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微波能技术在大豆脱腥工艺中的应用

发布时间:2011/11/14  点击次数:7125

一、前言
  我国大豆资源极为丰富,产品居世界前列,利用大豆作为原料加工或作为基础原料掺入食品中的“大豆食品”,已成为我国食品工业积极开发的一个新领域。把微波技术应用到大豆食品加工生产中,尤其用于大豆的脱腥生产,无论从技术*性,还是从提高食品质量方面都是具有一系列独特的优点,是一个值得开发和推广的新技术。广州帝威工业微波设备有限公司所研制成功的DWIM-20MV、DWIM-20ST 等型系列微波大豆脱腥设备,脱腥豆粉质量理化指标完全符合国家标准。其中卫生指标:大肠杆菌<30个/100g,细菌总数<2000个/g,致病菌为0。
二、微波在脱腥豆粉生产中的应用
  大豆含有一种特殊气味——豆腥味,如将未脱腥的豆粉掺入到豆奶或其它食品中,豆腥味随之带入,势必影响食品原有风味。如将大豆加工成新型脱腥豆粉,作为豆浆直接冲调饮用或掺入其它食品,具有浓郁豆香味和营养价值。下面就两种工艺生产大豆粉的质量及工艺流程的设备进行比较。
1.传统的大豆粉生产工艺:
  大豆——>浸泡——>磨浆——>滤液——>浓缩——>真空干燥(喷雾干燥)——>包装(成品)
  该工艺是将大豆先进行浸泡,使大豆膨胀,便于磨制;其二是使大豆组织中的蛋白质较易抽提出来。要注意浸泡大豆的水温、水质及用水量对大豆蛋白质的影响。经浸泡过的大豆进行磨碎,达到豆糊状,然后从豆糊状中抽提豆浆,为了充分地将豆糊中的大豆蛋白抽提出来,应掌握好添加水的水量及水温。将豆糊状中抽提的豆将进行浓缩处理,在真空状态下进行脱水烘干。制出的豆粉的细菌含量为大肠杆菌≤30个/100g,细菌总数≤19000个/g,致病菌为0。
  该工艺生产大豆粉有以下缺点:生产周期长、设备投资大、大豆利用率低、能源消耗高、劳动强度大、产品成本高。另一方面,由于采用低温干燥法,因此不能有效去除豆腥味。
2.新型的大豆生产工艺——微波干法脱腥
  新型的大豆粉(脱腥豆粉)生产采用微波技术对大豆干燥和脱腥,将传统的湿法生产工艺改为干法生产工艺,新型大豆粉生产工艺为:
  大豆——>分拣——>微波脱腥(杀菌)——>脱皮粉碎——>包装(成品)
  该工艺将大豆经分拣机分选后,置入微波场中,使大豆自身温度上升,达到脱净豆腥和杀菌的效果。为什么加热后可脱去豆腥味呢?一般认为:未受热变性的蛋白质和加热后变性的蛋白质,在分子内部结构上,特别是肽链的连结方式上有所不同,通过加热肽链成为开链状态,从致密的状态变成疏松的状态。因此蛋白质分解酶容易进入这些分子的内部结构中,从而容易被分解。脱腥后的整粒大豆经脱皮后由粉碎机磨成粉后包装。
  该工艺流程有以下特点:生产周期短、设备投资少、大豆利用率高、脱腥、能源消耗低、自动化程度高、生产成本低。
3. 结论
1)营养成分的比较(蛋白质)
  原工艺——大豆蛋白质靠水溶解的溶出量,以氮为计算方法,*高可溶出80~90%。
  新工艺——由于不用水浸泡,直接将整粒大豆脱腥后磨成粉状,除大豆皮外,全部蛋白质都予保留。
2)加热后对营养成分损失比较(蛋白质)
  大豆粉加热处理对水溶性的影响(水溶性氮占总氮的百分率)
  注:水溶性为大豆蛋白质在水溶液中溶出量,以氮计算。

处理条件

温度(℃)

时间(分)

水溶性%

无处理

——

——

75.6

干热

121

60

64.4

微波加热

100

5

65以上

高压加热

121

60

7.5

高压加热

121

10

8.8

高压加热

121

5

49.6

煮熟

100

60

15.2

  从上表可看出:蛋白质的溶解度除与加热温度和时间的关系外,还和水蒸汽的有无有很大的影响,特别是用蒸汽加热、溶解度明显下降。
  另外,表中示出的干法加热方法,其营养成分损失较少,而用微波加热时,属干法的一种,其加热时所需温度在100℃左右,加热时间在数分钟内即可起到脱腥、杀菌作用。水溶性超过65%以上。
3)经济效益
  ① 生产周期计算:原工艺泡豆时间长,常规在15~20℃水浸泡下需泡10~15个小时。豆粉生产全过程需几十个小时。
  现工艺将大豆直接进行微波加热脱腥,豆粉生产全过程约20分钟。
  ②大豆利用率:原工艺先靠水溶解出大豆的蛋白质,经磨浆浓缩后再干燥,只能利用大豆的40~60%。
  现工艺将含水10%的大豆直接加热脱腥,磨成粉状,除大豆皮外,全部利用,利用率几乎达到100%。
  ③ 设备投资(以一个小型豆粉生产线为例)
  原工艺需用蒸汽,仅购置锅炉及安装费用需几十万元,若包括浓缩设备、真空干燥设备、浸泡大豆设备等,整个工艺设备超百万元。
  现工艺全套设备投资约七十多万元(其中微波脱腥设备DWIM-20MV仅需十叁万元)。
  ④ 能源消耗
  原工艺需要能源煤、电、水。
  现工艺只需用电,及少量的设备冷却水。由于微波加热物料是将能量直接作用在物料上,由物料自身吸收微波,不需传导介质,这样大大节省能量。
4.微波大豆脱腥设备介绍
  微波大豆脱腥、以前用的较多的是频率为915MHz的微波设备、近年来,我司成功研制出2450MHz设备用于大豆脱腥。下面介绍这两种系列设备的主要技术参数:
1)
  PZ-20ST主要技术参数
  电源:380V±10%、三相四线、50Hz
  频率:915±25MHz
  额定输入视在功率:≤30KVA
  微波输出功率:20KW(连续可调)
  进出料口高度:80mm
  传送带宽度:800mm
  传送速度:0.5~5m/min
  脱水率:≥20kg/h
  外型尺寸(长×宽×高):9800×1150×2200mm
  生产量:每小时脱腥大豆200公斤左右
  该设备可以按用户需求组合成微波输出功率为40KW、60KW、80KW、100KW……系列的大豆脱腥设备,每小时脱腥大豆分别为400、600、800、1000公斤……。
2)
  PZ-20HV主要技术参数
  电源:380V±10%、三相四线、50HZ
  频率:2450±50MHz
  额定输入视在功率:≤30KVA
  微波输出功率:≥20KW(可调)
  进出料口高度:50mm
  传送带宽度:540mm
  传送速度:0.5~5m/min
  脱水率:≥20kg/h
  外型尺寸(长×宽×高):1050×980×1850mm
  生产量:每小时脱腥大豆200公斤左右
  该设备可以按用户需求组合成微波输出功率为30KW、40KW、50KW……100KW……系列的大豆脱腥设备。每小时脱腥大豆分别为300、400、500……1000公斤……。
  微波大豆脱腥设备除用于大豆的脱腥外,还可对食品、农副产品、医药等进行干燥、杀菌保鲜处理。
三、脱腥豆粉的应用范围
  用微波脱腥设备生产的脱腥豆粉除可直接冲调饮用外,还可作为基础原料掺入到其它食品中,可改变食品风味,如:
  1.用豆粉做面包时有防止淀粉老化的效果,并增加营养,改善风味。
  2.制作方便面时,掺入一定的豆粉,能起防止油透作用,节省油炸方便面用油量。
  3.小麦粉加水捏合可以出现面筋,有弹性,制造面包就是利用这种性质,这时如预先在面粉中混入大豆粉捏合,为了要制出具有相同粘弹性,需要格外加大量的水,表示大豆粉有很大的保水性。
  4.在香肠中添加大豆粉,可使油脂能够聚集在一起,改善香肠的口味。
  5.制造巧克力糖时,添加豆粉可减少甜度,在夏日巧克力也不会变软,很有咬劲。
  6.大豆蛋白是进行铁、锌强化的*良好载体之一,即大豆食品中强化铁和锌可以做为解决缺铁性贫血和锌缺乏的一种有效途径。

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