positively impact products.
Zum technologischen Hintergrund sei zunächst auf folgende Literatur verwiesen: Tofu & Soymilk Production, 2. edition, Shurtleff&Aoyagi, ISBN 0-933332-14-9 (C) (1984); Handbuch der Milch- und Molkereitechnik, 2. Auflage, Herrmann et al. ISBN 3-7862-9071-8 (2000); Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik-Molkereitechnologie, Kessler H.G, Verlag A. Kessler, Postfach 1538, D-8050 Freising (1988) und Industrieprojekt GEA Wiegand GmbH, D-76275 Ettlingen, Eindampftechnik (2005).To the The technological background is first on the following literature referenced: tofu & soymilk Production, 2nd edition, Shurtleff & Aoyagi, ISBN 0-933332-14-9 (C) (1984); Handbook of Dairy and Dairy Technology, 2nd edition, Herrmann et al. ISBN 3-7862-9071-8 (2000); Food- and bioprocessing dairy technology, Kessler H.G., Verlag A. Kessler, PO Box 1538, D-8050 Freising (1988) and industrial project GEA Wiegand GmbH, D-76275 Ettlingen, evaporation technology (2005).
Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus SHURTLEFF W. u.a.: The Book Of Tofu (1984) Kapitel 5: Principles of Tofu & Soymilk Production, S. 115–131 bekannt. Bei diesem Verfahren werden Sojabohnen zunächst für einige Stunden – vorzugsweise mehr als sechs Stunden – mit Wasser, das vorzugsweise ungefähr die Temperatur der Umgebungsluft hat (bzw. im Sommer etwas kühler und im Winter etwas wärmer ist) eingeweicht und vermahlen. Der durch kalte Extraktion erzielte Sojabrei wird in Sojamilch und Okara getrennt. Nach dieser Trennung wird die Sojamilch erhitzt. In der Schrift wird auch beschrieben, dass bei Einsatz von Wasser mit einer höheren Temperatur von z.B. 55°C die Einweichzeit nur 1 bis 2 Stunden betragen kann.One generic method is from SHURTLEFF W. et al .: The Book Of Tofu (1984) Chapter 5: Principles of Tofu & Soymilk Production, pp. 115-131 known. In this process, soybeans are first used for some Hours - preferably more than six hours - with Water, preferably about the temperature of the ambient air has (or slightly cooler in summer and warmer in winter is) soaked and ground. The scored by cold extraction Soybean is separated into soymilk and okara. After this separation the soymilk is heated. The script also describes when using water with a higher temperature of e.g. 55 ° C the soaking time can only be 1 to 2 hours.
Die
Die US 2006/0062890 A1 schlägt vor, Sojabohnen in entgastem Wasser bei 4°C einzuweichen, sie zu mahlen und dann durch Filtration eine Trennung des Breis in Okara und Wasser vorzunehmen.The US 2006/0062890 A1 suggests Soak soybeans in degassed water at 4 ° C, grind them and then by filtration a separation of the pulp in Okara and water make.
In
der
Zum
Stand der Technik wird ferner die
Aus dem asiatischen Raum ist zudem die Herstellung einer Milch aus Sojabohnen zur Produktion eines trinkbaren Produktes (Sojamilch) und für die Verarbeitung der Sojamilch zu Tofu, Konzentraten, Isolaten und ähnlichen Produkten bekannt, das folgende Verfahrenswege nutzt: Die Sojabohnen werden über einen Zeitraum von 16–24 Stunden mit kaltem Wasser, bei Temperaturen um 25–20°C eingeweicht. Sodann wird das Einweichwasser verworfen und anschließend unter Zugabe von Wasser feinst vermahlen. Diese Sojamaische wird auf Temperaturen von 90 bis 95°C erhitzt, unterschiedlich lang bei dieser Temperatur heiß gehalten und über eine Siebfläche in Sojamilch und in eine feste Masse (Okara) getrennt. Die Sojamilch wird für die menschliche Ernähung als Getränk oder zur Weiterverarbeitung zu Tofu verwendet. Okara ist ein Abfallprodukt für die Tierernährung.Out The Asian region also produces soybean milk for the production of a drinkable product (soymilk) and for processing the soymilk to tofu, concentrates, isolates and the like Known products using the following process routes: The soybeans be over a period of 16-24 Hours with cold water, soaked at temperatures around 25-20 ° C. Then the soaking water is discarded and then under Grind the addition of water very finely. This sojamaische is on temperatures from 90 to 95 ° C heated, kept hot for different lengths at this temperature and over a sieve surface separated into soy milk and a solid mass (okara). The soymilk is for the human nutrition as a drink or used for further processing to tofu. Okara is a waste product for animal nutrition.
Es sind auch Verfahren bekannt, bei denen nach der Kalteinweichung der Bohnen bis zu 24 Stunden diese bei Temperaturen von 20–30°C vermahlen werden. Danach erfolgt eine Erhitzung auf etwa 95°C, um das Enzym Lipoxydase zu inaktivieren. Dieses Enzym ist für die Ausbildung eines unerwünschten Bohnengeschmacks verantwortlich. Weiterhin ist eine Erhitzung für die Inaktivierung der Trypsininhibitoren erforderlich.It Methods are also known in which after the cold soak The beans are ground for up to 24 hours at 20-30 ° C become. This is followed by heating to about 95 ° C to the enzyme Inactivate lipoxydase. This enzyme is undesirable for the training Bean taste responsible. Furthermore, a heating for the inactivation the trypsin inhibitors required.
In der letzten Zeit sind Verfahren entwickelt worden, die einen kontinuierlichen Prozess ermöglichen und eine höhere Eiweißausbeute als die traditionellen Verfahren beinhalten. Insbesondere sind hierbei die Verfahren „Vita Soy, Bühler und Cornell" zu erwähnen.In Lately, methods have been developed which are continuous Enable and process a higher one protein yield than the traditional methods involve. In particular, here are the procedures "Vita Soy, Buhler and Cornell "too mention.
Eine
dem aktuellen Stand der Technik angepasste Verfahrensbeschreibung
kann wie folgt aussehen:
Sojabohnen werden bei etwa 90°C bis 95°C 5–15 Minuten
mit Wasser behandelt, wobei auf diese Einweichzeit auch teilweise
verzichtet werden kann. Danach erfolgt eine Heißvermahlung. Nach einem 2-stufigen
Vermahlungsprozess erfolgen eine Erhitzung zur Inaktivierung der
Enzyme (Lipoxydase und Trypsininhibitoren) und anschließend eine
Trennung mittels eines Dekanters bei Temperaturen zwischen 80 und
90°C. Das
anfallende Okara wird wiederum mit Heißwasser vermischt. Anschließend erfolgt
eine 2. Dekantierung bei diesen Temperaturen zur Ausbeuteverbesserung.
Danach wird die nach der 2. Dekantierung anfallende Sojamilch mit
der von dem 1. Dekanter anfallenden Sojamilch vermischt und einer
Desodorierung zugeführt.
Diese Desodorierung beinhaltet eine Erhitzung auf Temperaturen von
95–145°C mit einer
anschließenden
schlagartigen Entspannung in Unterdruckbehältern. Hierbei werden unerwünschte Geschmacksstoffe
eliminiert, für
deren Bildung die Lipoxydase verantwortlich ist, wobei gleichzeitig
auch die Trypsin-Inhibitoren
zum Teil inaktiviert werden können.
Diese Erhitzung kann auch vor dem Dekantieren erfolgen. Danach wird
das Produkt heiß bzw. kalt
vorgestapelt, um es anschließend über ein
UHT-Erhitzungssystem steril abzufüllen oder zur Tofuherstellung
zu verwenden.A process description adapted to the current state of the art can look like this:
Soybeans are treated with water at about 90 ° C to 95 ° C for 5-15 minutes, taking on this soaking time can also be partially waived. Thereafter, a hot grinding takes place. After a two-stage grinding process, heating is carried out to inactivate the enzymes (lipoxydase and trypsin inhibitors) and then separation by means of a decanter at temperatures between 80 and 90 ° C. The resulting Okara is again mixed with hot water. This is followed by a second decantation at these temperatures to improve the yield. Thereafter, the soya milk produced after the second decantation is mixed with the soya milk obtained from the first decanter and fed to a deodorization. This deodorization involves heating to temperatures of 95-145 ° C followed by a sudden release in vacuum tanks. This eliminates unwanted flavors, which are responsible for the formation of the lipoxydase, while also the trypsin inhibitors can be partially inactivated. This heating can also be done before decanting. Thereafter, the product is pre-stacked hot or cold, then sterile to fill it via a UHT heating system or to use for tofu production.
Grundsätzlich ist bei diesen Verfahren zu bemerken, dass bei den bekannten Verfahren zur Herstellung einer Sojamilch eine Denaturierung der nativen Proteine (Eiweiß) erfolgt und über den genannten Desodorierungsschritt nicht eine optimale Reduzierung des Bohnengeschmackes erreicht wird.Basically to note in these methods that in the known methods for the production of a soymilk, a denaturation of the native proteins (Protein) done and over the said deodorization step is not an optimal reduction of the bean flavor is achieved.
Zur Ausbeute-Verbesserung wird hierbei während des Mahlprozesses der pH-Wert der Lösung über pH 7,0 – vorwiegend mit Natriumhydrogenkarbonat – angehoben, wodurch die Löslichkeit der Proteine verbessert wird. Vorwiegend, aus gesundheitlichen Gründen erfolgt anschließend im Lagertank eine pH-Wert-Einstellung unter pH 7,0 mit einer organischen Säure, wobei bedingt durch die Säurezugabe eine örtliche Übersäuerung des Produktes mit dem Ergebnis einer Teilausfällung von Proteinen erfolgt.to Yield improvement is here during the milling process of pH of the solution above pH 7.0 - predominantly with sodium bicarbonate - raised, whereby the solubility the protein is improved. Mainly, for health reasons subsequently in the storage tank a pH value adjustment under pH 7.0 with an organic acid, due to the addition of acid a local acidification of the Product resulting in partial precipitation of proteins.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, das gattungsgemäße Verfahren derart weiter zu entwickeln, dass unter Beibehaltung eines kontinuierlichen Prozesses auf einfachste Weise eine optimale Sojamilch – bzw. ein Getränk aus Soja bzw. auf Sojabasis – erhalten wird, die auch für die Weiterverarbeitung zu Sojaprodukten verbesserte Eigenschaften aufweist.In front In this background, it is the object of the invention, the generic method continue to develop so that while maintaining a continuous Process in the simplest way, an optimal soymilk - or a drink made from soya or soya - received which is also for the further processing to soy products improved properties having.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruches 1.The Invention solves this object by the subject of claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen, mit denen auch weitere Teilaufgaben gelöst werden, sind den Unteransprüchen und den nebengeordneten Ansprüchen zu entnehmen.advantageous Embodiments that also solve other subtasks are the dependent claims and the sibling claims refer to.
Nach Anspruch 1 schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Sojamilch bzw. eines Getränkes auf Sojabasis, wobei dieses Produkt durch folgende Verfahrensschritte erhalten wird:
- a) Einweichen der Sojabohnen und
- b) Vermahlen der Sojabohnen zu einem Brei,
- c) Trennung des Sojabreis in Sojamilch und Okara im Zentrifugalfeld,
- d) Durchführung der Schritte a) und b) und vorzugsweise c) bei Temperaturen von 0°C bis 40°C, die zur Gewinnung nativer Proteine geeignet sind;
- e) woraufhin die Sojamilch einer Desodorierung unterzogen wird, um den Bohnengeschmack zu verringern.
- a) soybean soaking and
- b) grinding the soybeans into a pulp,
- c) Separation of soy milk in soymilk and okara in centrifugal field,
- d) carrying out steps a) and b) and preferably c) at temperatures of 0 ° C to 40 ° C, which are suitable for obtaining native proteins;
- e) whereupon the soymilk is deodorised to reduce the bean flavor.
Nach Anspruch 2 und 3 werden die Sojabohnen in den Schritten a) und b) vorzugsweise bei Temperaturen von 2°C bis 40°C, insbesondere 2 bis 20°C eingeweicht und vermahlen.To Claims 2 and 3, the soybeans in steps a) and b) preferably soaked at temperatures of 2 ° C to 40 ° C, especially 2 to 20 ° C. and ground.
Es ist zweckmäßig, dass die Sojabohnen im Schritt a) über ein kontinuierliches Verfahren eingeweicht werden.It is appropriate that the soybeans in step a) a continuous process can be soaked.
Vorzugsweise werden die Sojabohnen in den Schritten a) und b) mit entgastem Wasser und/oder Eiswasser eingeweicht und vermahlen.Preferably the soybeans in steps a) and b) are degassed with water and / or ice water soaked and ground.
Es ist ferner zweckmäßig, wenn die Sojabohnen über einen Zeitraum von weniger als 60 min, vorzugsweise über einen Zeitraum von weniger als 30 min, eingeweicht werden.It is also appropriate if the soybeans over a period of less than 60 minutes, preferably one Period of less than 30 min, to be soaked.
Das gewonnene Okara kann mit Wasser und/oder mit Sojamilch vermischt werden. Das mit Wasser und oder mit Sojamilch vermischte Okara kann ferner einer weiteren intensiven Vermischung unterzogen werden.The won Okara can be mixed with water and / or soymilk become. The okara mixed with water and or with soy milk can be further subjected to a further intensive mixing.
Vorzugsweise erfolgt die intensive Vermischung mit einer Kolloidmühle oder einem Emulsifier.Preferably intensive mixing with a colloid mill or an emulsifier.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Trennung des Sojabreis in Sojamilch und Okara im Zentrifugalfeld, insbesondere mit einem Separator und/oder einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge erfolgt.It is particularly beneficial when separating the soybean into soymilk and Okara in the centrifugal field, in particular with a separator and / or a solid bowl centrifuge he follows.
Bevorzugt werden bei dem gesamten Verfahren bis zur Desodorierung zur Herstellung einer Sojamilch Temperaturen unter 90°C, insbesondere unter 70°C, vorzugsweise unter 40°C eingehalten.Prefers be used in the entire process to deodorization for the production a soymilk temperatures below 90 ° C, especially below 70 ° C, preferably below 40 ° C respected.
Besonders bevorzugt erfolgt die Desodorierung mittels eines thermischen Verfahrens, insbesondere derart, dass der Bohnengeschmack vermindert wird, wobei unter atmosphärischem Druck Temperaturen von 98°C bis 103°C eingehalten werden.Especially Preferably, the deodorization takes place by means of a thermal process, in particular such that the bean taste is reduced, wherein under atmospheric Pressure temperatures of 98 ° C up to 103 ° C be respected.
Besonders bevorzugt erfolgt die Desodorierung ferner mittels eines Eindampfverfahrens.Especially Preferably, the deodorization is further carried out by means of an evaporation process.
Weiter bevorzugt erfolgt die Desodorierung mittels einer Entaromatisierungsanlage.Further Preferably, the deodorization is carried out by means of a de-aromatizing plant.
Nach einer weiteren bevorzugten Variante erfolgt eine Erhitzung vor der Desodorierung mittels Direktdampf, insbesondere mit lebensmittelgeeignetem Direktdampf.To In a further preferred variant, heating takes place before Deodorization by direct steam, especially with food grade Direct steam.
Nach einer weiteren bevorzugten Variante erfolgt vor der Erhitzung mit Direktdampf eine Vorerhitzung über einen Wärmeaustauscher.To Another preferred variant is carried out before heating with Direct steam over a preheat a heat exchanger.
Besonders bevorzugt erfolgt die Vorerhitzung bis auf 45° C, vorzugsweise bis auf 50°C erfolgt.Especially Preferably, the preheating is carried out up to 45 ° C, preferably up to 50 ° C.
Nach einer weiteren Variante erfolgt die Erhitzung der Sojamilch mit Direktdampf über einen Zeitraum von weniger als 180 sec, vorzugsweise weniger als 120 sec und ganz besonders bevorzugt weniger als 60 sec.To In another variant, the heating of the soymilk with Direct steam over a period of less than 180 seconds, preferably less than 120 sec and most preferably less than 60 sec.
Besonders bevorzugt erfolgt die Erhitzung der Sojamilch mit Direktdampf bis auf eine Temperatur von max. 110° bis 140°C, vorzugsweise bis auf 110°C bis 130°C und ganz besonders bevorzugt bis auf 120°C bis 125°C.Especially Preferably, the heating of the soymilk with direct steam until to a temperature of max. 110 ° to 140 ° C, preferably up to 110 ° C up to 130 ° C and most preferably up to 120 ° C to 125 ° C.
Bevorzugt erfolgt die Desodorierung ferner mittels eines Eindampfverfahrens, bei dem die Dampfvolumina wenigstens 1,5 kg Dampf/kg Produkt betragen.Prefers the deodorization also takes place by means of an evaporation process, in which the steam volumes amount to at least 1.5 kg of steam / kg of product.
Es ist zweckmäßig, dass bei der Desodorierung zunächst eine Erhitzung nach Anspruch 22 und dann ein Abkühlen bis vorzugsweise auf 85°C erfolgt.It is appropriate that in the deodorization first heating according to claim 22 and then cooling to preferably 85 ° C.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn bei der Desodorierung eine Entspannung im Verdampfersystem bis auf 45°C, vorzugsweise bis auf 40°C erfolgt.It is also advantageous if in the deodorization a relaxation in the evaporator system up to 45 ° C, preferably up to 40 ° C he follows.
Nach einer weiteren Variante erfolgt die Entspannung in einem Fallstromverdampfer.To a further variant, the relaxation is carried out in a falling-film evaporator.
Nach einer weiteren Variante erfolgt bei der Entspannung von der höheren Temperatur auf die niedrige Temperatur eine Verneblung durch einen brauseähnlichen Eintragskopf in ein Unterdruckbehältnis, wobei das zu entgasende Produkt vorzugsweise nicht oder im wesentlichen nicht mit Kontaktflächen in Berührung kommt.To Another variant takes place during the relaxation of the higher temperature to the low temperature a nebulization by a shower-like Entry head in a vacuum container, wherein the gas to be degassed Product preferably not or substantially not with contact surfaces in Touch comes.
Es ist ferner zweckmäßig, wenn die Sojamilch einer UHT-(Ultrahochtemperatur)-Erhitzung unterzogen, bei der sie im nicht aseptischen Bereich homogenisiert wird.It is also appropriate if subjected the soymilk to UHT (ultra-high temperature) heating, during which not homogenized aseptic area.
Vorzugsweise wird bei der UHT-(Ultrahochtemperatur)-Erhitzung bei Drücken von mehr als 200bar und bei einer anschließenden direkten UHT-Erhitzung ein Kavitationseffekt erzielt, der zu einer Zerkleinerung von Fettkügelchen führt.Preferably is activated during UHT (ultra-high temperature) heating by pressing more than 200bar and with a subsequent direct UHT heating achieved a cavitation effect, which is a crushing of fat globules leads.
Es ist denkbar, dass eine ein- oder zweistufige Homogenisierung erfolgt.It It is conceivable that a one- or two-stage homogenization takes place.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn die gewonnene Sojamilch mittels eines Sprühturmes bei Produkttemperaturen unterhalb der Denaturierung von Sojaproteinen getrocknet wird.It is also advantageous if the obtained soymilk by means of a spray tower at product temperatures below the denaturation of soy proteins is dried.
Vorzugsweise finden bei der Sprühtrocknung Produkttemperaturen unter 80°C Anwendung.Preferably found during spray drying Product temperatures below 80 ° C Application.
Zwar sind ein Kalteinweichen oder ein Desodorieren an sich bekannt. Nicht erkannt wurde aber bisher die besonders vorteilhafte Kombination aus einem Einweichen mit kaltem Wasser des angegebenen Temperaturbereichs, vorzugsweise über nur einen kurzen Zeitraum, der nachfolgenden Trennung in Sojamilch und Okara und der Desodorierung, vorzugsweise unter den Randbedingungen der Unteransprüche, wodurch zugleich eine deutliche Reduzierung des Bohnengeschmackes als auch ein guter Einweißgehalt in der Sojamilch erreicht wird. Unter Sojamilch wird ein Getränk auf Sojabasis bezeichnet, das im englischen Sprachkreis in der Regel als „Soymilk" bezeichnet wird.Although a soaking or deodorizing are known per se. But it has not been recognized so far the particularly advantageous combination of soaking with cold water of the specified temperature range, preferably over a short period of time, the subsequent separation in soymilk and okara and deodorization, preferably under the boundary conditions of the dependent claims, whereby at the same time a significant reduction of the bean flavor as well as a good Protein content in the soymilk is achieved. Soymilk is a soy-based drink commonly referred to in the English-speaking world as "soymilk".
Über ein spezielles Entaromatisierungsverfahren, vorzugsweise mittels eines Fallstromverdampfers, werden unerwünschte Geruchs- und Geschmacksstoffe eliminiert.About one special Entaromatisierungsverfahren, preferably by means of a Falldown evaporator, become unwanted odors and flavors eliminated.
Es werden zudem durch die gewählten Verfahrensschritte/-temperaturen native Proteine gewinnbar, die sich bei der Weiterverarbeitung zu Tofu und anderen eiweißhaltigen Produkten eignen. Ergänzend ist als positiv zu vermerken, dass die erfindungsgemäß hergestellte Sojamilch einen erheblich reduzierten Bohnengeschmack (der in manchen Regionen unerwünscht ist) aufweist.It are also chosen by the Process steps / temperatures native proteins obtainable, the during processing to tofu and other protein-containing Products are suitable. additional is to be noted as positive that the inventively produced Soy milk has a significantly reduced bean flavor (which in some Regions unwanted is).
Nach einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, über Ultrafiltration oder andere Trennverfahren natives Eiweiß zu produzieren, wobei eine optimierte Technologie zur Herstellung von Soja-Eiweiß Konzentraten und/oder -Isolaten und weiteren Eiweißprodukten möglich ist.To a variant of the method according to the invention it is possible about ultrafiltration or other separation methods to produce native protein, wherein a optimized technology for the production of soy protein concentrates and / or isolates and other protein products is possible.
Mit dem Verfahren kann auch ein Sojapulver mit einem hohen Anteil an nicht denaturiertem Eiweiß erzielt werden. Hierbei wird beispielsweise bei einer Sprühtrocknung im Temperaturbereich von 180–200°C Trocknungstemperatur eine Produkttemperatur 70 bis 80°C erzielt, bei der die vorliegenden nativen Proteine nicht denaturiert werden. Über diesen Weg kann ein Low Heat Sojapulver bzw. ein Medium Heat Sojapulver mit spezifischen funktionellen Eigenschaften gewonnen werden. In Abhängigkeit von der Produkterhitzung erfolgt hierbei eine geringfügige (Low-Heat) bzw. eine mittlere Denaturierung der Proteine von 40–60 % (Medium-Heat) Für die Haltbarkeitsverlängerung der Sojamilch kann diese mit einem direkten UHT-Erhitzungsverfahren thermisch behandelt werden. Vorzugsweise wird hierbei eine direkte UHT-Erhitzungsanlage eingesetzt, bei der auf der Basis der Zerkleinerung der Fettkügelchen eine Homogenisierung im aseptischen Bereich erfolgt.With The method can also be a soybean powder with a high proportion of not denatured protein become. Here, for example, in a spray drying in the temperature range of 180-200 ° C drying temperature a product temperature of 70 to 80 ° C achieved in which the present native proteins do not denature become. about this way can be a low heat soybean powder or a medium heat soybean powder with specific functional properties are obtained. Dependent on the product heating takes place a little (low-heat) or a mean denaturation of the proteins of 40-60% (medium-heat) For the shelf life extension the soymilk can thermally treat them with a direct UHT heating process become. Preferably, this is a direct UHT heating system used in the on the basis of crushing the fat globules a homogenization in the aseptic area takes place.
Diese Anlagenkonzeption wurde von der Molkereiindustrie zur Sterilisierung von Konsummilch übernommen. Mit diesem Verfahrensschritt wird neben der Sterilisation erreicht, dass eine Aufrahmung des Milchfettes zeitlich stark verzögert auftritt. Bei dieser Zerkleinerung werden die Milchfettkügelchen von einem mittleren Durchmesser von ca. 20 μm auf einen mittleren Durchmesser von 1–3 μm zerkleinert. Eine weitere Zerkleinerung erfolgt nicht, da sonst das Fett ausölt, was eine ölhaltige Schicht auf der Kuh – Konsummilch ergeben würde. Bei diesem Verfahren werden Drücke bis zu 200 bar eingesetzt, wobei eine zweistufige Homogenisierung in der Molkereiindustrie erfolgt, zuerst bei etwa 200 bar und danach bei einem 1/3 bis 1/4 des vorgenannten Hauptdruckes.These Plant design was sterilized by the dairy industry taken from drinking milk. This process step is achieved in addition to sterilization, that a creaming of the milk fat occurs with a time delay. In this shredding, the milk fat globules are of a medium Diameter of approx. 20 μm crushed to a mean diameter of 1-3 microns. Another Shredding is not done, otherwise the oil oiled out what an oily one Layer on the cow - drinking milk would result. In this process pressures are used up to 200 bar, with a two-stage homogenization in the dairy industry, first at about 200 bar and afterwards at 1/3 to 1/4 of the aforementioned main pressure.
Diese zweistufige Homogenisierung ist vorteilhaft, da bei einer einstufigen Homogenisierung bei z.B. 200 bar in der derart behandelten und abgefüllten Konsummilch eine Agglomeratbildung der Milchfettkügelchen erfolgt. Diese Agglomerate können eine Größenordnung bis zu 400 μm erreichen. Bei dieser Größenordnung würde das Fett der Milch sehr stark aufrahmen und eine Fettschicht in der Konsummilch ergeben. Bei einer zweistufigen Homogenisierung in der Molkereiindustrie bei einer nachgeschalteten Homogenisierstufe von etwa 70 bar werden diese Agglomerate zerschlagen, so dass diese verminderte Aufrahmung erreicht wird. Ein Ausölen des Produktes ist hierbei nicht gegeben.These two-stage homogenization is advantageous because in a single-stage Homogenization at e.g. 200 bar in the thus treated and bottled drinking milk an agglomeration of the milk fat globules takes place. These agglomerates can an order of magnitude up to 400 μm to reach. At this magnitude that would be Grease the milk very strongly and add a layer of fat in the milk Make up drinking milk. In a two-stage homogenization in the Dairy industry at a downstream Homogenisierstufe of About 70 bar will smash these agglomerates, so this diminished creaming is achieved. An oiling of the product is here not given.
Bei einer sterilisierten Sojamilch besteht das Problem bei den Fettkügelchen ebenfalls darin, dass diese während der Lagerung zur Aufrahmung neigen. Ersichtlich ist dieses daran, dass in Abhängigkeit von der Lagerzeit sich an der Oberfläche der abgefüllten, sterilisierten Sojamilch Fettflocken (Fett-Eiweißagglomerate) zeigen, die unerwünscht sind.at A sterilized soymilk is the problem with the fat globules also in that these during of storage tend to cream. This is obvious, that in dependence from storage time to the surface of the filled, sterilized Soymilk show fat flakes (fat protein agglomerates) that are undesirable.
Zu berücksichtigen ist bei diesem Verfahren, dass bei der direkten Erhitzung Dampf in das Produkt injiziert wird. Hierdurch wird ein Kavitationseffekt erzielt, der einer Homogenisierung von etwa 70 bar entspricht. Das Verfahren der direkten UHT Erhitzung in der Molkereiindustrie beinhaltet zuerst die Dampfinjektion, danach die Entspannung mit einer sich anschließenden zweistufigen Homogenisierung bei den vorgenannten Drücken. Würde bei der direkten UHT Behandlung von Milch die Homogenisierung vor der Erhitzung erfolgen, wäre eine Überstrapazierung der Fettkügelchen die Folge mit dem Ergebnis des Ausölens. Dabei ist zu beachten, dass die Homogenisierung nach der UHT-Behandlung bei der Kuh-Konsummilch im sterilen Bereich erfolgen muss. Dadurch ist eine aseptisch ausgelegte Homogenisieranlage erforderlich, deren sterile Arbeitsweise immer gewährleistet sein muss.It should be noted in this process that steam is injected into the product during direct heating. As a result, a cavitation effect is achieved, which corresponds to a homogenization of about 70 bar. The process of direct UHT heating in the dairy industry involves first steam injection followed by relaxation followed by two-stage homogenization at the above pressures. If, during the direct UHT treatment of milk, homogenisation takes place before heating, overuse of the fat globules would result, with the result of oiling out. It should be noted that the homogenization after the UHT treatment in the cow's drinking milk must be done in the sterile area. As a result, an aseptic designed homogenizer is required, their sterile operation always be guaranteed.
Bei der Behandlung von Sojamilch hat sich bei unseren Versuchen herausgestellt, dass die Zerkleinerung der Fettkügelchen vor einer direkten UHT Erhitzung durch eine zweistufige Homogenisierung vorteilhaft ist. Hierdurch werden die bereits zerkleinerten Fettkügelchen durch den Kavitationseffekt der direkten UHT Erhitzung noch weiter zerkleinert, wobei jedoch im Gegensatz zur Kuh-Konsummilch kein Ausöleffekt ersichtlich war und die vorgenannte Fettflockenbildung nicht beobachtet werden konnte.at The treatment of soy milk has been shown in our experiments that crushing the fat globules before a direct UHT heating by a two-stage homogenization is advantageous. As a result, the already crushed fat globules due to the cavitation effect of direct UHT heating even further crushed, but in contrast to cow drinking milk no Ausöleffekt was apparent and the aforementioned Fettflockenbildung not observed could be.
Der weitere Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass eine steril ausgelegte Homogenisierungsanlage nicht erforderlich ist, was Kostenvorteile nicht nur auf der Investitionsseite beinhaltet.Of the Another advantage of this method is that a sterile designed homogenizer is not required, resulting in cost advantages not just on the investment side.
Bei unseren Versuchen haben wir hierbei keine Ausölerscheinungen feststellen können.at We have found no extermination phenomena here can.
Die Sojamilch bzw. Sojabasis kann hervorragend zur Herstellung von Tofu, Eiweißkonzentraten, -Isolaten und ähnlichen Produkten verwendet werden, so auch zur Herstellung von Low-Heat und Medium-Heat Sojapulver.The Soy milk or soya base can be excellent for making tofu, Protein concentrates, Isolates and similar Products are used, including for the production of low-heat and medium-heat soybean powder.
Das Verfahren zur Herstellung einer Sojamilch mit einer verbesserten Eiweißausbeute beinhaltet einen teil oder sämtliche der im Anspruch 1 und den Unteransprüchen angegebenen Verfahrensschritte, bei denen die angewendeten Temperaturen unter der Denaturierungstemperatur der Sojaproteine liegen. Hierbei können native Proteine gewonnen werden, die für die Weiterverarbeitung zu Tofu, Eiweißkonzentraten, -Isolaten und ähnlichen Produkten wie auch Sojapulver auf Grund ihrer funktionellen Eigenschaften von Interesse sind. Die Kombination verschiedener Verfahrensschritte, bei dem die anfallende Sojamaische bei Temperaturen unter der Denaturierungstemperatur von Sojaeiweiß nicht nur aus geschmacklichen Gründen behandelt wird, ermöglicht eine verbesserte Ausbeute bei gleichzeitiger Verbesserung der Farbe.The Process for the preparation of a soymilk with an improved protein yield includes a part or all the method steps specified in claim 1 and the subclaims, where the temperatures used are below the denaturation temperature the soya proteins lie. Native proteins can be obtained here be that for further processing into tofu, protein concentrates, isolates and the like Products as well as soya powder due to their functional properties are of interest. The combination of different process steps, in which the resulting soybean is at temperatures below the Denaturierungstemperatur not from soy protein only for taste reasons treated an improved yield while improving the color.
Der Einsatz eines Konzentrierungssystems zur Deodorisierung unter Verwendung von Direktdampf ermöglicht weiterhin eine geschmackliche Verbesserung des Endproduktes.Of the Use of a deodorizing concentration system using allowed by direct steam continue to improve the taste of the final product.
Nachfolgend werden die Erfindungen anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:following the inventions are based on embodiments with reference closer to the enclosed drawing described. It shows:
Bei
dem Seitenumbruch der
Die
angelieferten Sojabohnen (
Derart
gereinigte und eingeweichte Bohnen werden mit kaltem und vorteilhaft
enthärtetem
Wasser (
Dieses
Wasser-/Sojamilch-/Bohnengemisch mit einer Temperatur von ca. 15°C wird über eine
Lochscheiben- (
Die Weiterbehandlung dieses Okaras I wird später erläutert.The Further treatment of this Okaras I will be explained later.
Die
von dem Dekanter (
Diese
Erhitzung erfolgt, um die Lipoxydase zu inaktivieren, deren Aktivität die für den negativ
empfundenen Bohnengeschmack verantwortlich ist. Anschließend wird
das Produkt einer speziellen Entaromatisierungsanlage (
Das
anfallende Okara von dem ersten Dekanter (
Das
Okara wird mit Wasser (
Das
derart erhitzte Produkt wird auf eine Temperatur von ca. 40–95°C gekühlt (
Dieses
Okara kann gekühlt
(
Diese
Sojamilch
Bei dem Verarbeiten von Sojabohnen ist es weiterhin von Interesse, native Proteine zur Herstellung von Tofu und anderen Produkten wie beispielsweise Sojaeiweißkonzentraten und ähnlichen Produkten zu gewinnen. Hierbei ist es wünschenswert, die interessanten funktionellen Eigenschaften der Sojaproteine zu nutzen, die bei nativen Proteinen im Gegensatz zu denaturierten Proteinen vorhanden sind. Um native Proteine zu gewinnen, muss ein Erhitzen über der Denaturierungstemperatur der Proteine ausgeschlossen werden. Dieses erfolgt bei dem Prozess der einstufigen Dekantierung, wobei jedoch nur eine Eiweißausbeute in der Größenordnung von 60% zu erreichen ist.at It is still of interest to process soybeans, native Proteins for the production of tofu and other products such as Soy protein concentrates and similar To win products. It is desirable here, the interesting functional properties of the soy proteins to be used at native proteins as opposed to denatured proteins are. In order to gain native proteins, a heating must be done over the Denaturation temperature of the proteins are excluded. This takes place in the process of single-stage decantation, but where only one protein yield in the order of magnitude of 60%.
Erfolgt
die 2. Dekantierung ohne die behandelte Erhitzung, ist eine Ausbeuteerhöhung auf
der Eiweißseite
um weitere 15% realistisch. Hierbei wird der Verfahrensweg von (
Aus
mikrobiologischen Gründen
kann es trotzdem von Interesse sein, die Prozess-Schritte
Hierbei
ist es sinnvoll, den Wärmeaustauscher
(
Die Problematik der Lipoxydase ist bei der Gewinnung einer Sojamilch zur Herstellung von z.B. Tofu und anderen Produkten bei denen Molke anfällt, als sekundär zu betrachten. Bei der Fällung des Sojaeiweißes gehen hierbei die mittels der Stoffumsetzungen der Lipoxydase entstehenden unerwünschten Geruchs- und Geschmacksstoffe in die Molke über und verbleiben weitgehend nicht im Endprodukt.The The problem of lipoxydase is in the production of a soymilk for the production of e.g. Tofu and other products where whey accrues, as secondary consider. In the precipitation go of the soy protein In this case, the resulting by means of the substance reactions of lipoxydase undesirable Odors and flavors in the whey over and remain largely not in the final product.
Aus mikrobiologischen Gründen erfolgt bei dieser Produktgruppe vorzugsweise eine Kurzzeiterhitzung, insbesondere bei Temperaturen zwischen 71 und 80°C über einen Zeitraum von vorzugsweise 45 bis 12 Sekunden, die eine Denaturierung des Sojaeiweißes nahezu ausschließt.Out microbiological reasons In this product group, preferably a short-term heating takes place, especially at temperatures between 71 and 80 ° C over a period of preferably 45 to 12 seconds, the denaturation of soy protein almost excludes.
Bei dem erfindungsgemäßen Ablauf erfolgt weder eine thermische Behandlung noch eine pH-Wert Korrektur für die Bereitstellung der Sojamilch zu Tofu und anderen Produkten. Diese ist aus der Prozessabfolge
- – kalt einweichen, (Eiswasser, möglichst enthärtet)
- – kalt vermahlen,
- – kalt dekantieren
- - soak cold, (ice water, preferably softened)
- - cold milled,
- - decant cold
Nach dem Stand der Technik werden die Bohnen bei 15 bis 25°C eingeweicht, bis sie eine Wasseraufnahme im Verhältnis von Bohnen/Wasser von 1 zu 2,2 bzw. 1 zu 2,5 aufweisen. Dieser Einweichprozess beinhaltet eine diskontinuierliche Arbeitsweise, da hierfür Zeiten von 8 bis 24 Stunden benötigt werden.To in the prior art, the beans are soaked at 15 to 25 ° C, until they absorb a water in the ratio of beans / water 1 to 2.2 and 1 to 2.5, respectively. This soaking process includes a discontinuous procedure, since this time from 8 to 24 hours needed become.
Für eine kontinuierliche Arbeitsweise wäre eine wesentlich kürzere Einweichzeit erforderlich bzw. ein Verzicht auf den Einweichprozess.For a continuous Working method would be a much shorter one Soaking time required or a waiver of the soaking process.
Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet eine Einweichzeit von bis zu 30 Minuten, die im Gegensatz zu den bekannten Verfahren kontinuierlich gestaltet werden kann. Es ist bekannt, dass durch das Einweichen eine Verringerung der Trockenmasse bedingt durch den Übergang von Kohlenhydraten in das Waschwasser erfolgt. Dieser Vorgang ist wünschenswert, da hieraus auch eine leichte Geschmacksverbesserung der Sojamilch resultiert.The inventive method includes a soaking time of up to 30 minutes, which in contrast can be designed continuously to the known methods. It is known that soaking a reduction of Dry matter due to the transition carbohydrates into the wash water. This process is desirable, because of this, a slight taste improvement of soy milk results.
Ferner wird die Proteinlöslichkeit verbessert, die eine wertvolle Voraussetzung der funktionellen Eigenschaft von Proteinen ist.Further becomes protein solubility that enhances a valuable condition of the functional property of proteins.
Weiterhin ist aus verfahrenstechnischen Parametern von Interesse, eine Wasseraufnahme der Bohnen bei einer Kaltvermahlung zu erzielen, da hierbei der Vermahlungsprozess mit einer Lochscheiben- und Kolloidmühle ermöglicht bzw. erleichtert wird.Farther is of procedural parameters of interest, a water absorption to achieve the beans in a cold grinding, since this is the Grinding process with a perforated disc and colloid mill allows or is relieved.
Versuche
zeigten, dass bereits eine geringfügige Wasseraufnahme der Bohnen
sich vorteilhaft auswirkt. Diese Wasseraufnahme ist aus folgendem
Versuch ersichtlich: Bohnen,
benetzt mit Wasser
Die dabei erzielte Wasseraufnahme in der Zeit von 5 bis 40 min, vorzugsweise 10 bis 30 min ist ausreichend, um eine einwandfreie Vermahlung über eine Lochscheibenmühle und einer Kolloidmühle zu ermöglichen.The this water absorption in the period of 5 to 40 minutes, preferably 10 to 30 min is sufficient to a perfect grinding over a Perforated disc mill and a colloid mill to enable.
Ohne Einweichen würden die Mühlen zu stark belastet werden, wobei auch ein Verstopfen der Mühlen auftreten kann.Without Soaking would the mills are too heavily loaded, with a clogging of the mills occur can.
Ferner wurde bei dem Verfahren die Temperatur des Einweichwassers auf 2 bis 5°C reduziert. Hierbei wird die Aktivität der Lipoxydase weitgehend ausgeschaltet. Bei den nachfolgenden Prozess-Schritten haben wir die Temperatur ebenfalls auf den genannten Bereich reduziert, um neben nativen Proteinen ein Produkt mit nahezu fehlendem Bohnengeschmack zu erhalten. Die dabei erzielte Wasseraufnahme ist als ausreichend zu betrachten.Further In the process, the temperature of the soaking water was set to 2 up to 5 ° C reduced. In this case, the activity of lipase is largely switched off. In the following process steps we have the temperature is also reduced to the stated range in addition to native proteins a product with almost no bean taste to obtain. The water absorption achieved is sufficient consider.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich durch optionale Verfahrensschritte weiter optimieren.The inventive method let yourself further optimize by optional process steps.
Bei
dem bisher erfindungsgemäßen Verfahren
ist, bedingt durch die einmalige Dekantierung im kalten Zustand,
eine Optimierung der Eiweißausbeute
nicht gegeben. Es wurde daher das dabei anfallende Okara nach dem
ersten Dekanter (
Das
dabei erzielte Produkt wurde bei einem Versuch bei Temperaturen
von 2 bis 30°C
mit einem Dekanter – einer
Vollmantel-Schneckenzentrifuge – dekantiert.
Bei einem weiteren Versuch ist dieses rückverdünnte Okara über eine weitere Erhitzungsstufe
erhitzt und bei hohen Temperaturen einem 2. nachgeschalteten Dekanter
(
Bei diesen Versuchen wurde eine Sojamaische (Maische) auf die Proteinausbeute bei verschiedenen Verfahrensschritten untersucht.at These experiments were a soybean (mash) on the protein yield studied at different process steps.
Als Ausgangsmaterial verwendeten wir eine Sojamaische, bei der die Sojabohnen einem Eiweißgehalt von 39,9 % aufwiesen. Diese wurden
- a. bei Temperaturen um 20°C
- b. bei Temperaturen um 90°C
- – Wasser bzw.
- – Wasser + Sojamilch
- a. at temperatures around 20 ° C
- b. at temperatures around 90 ° C
- - water or
- - water + soy milk
Die Verwendung einer Sojamilch aus dem ersten Dekanter sollte zeigen, ob aus verfahrenstechnischen Gründen dieses sinnvoll ist, ohne dass eine wesentliche Ausbeuteverringerung vorhanden ist.The Use of a soy milk from the first decanter should show whether for procedural reasons This makes sense without any significant yield reduction is available.
Die
Versuchsanordnungen ergaben sich wie folgt:
Versuch I: Kaltvermahlung – kalt Dekantieren
Versuch
II: Kaltvermahlung – heiß Dekantieren
Versuch
III: Heißvermahlung – heiß Dekantieren
Versuch
IV; Okara von dem Versuch I
Versuch IVa: Verdünnen Okara
nur mit Wasser und kalt dekantieren
Versuch IVb: Verdünnen Okara
mit Sojamilch I und Wasser und kalt dekantieren
Versuch V;
Okara von dem Versuch II
Versuch Via: Verdünnen Okara nur mit Wasser und
heiß dekantieren
Versuch
Vb: Verdünnen
Okara mit Sojamilch II und Wasser und heiß dekantieren
Versuch
VI; Okara von dem Versuch III
Versuch VIa: Verdünnen Okara
nur mit Wasser und heiß dekantieren
Versuch
VIb: Verdünnen
Okara mit Sojamilch III und Wasser und heiß
dekantierenThe experimental arrangements were as follows:
Experiment I: cold grinding - cold decanting
Experiment II: cold grinding - hot decanting
Trial III: Hot Milling - Hot Decanting
Trial IV; Okara from trial I
Experiment IVa: Dilute Okara only with water and decant cold
Experiment IVb: Dilute Okara with soy milk I and water and decant cold
Attempt V; Okara from trial II
Trial Via: Dilute Okara only with water and decant hot
Experiment Vb: Dilute Okara with soy milk II and water and decant hot
Trial VI; Okara from the trial III
Experiment VIa: Dilute Okara only with water and decant hot
Trial VIb: Dilute Okara with soy milk III and water and heat
decant
Die Auswertung dieser Versuche ergab folgende Ausbeuten, die einmal mit dem ermittelten Eiweißgehalt in der Sojamilch und andererseits mit dem Eiweißgehalt in dem erzielten Okara berechnet wurden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die ermittelten Ausbeuten bei dem „Okara" mit Fehlern behaftet sind. Hierbei war es sehr schwierig, die anfallenden Mengen an Okara bei dem Austritt aus dem Dekanter zu ermitteln, sodass die Versuche über die Berechnung „ Sojamilch „ relevant sind. Der Vollständigkeit halber werden aber die Ergebnisse mit dem „Okara" auch aufgeführt.The Evaluation of these experiments gave the following yields, once with the determined protein content in the soymilk and on the other hand with the protein content in the achieved okara were calculated. It should be noted that the determined Yields of the "Okara" afflicted with errors are. It was very difficult, the accumulating amounts of Okara at the exit from the decanter, so that the experiments on the Calculation "soy milk" relevant are. The completeness but half the results with the "Okara" are also listed.
Für eine weitere Ausbeuteverbesserung haben wir das mit Wasser vermischte Okara mit einer Kolloidmühle dispergiert, um eine weitere Auswaschung des Proteins aus der zerstörten Zelle zu erreichen.For another Yield improvement, we have the mixed with water Okara with a colloid mill dispersed to further leach the protein from the destroyed cell to reach.
Hierbei
ergab sich folgende Versuchsanordnung:
Versuch VII: Kaltvermahlung – kalt Dekantieren
Verdünnen Okara
aus dem Versuch I mit Wasser
Dispergieren – Dekantieren, zweite Stufe „kalt„
Versuch
VIII: Heißvermahlung – heiß Dekantieren
Verdünnen Okara
aus dem Versuch III mit Wasser
Dispergieren – Dekantieren „heiß„This resulted in the following experimental arrangement:
Experiment VII: cold grinding - cold decanting
Dilute Okara from Trial I with water
Dispersing - decanting, second stage "cold"
Experiment VIII: Hot Milling - Hot Decanting
Dilute Okara from Trial III with water
Dispersing - decanting "hot"
Die dabei erzielten Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammen gefasst.The the results obtained are summarized in the table below caught.
Die Versuche zeigten, dass
- – bei einer einstufigen Dekantierung von einer Sojamaische Proteinausbeuten von 62 bis 72 % erzielt worden sind. Hierbei wurde die angelieferte Sojamaische (kalt und heiß vermahlen) kalt und heiß dekantiert,.
- – bei dem Verdünnen des Okara mit Wasser und Sojamilch Proteinausbeuten von 69 bis 80 %
- – und bei dem Verdünnen des Okara nur mit Wasser Proteinausbeuten von 79 bis 84% erreicht wurden.
- - have been achieved in a one-step decantation of a soybean protein yields of 62 to 72%. Here, the delivered soyama (cold and hot milled) was cold and hot decanted ,.
- - when diluting the okara with water and soymilk protein yields from 69 to 80%
- - and in the dilution of the Okara only with water protein yields of 79 to 84% were achieved.
Die besten Resultate – auch unter Berücksichtigung der Farbe der erhaltenen Sojamilch – wurden bei den Versuchen VII, IVa, VIa und VIII erzielt. Dieses beinhaltet bei einer Kaltvermahlung der Bohnen eine zweimalige Dekantierung mit einer Rückverdünnung des Okara mit Wasser, einer kalt bzw. heiß Dekantierung bei der 2. Stufe mit einer zusätzlichen Behandlung mittels einer Kolloidmühle des rückverdünnten Okara.The best results - too considering the color of the obtained soymilk - were in the trials Achieved VII, IVa, VIa and VIII. This includes when cold grinding the beans a two-fold decantation with a re-dilution of the Okara with water, a cold or hot decantation at the 2nd stage with an additional Treatment by means of a colloid mill of the re-diluted Okara.
Zu der Beurteilung der Farbe der erzielten Sojamilch ist anzumerken, dass die Beurteilung nach dem „ Karlsruher Testschema „erfolgte (Note 9 beste Farbe, Note 1 sehr schlechte Farbe mit den dazugehörenden Abstufungen).To the assessment of the color of the obtained soymilk should be noted that the assessment according to the "Karlsruher Test scheme "took place (Grade 9 best color, grade 1 very bad color with the corresponding gradations).
Das Verfahren kann auch derart ausgelegt werden, dass die Erhitzung zur Proteinausbeute einerseits und andererseits zur Inaktivierung der Trypsin-Inhibitoren erfolgt. Über diese Erhitzungsstufe wird eine Proteinausbeute/-optimierung erreicht, wobei diese kombinierten Verfahrensschritte – natives Protein/denaturiertes Protein – im Zusammenhang gesehen werden muss. Die zweite Erhitzung kann mittels eines Platten-/Röhrenwärmeaustauschers erfolgen. Vorteilhaft ist jedoch eine Erhitzung über eine direkte Dampfinjektion, da hierdurch eine wirksame Inaktivierung der Lipoxydase erfolgt.The Method can also be designed such that the heating for protein yield on the one hand and on the other hand for inactivation the trypsin inhibitors are made. About this heating stage is achieved a protein yield / optimization, which combined Procedural steps - native Protein / denatured protein - im Context must be seen. The second heating can by means of a plate / tube heat exchanger respectively. However, heating via a direct steam injection is advantageous, since this results in an effective inactivation of the lipoxase.
Die Dampfinjektion kann aus wärmetechnischen Gründen auch eine Vorerhitzung bis auf 50°C über Wärmeaustauscher beinhalten.The Steam injection can be from thermal engineering establish also a preheating up to 50 ° C via heat exchanger include.
Bei den bisherigen Verfahren erfolgt die Erhitzung mit Direktdampf auf vorzugsweise 140°C. Die derart erhitzte Milch wird einem einfach gestalteten Evakuierungsgefäß zugeführt, wobei im Unterdruck eine sofortige Abkühlung bis 90°C erfolgt. Diese Unterdruckbehandlung beinhaltet eine gewünschte teilweise Entaromatisierung.at In the previous process, the heating takes place with direct steam preferably 140 ° C. The thus heated milk is fed to a simply designed evacuation vessel, wherein in the negative pressure an immediate cooling up to 90 ° C he follows. This vacuum treatment includes a desired partial Dearomatization.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die anfallende Sojamilch des Dekanters A bzw. B vorzugsweise im Plattenwärmetauscher vorerhitzt und mit Direktdampf z.B. bis 125°C oder bis auf auf 140°C erhitzt, wobei zur Inaktivierung der Lipoxydase Zeit/Temperaturkorrelation analog einer F-Wert Berechnung von bis zu Fo-Wert = 30 erfolgen sollte. Der Fo-Wert ist ein Index für eine Erhitzung zur Abtötung von Mikroorganismen. Bei einem Fo-Wert von 10 kann davon ausgegangen werden, dass alle relevanten Keime in dem Produkt abgetötet worden sind.at the method according to the invention the resulting soymilk of decanter A or B is preferably in the plate heat exchanger preheated and with direct steam e.g. heated up to 125 ° C or up to 140 ° C, wherein for inactivation of the lipoxase time / temperature correlation analogous to an F-value calculation of up to Fo value = 30 should. The Fo value is an index of heating to kill Microorganisms. For a Fo value of 10, it can be assumed Be sure that all the relevant germs have been killed in the product are.
Diese Erhitzung kann in einem Düsensystem mit einer direkten Dampfinjektion in einem Rohrsystem erfolgen, deren Oberfläche von außen gekühlt wird.These Heating can be done in a nozzle system with a direct steam injection in a pipe system, their surface from the outside chilled becomes.
Danach erfolgt eine äußerst schonende Entaromatisierung mit einer Abkühlung auf 90°C bis 40°C über einen Fallstromverdampfer (System zur Erzielung einer großen Oberfläche) mit dem Ergebnis, das über den Fallstromverdampfer eine weitaus größere Oberfläche mit verlängerten Standzeiten. Hierbei wird beispielsweise die zu entaromatisierende Flüssigkeit auf Heizrohre aufgegeben, um als dünner Film an den Innenwänden nach unten zu gelangen.After that takes a very gentle Entaromatisierung with a cooling at 90 ° C to 40 ° C over a Downdraft evaporator (system for obtaining a large surface area) with the result, that over the Downdraft evaporator a much larger surface with extended Life. Here, for example, to be dearomatized liquid abandoned on heating pipes to afterward as a thin film on the interior walls to get downstairs.
Durch ein äußeres Beheizen der Rohre beginnt der Flüssigkeitsfilm zu sieden und dabei teilweise zu verdampfen, wobei ein kontinuierlich langsamer Verdampfungsprozess erfolgt. Hierbei werden unerwünschte Geruchs- und Geschmacksstoffe eliminiert, d.h. ein unerwünschter Bohnengeschmack ist im Endprodukt kaum bzw. nicht mehr wahrnehmbar, das zu einem qualitativen Vorteil bezüglich des Geschmackes gegenüber den bisher bekannten Verfahren führt. Hierbei können jedoch auch andere Entaromatisierungsanlagen verwendet werden.By an external heating the liquid film starts from the tubes to boil while partially evaporating, with a continuous slow evaporation process takes place. This undesirable odor and eliminates flavors, i. is an unwanted bean taste in the final product hardly or no longer perceptible, that to a qualitative Advantage regarding the taste against the previously known method leads. Here you can However, other Entaromatisierungsanlagen be used.
Bei den bisher beschriebenen bekannten Verfahren wird eine direkte UHT Erhitzungsanlage mit einer Homogenisierung im sterilen Bereich eingesetzt. Da der Emulgatoranteil in Sojamilch wesentlich höher als beispielsweise in Konsumkuhmilch ist, kann auf die Homogenisierung im aseptischen Bereich verzichtet werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Homogenisierung im nicht sterilen Bereich vor der eigentlichen UHT – Erhitzung. Hierbei ist ein Kostenvorteil anlagemäßig gegeben, da die Homogenisieranlage nicht steril ausgelegt werden muss.at The known method described so far is a direct UHT Heating system used with a homogenization in the sterile field. As the amount of emulsifier in soymilk much higher than, for example, in consumer cow's milk is, can waive the homogenization in the aseptic area become. In the method according to the invention Homogenization takes place in the non-sterile area before the actual UHT - heating. Here, a cost advantage plant is given, since the homogenizer does not have to be designed sterile.
Besonders vorteilhaft ist auch das selbstständig für sich erfinderische Verfahren nach Anspruch 32 oder 33 und nach den darauf folgenden Unteransprüchen.Especially Also advantageous is the process which is itself inventive according to claim 32 or 33 and according to the subsequent subclaims.
Vorstehend wurde ein erstes erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben. Ein wichtiger Gesichtspunkt ist bei diesem Verfahren die Deodorisierung. Bei der Zerkleinerung der Sojabohnen wird die Lipoxydase aktiviert, deren Inaktivierungstemperatur bei über 80°C liegt. Zu berücksichtigen ist dabei, dass die Umsetzungen bedingt durch die Enzymaktivität bei höheren Temperaturen zunehmen und daraus ein Bohnengeschmack resultiert. Dieser als negativ empfundener Geschmack besteht zum Teil aus flüchtigen Komponenten, die durch eine Deodorisierung größtenteils aus der Sojamilch entfernt werden können.above became a first method according to the invention described. An important consideration in this process the deodorization. In the crushing of soybeans is the Lipoxydase activated, the inactivation temperature is above 80 ° C. To be considered is that the reactions due to the enzyme activity at higher temperatures increase and it results in a bean flavor. This as negative perceived taste consists partly of volatile components, which by a Deodorization mostly can be removed from the soymilk.
Die erfindungsgemäße Aufgabe der weiteren, auch unabhängig zu betrachtenden Erfindung besteht wiederum darin, die Entstehung dieses Bohnengeschmackes jedenfalls weitgehend zu vermeiden.The inventive task the other, also independent In turn, the invention to be considered is the formation In any case, to largely avoid this bean flavor.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand der Ansprüche 32 und 33.The Invention solves This object is achieved by the subject matter of claims 32 and 33.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen 33 ff. zu entnehmen.advantageous Embodiments of this invention are the further subclaims 33 ff.
Anspruch 33 schafft ein Verfahren zur Herstellung einer Sojamilch, dadurch gekennzeichnet, dass die Sojabohnen mittels Extrudertechnologie zur Gewinnung von nativen Proteinen und zur Geschmacksverbesserung vermahlen werden, so dass die Zerkleinerung der Sojabohnen bereits im Extruder erfolgt.claim 33 provides a method for producing a soymilk, thereby characterized in that the soybeans by means of extruder technology for the recovery of native proteins and flavor enhancement be ground, so that the crushing of soybeans already done in the extruder.
Anspruch 34 schafft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Sojamilch, bei dem nicht eingeweichte Sojabohnen direkt mittels der Extrudertechnologie vermahlen werden.claim 34 also provides a process for making a soymilk, in the soaked soybeans directly using the extruder technology be ground.
Vorzugsweise werden die mittels Extrudertechnologie vermahlenen Sojabohnen mit Wasser vermischt werden, so dass ein Brei gebildet.Preferably The soybeans ground with extruder technology Water are mixed, forming a pulp.
Es ist ferner zweckmäßig, wenn die mittels Extrudertechnologie vermahlenen Sojabohnen mit Wasser vermischt werden, woraufhin dieses Gemisch in Sojamilch und Okara getrennt wird.It is also appropriate if the extruded milled soybeans mixed with water whereupon this mixture is separated into soymilk and okara becomes.
Besonders bevorzugt erfolgt die Extruderbehandlung derart, dass nur eine geringfügige Denaturierung der Proteine gegeben ist.Especially Preferably, the extruder treatment is such that only a slight denaturation of Proteins are given.
Mit der Extrudertechnolgie kann der Bohnengeschmack reduziert werden.With the extruder technology can reduce the bean taste.
Im Extruder werden vorzugsweise Temperaturen eingestellt, die zumindest eine Inaktivierung von 90 % der Lipoxydase ergeben.in the Extruders are preferably adjusted to temperatures that at least result in inactivation of 90% of the lipoxydase.
Vorzugsweise werden ferner bei Temperaturen im Extruder von 100°C bis 150°C u.a. Förderelemente eingesetzt werden, die einen rückfördernden Einfluss bezüglich einer längeren Verweilzeit im Extruder ermöglichen.Preferably Further, at temperatures in the extruder of 100 ° C to 150 ° C u.a. Used conveyor elements which are a reclaiming Influence regarding a longer one Allow residence time in the extruder.
Vorzugsweise erfolgt die Zerkleinerung der Bohnen mittels der Extrusion im Extruder bei über 90°C.Preferably the comminution of the beans takes place by means of extrusion in the extruder at over 90 ° C.
Vorzugsweise erfolgt die Behandlung im Extruder bei 90°C–140°C, um eine Gewinnung von einem hohen Anteil an nicht denaturierten Proteinen zu erreichen.Preferably the treatment is carried out in the extruder at 90 ° C-140 ° C to obtain one high proportion of undenatured proteins.
Es ist zweckmäßig, wenn durch rückfördernde Schneckenelemente eine möglichst hohe Inaktivierung der Lipoxydase unter Beibehaltung eines hohen Anteils an nativen Proteinen erfolgt.It is appropriate if by reclaiming One of the screw elements as possible high inactivation of lipoxydase while maintaining a high level Proportion of native proteins takes place.
Ein Herauslösen der Proteine erfolgt vorzugsweise durch die Verfahrensschritte Einweichen, Vermischen, Homogenisieren.One leaching the proteins are preferably carried out by the process steps soaking, Mixing, homogenizing.
Die Zerkleinerung mittels der Homogenisierung kann einstufig und zweistufig erfolgen.The Comminution by means of homogenization can be one-stage and two-stage respectively.
Es ist ferner denkbar, dass die Zerkleinerung des extrudierten Produktes durch Kavitation erfolgt.It It is also conceivable that the comminution of the extruded product done by cavitation.
Vorzugsweise erfolgt zur Ausbeuteverbesserung auf der Eiweißseite eine pH-Wert Anhebung bis zu einem Bereich von pH 9.Preferably to increase the yield on the protein side, a pH increase up to a range of pH 9.
Insbesondere erfolgt aus organoleptischen Gründen eine Neutralisation bis auf einen pH-Wert von 6,5.Especially is done for organoleptic reasons a neutralization to a pH of 6.5.
Es ist auch denkbar, dass vor dem Zerkleinern eine Inaktivierung der Sojabohnen im nicht zerkleinerten Zustand durch ein Dampfschälverfahren erfolgt.It is also conceivable that before crushing an inactivation of the Soybeans in the non-shredded state by a steam peeling process he follows.
Durch den Einsatz der Extrudertechnologie wird eine Zerkleinerung der Bohnen erreicht, die aufgrund ihrer geringen thermischen Belastung die Möglichkeit zur Gewinnung von nativen Proteinen ohne Bohnengeschmack ermöglicht.By The use of extruder technology will be a shredding of Beans achieved due to their low thermal load the possibility for obtaining native proteins without bean flavor.
Mit der Extruderbehandlung ist bei der Gewinnung von vorwiegend nativen Proteinen eine Geschmacks- und Farbverbesserung gegeben.With the extruder treatment is in the extraction of predominantly native Proteins given a taste and color improvement.
Mittels der Extrudertechnologie wird auch auf einfache Weise eine ausreichende Inaktivierung der Lipoxydase zur Herstellung von pulvrigen Substanzen mit einem hohen nativen Eiweißgehalt erreicht.through The extruder technology is also a simple way sufficient Inactivation of lipoxydase for the preparation of powdery substances with a high native protein content reached.
Durch den Einsatz der Extrudertechnologie kann die Zerkleinerung zudem derart gestaltet werden, dass bei einer vorzugsweise sehr kurzzeitigen Erhitzung im Sekundenbereich ein Produkt erzielt wird, wodurch bei einer weiteren Verarbeitung durch die erfindungsgemäßen Prozessschritte ebenfalls ein nahezu natives Eiweiß mit einer erhöhten Ausbeute und einem reduzierten Bohnengeschmack erreicht wird.By In addition, the use of extruder technology can reduce shredding be designed so that in a preferably very short-term Heating in the seconds range a product is achieved, whereby at a further processing by the process steps according to the invention also a nearly native protein with an increased yield and a reduced bean taste is achieved.
Weitere Versuche zur Geschmacksverbesserung einer Sojamilch haben ergeben, dass eine Inaktivierung der Lipoxydase bereits bei der Behandlung der Sojabohnen erreicht werden kann.Further Experiments to improve the taste of a soymilk have shown that inactivation of lipoxydase already at the time of treatment soybeans can be achieved.
Hierbei wurden Bohnen mit einem Wassergehalt um 10 % bei 140 bis 150°C im Sekundenbereich in einem Zweiwellenextruder extrudiert, wobei eine Nacherhitzung im Extruderkopf erfolgte. Bei unseren Versuchen haben wir das Produkt im Extruder auf Temperaturen um 130°C erhitzt und vor dem Austritt aus dem Extruder eine Temperatur von 150°C eingestellt. Das aus dem Extruder erzielte Produkt wies nach einer groben Zerkleinerung eine leicht mehlige bis mehlig-körnige Struktur auf.In this case, beans with a water content of 10% at 140 to 150 ° C in the second range in extruded a twin-screw extruder, wherein a reheating was carried out in the extruder head. In our experiments, we heated the product in the extruder to temperatures around 130 ° C and set a temperature of 150 ° C before exiting the extruder. The product obtained from the extruder had a slightly floury to floury-grained structure after coarse crushing.
Die Teilchengröße lag hierbei zwischen 10 bis 100 μm (Mikrometer) bei einer relativen Häufigkeit von 23 % im Bereich zwischen 37 und 45 μm. Die Verteilungskurve lässt jedoch vermuten, dass es sich im größeren Bereich bis 100 μm ev. um Agglomerate handelte.The Particle size was here between 10 to 100 μm (Microns) at a relative frequency of 23% in the range between 37 and 45 μm. The distribution curve leaves However, assume that in the larger area up to 100 microns ev Agglomerates acted.
Das Schüttgewicht betrug 500–740 g/l in Abhängigkeit von der Behandlung im Extruder. Die dabei erzielten Differenzen bei dem Schüttgewicht beruhen auf der unterschiedlichen Zugabemenge bei dem Prozess, wobei gleichzeitig auch die Körnigkeit dieses Zwischenproduktes eingestellt werden konnte. Dieses Produkt kann entweder weiter vermahlen und/oder mit Wasser versetzt werden und bsp. mit einer Kolloidmühle weiter verarbeitet zu werden.The bulk weight was 500-740 g / l in dependence from the treatment in the extruder. The differences achieved at the bulk density are based on the different amount of addition in the process, wherein at the same time the graininess this intermediate could be adjusted. This product can either further ground and / or mixed with water and bsp. with a colloid mill to be processed further.
Bei der Weiterverarbeitung dieses Produktes zeigte sich, dass ohne weitere Vermahlung eine unzureichende Eiweißausbeute vorhanden war. Das grob zerkleinerte Produkt wurde mit Heißwasser und unter Druck bei 110°C im Verhältnis 100g mit 1 l Wasser versetzt und sofort abgekühlt.at the further processing of this product showed that without further Milling an insufficient protein yield was present. The Coarse shredded product was added with hot water and under pressure 110 ° C in relationship 100 g with 1 liter of water and immediately cooled.
Bei der organoleptischen Untersuchung zeigte sich, das kein Bohnengeschmack bei den Proben auftrat, die sofort nach der Heißwasser-/Dampfbehandlung abgekühlt wurden. Ein Bohnengeschmack war deutlich wahrnehmbar, wenn diese Proben langsam gekühlt wurden. Dieses zeigt, dass bei der thermischen Behandlung mit einem Extruder das Enzym Lipoxydase noch nicht ausreichend inaktiviert wurde, obwohl ein Fo-Wert bei 150°C mit einer Heißhaltezeit von 1 sec. = 16 bereits vorhanden war.at The organoleptic examination showed that no bean taste occurred in the samples which were cooled immediately after the hot water / steam treatment. A bean taste was clearly noticeable when these samples slowly cooled were. This shows that in the thermal treatment with a Extruder, the enzyme lipoxydase is not sufficiently inactivated although a Fo value was at 150 ° C with a holding time from 1 sec. = 16 already existed.
Die weitere Behandlung erfolgte mit dem skizzierten Verfahren der Kaltvermahlung, wobei auf eine Desodorierung teilweise verzichtet wurde, da die mit der Extruderbehandlung – Lipoxydaseproblematik – erzielte Sojamaische nahezu keinen wahrnehmbaren Bohnengeschmack mehr aufwies.The further treatment was carried out with the outlined method of cold grinding, in which deodorization was partially omitted since the with the extruder treatment - Lipoxydaseproblematik - scored Soybean had almost no noticeable bean flavor more.
Nach der Dekantierung wurde bei der „Kaltbehandlung" eine Sojamilch gewonnen, die auf Grund ihrer geringen thermischen Belastung (Q10-Wert) eine Eiweißdenaturierung erfahren hat, die bei dieser kurzen Temperatureinwirkung nicht als relevant zu bezeichnen ist. Dieses Produkt erwies sich für die Tofuherstellung als besonders geeignet, da hierbei eine gute Festigkeit des Endproduktes mit einer entsprechenden hellen Farbe und einer guten Eiweißausbeute resultierte.To the decantation was obtained in the "cold treatment" a soybean milk, which due to their low thermal load (Q10 value) one protein denaturation has not experienced in this short temperature effect as is relevant to designate. This product proved to be particularly suitable for tofu production suitable, since in this case a good strength of the final product with a corresponding bright color and a good protein yield resulted.
Ausgangspunkt der weiteren Erfindung ist damit die Verwendung des Extruders. Hierbei ist es gleichzeitig möglich, die Zerkleinerung der Bohnen und die Erhitzung der Bohnen derart zu gestalten, dass eine weitgehende Inaktivierung der Lipoxydase erfolgt.starting point the further invention is thus the use of the extruder. in this connection is it possible at the same time shredding the beans and heating the beans like that to shape that a substantial inactivation of lipoxydase he follows.
Für weitere Extruderversuche verwendeten wir einen gleichsinnig drehenden Zweischneckenextruder des Unternehmens Berstorff mit der Bezeichnung ZE 40AX37,5DHT mit einem Schneckendurchmesser von 43 mm und einer Schneckenlänge von 1500 mm, einem Antriebsmotor von 18 KW mit einer variablen Drehzahl von 15 bis 300 U/min. Die Konfiguration der Schnecke wurde unter den Aspekten der Schereinwirkung mit fördernden Knetblöcken gewählt.For further We used a co-rotating twin-screw extruder of the Company Berstorff with the denomination ZE 40AX37,5DHT with a Screw diameter of 43 mm and a screw length of 1500 mm, a drive motor of 18 KW with a variable speed of 15 to 300 rpm. The configuration of the screw was under the Aspects of shear action selected with promotional kneading blocks.
Hierbei hat sich gezeigt, dass die Temperaturen im Extruder bedeutsam sind.in this connection It has been shown that the temperatures in the extruder are significant.
Versuche in einem Temperaturbereich von 15–50°C im Extruder zeigten, dass in der daraus hergestellten Sojamilch ein ausgeprägter Bohnengeschmack vorhanden war.tries in a temperature range of 15-50 ° C in the extruder showed that in the soymilk made therefrom a pronounced bean flavor was present.
Versuche bei 100°C, 120°C und 140°C im Extruder ergaben, dass hierbei eine erhebliche Reduzierung des Bohnengeschmackes in der daraus jeweils hergestellten Sojamilch von den Testpersonen ermittelt wurde. Hierbei waren Temperaturen um 120°C im Extruder von besonderem Interesse.tries at 100 ° C, 120 ° C and 140 ° C in Extruders showed that this resulted in a significant reduction of the bean flavor in the soy milk produced from each of the test persons was determined. Here were temperatures around 120 ° C in the extruder of special interest.
Bei den Versuchen zeigte sich, dass bei der Verwendung von rückstauenden Knetblöcken im Extruder bei einer Temperatur um 120°C in der daraus hergestellten Sojamilch kein Bohnengeschmack feststellbar war. Wurde jedoch bei annähernd gleicher Temperatur auf die rückstauenden Knetblöcke verzichtet, wurde bei der daraus hergestellten Sojamilch ein Bohnengeschmack sensorisch ermittelt. Eine gewisse Verweilzeit im Extruder zur Inaktivierung der Lipoxydase – Eliminierung des Bohnengeschmackes – (Zeit/Temperatur Korrelation) ist daher erforderlich. Bei Temperaturen um 140°C konnte diese Problematik nicht beobachtet werden.at The experiments showed that when using backwater kneading blocks in the extruder at a temperature around 120 ° C in the produced therefrom Soymilk no bean flavor was detectable. But was added nearly same temperature on the backflowing kneading blocks was omitted, the bean made from soy milk produced a bean flavor sensory determined. A certain residence time in the extruder for inactivation lipoxidase elimination of bean flavor - (time / temperature Correlation) is therefore required. At temperatures around 140 ° C could this problem can not be observed.
Versuche bei höheren Temperaturen, d.h. über 140°C ergaben bei der daraus hergestellte Sojamilch Ausbeuteverluste. Rein optisch betrachtet war das extrudierte Produkt bräunlich verfärbt. Daraus konnte geschlossen werden, dass eine erhebliche Eiweißdenaturierung erfolgte, wodurch ein Herauslösen des Eiweiß aus der beschädigten Zelle nur noch bedingt möglich war. Dieses war auch aus der daraus hergestellten Sojamilch ersichtlich. Diese zeigte keine typische weiße Farbe. Diese Sojamilch war gelblich, bräunlich verfärbt und etwas durchsichtig. Allein aus dieser optischen Betrachtungsweise kann geschlossen werden, dass ein wirtschaftliches Herauslösen des Eiweiß aus dem extrudierten Produkt nicht erfolgte.tries at higher Temperatures, i. above 140 ° C resulted in the soymilk produced therefrom yield losses. Purely optically considered the extruded product was brownish discolored. It could be closed be that a significant protein denaturation took place, which a dissolution of protein the damaged one Cell only conditionally possible was. This was also evident from the soymilk made from it. This showed no typical white Colour. This soymilk was yellowish, brownish and slightly transparent. Alone from this optical perspective can be concluded that an economic dissolution of the protein from the extruded product did not occur.
Bei der weiteren Behandlung wurde zur Eiweiß-Ausbeuteverbesserung das extrudierte Produkt in Wasser im Verhältnis Bohnen zu Wasser 1 : 9 bei anderen Versuchen 1 : 7 intensiv mechanisch behandelt. Hierbei verwendeten wir eine Mischturbine (Ultra Turrax) über eine Zeit von 5 bis 15 min. Danach wurde das „Wasser – extrudierte Bohnengemisch" bei unterschiedlichen Drücken in mehreren Stufen homogenisiert und anschließend mittels einer Zentrifuge in Bechergläsern dekantiert. Der Überstand, die Sojamilch, wurde auf den Eiweißgehalt untersucht und die Eiweißausbeute bezogen auf den Eiweißgehalt der Bohnen ermittelt. Die organoleptische Prüfung bezüglich Geschmacks erfolgte nach dem Karlsruher Testschema. (Beste Beurteilung = 9, schlechteste Beurteilung = 0) Verwendet wurde u.a. folgende Verfahrensweise: In the further treatment of the protein yield improvement, the extruded product in water in the ratio of beans to water 1: 9 in other experiments 1: 7 intensively treated mechanically. Here we used a mixing turbine (Ultra Turrax) over a time of 5 to 15 minutes. The "water-extruded bean mixture" was then homogenized at different pressures in several stages and then decanted into beakers by means of a centrifuge The supernatant, the soymilk, was examined for protein content and the protein yield was determined based on the protein content of the beans The organoleptic test in terms of taste, according to the Karlsruhe test scheme. (Best rating = 9, worst rating = 0) The following procedure was used:
Bei der Auswertung der o.g. Ergebnisse ist zu berücksichtigen, dass die Zentrifugierung mit einer Laborzentrifuge nicht die Trennung ergibt, die mittels eines industriellen Dekanters erreicht werden kann.at the evaluation of the o.g. Results must be taken into account that centrifugation with a laboratory centrifuge does not give the separation by means of an industrial decanter can be achieved.
Andere Versuche zeigten, dass im Vergleich Laborzentrifuge – Dekanter ein wesentlich geringerer Rückstand mit einem industriell eingesetzten Dekanter erzielt wird, da der abgetrennte Rückstand eine höhere Trockensubstanz aufweist. Hierdurch verringert sich der wasserlösliche Eiweißanteil im Sediment, das zu einer höheren Eiweißausbeute im Überstand führt. Erfahrungsgemäß kann die Aussage getroffen werden, dass bei einem Einsatz zur Trennung mit einem industriellen Dekanter die Eiweißausbeute bei unseren Versuchen um 20 bis 30 % höher liegen würde. Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass u.a. über die Zulaufleistung bei einem Dekanter oder einer Zentrifuge die Trennphase beeinflusst werden kann und somit auch der abzutrennende AnteilOther Experiments showed that compared laboratory centrifuge - decanter a much lower residue is achieved with an industrially used decanter, since the separated residue a higher dry matter having. This reduces the water-soluble protein content in the sediment leading to a higher protein yield in the supernatant leads. Experience has shown that Statement to be made that when using for separation with an industrial decanter, the protein yield in our experiments 20 to 30% higher would lie. Furthermore, it has to be considered that u.a. above the feed rate of a decanter or a centrifuge the Separation phase can be influenced and thus also the separated portion
Ferner zeigte sich bei diesen Versuchen, dass das Auslösen des Eiweiß aus dem extrudierten Produkt vorzugsweise mit kaltem Wasser erfolgen sollte. Gerade bei den Versuchen bei 120°C ergab diese Versuchsreihe einen einwandfreien Geschmack. Erfolgte das Auslösen bei Temperaturen um 40°C mit anschließender Homogenisation bei gleicher Temperatur, war ein Bohnengeschmack feststellbar. Hier zeigt sich, dass bei der Temperatur und der gewählten Schneckenkonfiguration noch eine Restaktivität der Lipoxydase vorhanden ist, deren negative Auswirkungen durch die Verwendung von kaltem Wasser eliminiert werden können.Further showed in these experiments that triggering the protein from the extruded product should preferably be done with cold water. Especially in the experiments at 120 ° C resulted in this test series a flawless taste. Was the triggering at temperatures around 40 ° C with subsequent homogenization at the same temperature, a bean taste was detectable. Here shows that at the temperature and the selected screw configuration still a residual activity the lipoxydase is present, the negative effects of the use of cold water can be eliminated.
Wird bei diesem Verfahren die entsprechende Temperatur von beispielsweise 120°C im Extruder bei entsprechender Schneckenkonfiguration eingehalten und für das Auslösen des Eiweiß aus den zerkleinerten Zellen kaltes Wasser verwendet, kann aus geschmacklichen Gründen auf eine Desodorierung verzichtet werden.Is maintained in this process, the corresponding temperature of, for example, 120 ° C in the extruder with appropriate screw configuration and for the release of protein from the crushed Cells used cold water, can be dispensed with for reasons of taste on a deodorization.
Eine weitere Ausbeuteverbesserung bei diesem Verfahren kann dadurch erzielt werden, dass das zu dekantierende/separierende Produkt auf pH Werte von bis zu pH 9,0 eingestellt wird. Da sich dadurch aber im Endprodukt ein seifiger Geschmack ergibt, ist eine nachfolgende Neutralisierung auf pH-Werte von 6,8–7,5 empfehlenswert.A further yield improvement in this method can be achieved be that the product to be decanted / separated on pH values adjusted to pH 9.0. As a result, but in the final product a soapy taste is a subsequent neutralization to pH values of 6.8-7.5 is recommended.
Nachfolgend
wird die Herstellung einer Sojamilch nach dem Extruderverfahren
beispielhaft beschrieben:
Angelieferte Sojabohnen (Schritt
Soybeans (step
Danach
erfolgt ein Vermischen mit Wasser und eine intensive mechanische
Behandlung durch Rühren bzw.
einer Rührphase
mit einer Mischturbine (Schritt
Weiterbehandlung
der flüssigen
Phase = Sojamilch bzw. Sojamilchbasis in weiteren – an sich
je für sich
bekannten – Verfahrensschritten
(z.B. Erhitzen
Weitere
Versuche zur Verbesserung der Ausbeute erfolgten somit dahingehend,
dass der Rückstand (Okara
I) mit Wasser im Verhältnis
1:4 Anteilen aufgelöst
und wiederum zentrifugiert wurden (Schritt
Vom
Okara kann somit, ggf. nach der Zugabe von Wasser, einem Mischen
und einer Ph-Wert-Einstellung (Schritt
Es
bietet sich an, einen Teil der Sojamilch rückzuführen und mit zerkleinerten
Bohnen aus dem Extruder
Dieses ist aus dem Verfahrensfließbild der Anlage ersichtlich.This is from the process flow diagram the system can be seen.
Bei einem großtechnischen Versuch haben wir extrudierte Bohnen mit Wasser versetzt. Die gesamte Menge betrug hierbei 400 Kg.at a large-scale We added extruded beans with water. The whole amount here was 400 kg.
Hierfür verwendeten
wir den vorgenannten Extruder des Unternehmens Berstorff mit einem
Temperaturprofil von max. 140°C
und folgenden Daten:
Durchsatz : 37,5 Kg/h
Drehzahl: 150
min-1
Spez. Füllgrad:
0,375 Kg·min/h
Produktmenge:
150 KgFor this purpose we used the aforementioned extruder from Berstorff with a temperature profile of max. 140 ° C and the following data:
Throughput: 37.5 Kg / h
Speed: 150 min-1
Specific fill level: 0.375 Kg · min / h
Product quantity: 150 Kg
Eine
bevorzugte Konfiguration der Extruderschnecke ist aus
Die
Sojabohnen wurden extrudiert, bei –24°C tiefgefroren und nach einem
Tag verarbeitet, wobei vor der Verarbeitung das Produkt
Die
extrudierten Sojabohnen verarbeiteten wir wie folgt:
60 Kg
Bohnen wurden mit 340 Kg Wasser vermischt, Temperatur 12,7°C
Vermischen
im Tankbehälter
mit einem Turbinenmischer, 15 min (s. Analyse Slurry I)
Homogenisieren
bei 200 bar, Temperaturanstieg auf 18,7°C (siehe Analyse Slurry I)
Dekantieren
in 75 Kg Okara I und 299,5 Kg Sojamilchbasis I bzw. Sojamilch I
(s. Analyse)
Vermischen von 75 Kg Okara I mit 210 Kg Wasser,
Temp. 13°C
(s. Analyse Slurry II)
Homogenisieren bei 200 bar
Dekantieren
in 26 Kg Okara II und 229 Kg Sojamilchbasis II (s. Analyse).
Temperatur
Okara II 25°CThe extruded soybeans were processed as follows:
60 kg beans were mixed with 340 kg water, temperature 12.7 ° C
Mixing in the tank container with a turbine mixer, 15 min (see Analysis Slurry I)
Homogenize at 200 bar, increase in temperature to 18.7 ° C (see Analysis Slurry I)
Decanting in 75 kg of Okara I and 299.5 kg of soya milk base I or soymilk I (see analysis)
Mix 75 kg Okara I with 210 kg water, temp. 13 ° C (see Analysis Slurry II)
Homogenize at 200 bar
Decant in 26 kg of Okara II and 229 kg of soya milk base II (see analysis).
Temperature Okara II 25 ° C
Dieser Versuch ergab bei der ersten Dekantierung einen Anfall an Okara I von 75 Kg und einer Sojamilchbasismenge von 299,5 Kg.This Attempt resulted in a seizure of Okara at the first decantation I of 75 kg and a soymilk base amount of 299.5 kg.
Die zweite Dekantierung, bei der 75 Kg mit 210 Kg Wasser versetzt wurden ergab einen Anfall an Okara I von 26 Kg und eine Sojamilchbasismenge II von 229 kg, wobei die Ausgangsmenge von Okara I mit 210 Kg kaltem Wasser versetzt wurde.The second decantation, in which 75 kg of 210 kg of water were added resulted in an attack of Okara I of 26 kg and a soy milk base amount II of 229 kg, the initial amount of Okara I with 210 kg of cold Water was added.
Die cont. Leistungsermittlung bei der zweiten Dekantierung ergab hierbei eine Leistung von 110,5 Kg Sojamilchbasis II und 9,5 Kg Okara II in 6 min, berechnet auf die Ausgangsmenge von 285 Kg ergibt dieses einen Okaraanteil von 22,56 Kg.The cont. Performance determination in the second decantation resulted here an output of 110.5 kg soya milk base II and 9.5 kg Okara II in 6 min, calculated on the initial amount of 285 kg this gives one Okara portion of 22.56 kg.
Die
analysierten Proben auf Trockensubstanz und Eiweiß ergaben
die Werte der Tabelle der
Da bei derartigen Versuchen die Verluste relativ hoch sind, kann daher bezüglich der Eiweißausbeute nur ein ungefährer Wert angegeben werden. Unter Berücksichtigung der angefallenen Mengen und der alleinigen Leistungsermittlung werden für das angefallene Okara II bezogen auf die Ausgangsmenge von 60 Kg Werte von 23 Kg und 30 Kg ermittelt.There in such experiments, the losses are relatively high, therefore in terms of the protein yield only an approximate one Value can be specified. Considering the incurred quantities and the sole achievement determination for the accrued Okara II based on the initial amount of 60 Kg values of 23 kg and 30 kg.
Bei
einer eingesetzten Sojabohnenmenge von 60 Kg und einem angefallenen
Okaraanteil II
Unter
Berücksichtigung
von eventuell nicht erfassten Verlusten sollte hierbei ein Sicherheitszuschlag von
10 % eingerechnet werden. Von der Annahme ausgehend, dass hierbei
ein Okara II Anteil sich von 33 Kg ergeben würde, beträgt die
Interessant war hierbei, dass in der Sojamilchbasis kein ausgeprägter Bohnengeschmack vorhanden war. Weiterhin war die erzielte Farbe der Sojamilchbasis als ausgesprochen weißlich zu bezeichnen.Interesting Here was that in the soymilk base no pronounced bean flavor was present. Furthermore, the obtained color of the soymilk base as very whitish to call.
Dabei ist zu berücksichtigen, dass der erste Dekanter eine Leistung von 600–1200 l/h aufwies. Der dabei erzielte Rückstand um 23 %, der mit einer Laborzentrifuge ermittelt wurde, könnte in Richtung Ausbeuteverbesserung noch optimiert werden.there is taken into account, that the first decanter had a capacity of 600-1200 l / h. The case scored residue by 23%, which was determined with a laboratory centrifuge, could in In the direction of yield improvement, they are still to be optimized.
Weiterhin ist zu bemerken, dass die Leistung der Homogenisieranlage bei der Zerkleinerung der Slurry zurückging. Betrug diese bei der Homogenisierung von Wasser 340 l/h, so lag die Leistung der Homogenisieranlage bei der Slurry I bei 200 Kg/h und bei der Slurry II bei 300 Kg/h. Da der Homogenisator zur Zerkleinerung des extrudierten Produktes, bedingt durch die dabei auftretende Kavitation, eingesetzt wurde, ist dieses Ergebnis nachvollziehbar.Farther It should be noted that the performance of the homogenizing plant in the Shredding the slurry went back. If this was 340 l / h in the homogenization of water, this was the power of the homogenizer in the slurry I at 200 Kg / h and at the slurry II at 300 Kg / h. As the homogenizer for crushing the extruded product, due to the occurring cavitation, was used, this result is understandable.
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Verfahren, bei dem die Inaktivierung der Lipoxydase bereits vor der eigentlichen Prozesstechnologie erfolgt. Hierbei wird über einen Extruder während der Zerkleinerung der Bohnen eine Temperatur im Extruder gewählt, bei der eine nahezu vollständige Inaktivierung der Lipoydase erfolgt. Hierbei werden im Extruder vorzugsweise Temperaturen von 100 bis 140°C eingesetzt. Die übliche Deodorisierung zur Herstellung einer Sojamilch, bedingt durch die Aktivität der Lipoxydase bezüglich Bohnengeschmack ist somit nicht mehr erforderlich. Der gleiche Effekt kann auch über einen Dampfschäler erfolgen, mit dem die Bohnen unter Überdruck schlagartig auf Temperaturen zur Inaktivierung der Lipoxydase erhitzt werden. Eine pH-Wert Einstellung mit nachfolgender Neutralisation kann dabei zur Ausbeuteverbesserung sinnvoll sein.at The present invention is a method in the inactivation of lipoxydase before the actual Process technology is done. This is done via an extruder during comminution the beans have chosen a temperature in the extruder, in which an almost complete inactivation of the Lipoydase takes place. In this case, temperatures are preferably in the extruder from 100 to 140 ° C used. The usual Deodorization for the production of a soymilk, caused by the activity lipoxase Bean flavor is therefore no longer necessary. The same effect can also over a steam peeler carried out with the beans under pressure abruptly to temperatures be heated to inactivate the lipoxydase. A pH adjustment with subsequent neutralization can thereby improve the yield make sense.
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Applications Claiming Priority (3)
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DE (1) | DE102007015219A1 (en) |
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Owner name: WESTFALIA SEPARATOR GMBH, 59302 OELDE, DE |
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