專利名稱：一種生產(chǎn)豆奶粉的方法和實(shí)現(xiàn)該方法的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種豆奶粉的生產(chǎn)方法，并且還涉及一種實(shí)現(xiàn)該方法 的設(shè)備。
背景技術(shù)：
豆奶是由大豆形成的液體產(chǎn)物，由于其容易消化并且具有不同于 牛奶的營(yíng)養(yǎng)特性，因此日益受到消費(fèi)者的歡迎。它不僅可以以液體的 形式銷售，而且還可以以干粉的形式銷售。從這種形式開始，這種劑 型可回復(fù)到液體形式以消費(fèi)，或者可以作為蛋白質(zhì)添加劑用于食品工 業(yè)，或者用于改變其他產(chǎn)品的口味或外觀品質(zhì)。
在生產(chǎn)豆奶的現(xiàn)有技術(shù)中，在千燥產(chǎn)品以便形成粉末前，根據(jù)已 知方法制備豆奶。所述方法包括利用大豆作為原料，首先對(duì)大豆脫殼， 然后在通過(guò)加入所需的水以便為最終產(chǎn)品提供必要的粘稠度的濕磨加 工之前，通過(guò)將大豆浸泡預(yù)定時(shí)間使大豆再水化。然后將所得到的國(guó) 際上稱作漿液的粉碎產(chǎn)品與不溶的纖維殘?jiān)?大豆果肉或豆渣)分離， 所述殘?jiān)荒苄纬勺罱K產(chǎn)品的一部分。為了獲得豆奶粉，在干燥前， 一旦將廢料除去，就對(duì)余下的液體進(jìn)行濃縮、殺菌并且還可能進(jìn)行進(jìn) 一步的加工(均質(zhì)化、維生素強(qiáng)化等)。
在目前的用于獲得豆奶粉的方法中，上述的豆渣或纖維廢物構(gòu)成
了不需要的大量副產(chǎn)品。實(shí)際上，用目前的生產(chǎn)設(shè)備約50% (重量百 分比)的原料轉(zhuǎn)化為豆渣。這種產(chǎn)品可回收作為動(dòng)物飼料的成分，但 是在這個(gè)部分因?yàn)樾枨筮h(yuǎn)比供給小，所以在設(shè)備加工末期大豆果肉的 處理費(fèi)用常常成為生產(chǎn)者成本的一部分。此外，加工中所用的部分大 豆作為廢物處理會(huì)導(dǎo)致裝置生產(chǎn)量的急劇下降。而且，豆渣包含最初 存在于大豆中的不溶于熱水的所有物質(zhì)，這些物質(zhì)主要是豆奶消費(fèi)者 可能非常喜歡的纖維素，在許多情況下產(chǎn)品的飲食質(zhì)量吸引這些消費(fèi)者。
豆渣與最終產(chǎn)品的分離產(chǎn)生了另外一個(gè)問題。因?yàn)楂@得的豆奶中 可能損失大部分營(yíng)養(yǎng)成分，所以大豆中的蛋白質(zhì)一定不能和副產(chǎn)品一 起除去。為了避免蛋白質(zhì)的損失，蛋白質(zhì)必須通過(guò)增加加工溶液的堿 度來(lái)增溶。通常，所需效果可以通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)，即在粉碎用水的
溶液中加入碳酸鈉，控制該粉碎用水的pH值在8到IO之間。可是， 備料站中粉碎用水的加入和加工過(guò)程中碳酸鈉的加入顯然會(huì)導(dǎo)致增加 設(shè)備建設(shè)和管理的費(fèi)用以及各種不定的生產(chǎn)費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種用于生產(chǎn)豆奶粉的方法，在生產(chǎn)過(guò)程中該方 法不會(huì)表現(xiàn)出上述與除去不溶殘?jiān)嚓P(guān)的缺點(diǎn)。
本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)在于可相當(dāng)大程度上增加提取性能，即增加從 一確定量的原料中可以得到的最終產(chǎn)品的量。
本發(fā)明另 一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于可將豆渣的處理費(fèi)用減到零。
上述方法的另 一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于不必要用碳酸鈉來(lái)保證最終產(chǎn)品中的
高水平的蛋白質(zhì)含量值。
本發(fā)明方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于生產(chǎn)的豆奶中纖維素含量高。 用本方法得到的豆奶粉的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于和用現(xiàn)有技術(shù)得到的產(chǎn)
品相比，本發(fā)明得到的產(chǎn)品具有較好的水溶性和在水溶液中的穩(wěn)定性。
進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于可減少設(shè)備的能源費(fèi)用，尤其是與需要生產(chǎn)豆 奶粉相關(guān)的能源費(fèi)用。


參考以下附圖通過(guò)對(duì)非限制性實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明可更好地體現(xiàn)本 發(fā)明的方法的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，其中
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于生產(chǎn)豆奶粉的設(shè)備的工藝路線的簡(jiǎn)化 流程圖2是本發(fā)明的設(shè)備工藝路線的簡(jiǎn)化流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明生產(chǎn)豆奶粉的方法包括以下步驟用粉碎用水(為了使脂
氧合酶失活，溫度最好在80。C以上)將大豆粉碎，從而得到含有不溶 殘?jiān)?這些殘?jiān)鼧?gòu)成了已知提取方法中的豆渣)的漿液；干燥漿液以 得到豆奶粉。在均質(zhì)化漿液的步驟和干燥漿液的步驟之間進(jìn)行漿液的 均質(zhì)化步驟。在進(jìn)行均質(zhì)化漿液的步驟和千燥漿液的步驟之前不需要 從中分離不溶殘?jiān)牟襟E。如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，豆奶粉可以通 過(guò)在豆奶生產(chǎn)處理下游進(jìn)行的干燥處理獲得。在本發(fā)明的方法中，豆 奶的生產(chǎn)方法不完整，沒有從不溶性殘?jiān)?豆渣的纖維廢料)中分離 液體。毫無(wú)疑問，除去豆渣是普通豆奶生產(chǎn)方法的基本步驟。不包括 該步驟必定會(huì)使最終的液體產(chǎn)品中懸浮纖維雜質(zhì)，這一方面將使物質(zhì) 通過(guò)后續(xù)的設(shè)備的運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜，并且在任何情況下都不會(huì)被最終消 費(fèi)者接受。由于最終產(chǎn)品為粉末形式，因此在本發(fā)明的方法中，這個(gè) 步驟不必要。特殊的均質(zhì)化步驟使產(chǎn)品中懸浮的不溶性殘?jiān)纸猓瑥?而，可以進(jìn)行隨后的使用噴霧干燥器的干燥步驟，這樣將獲得很容易 溶解到水中的粉末狀產(chǎn)品。均質(zhì)化漿液的步驟將不溶殘?jiān)?懸浮在漿 液中的固體顆粒)的直徑減少至小于lOjiim。通常，得到的顆粒直徑 在0.5pm至2pm之間，這樣直徑的顆?？梢孕纬赡z體7jC溶液。
有利地，粉碎大豆種子的步驟包括使?jié){液微粉化的步驟，在該步 驟中，懸浮在漿液中的不溶殘?jiān)睆綔p小到等于或小于80pm，以促 進(jìn)隨后的均質(zhì)化步驟。在所述實(shí)施例中，該直徑在50pm到80jtm之 間。
盡管有了均質(zhì)化，但沒有除去不溶殘?jiān)膰婌F干燥產(chǎn)品在能源方 面費(fèi)用相當(dāng)高。為了減少噴霧費(fèi)用，本發(fā)明的方法包括在干燥漿液的 步驟之前的濃縮步驟。該濃縮步驟可以在均質(zhì)化步驟之前或之后進(jìn)行， 優(yōu)選地，對(duì)已經(jīng)均質(zhì)化的產(chǎn)品進(jìn)行濃縮步驟。該濃縮步驟表示使?jié){液 中的固體濃度從均質(zhì)化產(chǎn)品中的15%到20%之間增加至25%和35% 之間。
本方法還包括熱處理漿液以使大豆中的胰蛋白酶抑制劑失活的步 驟。胰蛋白酶抑制劑可損害人體健康并且在粉碎后用熱處理使它們失 活的方法是普遍的方法。通過(guò)使用蒸發(fā)器以實(shí)現(xiàn)前面提到的濃縮漿液
的步驟，設(shè)備內(nèi)部達(dá)到的溫度獲得減少水溶液的量和使抑制劑失活的 雙重效果。
本發(fā)明的方法進(jìn)一步包括在干燥步驟之前的漿液脫氣步驟，這個(gè) 步驟的主要目的在于除去可能危及最終產(chǎn)品外觀品質(zhì)和有機(jī)品質(zhì)的氣 體。
和現(xiàn)有技術(shù)的方法一樣，除了包括上述的步驟外，本發(fā)明的方法 還包括一 系列制備待粉碎的大豆以及與粉碎用水混合的必須步驟。為
此，在用粉碎用水粉碎大豆的步驟之前，所述方法包括下列步驟對(duì) 大豆脫殼和使大豆在至少部分充滿再水化用水的再水化器內(nèi)部再水 化。這兩個(gè)步驟通過(guò)下面的已知方法進(jìn)行。
優(yōu)選地，本發(fā)明的方法包括至少一個(gè)與再水化大豆的步驟同時(shí)進(jìn) 行的大豆清洗循環(huán)。最好在一次至三次之間的所述清洗循環(huán)包括將清 洗水引入到再水化器內(nèi)，然后將清洗水排出，從而使大豆在再水化器 內(nèi)運(yùn)動(dòng)的步驟。在該方法的優(yōu)選實(shí)施例中，在清洗循環(huán)過(guò)程中，再水 化器中的過(guò)量水通過(guò)至少一個(gè)溢流管排出，同時(shí)在低于溢流管的水平 處將清洗水引入到再水化器中，這樣，引入的水流過(guò)再水化器內(nèi)靜止 的大豆并使它們運(yùn)動(dòng)。所述清洗循環(huán)保證了將與大豆混雜的塵土、殘 余豆殼以及其它外來(lái)雜物完全除去，同時(shí)也將不需要的水溶性物質(zhì)除 去，例如大豆種子混合物中的糖和色素。
由于粉碎用水與待粉碎大豆以正確的比例混合(大豆與水的質(zhì)量 比必須為約1/4，對(duì)于相似方法的豆奶生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，需要的比例為1/6) 對(duì)于最終產(chǎn)品的質(zhì)量非常重要，因此這里描述的方法包括以下步驟 獲取控制值，所述控制值與在粉碎大豆步驟中每單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的漿 液的質(zhì)量成比例；基于所述控制值逆向地控制加入到大豆中的粉碎用 水和大豆之間的比例。所述控制值通過(guò)質(zhì)量流量計(jì)讀取，利用獲取的 數(shù)值，考慮到粉碎用水的質(zhì)量流量已知并恒定，可以分批引入大豆。
為了實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟，需要這樣的設(shè)備，該設(shè)備包括至少 一個(gè)粉碎裝置la， lb， lc，所述粉碎裝置la, lb， lc包括粉碎機(jī)， 用于將大豆和粉碎用水一起粉碎，從而獲得包括不溶殘?jiān)臐{液；以及至少一個(gè)漿液干燥裝置3，所述漿液干燥裝置包括設(shè)置在粉碎裝置 下游的噴霧干燥器。所述設(shè)備還包括至少一個(gè)用于漿液的均質(zhì)化裝置 2，該均質(zhì)化裝置包括設(shè)置在至少一個(gè)粉碎裝置la， lb， lc下游的并 且在干燥裝置3上游的均化器。在所述實(shí)施例中，在至少一個(gè)粉碎裝 置la， lb， lc和干燥裝置之間不需插入另外的用于分離漿液中的不溶 殘?jiān)难b置(圖2中的裝置5 ),該裝置(可選擇地包括分離析器或者 是離心分離器)在現(xiàn)有技術(shù)中總是存在的。
優(yōu)選地，粉碎裝置至少有兩個(gè)，并且可以包括第三粉碎裝置，該 第三粉碎裝置包括微粉研磨機(jī)，該微粉研磨機(jī)預(yù)先設(shè)置以減少懸浮在 漿液中的直徑等于或小于50pm的不溶殘?jiān)?br> 在優(yōu)選實(shí)施例中，粉碎裝置有三個(gè)，并且串聯(lián)設(shè)置， 一個(gè)接著一 個(gè)排列。笫一粉碎裝置la包括轉(zhuǎn)筒預(yù)粉碎機(jī)，設(shè)置在第一粉碎裝置下 游的第二粉碎設(shè)備lb包括膠體粉碎機(jī)。這兩個(gè)粉碎裝置通常用于豆奶 的生產(chǎn)，并能夠產(chǎn)生具有懸浮的不溶殘?jiān)漠a(chǎn)品，這些殘?jiān)闹睆皆?150pm到300pm之間。不同于現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備，在本發(fā)明的設(shè)備中， 從研磨機(jī)出來(lái)的漿液被引入均化器中而不需要事先除去不溶殘?jiān)５?是，進(jìn)入到均化器中的產(chǎn)品不能包括直徑大于50nm的殘?jiān)?。為了進(jìn) 一步使液體經(jīng)歷均質(zhì)化處理來(lái)精煉液體，因此該設(shè)備包括在前面兩個(gè) 粉碎裝置下游的第三粉碎裝置lc，該第三粉碎裝置lc包括微粉研磨 機(jī)，該微粉研磨機(jī)使懸浮殘?jiān)秶?0pm到5(Him之間。在現(xiàn)有技 術(shù)設(shè)備中不存在第三粉碎裝置lc，因此它是本發(fā)明的特有裝置，它能 夠使處理液體從研磨處理到均質(zhì)化裝置2過(guò)渡。
為了完成上述的在千燥產(chǎn)品前濃縮產(chǎn)品的步驟，該設(shè)備最好具有 包括蒸發(fā)器的濃縮裝置4。盡管雙效、三效和四效蒸發(fā)器可有利地用 于大流量工藝線中，但是該蒸發(fā)器最好是單效蒸發(fā)器。濃縮設(shè)備4包 括至少一個(gè)連接到蒸發(fā)器上的用于除去可冷凝蒸氣的第一泵和至少一 個(gè)連接在蒸發(fā)器上的用于除去不可冷凝氣體的笫二泵。優(yōu)選地，第一 泵最好是離心泵并且與用于回收處理水的冷凝槽相連接。上述的漿液 脫氣步驟可以通過(guò)第二泵來(lái)完成。從上述方法的說(shuō)明中可以看出，濃 縮設(shè)備4可以設(shè)置在均質(zhì)裝置2的上游或下游。
該設(shè)備最好包括至少一個(gè)設(shè)置在至少一個(gè)粉碎裝置la, lb， lc 下游的補(bǔ)償罐6。這個(gè)罐最好直接位于濃縮裝置4的上游。
另外，該設(shè)備包括用于準(zhǔn)備研磨大豆種子的裝置，這些裝置包括 至少一個(gè)脫殼設(shè)備7和至少一個(gè)再水化裝置8,該再水化裝置8包括 預(yù)先設(shè)置以暫時(shí)容納大豆種子和再水化用水的再水化器。這些裝置顯 然設(shè)置在至少一個(gè)粉碎裝置la， lb, lc的上游。
如上文所述，在逆向地獲得粉碎用水和大豆種子之間的比例的控 制值的步驟的描述中，本發(fā)明的設(shè)備包括質(zhì)量流量計(jì)，該質(zhì)量流量計(jì) 設(shè)置在至少一個(gè)粉碎裝置la， lb, lc中的一個(gè)的出口處，并預(yù)先設(shè)置 以產(chǎn)生用于控制進(jìn)入粉碎設(shè)備la， lb， lc中的粉碎用水和再水化的大 豆種子之間的比例的信號(hào)。顯然，上述各種工藝裝置通過(guò)用于材料的 連接和輸送的裝置相互連接。
權(quán)利要求
1、一種用于生產(chǎn)豆奶粉的方法，包括下述步驟用粉碎用水濕法粉碎大豆以獲得包括不溶殘?jiān)臐{液；以及干燥所述漿液以獲得豆奶粉；其特征在于，在粉碎大豆的步驟和干燥漿液的步驟之間具有均質(zhì)化漿液的步驟；不需要進(jìn)行在先的將不溶性殘?jiān)c漿液分離的步驟而進(jìn)行所述干燥漿液的步驟。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，粉碎大豆的步驟包 括使?jié){液微粉化的步驟，在該使?jié){液微粉化的步驟中，漿液中的不溶 性殘?jiān)闹睆綔p小到等于或小于8(Hun。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，粉碎大豆的步驟包 括使?jié){液微粉化的步驟，在該使?jié){液微粉化的步驟中，漿液中的不溶 性殘?jiān)闹睆綔p小到50|am至80pm之間。
4、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述均質(zhì)化 漿液的步驟使?jié){液中的不溶性殘?jiān)闹睆綔p少到小于10nm。
5、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，該方法還包 括在所述干燥漿液的步驟之前的濃縮漿液的步驟。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述濃縮漿液步 驟的過(guò)程中，漿液的固體濃度達(dá)到25%和35%之間。
7、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述方法還 包括熱處理漿液熱的步驟，以滅活大豆中的胰蛋白酶抑制劑。
8、 根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 在所述干燥漿液的步驟之前的使?jié){液脫氣的步驟，。
9、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述方法還 包括在所述用粉碎用水粉碎大豆的步驟之前的以下步驟使大豆脫殼； 將再水化器內(nèi)部的大豆再水化，其中，所述再水化器被至少部分地充 滿再水化用水。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 與大豆的再水化步驟同時(shí)進(jìn)行的至少 一 次大豆清洗循環(huán)，所述清洗循 環(huán)包括步驟將清洗水引入到再水化器中；將清洗水從再水化器中排 出，從而確定引入到再水化器中的大豆的運(yùn)動(dòng)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 下述步驟獲取控制值，所述控制值與在粉碎大豆的步驟中每單位時(shí) 間內(nèi)生產(chǎn)的漿液的質(zhì)量成比例；逆向地控制加入到大豆中的粉碎用水 和大豆之間的比例，所述比例基于所述控制值。
12、 一種用于生產(chǎn)豆奶粉的設(shè)備，包括至少一個(gè)粉碎裝置，所 述粉碎裝置包括用于用粉碎用水粉碎大豆以獲得包括不溶性殘?jiān)臐{ 液的粉碎機(jī)；和至少一個(gè)漿液干燥裝置，所述漿液干燥裝置包括設(shè)置 在所述粉碎裝置下游的噴霧干燥器，其特征在于，所述用于生產(chǎn)豆奶 粉的設(shè)備包括至少一個(gè)漿液均質(zhì)化裝置(2),所述漿液均質(zhì)化裝置包 括設(shè)置在所述粉碎裝置(la，lb，lc)下游的均質(zhì)器，在所述至少一個(gè) 粉碎裝置(la， lb， lc )和所述干燥之間(3 )之間沒有用于將不溶性殘 渣與漿液分離的裝置。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述粉碎裝置(la， lb，lc)至少為兩個(gè)，其中一個(gè)為第三粉碎裝置(lc),該第三粉碎裝 置(lc)包括微粉研磨機(jī)，該微粉研磨機(jī)預(yù)先設(shè)置以將所述漿液中的 不溶性殘?jiān)闹睆綔p少為等于或小于50pm。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述粉碎裝置(la， lb，lc)為三個(gè)，其中，第一粉碎裝置(la)包括轉(zhuǎn)筒預(yù)粉碎機(jī)，第二 粉碎裝置(lb)包括膠體粉碎機(jī)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征 在于，其包括至少一個(gè)濃縮裝置(4),所述濃縮裝置包括設(shè)置在所述 干燥裝置(3)上游的蒸發(fā)器。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述濃縮裝置包 括至少一個(gè)連接到所述蒸發(fā)器上的用于除去可冷凝蒸氣的第一泵和至 少一個(gè)連接到所述蒸發(fā)器上的用于除去不可冷凝氣體的第二泵。
17、 根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的設(shè)備，其特征在于，其包括至 少一個(gè)設(shè)置在所述至少一個(gè)粉碎裝置(la， lb， lc)的下游的補(bǔ)償罐(6)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求12至17中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征 在于，其包括至少一個(gè)脫殼裝置(7)和至少一個(gè)再水化裝置(8)，所 述再水化裝置包括預(yù)先設(shè)置以暫時(shí)容納大豆和再水化水的再水化器， 所述脫殼裝置(7)和再水化裝置(8)設(shè)置在至所述少一個(gè)粉碎裝置(la，lb，lc)的上游。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，其包括設(shè)置在所 述至少一個(gè)粉碎裝置(la,lb，lc)中的一個(gè)的出口處的質(zhì)量流量計(jì)，該 質(zhì)量流量計(jì)預(yù)先設(shè)置以產(chǎn)生用于控制到達(dá)所述至少一個(gè)粉碎裝置(la， lb， lc )的粉碎用水與再水化大豆之間的比例的信號(hào)。
全文摘要
一種用于生產(chǎn)豆奶粉的方法，包括下述步驟用粉碎用水濕法粉碎大豆以獲得漿液；以及均質(zhì)化漿液以獲得豆奶粉。不需要進(jìn)行在先的將不溶性殘?jiān)c漿液分離的步驟而進(jìn)行均質(zhì)化漿液的步驟和干燥漿液的步驟。
文檔編號(hào)A23C11/10GK101352220SQ20081013006
公開日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月26日
發(fā)明者A·拉扎里, R·卡泰利 申請(qǐng)人:Cft有限公司