專利名稱：一種生產(chǎn)豆奶粉的方法和實現(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 牛奶的營養(yǎng)特性，因此日益受到消費者的歡迎。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，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，首先對大豆脫殼， 然后在通過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，通過將大豆浸泡預(yù)定時間使大豆再水化。然后將所得到的國 際上稱作漿液的粉碎產(chǎn)品與不溶的纖維殘渣(大豆果肉或豆渣)分離， 所述殘渣不能形成最終產(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)品可回收作為動物飼料的成分，但 是在這個部分因為需求遠(yuǎn)比供給小，所以在設(shè)備加工末期大豆果肉的 處理費用常常成為生產(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)量吸引這些消費者。
豆渣與最終產(chǎn)品的分離產(chǎn)生了另外一個問題。因為獲得的豆奶中 可能損失大部分營養(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)必須通過增加加工溶液的堿 度來增溶。通常，所需效果可以通過以下方法實現(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?？墒牵?備料站中粉碎用水的加入和加工過程中碳酸鈉的加入顯然會導(dǎo)致增加 設(shè)備建設(shè)和管理的費用以及各種不定的生產(chǎn)費用。

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)過程中該方 法不會表現(xiàn)出上述與除去不溶殘渣相關(guān)的缺點。
本發(fā)明方法的優(yōu)點在于可相當(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 一個優(yōu)點在于可將豆渣的處理費用減到零。
上述方法的另 一個優(yōu)點在于不必要用碳酸鈉來保證最終產(chǎn)品中的
高水平的蛋白質(zhì)含量值。
本發(fā)明方法的另一個優(yōu)點在于生產(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優(yōu)點在于和用現(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)點在于可減少設(shè)備的能源費用，尤其是與需要生產(chǎn)豆 奶粉相關(guān)的能源費用。


參考以下附圖通過對非限制性實施例的詳細(xì)說明可更好地體現(xiàn)本 發(fā)明的方法的特點和優(yōu)點，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)備的工藝路線的簡化 流程圖2是本發(fā)明的設(shè)備工藝路線的簡化流程圖。
具體實施例方式
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 殘渣(這些殘渣構(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 從中分離不溶殘渣的步驟。如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，豆奶粉可以通 過在豆奶生產(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，沒有從不溶性殘渣(豆渣的纖維廢料)中分離 液體。毫無疑問，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) 通過后續(xù)的設(shè)備的運動非常復(fù)雜，并且在任何情況下都不會被最終消 費者接受。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 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渣分解，從 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渣(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渣直徑減小到等于或小于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，但沒有除去不溶殘渣的噴霧干燥產(chǎn)品在能源方 面費用相當(dāng)高。為了減少噴霧費用，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。通過使用蒸發(fā)器以實現(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 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 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。這兩個步驟通過下面的已知方法進(jìn)行。
優(yōu)選地，本發(fā)明的方法包括至少一個與再水化大豆的步驟同時進(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)運動的步驟。在該方法的優(yōu)選實施例中，在清洗循環(huán)過程中，再水 化器中的過量水通過至少一個溢流管排出，同時在低于溢流管的水平 處將清洗水引入到再水化器中，這樣，引入的水流過再水化器內(nèi)靜止 的大豆并使它們運動。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雜物完全除去，同時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，對于相似方法的豆奶生產(chǎn)來說，需要的比例為1/6) 對于最終產(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。所述控制值通過質(zhì)量流量計讀取，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渣的漿液；以及至少一個漿液干燥裝置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。在所述實施例中，在至少一個粉碎裝 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 殘渣的裝置(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，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的不溶殘渣。
在優(yōu)選實施例中，粉碎裝置有三個，并且串聯(lián)設(shè)置， 一個接著一 個排列。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渣的產(chǎn)品，這些殘渣的直徑在 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)出來的漿液被引入均化器中而不需要事先除去不溶殘渣。但 是，進(jìn)入到均化器中的產(chǎn)品不能包括直徑大于50nm的殘渣。為了進(jìn) 一步使液體經(jīng)歷均質(zhì)化處理來精煉液體，因此該設(shè)備包括在前面兩個 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)使懸浮殘渣范圍在10pm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 脫氣步驟可以通過第二泵來完成。從上述方法的說明中可以看出，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設(shè)置在至少一個粉碎裝置la, lb， lc 下游的補(bǔ)償罐6。這個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 至少一個脫殼設(shè)備7和至少一個再水化裝置8,該再水化裝置8包括 預(yù)先設(shè)置以暫時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，該質(zhì)量流量計 設(shè)置在至少一個粉碎裝置la， lb, lc中的一個的出口處，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。顯然，上述各種工藝裝置通過用于材料的 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渣的漿液；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渣與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 性殘渣的直徑減小到等于或小于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 性殘渣的直徑減小到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){液中的不溶性殘渣的直徑減少到小于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動。
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 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渣的漿 液的粉碎機(jī)；和至少一個漿液干燥裝置，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 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，其中一個為第三粉碎裝置(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 不溶性殘渣的直徑減少為等于或小于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，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 少一個設(shè)置在所述至少一個粉碎裝置(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，其包括至少一個脫殼裝置(7)和至少一個再水化裝置(8)，所 述再水化裝置包括預(yù)先設(shè)置以暫時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 述至少一個粉碎裝置(la,lb，lc)中的一個的出口處的質(zhì)量流量計，該 質(zhì)量流量計預(yù)先設(shè)置以產(chǎn)生用于控制到達(dá)所述至少一個粉碎裝置(la， lb， lc )的粉碎用水與再水化大豆之間的比例的信號。
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渣與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A23C11/10GK101352220SQ20081013006
公開日2009年1月28日 申請日期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 申請人:Cft有限公司