新型大豆食品加工工艺设计

新型大豆食品加工工艺设计—咖啡豆乳粉的开发一、目的意义，市场现状与前景大豆是一种重要的经济作物，是优良的油脂和蛋白质资源。在农作物中，大豆及豆制品的蛋白质和脂肪含量与小麦、玉米、大米相比分别高出2〜5倍以上。它含有多种氨基酸，尤其是人体必需而又不能自身合成的8种氨基酸，并且赖氨酸和色氨酸的含量很高。它被营养学家誉为健脑增智、抗衰益寿、抗癌防癌食品。随着社会的发展，以及科学水平的进步，传统的大豆制品已经无法满足人们都豆制品的需求。尤其是工业化生产豆奶、豆粉等产品进入市场后，人们对大豆产品的消费表现较大的上升趋势。但是现有的一些豆制品虽然克服了传统豆制品营养单一、保存期短等缺陷。但是，现有的豆制品花色品种较少。一种产品往往只有一种原材料一大豆。这也就解释了人们对现有工业化豆制品需求较少的原因。豆乳粉是以大豆为基料加工成豆乳，然后添加甜味剂、乳化剂、增味剂等食品添加剂，经乳化、均质、喷雾干燥再制成速溶乳粉的。它是经过超微粉碎工艺加工而成，不含豆渣，大豆子叶全部被利用，膳食纤维的含量比同类产品高，具有润肠通便作用，可以防止直肠癌。豆奶粉被誉为“绿色牛奶”。因此它富含大豆固有的营养素和生物活性成分，具有较好的营养功效，是国民喜爱的养身健体的食品，但是其口味较单一，这影响了它的大范围销售。而咖啡凭借可以振作精神、增强思考能力，恢复肌肉的疲劳、提高心脏功能、使血管舒张，促进血液循环、帮助消化，帮助脂肪的分解等优点成为三大饮料之一。然而随着人们对咖啡的大量饮用。越来越多的问题开始出现。主要表现为：（1）咖啡因因为本身具有的止痛作用，常与其他简单的止痛剂合成复方，但是，长期大量服用，如果你本身已有高血压时，使用大量咖啡因只会使你的情况更为严重。（2）咖啡因本身具有很好的利尿效果，如果长期且大量喝咖啡，容易造成骨质流失，对骨量的保存会有不利的影响，对于妇女来说，可能会增加骨质疏松的威胁。（3）紧张时添乱，咖啡因会导致手心冒汗、心悸、耳鸣这些症状更加恶化。因而减少咖啡的饮用量迫在眉睫。这就促使了一种新型的替代品的开发一新型咖啡豆乳粉因运而生。这种新型咖啡豆乳粉不仅可以增加豆乳粉的风味以及各种其他功效，而且可以减少人们对咖啡的依赖。另一方面大豆的价格要远远小于咖啡豆，所以这就大大降低了产品的生产成本，这也给新型咖啡大豆豆乳粉打开了市场。相信在不久的将来新型咖啡豆乳粉一定会取得骄人的成绩。二、 工艺流程[1]本工艺流程采用半干湿法，半十湿法是目前国内最常用的方法。此法中大豆不经浸泡，在进行干法灭酶后，加入热水进行湿法研磨及超微粉碎，经浆渣分离后得到豆乳粉。得到豆乳后进行配料，在进行杀菌及真空浓缩、喷雾干燥既得所需产品。具体工艺如下：一大豆除杂质J干燥脱皮一►灭酶一►粗磨浆一细磨浆一浆渣＞分离一豆乳—配料一杀菌一真空浓缩一，均质一喷雾干燥一豆乳粉三、 加工设备[2]（1） 清洗机（2） 烘干机（3） 脱皮机（4） 失活机（5） 牙板磨作粗磨机（6） 精磨机（7） 离析式分渣机（8） 杀菌锅（9） 真空浓缩机（10） 鼓风机（11）均质机（12）喷雾干燥机（13）包装机四、 原辅材料及要求1大豆（脱脂）：按规定和要求严格检验原辅料，原辅料必须采用来自合格供方，原料挑选籽粒饱满、无虫害、无霉变的优质新鲜大豆。2咖啡粉：采用半成品咖啡粉，不含任何添加剂。要求咖啡粉采用云南小粒种咖啡豆磨出。3白砂糖：品粒或其水溶液清澈、透明、味甜、纯正无异味、无异臭；品粒干燥、松散无结块现象，颜色洁白无明显黑点、无异物、有光泽。4乳化剂：产品质量良好，无明显不良特征。5稳定剂：可以增加冲烫后溶液体系的稳定性，防止出现沉淀、体系不稳定等现象。稳定剂添加量参见相关国家标准。6卵磷脂:豆乳浓缩后按成品量的0.3%添加卵磷脂。质量参见相关国家标准。7蛋白酶：添加适量可以提高都豆乳粉的溶解度。蛋白酶的质量要求符合相关国家标准。8水：生产用水应达到饮用水标准，一般采用臭氧和紫外线联合杀菌技术以达到无菌目的。五、 操作规程⑶（1） 大豆清洗采用清选机将大豆中的杂质、尘土、虫蛀豆和霉变豆去除。（2） 烘干烘干的目的是利于大豆脱皮。大豆水分应控制在11%〜12%，水分过高不利于脱皮，水分过低容易引起蛋白质的变性，从而影响出浆率。（3） 脱皮要求脱皮率不低于85%。脱皮率不易过高，否则会使大豆破碎过多，造成浪费。（4） 灭酶失活该工艺操作是将脱皮后的大豆在失活机中进行加热加压处理，从而使酶钝化，并加入一定量的碱液使大豆软化。灭酶的目的是为了钝化脂肪氧化酶以防止产品带有豆腥味，同时也消除抗营养因子。灭酶蒸汽压力为0.2〜0.4MPa，碱水温度应控制在65〜75摄氏度，热水温度应控制在75〜85摄氏度。在配置碱水时，所用NaHCO3的量应占所处理大豆量的0.5%〜1.0%，加量大小应以分渣后浆体的PH在6.6〜6.8为准。⑵（5） 粗磨采用牙板磨作粗磨机一方面可以提高磨浆效率，另一方面牙板磨故障少，使用寿命长。粗磨时所用的热水、碱液及温水均由失活机供给，用水量以分渣后豆乳浓度8%〜10%为准。（6） 精磨精磨的目的是使粗磨后的豆乳进一步微细化，更有利于大豆蛋白的提取，增加原料利用率。生产中一般采用胶体磨进行二次精磨。（7） 浆渣分离浆渣分离根据生产规模的不同可以采用不同的设备：较大规模生产一般采用离析式分渣机进行分渣。（8） 杀菌与配料配料在豆乳中添加20%的砂糖、20%咖啡粉和10%的饴糖（以干物质计）已解决豆乳粉的速溶问题，其他配料如矿物质、微量元素和维生素的加入，主要视配方要求和热敏性特点，在杀菌前或杀菌后加入。杀菌杀菌豆乳的的加热杀菌要尽量使大豆蛋白质不变性的前提下，既要杀灭豆乳中的微生物又要破坏酶类，消除豆腥味和涩味。杀菌条件如下a在搅拌的条件下加热，使豆乳均匀受热。b当豆乳家热到50摄氏度后。升温要快，因长时间加热会使蛋白质变性程度增加。c加热温度达到95〜98摄氏度时立即停止加热，保温2〜3min。d加热要有足够的水分。配料：先将豆乳单独加热并真空浓缩，在浓缩近结束时将预先加热混合砂糖咖啡溶液吸入浓缩罐中与浓豆乳混合。真空浓缩豆乳的浓缩是为了提高豆乳的干物质含量而采用加热的方法使豆乳中的一部分水分气化并不断将水分蒸发排除。为了减少豆乳中营养成分的损失和有利于喷雾干燥时豆乳粉形成大颗粒，一般采用减压蒸发的方法，即真空浓缩。浓缩后的固形物含量控制在14%〜16%。真空浓缩时温度为50〜55摄氏度，压力为80〜90KPa；豆乳浓缩达到目的后应迅速冷却降温，否则会延长受热时间使豆乳粘度增加。在进行浓缩之后加入稳定剂、乳化剂、卵磷脂、蛋白酶等物质。均质均质是将大豆的脂肪球打碎，使体系分布均匀。均质可以降低豆乳的黏度，使凝聚的蛋白质颗粒破碎变成细小的颗粒，并可使脂肪球破碎形成小脂肪球，有利于提高豆乳粉的溶解度和吸收率。其原理是使豆浆在高压下通过均质阀夹缝，将脂肪球粒打碎。此工序可改善产品口感，增强体制稳定性，提高产品质量。均质受压力、温度及均质次数的影响，一般随其增加而效果提高。本设计将均质安排在杀菌脱腥和调制配料后进行，可使均质与喷雾工序连续作业，防止存料过多；也使喷雾前体系分布更均匀，提高喷雾产品质量。本设计均质温度为90°C，防止料液被蒸汽过分稀释，并提高无菌操作条件，均质压力在12.7~22.5MPa，均质一次可达到要求。喷雾干燥喷雾干燥是乳粉制造过程中的重要环节，直接影响产品质量。原理是利用机械力量，通过雾化系统将乳液在干燥室内喷成绩效的武装乳滴，以增大表面积，加速水分蒸发。雾状乳滴与瞬时鼓入的热空气接触，水分在瞬间会发除去，细小乳滴干燥成粉。目前国内外生产豆乳粉普遍采用的是喷雾干燥法，进风口温度约为130~140摄氏度，排风温度保持70〜85摄氏度。包装用聚乙烯塑料袋。充氮包装，小袋装入纸箱，运到成品库存放。六、产品质量指标 [4]咖啡豆乳粉品质量理化指标项目指标

水分3%粗脂肪10%粗蛋白质58%溶解度82%速溶度78%咖啡豆乳粉产品质量微生物指标项目指标细菌总数1000个/g致病菌不得检出感官指标：色泽：微黄并略有咖啡色，有令人愉快的色泽。口感：良好的豆奶香、咖啡味，口感细腻，无明显颗粒感。质构：组织结构状态中等，呈现干燥细粉末状，无异物，吸水性为30min不结块。七、加工过程或产品可能出现的问题及解决方案1微生物超标（1）原辅料大豆必须采用经评价的合格供方的无霉变的大豆。对每批原料进入厂质量检验。辅料白砂糖、咖啡粉等受潮变质也会带来大量致病微生物。所以应严格控制。按规定和要求严格检验原辅料，原辅料必须采用来自合格供方，同时必须符合国家标准、相关的行业标准及企业自定标准。（2） 工艺布局生产工艺布局应该合理，否则极易导致致病微生物在极短时间内大量繁殖，对人体健康带来极大的潜在危害。比如浓缩杀菌时调制后的产品经浓缩降膜装置二浓缩杀菌，应由专人负责，注意时间、温度等参数的变化，严格按操作规程执行。喷粉时用高压泵将浓缩后的产品均质，然后打入喷雾干燥塔，应由专人负责，注意专人负责，注意温度、气压、高压泵压力等参数的变化，严格按操作规程执行。（3） 生产环境卫生环境不洁净，易造成致病微生物大量繁殖，危害人体健康。生产车间必须按清洁要求划分清洁区和非请洁区。（4） 生产人员卫生现场生产人员应严格按照卫生要求进行消毒。2豆乳粉溶解度及速溶性问题⑵（1） 添加抑制剂大豆蛋白质受热变性而使粘度增加。粘度增加与二硫键的形成有关。为了防止二硫键的形成可加入还原剂，如加入抗坏血酸或其钠盐，即可抑制二硫键的形成，又能增加豆乳粉的溶解度。（2） 调节PH豆乳粉杀菌前可用1%的NaOH或10%NaHCO3溶液调节PH.。生产豆乳粉时PH控制在6.4左右。这样可以提高其溶解度。（3） 加入蛋白质分解酶用酶适度的降解大豆蛋白质，使蛋白质水解为相对分子质量较小的多肽，有利于提高蛋白质分子的稳定性并使其更容易分散到水中。（4） 添加表面活性剂豆乳浓缩后按成品的0.3%添加卵磷脂或者在表面喷涂卵磷脂，均可改善豆乳粉的湿润性并提高其速溶性。（5） 调节适当的干燥温度不同的干燥温度对豆乳粉的溶