专利名称：长期保存功能性豆腐的制造设备及其方法
技术领域：
本发明涉及长期保存功能性豆腐的制造方法及其设备。详细地讲，就是可制造出具有弹性及坚固性，无腥味儿，口感良好，并可长期保存的高功能豆腐，并通过迅速、简单且连续自动的生产，实现工程的迅速性、节能、节省原材料等且与原有的制造技术截然不同的新型长期保存豆腐制造方法。
在豆腐压缩过程中产生约BOD 10,000ppm的豆腐水，因此存在废水问题。而且，还存在着大豆的浸泡工程及豆渣分离工程、压缩工程需要耗费长达10～24小时的时间问题。
因此，本申请人为了解决上述传统豆腐制造方法的问题，并改善豆腐的质量，注册申请了“全脂活性生大豆微细粉末的制造方法(注册专利第182829号)”和“高功能性全脂活性生大豆微细粉末的制造设备(注册实用新案第0263191号)”，还注册申请了“利用全脂活性生大豆微细粉末的豆腐制造设备(注册实用新案第021041号)”。社会各界也密切关注和期待着通过此设备能够改善豆腐的概念及质量。
但是，上述专利也存在一些问题，为了实现高质量和有效的生产，需要解决这些问题。
详细分析由本案申请人已注册申请的实用新案的技术问题如下1.与软水混合时，使用了粒度为325mesh的生大豆分体物-全脂活性生大豆微细粉末，但是，此全脂活性生大豆微细粉末存在材料费用昂贵的问题。而且，全脂活性生大豆微细粉末的粒度分布不均匀，并因为与软水混合时实施1600rpm低速搅拌，全脂活性生大豆微细粉末悬浮液的粒度没有均质化，从而导致凝聚力及豆腐成形时的坚固性与弹性降低，商品的价值也跌下。
2.生大豆分体物-全脂活性生豆腐微细粉末的成分由约40％的蛋白质、约25％的脂肪、20％的碳水化合物、铁、生理活性物质(食用纤维、蛋黄素、异黄铜、低聚糖等)，水分及维生素等组成。脂肪包括不易与软水结合的物质。以1kg∶5.5～6L的比例将全脂活性生大豆微细粉末和软水投入到混合槽时，全脂活性生大豆微细粉末漂浮于软水面而需用棍子等搅和，因此卫生上出现很多问题。以低速搅拌(1600rpm)进行第一次混合(3分钟)及膨胀(5分钟)后的第二次混合(3分钟)时，圆形叶轮空转，混合度降低，因此不能产生均质化的生豆乳悬浮液，全脂活性生大豆微细粉末成分中的脂肪与软水的分离层现象和粒子的微细化程度没有达到325mesh以上。这将影响粒子间的结合及凝聚力而使豆腐的坚固性下降，商品价值降低，而且，因为食用纤维质没有超微细化，出现口感不佳等多种问题。
3.由蒸汽锅炉供应的102℃蒸汽通过远红外线放射体陶瓷片蒸熟生豆乳悬浮液时，从大豆蛋白质的表面开始慢慢起热变反应，因此，耗能量增加。又因为没有除掉大豆的异味(腥味儿)，以自然凝固法制造的豆腐上带有异味(腥味儿)，最终产品的口感上出现了问题。
4.冷却从蒸熟槽转送到冷却混合槽的102℃蒸熟豆乳时，在冷却混合槽内安装冷却水循环原型管道的同时低速搅拌(1600rpm)，并将蒸熟豆腐冷却60分钟，使其温度达到10～20℃。这样一来，因冷却时间太长，不仅损失很多时间，还会出现细菌侵入蒸熟豆乳悬浮液中的蛋白质的初期腐败现象，导致最终产品结合力的下降。5.在上述冷却豆乳悬浮液里立即投入一定比例的软水和凝固剂，则随着以低速搅拌在短时间内混合，因为在冷却豆乳悬浮液中投入非均质化凝固剂，将会出现冷却豆乳悬浮液内的脂肪与软水被分层的现象。因此，最后制造出的豆腐会缺乏结合力及弹性。6.给最终豆腐产品加上一定温度的蒸汽(加20分钟85～95℃的蒸汽，加4分钟121℃的温度)，并经过冷却而成形时，因为上述蒸汽成形设备和冷却设备分开安装，所以在上述蒸汽成形设备上蒸汽成形后，需转送到另外冷却设备中进行，这将导致繁杂的工序与时间损失。
图2为本发明实施例的部分系统结构图。
图3为本发明实施例的高速均质机的内部结构图。
<对附图
中主要符号的说明>
10软水器 20除氯器25紫外线杀菌机 30，54，65控制阀门40蒸汽锅炉 50混合槽51泡沫抑制剂漏斗管 52微细粉末存储漏斗52a真空泵 53高速多级泵52a，58a马达 55水位传感器56，71，91旋转泵 57T字型阀门58，82叶轮 60蒸熟槽60a压力式盖子 61安全阀62远红外线放射体陶瓷板 63温度传感器64排水阀 70冷却机70a冷却扇 80调配槽81液体凝固剂投入漏斗 81a液体凝固剂供应管82c马达83流体电阻板83a流体移动路 90高压均质机90a流入口 90b均质阀90c电动马达90d活塞泵90e吐出口 100填充包装机110蒸汽成形杀菌机 110a蒸汽供应管110b冷却水供应管 120移动车200地下水 E上水道豆腐制造设备，包含以混合分别经过除氯器(10)与紫外线杀菌机(20)的软水和全脂活性生大豆粉末得到生豆乳悬浮液的混合槽(50)、蒸熟经过上述混合阶段而得到的生大豆悬浮液的蒸熟槽(60)、将上述蒸熟豆乳悬浮液冷却到一定温度以下(10～15℃)的蒸熟豆乳悬浮液冷却机(70)、在上述冷却豆乳悬浮液中投入均质液体凝固剂并进行调配的调配槽(80)、在高压下将上述冷却豆乳悬浮液和已均质液体凝固剂的调配物微细粒子化及均质化的高压均质机(90)、将上述均质化液体凝固剂和豆乳悬浮液填充包装在容器的填充包装机(100)、用蒸汽加热上述填充包装物，实现成形及杀菌的蒸汽成形机(110)、蒸汽成形后，将豆腐冷却到一定温度(20以下)的冷却系统等，其互相分布连接。
本豆腐制造设备的特征如下。在内部设有上述水位传感器(55)和泡沫抑制剂漏斗管(51)及由上部马达(56a)驱动的叶轮(58)的混合槽(50)下端接管安装由马达(53a)驱动的高速多级泵(53)的同时，在其高速多级泵(53)的输出口上端设置真空泵(52a)与生大豆粉末存储漏斗(52)，并连接到混合槽(50)上部；在上述蒸熟槽(60)的内侧粘贴有一定大小和面积的远红外线放射体陶瓷板(62)，使远红外线能量波放射到放射体陶瓷板(62)上；上述冷却机(70)内部的冷却扇(70a)由多个宽型板型冷却扇(70a)重叠而连接，最大化了其冷却效率。
在内部设有上述液体凝固剂投入漏斗(81)和水位传感器(84)的调配槽(80)下端中心安装由马达(82a)驱动旋转的叶轮(82)，并在上述调配槽(80)与填充包装机(100)之间设置高压均质机(90)；上述蒸汽成形机与冷却机，被一侧的蒸汽供应管(110a)和冷却水(地下水等)供应管(110b)分别连接设置成一体化蒸汽杀菌成形及冷却机(110)。
如图4所示，上述高压均质机(90)的一侧设有靠电动马达(90c)运动的活塞而产生高压的活塞泵(90d)。吐出口(90e)一侧设有具有无数个微细孔的均质阀(90b)，而且，从上述吐出口(90e)连接到填充包装机(100)的导管上分别安装旋转泵(91)。
上述均质机(90)中，因为活塞泵(90d)的动作而发生的150～400(kg/cm2)高压，通过一侧流入口(90a)供应的均质对象物(经过上述调配槽的悬浮液、全脂活性生大豆粉末、液体凝固剂、软水的混合物)将通过有无数个微细孔的均质阀(90b)。这时，通过均质阀(90b)的过程中，上述均质对象物-混合物出现很多阻抗和气穴及暖流等冲突现象，这种冲突会带来将上述混合物粉碎成400～600mesh以上大小的粒子的效果。
还有，上述现象不仅带来细腻粉碎混合物粒子的效果，还利用豆乳悬浮液中的乳化剂成分-蛋黄素的表面再成形作用，统一不同成分(豆乳悬浮液、液体凝固剂的调配物)粒子的比重，从而可以在没有分层的情况下实现更加均衡的粒度分布均质化。
上述微细处理及有效的均质化，可以在最终产品成形时提高产品的结合力和凝聚力、弹性、口感，从而对提高豆腐的质量及商品性带来很大影响。
另外，上述蒸汽杀菌成形及冷却机(110)内部安装远红外线放射体-陶瓷板(110a)，利用蒸汽成形及杀菌时放射的大量远红外线传达深层到达能力、共鸣性等，大幅改善了其成形及杀菌等效果。
对通过上述制造设备实现的豆腐制造方法，以原有方法为基础，进行具体了解如下。
即，一般的豆腐制造方法分为如下阶段。混合已完成残留氯气消除及紫外线杀菌的软水和全脂活性生大豆微细粉末，得到生豆乳悬浮液的混合阶段；蒸熟经过上述混合阶段得到的混浊液的悬浮液蒸熟阶段；将上述蒸熟悬浮液冷却到一定温度以下(10～15℃以下)的蒸熟豆乳悬浮液冷却阶段；在上述冷却豆乳悬浮液中投入液体凝固剂后，与软水均匀调配的悬浮液调配阶段；上述调配豆乳悬浮液和均质化液体凝固剂调配悬浮液的均质化阶段；将上述均质化冷却调配物悬浮液填充包装在容器内的包装阶段；用蒸汽将上述包装在容器中的冷却调配物悬浮液加热到一定程度，并成形、杀菌及冷却而完成最终的豆腐产品。
上述长期保存功能性豆腐制造方法能实现的功能如下。以1∶5.5～6的比例将投入到上述混合阶段中的粒度为80mesh以上的全脂活性生大豆微细粉末和软水，以2500rpm的旋转速渡，在8～9分钟内连续执行叶轮的旋转；
在上述蒸熟阶段中，利用远红外线放射体的深层到达能力和共鸣吸收性的能量，实现蒸熟对象物的快速蒸熟；在上述悬浮液冷却阶段中，在短时间内(5分钟以内)使蒸熟悬浮液(蒸熟温度为102℃)冷却到10～15℃；在上述豆乳悬浮液和均质化液体凝固集调配阶段中，叶轮旋转速度为2500rpm，高压均质机的压力为150～400(kgf/cm2)，其压力产生气穴及暖流冲突现象，将上述调配的调配物粉碎成400～600mesh以上的微细粒子；用包装容器包装上述均质化液体凝固剂和冷却豆乳悬浮液；在上述蒸汽成形及杀菌阶段上，95℃的蒸汽提供15分钟，121℃的蒸汽提供10分钟，杀灭沙门氏菌、实现成形，从而实现长期保存性的同时，可以通过供应冷水，冷却豆腐。
对各个作用的具体说明如下利用混合槽(50)内的水位传感器(55)，将一定量的从上水道供应源(E)经过软水器(10)进行软水处理，并通过除氯器(20)、紫外线杀菌机(25)而转送的清净软水投入到混合槽(50)中，则其软水经过上述混合槽(50)下部的T字型阀门(57)转送到高速多级泵(53)。
这时，上述高速多级泵(53)上部的投入漏斗(52)中，投进一定量的全脂活性生大豆粉末，之后，经过上述高速多级泵(53)的软水通过真空泵(52a)与一定量的生大豆混合，并将生豆乳悬浮液转送到混合槽中，在叶轮(58)的作用下实现高速混合而制成生大豆悬浮液。
通过混合槽下部的T字型阀门，上述生大豆乳悬浮液转送到蒸熟槽(60)里进行蒸熟工程。
上述生豆乳悬浮液投入到蒸熟槽(60)后，由一侧的流通型蒸汽锅炉(40)提供一定温度的蒸汽，给悬浮液加一定的热量和压力。另外，利用内侧的陶瓷体(62)放射远红外线放射体能量波，给悬浮液加上深层到达能力与共鸣性，心达力和共鸣性，因此能缩短蒸熟时间，完全消除异味(腥味儿)，并能带来非一般的节能效果。
在上述蒸熟槽(102℃，60)里完成蒸熟工程后，转送到冷却机(70)中进行冷却(10～15℃)。这时，上述冷却机(70)内部的热交换机并不使用圆形管道，而是使用板形热交换机(70a)，因此热交换机冷却扇的表面积大幅增加，带来最佳冷却效率。
这样的最佳冷却效果不仅可以在短时间内完成蒸熟豆乳悬浮液(102℃)的冷却，而且可以带来节能效果，并防止蛋白质的不腐败现象。
如上述，完成冷却工程后，冷却豆乳悬浮液在旋转泵(71)的作用下投入到调配槽(80)里，这时，通过上述调配槽(80)上部一侧的液体凝固剂投入漏斗(81)，液体凝固剂液一起投入到调配槽中。
在上述调配槽(80)中，以一定比例投入生大豆悬浮液和液体凝固剂时，叶轮(82)将随着上部马达(82c)的驱动，以2500rpm的速度进行混合搅拌并调配。
还有，在上述调配槽(80)里调配的生大豆悬浮液和液体凝固剂的混合物，转移到在一侧的高压均质机(90)里进行均质工程。
上述均质工程中，流入的混合物根据因活塞泵(90d)的作用而产生的高压，其流速相当快，但流动之前首先得通过有无数微细孔的均质阀(90b)。
因此，在上述混合物经过均质阀(92b)的过程中，出现大量阻抗或气穴、暖流等现象。也因这些现象不但出现混合物冲突现象，还可以将粒子粉碎成更细腻的粉末，得到粒度为400～600mesh以上的均质化豆乳及液体凝固悬浮液。
不但如此，因上述生豆乳悬浮液中的蛋黄素的作用，出现表面再成形反应，使粒子间比重相同，有效地消除分层现象。
上述效果可提高以后蒸汽成形时的结合力及凝聚力，实现更有效的蒸汽成形，也可以提高豆腐的弹性和口感，对提高产品的质量和商品性起到不可忽视的作用。
均质过程结束后，通过旋转泵(91)，将悬浮液转送到填充包装机(100)，并充进容器中后，将其容器转载到移动车(120)上，并再放入蒸汽杀菌成形及冷却机(110)里，即，在一个机器里按顺序连续进行蒸汽成形、杀菌及冷却等过程而完成最终长期保存功能性豆腐的制造。
如上详细说明的本发明中长期保存功能性豆腐制造设备及其方法，以高速旋转混合生大豆分体物-全脂活性生大豆粉末和软水时的混合手段-叶轮；利用远红外线的深层到达能力和共鸣性加快蒸熟速度；在将蒸熟的豆乳悬浮液转移到调配槽之前，用板形热交换机进行冷却；利用调配槽内的高速叶轮的旋转，进行调配；用高压均质机实现混合物粒度的均质微细化处理及表面再成形反应等；通过在一个机器中一概进行高温蒸汽成形、杀菌、冷却等，可以得到显著的工程时间缩短及能量节俭效果；解除粒子间分层现象；成形时的结合力及凝聚力显著；除掉异味(腥味儿)，口感良好，从而可制造出长期保存高功能性豆腐。
而且，本发明中的长期保存功能性豆腐大量包含大豆的第二营养素-生理活性物质，对预防慢性疾病、成人病、癌症等有着显著的效果，因此可以为国民的]健康事业做上贡献。
而且，通过有效的混合、调配、高压均质的三个阶段混合均质化工程，将生大豆粒度从原来的325mesh以上调为80mesh以上，可得到更均质的微细粒子(400～600mesh)豆乳悬浮液，因此，可大量节省原材料-全脂活性生大豆微细粉末购买费用，因此对本发明的期望值也非常高。
权利要求
1.一种长期保存功能性豆腐的制造设备，其包含混合分别经过除氯器(10)与紫外线杀菌机(20)的软水和全脂活性生大豆粉末得到生豆乳悬浮液的混合槽(50)、蒸熟经过上述混合阶段而得到的生大豆悬浮液的蒸熟槽(60)、将上述蒸熟豆乳悬浮液冷却到一定温度以下(10～15℃)的蒸熟豆乳悬浮液冷却机(70)、在上述冷却豆乳悬浮液中投入均质液体凝固剂并进行调配的调配槽(80)、在高压下将上述冷却豆乳悬浮液和已均质液体凝固剂的调配物微细粒子化及均质化的高压均质机(90)、将上述均质化液体凝固剂和豆乳悬浮液填充包装在容器的填充包装机(100)、用蒸汽加热上述填充包装物，实现成形及杀菌的蒸汽成形机(110)、蒸汽成形后，将豆腐冷却到一定温度(20℃以下)的冷却系统，其互相分布连接；其特征在于在内部设有上述水位传感器(55)和泡沫抑制剂漏斗管(51)及由上部马达(56a)驱动的叶轮(58)的混合槽(50)下端接管安装由马达(53a)驱动的高速多级泵(53)的同时，在其高速多级泵(53)的输出口上端设置真空泵(52a)与生大豆粉末存储漏斗(52)，并连接到混合槽(50)上部；在上述蒸熟槽(60)的内侧粘贴有一定大小和面积的远红外线放射体陶瓷板(62)，使远红外线能量波放射到放射体陶瓷板(62)上；上述冷却机(70)内部的冷却扇(70a)由多个宽型板型冷却扇(70a)重叠而连接，最大化了其冷却效率；在内部设有上述液体凝固剂投入漏斗(81)和水位传感器(84)的调配槽(80)下端中心安装由马达(82a)驱动旋转的叶轮(82)，并在上述调配槽(80)与填充包装机(100)之间设置高压均质机(90)；上述蒸汽成形机与冷却机，被一侧的蒸汽供应管(110a)和冷却水(地下水等)供应管(110b)分别连接设置成一体化蒸汽杀菌成形及冷却机(110)。
2.根据权利要求1所述的长期保存功能性豆腐的制造设备，其特征在于所述高压均质机(90)的一侧设有靠电动马达(90c)运动的活塞而产生高压的活塞泵(90d)，吐出口(90e)一侧设有具有无数个微细孔的均质阀(90b)，而且，从上述吐出口(90e)连接到填充包装机(100)的导管上分别安装旋转泵(91)。
3.一种长期保存功能性豆腐的制造方法，包含如下步骤混合已完成残留氯气消除及紫外线杀菌的软水和全脂活性生大豆微细粉末，得到生豆乳悬浮液的混合；蒸熟经过上述混合阶段得到的混浊液的悬浮液蒸熟；将上述蒸熟悬浮液冷却到一定温度以下(10～15℃以下)的蒸熟豆乳悬浮液冷却阶段；在上述冷却豆乳悬浮液中投入液体凝固剂后，与软水均匀调配的悬浮液调配；上述调配豆乳悬浮液和均质化液体凝固剂调配悬浮液的均质化阶段；将上述均质化冷却调配物悬浮液填充包装在容器内的包装阶段；用蒸汽将上述包装在容器中的冷却调配物悬浮液加热到一定程度，并成形、杀菌及冷却而完成最终的豆腐产品；其特征在于以1∶5.5～6的比例将投入到上述混合阶段中的粒度为80mesh以上的全脂活性生大豆微细粉末和软水，以2500rpm的旋转速渡，在3～8分钟内连续执行叶轮的旋转；在上述蒸熟阶段中，利用远红外线放射体的深层到达能力和共鸣吸收性的能量，实现蒸熟对象物的快速蒸熟；在上述悬浮液冷却阶段中，在短时间内(5分钟以内)使蒸熟悬浮液(蒸熟温度为102℃)冷却到10～15℃；在上述豆乳悬浮液和均质化液体凝固集调配阶段中，叶轮旋转速度为2500rpm，高压均质机的压力为150～400(kgf/cm2)，其压力产生气穴及暖流冲突现象，将上述调配的调配物粉碎成400～800mesh以上的微细粒子；在上述蒸汽成形及杀菌阶段上，提供一定温度的蒸汽，从而可以供应冷水来实现冷却豆腐的效果。
全文摘要
本发明中的豆腐制造方法，在使用粒度为80mesh以上的全脂活性生大豆粉末的基础上，再通过与软水的3个阶段混合步骤，使悬浮液的粒度更为微细均质化，制造出更具弹性及坚固性，无腥味儿，口感良好，并可长期保存的高功能豆腐。并且，通过迅速、简单、连续自动的生产，获得与原有的制造技术截然不同的新型长期保存豆腐制造方法。
文档编号A23J3/00GK1433705SQ0310006
公开日2003年8月6日 申请日期2003年1月8日 优先权日2002年10月24日
发明者李珍雨 申请人:(株)引特抒宜杰, 李昌烈, 李吉千