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微波技術在大豆深加工中的應用

2013-09-24

微波技術在大豆深加工中的應用

近年來營養學家很重視人體蛋白質攝入量的研究,注意到發達國家與不發達國家蛋白質攝入量有明顯差距。多年來經各國食品科學家研究篩選,一致認為大豆及其深加工產品是最佳的植物蛋白源。但大豆含有一種特殊的豆腥氣味,未脫腥的豆粉摻入到豆奶或其它食品中,勢必影響食品原有風味。如將大豆加工成新型脫腥豆粉,作為豆漿直接沖調飲用或摻入其它食品,具有濃郁豆香味和營養價值。我公司引進國外先進技術,研制成功微波大豆粉處理設備,使用此設備生產的脫腥豆粉質量理化指標完全符合國家標準。其中衛生指標大大優于國家標準,大腸桿菌≤30個/100克,細菌總數≤2000個/克。下面就兩種工藝生產大豆粉的質量及工藝流程的設備進行比較。

一、傳統的大豆粉生產工藝

該工藝是將大豆先進行浸泡,使大豆膨脹,便于磨制和提取大豆組織中的蛋白質。浸泡過的大豆經磨碎,要注意浸泡大豆的水溫、水質及用水量對大豆蛋白質的影響。達到豆糊狀后抽提豆漿。為充分的抽提出豆糊中的大豆蛋白質,應掌握好添加水的水量和水溫。將豆糊狀中抽提出的豆漿進行濃縮處理,在真空狀態下進行脫水烘干,制出豆粉。

其細菌含量要求:大腸桿菌≤30個/100克,細菌總數≤19000個/克,致病菌為零。用該工藝生產大豆粉的缺點是生產周期長、設備投資大、大豆利用率低、能源消耗高、勞動強度大、產品成本高;另一方面,由于采用低溫干燥法,因此不能有效去除豆腥味。

整個豆粉生產工序流程如下:

大豆→浸泡→磨漿→過濾→濃縮→真空干燥(噴霧干燥)→包裝→成品

二、干法微波大豆脫腥生產工藝

目前研究認為豆腥味產生的機理是:破碎的大豆在空氣中,脂肪氧化酶的催化作用,使多不飽和脂肪酸被氧化成脂肪酸的氫過氧化物所致。所以破碎前鈍化脂肪氧化酶的活性是脫腥的關鍵,加熱能使其喪失催化不飽和脂肪酸氧化的能力。然而加熱時間過長又會出現溶解度差、大豆利用率低的現象。

新型的大豆粉(脫腥豆粉)生產,采用微波技術對大豆進行干燥和脫腥,將傳統的濕法生產工藝改為干法生產工藝,即大豆不經水泡,直接脫腥、磨粉。縮短整個豆粉生產工序流程,進一步提高了大豆粉的質量。

大豆→分揀→微波脫腥(殺菌)→粉碎(脫皮)→包裝→成品

該工藝將大豆經分揀機分選后,由輸送帶送入微波加熱器,經微波輻射數分鐘,進行脫腥和殺菌處理。微波的穿透加熱不受顆粒大小及熱傳導等因素影響。優于常規的熱傳導、輻射、對流加熱方式。此外圖3所示工藝流程,也是進幾年采用較多的加工方法。其產品含油脂較低,是生產各種低脂食品的絕好原料。

大豆→分揀→粉碎→榨油→微波處理→粉碎→添加劑→混合→包裝→成品

采用微波處理的干發制大豆粉工藝流程具有生產周期短、設備投資少、大豆利用率高、脫腥效果好、能源消耗低、自動化程度高、生產成本低等特點。

三、結論

1)營養成份的比較(蛋白質)

原工藝──大豆蛋白質靠水溶解的溶出量,以氮為計算方法,最高可溶出80~90% 。

新工藝──由于不用水浸泡,直接將整粒大豆脫腥,再磨成粉狀,除大豆皮外,全部蛋白質都予以保留。

2)加熱后對營養成份損失比較(蛋白質),大豆粉加熱處理對水溶性*的影響(水溶性氮占總氮的百分率)

處理條件

溫度(℃)

時間(分鐘)

無處理

75.6

微波干式

100

6

64.4

高壓加熱

121

60

7.5

高壓加熱

121

10

8.8

高壓加熱

121

5

49.6

煮  熟

100

60

15.2

注:水溶性為大豆蛋白質在水溶液中溶出量,以氮計算。

從上表可看出:蛋白質的溶解度除與加熱溫度和時間有關系外,還和水蒸汽的有無有很大的影響,特別是用蒸汽加熱溶解度明顯下降。另外,表中示出的干法加熱方法,其營養成份損失少,而用微波加熱時,屬干熱法的一種,其加熱時所需溫度在100℃左右,加熱時間在數分鐘內即可起到脫腥、殺菌的作用。水溶性超過64.4%以上。

3)經濟效益

①生產周期計算:原工藝泡豆時間長,常規在15~20℃水溫浸泡下需泡10~15個小時。豆粉生產全過程需幾十小時。現工藝將大豆直接進行微波加熱脫腥,豆粉生產全過程約20分鐘。

②大豆利用率:原工藝靠水溶解出大豆的蛋白質,經磨漿濃縮后再干燥,只能利用大豆的40~60%。現工藝將含水10%的大豆直接加熱脫腥、磨成粉狀,除大豆皮外全部利用,利用率達到100%。

③設備投資:原工藝需用蒸汽,僅購置鍋爐及安裝費用需幾十萬元,若包括濃縮設備、真空干燥設備、浸泡大豆設備等,整個工藝設備近百萬元。現工藝全套設備投資約60~70萬元。

④能源消耗:原工藝需要煤、電、水。現工藝只需用電及少量的設備冷卻水。由于微波加熱物料是將能量直接作用在物料上,由物料自身吸收微波電磁能,不需傳導介質,這樣大大節省能量。

微波加熱原理       http://www.v-baishi.net/yingyong-neiye-17.html

 

微波殺菌原理       http://www.v-baishi.net/yingyong-neiye-18.html

 

微波設備定做流程   http://www.v-baishi.net/yingyong-neiye-19.html

 

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