專利名稱：一種處理豆類的方法及處理后的豆類粉末和豆類液體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種使用特殊酵素處理大豆的方法，尤其是包含利用曲霉菌屬所產(chǎn)生的果膠酶(如米曲菌產(chǎn)生的果膠甲酯分解酶(pectinmethylesterase)、或黑曲霉產(chǎn)生的果膠反排除酶(pectintranseliminase)、聚半乳糖醛酸酶(poligalacturonase)和果膠酯酶(pectinesterase)，或棘孢曲霉產(chǎn)生的β-葡聚糖酵素(betagluconase，endo-1，3(4)-))有效分離大豆細(xì)胞的方法，此外，本發(fā)明還提供一種借助上述處理方法所得的大豆粉末和/或大豆液體。
背景技術(shù)：
大豆屬于一種豆科植物，換言之，豆莢、扁豆、雞豆、豌豆等皆以其含有高營養(yǎng)蛋白、高纖維、維生素、礦物質(zhì)、植物固醇、皂素、卵磷脂和一種優(yōu)質(zhì)的血脂(是指含少量飽和脂肪酸、大量單一和聚合不飽和脂肪酸，尤其是當(dāng)Omega-6和Omega-3間保持一種良好比例時含有上述成分)而引起注目。同時，大豆還含有植物激素(植物荷爾蒙)，即為人所熟知的異黃酮。
此外，大豆本身也是一種高營養(yǎng)成分的食物，可供給生命的不同階段所需，并可預(yù)防多種疾病，例如心血管疾病、癌癥、糖尿病、肥胖、骨質(zhì)疏松，甚至還能緩解更年期癥狀。至于心血管疾病，大豆中的多種營養(yǎng)素(異黃酮、蛋白質(zhì)、纖維素、脂肪酸、植物固醇和皂素)對人體皆有良好的影響，比如可降低血液中膽固醇、三酸甘油脂及低密度脂蛋白的含量(低密度脂蛋白-負(fù)責(zé)累積血管內(nèi)的膽固醇)和增加血液中高密度脂蛋白的含量(高密度脂蛋白向來以其屬于“好的膽固醇”為人所熟知)，除可降低高血壓患者的動脈壓，還具有抗氧化劑的功效。
雖然大豆對許多族群(兒童、成人、運(yùn)動員和年長者)而言，都是一種優(yōu)質(zhì)的食物，但仍以婦女為主要的受益者。與蛋白質(zhì)一樣，異黃酮也是存在大豆中的營養(yǎng)成分，其可借助減少人體的鈣質(zhì)流失防止因骨質(zhì)流失造成的骨質(zhì)疏松。同時有助于平衡女性體內(nèi)雌性激素的活性，進(jìn)而能緩解更年期癥狀。
大豆的其它特征在于其可降低疾病發(fā)展成癌癥的可能性，雖然許多研究仍不斷致力于研究分析大豆對于預(yù)防癌癥的功效，然而，某些因素已可讓人相信，食用大豆對于該病的預(yù)防是具有正面效果的。亞洲國家是大豆的主要消費(fèi)區(qū)，而該地區(qū)的乳癌罹患率低于其它國家五到八倍。
關(guān)于大豆因含有抗?fàn)I養(yǎng)因子而限制了本身用途的事實(shí)，已被加以描述。其中最重要、最廣泛的抗?fàn)I養(yǎng)因子研究是關(guān)于胰蛋白酶抑制劑的研究。這些抗?fàn)I養(yǎng)因子表現(xiàn)出對于抑制光解酵素(photolytic enzyme)所具有的特異性，進(jìn)而減少了對于營養(yǎng)蛋白的消化。因此，為了提升大豆及其產(chǎn)品的營養(yǎng)價值，加熱處理使光解酵素去活化是必要的。
除了以上所言，大豆的另一個缺點(diǎn)是質(zhì)地堅(jiān)硬，造成其對于人體的消化吸收系數(shù)極小，因此，大豆加工在食品工業(yè)具有一定的重要性。
另一個很重要的原因，就是大豆細(xì)胞裂開時，一種存在于大豆的、為人所熟知的脂質(zhì)氧化酶會釋放出來，當(dāng)此種酵素遇上脂肪酸(聚合不飽和脂肪酸)，就會產(chǎn)生揮發(fā)性化合物；而這也就是大豆衍生產(chǎn)品都帶有不好聞的豆腥味的主因。以往多致力于使用由機(jī)械式粉碎大豆或大豆餅得來的豆粉，然而，由于粉碎成粉末的過程中會破壞大豆細(xì)胞，而產(chǎn)生不好的味道，因此，經(jīng)常會使各種大豆產(chǎn)品都帶著不好聞的豆腥味，由于這些豆腥味，即使將大豆粉末添加至其它食物時，也影響了該食物的原味，因而會限制大豆粉末作為營養(yǎng)添加物的應(yīng)用范圍和添加量。雖然從豆餅萃取蛋白質(zhì)常用于加工食品，但同樣也會因其豆腥味而使應(yīng)用范圍受到限制。
舉例來說，日本公開案第61-219347號[KOKAI]揭露一種分解自大豆的產(chǎn)品及其制造方法，該方法包含下列步驟大豆粉碎成粉末狀；加水至粉末成泥漿；于60-100℃加熱5-180分鐘，并在100-800kg/cm2的高壓下使此加熱泥漿均質(zhì)化；最后利用一種由桿狀菌產(chǎn)生的中性分解酵素(可破壞蛋白質(zhì)與勝肽之間的勝肽鍵的一種酵素)，對所述均質(zhì)大豆泥漿進(jìn)行水解；之后，將水解后的終產(chǎn)物加熱、保持溫度一段時間，以便去除中性分解酵素的活性；并借助干燥粉碎以獲得分解自大豆的產(chǎn)物。
按照所述的方法，所有的大豆構(gòu)成成分都能被利用，同時，人體消化吸收的系數(shù)也可有所改善。然而，一旦大豆細(xì)胞在粉碎階段和高壓均質(zhì)化處理的過程中遭到破壞，味道不佳的問題仍然經(jīng)常存在于大豆衍生產(chǎn)品中，也同時存在于大豆分解產(chǎn)物中。
另一方面，日本公開案第8-89197號[KOKAI]揭露一種制造大豆加工食品的方法(如豆奶)，該方法由下列步驟所組成大豆中加入水，在室溫下(例如28℃)放置一段時間；加入原果膠酶形成混合物，攪拌此混合物將其置于室溫下持續(xù)一段時間(例如8小時)，使酵素能進(jìn)行作用，之后再進(jìn)行過濾，即可制得豆奶。
根據(jù)此方法，即可在不破壞大豆細(xì)胞組織的情況下分離大豆細(xì)胞。每個大豆單細(xì)胞細(xì)胞壁中所含的營養(yǎng)成分(如蛋白質(zhì)、脂質(zhì))都可以完整保留，因此，可解決大豆衍生產(chǎn)品所特有的氣味不佳的問題。然而，加入酵素分離大豆細(xì)胞的處理并非十分必要。最初，上述所提及的酵素處理方法在室溫下進(jìn)行，但卻有易于滋生細(xì)菌的問題，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)酵而產(chǎn)生異味和氣泡。此外，由于酵素處理時間非常長，故仍有生產(chǎn)效率過低而不適用于工業(yè)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種使用特殊酵素處理大豆的方法，該類酵素包含利用由曲霉菌屬所產(chǎn)生的果膠酶(如由米曲菌所產(chǎn)生的果膠甲酯分解酶；由黑曲霉所產(chǎn)生的果膠反排除酶、聚半乳糖醛酸酶和果膠酯酶；或由棘孢曲霉所產(chǎn)生的β-葡聚糖酵素(endo-1，3(4)-)，其能有效產(chǎn)生不具豆腥味的大豆粉末和大豆液體。此類大豆衍生產(chǎn)品的特點(diǎn)在于利用大豆其整體形式改善人體的消化吸收系數(shù)；換句話說，利用了全豆內(nèi)所含的營養(yǎng)成分。
本發(fā)明的目的還在于提供一種不具豆腥味的大豆粉末和/或大豆液體。此類大豆衍生產(chǎn)品(即大豆制品)的特色在于利用大豆其整體形式改善人體的消化吸收系數(shù)；換句話說，較全面地利用了全豆內(nèi)所含的營養(yǎng)成分。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種以使用特殊酵素為特征的大豆處理方法，其包含以下各步驟(a)清洗大豆谷粒；(b)在特定溫度下，以水浸泡大豆；(c)在水中加壓蒸煮大豆；(d)粉碎大豆谷粒；(e)冷卻步驟(d)所獲得的大豆碎粒；(f)加入水和由曲霉菌屬所產(chǎn)生的果膠酶對大豆碎粒進(jìn)行酵素處理，該酵素會分離大豆碎粒形成泥漿混合物，將此混合物維持在特定溫度與pH值下，并以低速攪拌一定時間；(g)將(f)步驟所獲得的大豆泥漿加熱處理，以去除大豆中所含的果膠酶活性；以及(h)借助粉碎機(jī)粉碎大豆泥漿，以獲得加工處理過的大豆液體。
本發(fā)明還提供另一種以使用特殊酵素為特征的大豆處理方法，其包含以下步驟(a)分離大豆谷粒外殼；(b)粉碎大豆谷粒外殼；(c)清洗大豆谷粒；(d)在特定溫度下，以水浸泡大豆；(e)在水中加壓蒸煮大豆；(f)粉碎大豆谷粒；(g)冷卻由步驟(e)所獲得的大豆碎粒；(h)加入水和由曲霉菌屬所產(chǎn)生的果膠酶對大豆碎粒進(jìn)行酵素處理，該酵素會分解大豆碎粒形成泥漿混合物，并將此混合物維持在特定溫度、pH值下，以低速攪拌一定時間；(i)借助加熱所述步驟(h)所獲得的大豆泥漿，以去除大豆中所含的果膠酶活性；(j)將從步驟(b)所獲得的大豆外殼粉碎后，混入大豆泥漿；(k)以粉碎機(jī)粉碎大豆泥漿，以獲得加工處理過的大豆液體。
上述的去殼步驟優(yōu)選是用去殼機(jī)分離大豆谷粒外殼，粉碎步驟優(yōu)選是用磨粉機(jī)進(jìn)行粉碎。
優(yōu)選，本發(fā)明的所述方法為可進(jìn)一步將獲得的大豆液體經(jīng)噴霧干燥制成大豆粉末；也可進(jìn)一步包含將處理過的大豆粉末制成顆粒。
與所述各種現(xiàn)有技術(shù)性相比較，本發(fā)明的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)1.利用由曲霉菌屬所產(chǎn)生的果膠酶(如由米曲菌所產(chǎn)生的果膠甲酯分解酶；由黑曲霉所產(chǎn)生的果膠反排除酶、聚半乳糖醛酸酶和果膠酯酶；或由棘孢曲霉所產(chǎn)生的β-葡聚糖酵素(endo-1，3(4)-))可以在短時間內(nèi)分離大豆細(xì)胞。此外，目前由此種方法分離大豆細(xì)胞，減少細(xì)胞膜與細(xì)胞壁的破壞，保持存在于分離后細(xì)胞膜內(nèi)和細(xì)胞壁的蛋白質(zhì)與脂質(zhì)成為安定型，因而能獲取品質(zhì)非常高的大豆單細(xì)胞。
2.除室溫以外，在特定溫度下進(jìn)行酵素處理，即可避免因使用根霉菌、桿狀菌或類似微生物所產(chǎn)生的酵素所導(dǎo)致的細(xì)菌滋生，因此，酵素處理仍有助于獲取新鮮的大豆單細(xì)胞。
3.相較于用于相同技術(shù)領(lǐng)域的酵素，由曲霉菌屬所產(chǎn)生的果膠酶(如由米曲菌所產(chǎn)生的果膠甲酯分解酶；由黑曲霉所產(chǎn)生的果膠反排除酶、聚半乳糖醛酸酶和果膠酯酶；或由棘孢曲霉所產(chǎn)生的β-葡聚糖酵素(endo-1，3(4)-)皆具有優(yōu)選的成本效益比。
4.添加生育酚可防止脂質(zhì)氧化作用(腐敗)，有助于獲得一個感官和品質(zhì)上都較為優(yōu)良的產(chǎn)物。
5.為了確保理想的泥漿包含有顆粒變小了的豆殼，大豆泥漿經(jīng)粉碎機(jī)粉碎而干燥成豆粉，如此大豆外殼、子葉所含營養(yǎng)份均能保留于泥漿中。
6.同樣地，為了將大豆外殼和子葉的營養(yǎng)成份保留在大豆泥漿中，透過清洗前將大豆谷粒的外殼先行分離(例如脫殼機(jī))之后，再將外殼送進(jìn)粉碎機(jī)進(jìn)行磨碎，降低外殼顆粒粒度，將粉碎后的外殼于進(jìn)行酵素處理前，重新加回泥漿中。


圖1利用本發(fā)明的大豆處理方法所制得的大豆粉末，其為在水中攝得的一光學(xué)顯微照片(10X目鏡/10X物鏡＝100X放大)；圖2利用本發(fā)明的大豆處理方法所制得的大豆粉末，其為在水中攝得的另一光學(xué)顯微照片(10X目鏡/10X物鏡＝100X放大)；圖3利用本發(fā)明的大豆處理方法所制得的大豆粉末，其為在水中攝得的又一光學(xué)顯微照片(10X目鏡/10X物鏡＝100X放大)；圖4利用傳統(tǒng)大豆處理方法所制得的全豆粉(integral soy flour)，其為在水中攝得的光學(xué)顯微照片(10X目鏡/10X物鏡＝100X放大)；圖5利用傳統(tǒng)大豆處理方法所制得的全豆粉，其為在水中攝得的另一光學(xué)顯微照片(10X目鏡/10X物鏡＝100X放大)；圖6利用大豆蛋白所制得的飲料的光學(xué)顯微照片(10X目鏡/10X物鏡＝100X放大)；圖7利用大豆萃取物所制得的飲料的光學(xué)顯微照片(10X目鏡/10X物鏡＝100X放大)；圖8大豆胚芽的光學(xué)顯微照片(10X目鏡/10X物鏡＝100X放大)。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，其為根據(jù)本發(fā)明的使用酵素進(jìn)行大豆處理方法的詳細(xì)敘述，但不限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。
首先，利用谷物清洗機(jī)以流動水清洗一定數(shù)量的大豆，再將其浸泡水中。清洗階段也可利用水蒸氣來清洗通過管柱內(nèi)螺旋輸送機(jī)的谷粒，而所述管柱可沿著其長度借著鉆孔射出的蒸汽來達(dá)成清洗。此種方法可應(yīng)用于因土壤色素緊密粘附于大豆外殼而導(dǎo)致大豆色澤灰暗的情形；在利用水蒸氣清洗的過程中，可去除殘留的土壤色素，同時能夠使大豆外殼的顏色變淡，附帶也能使大豆泥漿和大豆粉末的顏色變淡。
在浸泡階段供給大豆足量的水份可使后來的酵素處理過程容易進(jìn)行，而此步驟在40℃-80℃下，進(jìn)行浸泡處理2-6小時；優(yōu)選在60℃下，進(jìn)行浸泡處理4小時。
若有需要，其后描述的酵素處理過程中的含有少量酵素的水，也可用于浸泡階段。
然后，以水煮滾大豆，蒸煮的階段是去除脂質(zhì)氧化酶(大豆中所含的酵素)的活性，并可借助蒸煮利用大豆中抗?fàn)I養(yǎng)因子熱變性(thermaldenaturizing)而改善人體的消化吸收系數(shù)。此外，此階段可軟化大豆細(xì)胞內(nèi)的質(zhì)地，以便使酵素處理過程易于進(jìn)行。蒸煮階段是在加壓情況下，于110-130℃下蒸煮10-30分鐘；優(yōu)選在120℃下蒸煮20分鐘；而加壓范圍在0.05-0.25MPa，更優(yōu)選在0.1MPa。
蒸煮后，進(jìn)行粉碎階段?；诮档痛蠖诡w粒的大小可增加其表面積的目的，在蒸煮大豆之后，將大豆放入粉碎機(jī)，這個粉碎的加工階段對于之后更有效率的酵素處理過程是很重要的。
并可選擇性地在大豆泥漿中添加生育酚，以防止大豆脂質(zhì)的氧化；其所添加的量則可依大豆脂質(zhì)含量的不同，于100～400ppm范圍內(nèi)調(diào)整。不過，生育酚也可于浸泡階段時和酵素處理后，添加于水中。
之后的冷卻階段是在一特定的溫度下進(jìn)行，而該溫度取決于具體的酵素的種類；冷卻后，添加水和由曲霉菌屬所產(chǎn)生的特定酵素。
本發(fā)明酵素處理過程中所使用的酵素為一種果膠酶，由曲霉菌屬所產(chǎn)生。當(dāng)大豆冷卻到一特定的溫度時，將水和果膠酶加入大豆泥漿中成為一混合物，繼而將大豆冷卻至30-70℃。
為避免大豆中所含的營養(yǎng)成分流失(例如蛋白質(zhì))，最好能再利用酵素處理過程中浸泡時所殘留的水。優(yōu)選，在進(jìn)行酵素處理前，加入與大豆重量等量的水；在浸泡階段前，果膠酶添加的量則約占大豆重量的0.05-0.5％。
在酵素處理過程中，將所述混合物維持在30-70℃，攪拌10-60分鐘。此外，一旦果膠酶在pH值3.5-7.0間顯現(xiàn)出高度活性時，即可在沒有阻斷劑(blocking agent)存在的情況下進(jìn)行酵素處理。
在酵素處理過程中，果膠酶有效作用于原果膠(protopectine)，由于果膠使大豆細(xì)胞相互結(jié)合，因此，果膠酶可有效分離大豆細(xì)胞而不損及細(xì)胞壁。
本發(fā)明的一個具體實(shí)施例中，用于酵素處理的果膠酶是果膠甲酯分解酶，其由米曲菌(Aspergillus oryzae)所產(chǎn)生。當(dāng)大豆冷卻到一特定的溫度后，將水和果膠甲酯分解酶加入大豆泥漿中成為一混合物。其中，大豆冷卻到30-60℃間；優(yōu)選冷卻在40℃下進(jìn)行。
為避免大豆中所含的營養(yǎng)成分流失(例如蛋白質(zhì))，最好能再利用酵素處理過程中浸泡時所殘留的水。優(yōu)選，在進(jìn)行酵素處理之前，加入與大豆重量等量的水；而果膠甲酯分解酶的添加量則約每公斤大豆添加1-3ml，優(yōu)選每公斤大豆添加2ml的果膠甲酯分解酶。
為完成酵素處理過程，將所述混合物維持在30-60℃，攪拌10-40分鐘；優(yōu)選在40℃，攪拌30分鐘。初次實(shí)驗(yàn)中確認(rèn)在40℃時，果膠甲酯分解酶具有最大活性。此外，一旦果膠甲酯分解酶在pH值為3.5-7.0時活性漸增(優(yōu)選在pH值6.0-7.0)，且可能在酵素處理過程中，不須使用阻斷劑。
本發(fā)明的另一個具體實(shí)施例中，用于酵素處理的所述特定酵素是由黑曲霉(Aspergillus Niger)所產(chǎn)生的果膠反排除酶、聚半乳糖醛酸酶和果膠酯酶。當(dāng)大豆冷卻到一特定的溫度后，將水和果膠反排除酶、聚半乳糖醛酸酶和果膠酯酶加入大豆泥漿中成為一混合物。其中，大豆冷卻到40-65℃；優(yōu)選冷卻到55℃下。
為避免大豆中所含的營養(yǎng)成分流失(例如蛋白質(zhì))，最好能再利用酵素處理過程中浸泡時所殘留的水。優(yōu)選情況是，在進(jìn)行酵素處理之前，加入與大豆重量等量的水；而果膠反排除酶、聚半乳糖醛酸酶和果膠酯酶的添加量則約每公升大豆泥漿添加0.2-2ml，優(yōu)選每公升大豆泥漿添加0.5ml。
在酵素處理過程中，將所述混合物維持在40-65℃，攪拌15-45分鐘；優(yōu)選在55℃，攪拌30分鐘。初次實(shí)驗(yàn)中確認(rèn)在55℃時，果膠反排除酶、聚半乳糖醛酸酶和果膠酯酶具有最大活性。此外，果膠反排除酶、聚半乳糖醛酸酶和果膠酯酶在pH值為3.5-7.0時活性漸增；優(yōu)選為pH值4.5。
在本發(fā)明的另一個具體實(shí)施例中，用于酵素處理的特定酵素是由棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)所產(chǎn)生的β-葡聚糖酵素(endo-1，3(4)-)。當(dāng)大豆冷卻到一特定的溫度后，將水和β-葡聚糖酵素(endo-1，3(4)-)加入大豆泥漿中成為一混合物。其中，大豆冷卻到30-60℃；優(yōu)選在冷卻到40℃。
為避免大豆中所含的營養(yǎng)成分流失(例如蛋白質(zhì))，最好能再利用酵素處理過程中浸泡時所殘留的水。優(yōu)選，在進(jìn)行酵素處理之前，加入與大豆重量等量的水；而β-葡聚糖酵素(endo-1，3(4)-)添加的量則約占浸泡階段大豆重量的0.03-0.5％；優(yōu)選為大豆重量的0.036％。
在酵素處理過程中，將所述混合物維持在30-60℃，攪拌15-45分鐘；優(yōu)選在40℃，攪拌30分鐘。初次的實(shí)驗(yàn)中確認(rèn)在40℃時，β-葡聚糖酵素(endo-1，3(4)-)具有最大活性。此外，β-葡聚糖酵素(endo-1，3(4)-)在pH值為3.5-7.0時活性漸增；優(yōu)選為pH值6.5，且可能在酵素處理過程中，不須使用阻斷劑。
在酵素處理過程中，果膠酶可有效作用于原果膠，果膠可使大豆細(xì)胞相互結(jié)合，因此，果膠酶可有效分離大豆細(xì)胞而不損及細(xì)胞壁。
為加速所述的本發(fā)明的三個具體實(shí)施例中的酵素作用，可利用有機(jī)酸降低pH值，如檸檬酸或醋酸。
攪拌的過程需使大豆細(xì)胞不致?lián)p壞。優(yōu)選方式是在一個和緩的攪拌條件下進(jìn)行例如利用攪拌器在20-30rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌混合物，而這樣的攪拌轉(zhuǎn)速也可使酵素均勻作用于大豆細(xì)胞，同時，能夠圓滑地分離大豆細(xì)胞。經(jīng)酵素處理的結(jié)果，可獲得含有大豆單細(xì)胞的泥漿。
另外，需將大豆泥漿加熱處理以去除特殊酵素的活性，優(yōu)選約在95℃，加熱12秒。
由于外殼和果核為大豆谷粒的一部份，屬相關(guān)的營養(yǎng)來源(例如纖維質(zhì)、礦物質(zhì)和異黃酮)，因此，在形成大豆泥漿時能保留上述營養(yǎng)成分是很重要的。為了確保能獲得理想品質(zhì)的泥漿和較小的外殼顆粒，避免殘留任何大的顆粒，可將大豆泥漿進(jìn)行粉碎，再于干燥階段制成粉末。
另一個所述的大豆泥漿粉碎階段可于清洗階段前，先將大豆外殼予以分離；之后，再將外殼送進(jìn)粉碎機(jī)，即可減低大豆顆粒的大?。辉诮退靥幚砗?，將粉碎后的外殼并入大豆泥漿。
若欲獲得顏色較淺的大豆泥漿(和之后的大豆粉末)，則必須添加鈣，例如碳酸鈣和/或磷酸鈣等鈣鹽；而添加的鈣鹽總量約占大豆重量的1-3％，優(yōu)選占大豆重量的2％。
所述所獲取的大豆泥漿以粉碎干燥法進(jìn)行干燥(噴霧干燥)，即，在干燥階段使用噴霧干燥法；所使用的噴霧干燥機(jī)的進(jìn)風(fēng)溫度在190-210℃之間，而排風(fēng)溫度則在95-105℃之間，且于20～35mmHg壓力下進(jìn)行抽風(fēng)。
加工后的大豆粉末可直接作為營養(yǎng)補(bǔ)充物，例如添加于飲料或其它液體之中。在大豆加工的過程中，還可包括一改善大豆粉末的溶解度的步驟。粉末以制粒機(jī)(pelletiser)進(jìn)行加工處理，此設(shè)備可利用一空氣導(dǎo)流系統(tǒng)(airflow system)將粉末處理成懸浮狀態(tài)；當(dāng)噴霧狀的水到達(dá)制粒機(jī)的頂端，即可聚成小的粉粒；此外，在此過程中，氣流也會使受潮濕潤的粉粒干燥，此種結(jié)塊的粉粒非常容易溶于液體食物中。
另外，在完成酵素去活化的階段后獲得泥漿，即為終端的液態(tài)大豆產(chǎn)品。其中，含有分散的大豆單細(xì)胞的泥漿，而此泥漿可作為大豆液體。所述的泥漿具有一新穎的特征即使在結(jié)凍、解凍或加熱滅菌(例如在120℃下加熱20分鐘)后，大豆細(xì)胞也不會因此而損傷。
由本發(fā)明的加工處理方法所制得的大豆液態(tài)產(chǎn)品或大豆粉末，都可能作為多種食物(不管是傳統(tǒng)的或特定的食品)的原料。如同所述，大豆為一種高營養(yǎng)食物，含有高營養(yǎng)價值的豐富蛋白質(zhì)、纖維質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)以及優(yōu)質(zhì)的血脂。因此，更希望能以加工的大豆液態(tài)產(chǎn)品或大豆粉末作為有特殊營養(yǎng)需求的族群的營養(yǎng)配方，例如兒童、成人、婦女、運(yùn)動員、年長者及須治療或預(yù)防某種病變(例如心血管疾病、糖尿病、肥胖、骨質(zhì)疏松等)的個體。因?yàn)榧庸み^的大豆粉末較輕，因此在運(yùn)送上較大豆液態(tài)產(chǎn)品更為便利。另一優(yōu)點(diǎn)，大豆粉末僅藉添加水份或其它液體即可轉(zhuǎn)換成液體食物。
盡管大豆具有高營養(yǎng)價值，惟其在食物的應(yīng)用卻因大豆所散發(fā)的不好的氣味而受限，尤其是含有大豆成分的食物。然而，由于本發(fā)明所加工制成的大豆液態(tài)產(chǎn)品及大豆粉末對于人體的消化吸收系數(shù)已有所改善，且不好的氣味已不存在，因此，大豆液態(tài)產(chǎn)品和大豆粉末已可大量添加于其它食物中。例如可將本發(fā)明方法所加工制成的大豆液態(tài)產(chǎn)品和大豆粉末添加于谷棒、營養(yǎng)飲料(粉末狀或其它即食的狀態(tài))、奶類替代品(粉末狀或其它即食的狀態(tài))、擠壓成型的含鹽食品、擠壓成型的谷類薄片、餅干(甜的、成的)巧克力、面包、蛋糕、一般的意大利面和湯類，都不會產(chǎn)生豆類特有的怪味。
根據(jù)上述說明的方法，本發(fā)明可制造出加工的大豆粉末，依本發(fā)明的加工方法得到的大豆粉末的光學(xué)顯微照片如圖1、圖2和圖3所示。
圖1可觀察到數(shù)個未破裂的大豆細(xì)胞，其細(xì)胞膜無損傷，其細(xì)胞內(nèi)容物被完整保留。細(xì)胞膜的完整性可將脂質(zhì)氧化作用降至最低，脂質(zhì)氧化作用為產(chǎn)生大豆異味的主因。同時，完整的大豆可保留其內(nèi)所含的蛋白質(zhì)和其它營養(yǎng)成分，猶如將大豆完全封存一般。此種加工方法可延緩大豆產(chǎn)品的變質(zhì)，并可保留大豆細(xì)胞內(nèi)所含的水分。
圖2和圖3可觀察到一個未破裂的大豆細(xì)胞，其細(xì)胞膜無損傷，其細(xì)胞內(nèi)容物也被完整保留。
圖4可觀察到一個含有許多細(xì)胞碎片的場合，細(xì)胞破裂，細(xì)胞內(nèi)容物也釋出，這也就是腐敗氣味和味道的來源。
圖5可觀察到細(xì)胞膜破裂和細(xì)胞內(nèi)容物釋出。
圖6、圖7和圖8無法觀察到未損傷的細(xì)胞，而只能看到細(xì)胞的碎片。
實(shí)施例實(shí)施例一利用谷粒清洗機(jī)將1000kg的干燥大豆谷粒以流動水進(jìn)行清洗，并在反應(yīng)裝置中添加3000L經(jīng)處理過的水(即軟水)。之后，將純度30％的135g生育酚粉末加入1L的水中，再將此溶液加至所述反應(yīng)裝置的水中，加熱至60℃。然后，將大豆顆粒加入其中，放置4小時，并從此時起在0.1MPa壓力下，以120℃加熱20分鐘，再降溫至40℃；之后以粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，以縮減大豆顆粒的大小。然后，將大豆泥漿儲存在一個備有低轉(zhuǎn)速攪拌器的保溫槽(lined tank)，以20rpm的低轉(zhuǎn)速攪拌大豆泥漿，以便進(jìn)行酵素處理步驟。取1L的大豆泥漿，以10g純度70％的脂溶性液態(tài)生育酚加以稀釋，再將此大豆泥漿溶液重新加入至其它大豆泥漿之中。之后，再加入2L的果膠甲酯分解酶，在40℃下，以20rpm攪拌30分鐘。而為了去除酵素的活性，可以將溫度調(diào)升至95℃后，加熱12秒。再將泥漿冷卻至70℃，以粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎。將20kg的碳酸鈣加入100L的水中稀釋，加入上述粉碎后的泥漿中，將泥漿置于一儲存槽中再額外加入10g、純度70％的脂溶性液態(tài)生育酚，以進(jìn)一步稀釋大豆泥漿。
最后再將泥漿的終產(chǎn)物以噴霧干燥機(jī)制成粉末。
權(quán)利要求
1.一種使用特定酵素為特征的大豆處理方法，包含以下步驟(a)清洗大豆谷粒；(b)在特定溫度下，以水浸泡大豆；(c)在水中加壓蒸煮大豆；(d)粉碎大豆谷粒；(e)冷卻步驟(d)所獲得的大豆碎粒；(f)加入水和由曲霉菌屬所產(chǎn)生的果膠酶對大豆碎粒進(jìn)行酵素處理該酵素會分解大豆碎粒形成泥漿混合物，將此混合物維持在特定溫度與pH值下，并以低速攪拌一定時間；(g)將(f)步驟所獲得的大豆泥漿加熱處理，以去除大豆中所含的果膠酶活性；及(h)借助粉碎機(jī)粉碎大豆泥漿，以獲得加工處理過的大豆液體。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述清洗步驟是利用谷粒清洗機(jī)以流動的水清洗大豆谷粒。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述浸泡步驟是在40-80℃下浸泡2-6小時。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述蒸煮步驟是在110-130℃和0.05～0.25MPa的條件下，以蒸煮罐蒸煮10-30分鐘。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述粉碎步驟是以粉碎機(jī)粉碎大豆谷粒。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其在步驟(d)之后，進(jìn)一步包含添加生育酚的步驟。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，在浸泡步驟中，進(jìn)一步包含在浸泡步驟所生成的水中添加生育酚的步驟。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其在酵素處理后，進(jìn)一步包含添加生育酚的步驟。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述生育酚添加量是在100-400ppm之間。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述冷卻步驟的溫度取決于具體的酵素種類。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述酵素處理步驟所加入的水為浸泡步驟所殘留的水。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述酵素處理步驟是使用由米曲菌所產(chǎn)生的果膠甲酯分解酶，在30-60℃和pH值3.5-7.0的條件下，處理10-40分鐘。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述果膠甲酯分解酶添加量為每公斤大豆添加1-3ml。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述酵素處理步驟是使用由黑曲霉所產(chǎn)生的果膠反排除酶、聚半乳糖醛酸酶和果膠酯酶，在40-65℃和pH值3.5-7.0的條件下，處理15-45分鐘。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述果膠反排除酶、聚半乳糖醛酸酶和果膠酯酶添加量為每公升的大豆泥漿添加0.2-2ml。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述酵素處理步驟是使用由棘孢曲霉所產(chǎn)生的β-葡聚糖酵素，在30-60℃和pH值3.5-7.0的條件下，處理15-45分鐘。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述β-葡聚糖酵素添加量為浸泡前大豆重量的0.03-0.5％。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述酵素處理步驟的低速攪拌是以20-30rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述去活化步驟是約在95℃下，將泥漿加熱12秒。
20.如權(quán)利要求1所述的方法，其在步驟(h)之后，進(jìn)一步包含添加鈣源的步驟。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述鈣源為碳酸鈣或磷酸鈣或其混合物。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述鈣鹽添加總量約為大豆重量的1-3％。
23.如權(quán)利要求1所述的方法，其在步驟(h)之后，進(jìn)一步包含步驟(i)，是將粉碎的大豆泥漿進(jìn)行干燥，以獲得處理過的大豆粉末。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述干燥步驟是以噴霧干燥機(jī)進(jìn)行噴霧干燥。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述干燥步驟是利用抽風(fēng)，在進(jìn)風(fēng)溫度190-210℃、排風(fēng)溫度95-105℃和20-35mmHg下進(jìn)行噴霧干燥。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其在步驟(i)之后，進(jìn)一步包含將處理過的大豆粉末制成顆粒的步驟。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述制成顆粒的步驟是以制粒機(jī)將處理過的大豆粉末加工成粒；該制粒機(jī)的設(shè)備是利用空氣導(dǎo)流系統(tǒng)將粉末處理成懸浮狀態(tài)，當(dāng)噴霧狀的水到達(dá)制粒機(jī)的頂端，即可聚成小的粉粒；此外，在此過程中，氣流也會使受潮濕潤的粉粒干燥，此種結(jié)塊的粉粒非常容易溶于液體食物中。
28.一種以使用特定酵素為特征的大豆處理方法，其包含以下步驟(a)分離大豆谷粒外殼；(b)粉碎大豆谷粒外殼；(c)清洗大豆谷粒；(d)在特定溫度下，以水浸泡大豆；(e)在水中加壓蒸煮大豆；(f)粉碎大豆谷粒；(g)冷卻由步驟(e)所獲得的大豆碎粒；(h)加入水和由曲霉菌屬所產(chǎn)生的果膠酶對大豆碎粒進(jìn)行酵素處理，該酵素會分解大豆谷粒形成泥漿混合物，并將此混合物維持在特定溫度、pH值下，以低速攪拌一定時間；(i)加熱所述步驟(h)所獲得的大豆泥漿，去除大豆中所含的果膠酶活性；(j)將從步驟(b)所獲得的大豆外殼粉碎后，混入大豆泥漿；(k)以粉碎機(jī)粉碎大豆泥漿，以獲得加工處理過的大豆液體。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述去殼步驟是以去殼機(jī)分離大豆谷粒外殼。
30.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述粉碎步驟是以磨粉機(jī)進(jìn)行粉碎。
31.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述清洗步驟是利用谷粒清洗機(jī)以流動的水清洗大豆谷粒。
32.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述浸泡步驟是在40-80℃下浸泡2-6小時。
33.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述蒸煮步驟是在110-130℃和0.05～0.25MPa的條件下，在反應(yīng)裝置中蒸煮10-30分鐘。
34.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述粉碎步驟是以粉碎機(jī)粉碎大豆谷粒。
35.如權(quán)利要求28所述的方法，其在步驟(f)之后，進(jìn)一步包含添加生育酚的步驟。
36.如權(quán)利要求28所述的方法，其在浸泡步驟中，進(jìn)一步包含添加生育酚至水中的步驟。
37.如權(quán)利要求28所述的方法，其在酵素處理步驟后，進(jìn)一步包含添加生育酚的步驟。
38.如權(quán)利要求36所述的方法，其中所述生育酚添加量是在100-400ppm之間。
39.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述冷卻步驟的溫度取決于具體的酵素種類。
40.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述酵素處理步驟所加入的水優(yōu)選為浸泡步驟所殘留的水。
41.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述酵素處理步驟，其使用由米曲菌所產(chǎn)生的果膠甲酯分解酶，在30-60℃和pH值3.5-7.0的條件下，處理10-40分鐘。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述果膠甲酯分解酶添加量為每公斤大豆添加1-3ml。
43.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述酵素處理步驟使用由黑曲霉所產(chǎn)生的果膠反排除酶、聚半乳糖醛酸酶和果膠酯酶，在40-65℃和pH值3.5-7.0的條件下，處理15-45分鐘。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其中所述果膠反排除酶、聚半乳糖醛酸酶和果膠酯酶添加量為每公升的大豆泥漿添加0.2-2ml。
45.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述酵素處理步驟，其使用由棘孢曲霉所產(chǎn)生的β-葡聚糖酵素，在30-60℃和pH值3.5-7.0的條件下，處理15-45分鐘。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，其中所述β-葡聚糖酵素添加量為浸泡前大豆重量的0.03-0.5％。
47.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述酵素處理步驟的低速攪拌是以20-30rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌。
48.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述去活化步驟是在約95℃下，將泥漿加熱12秒。
49.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于將粉碎的谷粒外殼混入去活化的泥漿中。
50.如權(quán)利要求28所述的方法，其在步驟(k)之后，進(jìn)一步包含添加鈣源的步驟。
51.如權(quán)利要求50所述的方法，其中所述鈣源其為碳酸鈣或磷酸鈣或其混合物。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，其中所述鈣鹽添加總量為大豆重量的1-3％。
53.如權(quán)利要求52所述的方法，其在步驟(k)之后，進(jìn)一步包含步驟(l)，其為將粉碎的大豆泥漿進(jìn)行干燥，以獲得處理過的大豆粉末。
54.如權(quán)利要求53所述的方法，其中所述干燥階段是以噴霧干燥機(jī)進(jìn)行噴霧干燥。
55.如權(quán)利要求54所述的方法，其中所述干燥階段其利用抽風(fēng)，在進(jìn)風(fēng)溫度190-210℃、排風(fēng)溫度95-105℃和20-35mmHg下進(jìn)行噴霧干燥。
56.如權(quán)利要求53所述的方法，其在步驟(l)之后，進(jìn)一步包含將處理過的大豆粉末制成顆粒的步驟。
57.如權(quán)利要求56所述的方法，其中所述制成顆粒的步驟是以制粒機(jī)將處理過的大豆粉末加工成粒；該制粒機(jī)的設(shè)備是利用空氣導(dǎo)流系統(tǒng)將粉末處理成懸浮狀態(tài)；當(dāng)噴霧狀的水到達(dá)制粒機(jī)的頂端，即聚形成小的粉粒；此外，在此過程中，氣流也會使受潮濕潤的粉粒干燥，此種結(jié)塊的粉粒非常容易溶于液體食物中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種使用特定酵素處理大豆的方法，換言之，是使用一種由曲霉菌屬所產(chǎn)生的果膠酶(如由米曲菌所產(chǎn)生的果膠甲酯分解酶(pectinmethylesterase)；或由黑曲霉所產(chǎn)生的果膠反排除酶(pectintranseliminase)、聚半乳糖醛酸酶(poligalacturonase)和果膠酯酶(pectinesterase)；或由棘孢曲霉所產(chǎn)生的β－葡聚糖酵素(betagluconase，endo－1，3(4)－))以有效制造一種來自大豆、不具異味、可改善人體消化吸收的大豆制品；此類大豆加工制品完整地利用了大豆，即，完整地利用大豆中存在的所有營養(yǎng)素；因此，本發(fā)明還提供了一種來自大豆、不具異味、可改善人體消化吸收的大豆制品。
文檔編號A23L1/20GK1927033SQ20061012654
公開日2007年3月14日 申請日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月6日
發(fā)明者張益宗 申請人:巴西方大工商有限公司