一种以高压射流均质为主要工艺的全豆豆乳的制备方法与流程

本发明涉及一种以高压射流均质为主要工艺的全豆豆乳的制备方法，属于全豆豆乳制备
技术领域：
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背景技术：
：目前豆乳的通用加工方法主要为将脱皮大豆进行磨浆，之后进行浆渣分离步骤去除豆渣，留下的原浆再经过一系列均质、配料变成最终的产品。需要注意的是，去除的豆渣带走了大豆本身35％的蛋白质及含量丰富的大豆纤维、卵磷脂等其他微量元素等营养物质，另外排出的豆渣需要进行尽快处理，否则会对环境造成不必要的污染。作为解决这一问题的办法，全豆豆乳应运而生。顾名思义，全豆豆乳指的是使用带皮大豆或者脱皮大豆加工而成的豆乳产品，制备过程中不排出任何豆渣及其他物质，大豆本身的所有成分均入料变成消费者手中的全豆豆乳。截止目前，全球豆乳市场还没出现一款使用带皮大豆进行加工的全豆豆乳产品，仅有韩国市场在2013年推出一系列宣称为全组分豆乳产品，即韩美公司推出的一系列全豆奶，该产品加工原料使用的是脱皮大豆，同时豆渣经过超细粉碎与豆乳原浆混合进行调配。通过对韩国全豆豆乳加工工艺的梳理，发现其发展历程可概括为两个阶段：(1)将全豆豆乳的技术突破点放在对豆渣的加工处理上，主要是通过一定的技术手段将豆渣变得细微化之后，再与脱渣的原浆进行混合，从而变成全豆豆乳；(2)通过对大豆的粗粉碎、微粉碎、细微均质化之后将大豆中的所有颗粒细微化，从而变成全豆豆乳。经过对工艺的不断改良，目前韩国已经公开其制作全豆豆乳的最新方法，公开了贮存稳定性得到改善的全豆奶制造方法(cn103651863a)，其描述的加工步骤为大豆烘焙、脱皮→大豆蒸煮→蒸煮大豆粗粉碎→微粉碎→微细均质化→得到全豆奶。该方法能够将全豆奶的粒度磨的较细，加工步骤实现性也较强，能够满足工业生产。按照其方法所示，粉碎大豆的主要步骤有3步，分别是粗粉碎、微粉碎、细微均质化，其中微粉碎分为2步：第1次粉碎→第2次粉碎，细微均质化又分为第1次微细均质(300bar)→杀菌、冷却、灭菌(98℃、30s)→贮存→灭菌(150℃、5s)→第2次微细均质(150-300bar)，经过一系列粉碎及均质，终产品的平均粒度能达到25-35μm，并呈现出34-55cp的粘度，且产品稳定性良好，能够保持较长的货架期。但是其加工过程仍然存在几个问题，造成该方法无法大范围进行推广：问题1：粉碎及细微均质化步骤较为繁琐，其思路主要是从第一步的粗粉碎开始，共经过5步之后逐步将产品粒径做到最细，由于全豆液本身的高粒径、高粘度，制备过程中冗长的管路及升温过程会对生产连续性造成较大的风险，容易造成管路的堵塞，同时长管路会对维护造成极大的困难，无法满足现代加工高产能的要求，同时过程中会消耗非常大的能源消耗；问题2：该方法中大豆受热的步骤包括：(1)95℃以上、3-10分钟的蒸煮工序，(2)95-99℃、30-60秒的杀菌工序，(3)135-151℃、3-200秒的灭菌工序，过程中较多的高温步骤会使部分蛋白质发生变性，大豆中的营养损失率变得更高。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种全豆豆乳及其制备方法，该方法制备的全豆豆乳具有粒度较小、口感顺滑的特点，可以实现较长保质期，同时保质期内产品稳定性良好、无任何不良口感产生。为达到上述目的，本发明提供了一种以高压射流均质为主要工艺的全豆豆乳的制备方法，其包括以下步骤：对大豆进行烘烤、豆皮分离；使经过豆皮分离得到的大豆与热水混合进行干法磨浆；对干法磨浆得到的豆乳原浆进行高压射流均质；对经过高压射流均质的豆乳原浆进行煮浆灭酶，得到全豆豆乳。本发明提到的全豆豆乳指的是使用脱皮大豆进行磨浆并配料的产品，脱皮大豆的所有成分均包含在最终的产品中，制备过程中不会排出任何豆渣成分。之所以使用脱皮大豆而不是带皮大豆，是因为豆皮的存在会使得产品粘度变得很大，从而影响产品正常的质构，另外豆皮会使种产品具有明显的豆腥味，从而使得种产品风味不易接受。在上述制备方法中，大豆烘烤优选采用热风加热或者微波加热等方式对大豆进行烘烤，烘烤后的大豆快速冷却至≤30℃，最终大豆变得干燥，豆皮裂开、易于剥离；该步骤的产能能够达到10-12吨/小时。优选地，所述微波加热的温度为70-90℃，烘烤时间为5-10分钟，微波功率为10-12kw；所述热风加热的热风温度为110-160℃，加热时间为1-5分钟。对于烘烤后的大豆的快速冷却可以采用任何合适的方式进行，优选采用与空气快速换热的方式进行冷却。在上述制备方法中，优选地，豆皮分离采用脱皮机进行，最终大豆脱皮率为90％以上；该步骤的产能能够达到10-12吨/小时。在上述制备方法中，优选地，大豆磨浆是使用干燥的大豆直接按比例与热水混合进行磨浆，即行业中所谓的干法磨浆，凭借干法磨浆机的受控刀组结构，利用切割、撞击、空穴作用对大豆实现超细粉碎，磨出的豆乳原浆的平均粒度可达到65-100μm；该步骤的产能能够达到10-20吨/小时。优选地，大豆与热水的质量比为1:(8.0-12.0)；所采用的热水的温度≥85℃，更优选为85-95℃。磨浆机按照设备操作标准进行设置。在上述制备方法中，高压射流均质的原理是将含有颗粒的原浆打入高压射流均质机的微通道中，使产生空泡效应的射流对射撞击，利用空化和对撞产生的综合高密度能量，使全豆原浆得到高效的均质、乳化和粉碎，其工作压力范围为1100-1400bar；该步骤的产能能够达到10-20吨/小时。优选地，本发明所采用的高压射流的压力为1200-1300bar。经过高压射流均质的豆乳原浆的平均粒度优选为35.0μm以下。在上述制备方法中，煮浆是通过加热的方式使生豆浆的蛋白质形成凝胶而熟化的过程。通过煮浆能够使豆乳去除豆腥味并产生香气，同时能够将原浆中对于人体不利的各种酶类灭活，并且具有杀菌作用。煮浆灭酶可以通过连续煮浆机进行。优选地，所述煮浆灭酶的温度为95-105℃，时间为5-10分钟。在上述制备方法中，优选地，该制备方法还包括在烘烤之前对大豆进行精选，去除杂质的步骤。大豆精选是通过去石、色选、磁选等步骤将大豆原料中的各种杂质去除掉，最终达到杂质去除率达到≥99.5％；该步骤的产能能够达到10-12吨/小时。在上述制备方法中，优选地，该制备方法还包括在煮浆灭酶之后，对大豆原浆进行超高温灭菌的步骤，优选地，所述超高温灭菌的温度为137.0-139.0℃，时间为4.0-6.0秒。根据本发明的具体实施方案，本发明提供的使用高压射流均质为主要技术的生产全豆豆乳的方法的主要过程可以包括以下具体步骤：大豆精选→大豆烘烤→大豆脱皮→豆皮分离→大豆干法磨浆→高压射流均质→煮浆灭酶→豆乳原浆脱气→冷却贮存→配料→超高温灭菌→灌装→装箱→抽检→出厂。本发明还提供了一种全豆豆乳，其是通过上述制备方法制备得到的；优选地，该全豆豆乳的平均粒度为35μm以下。为达成一种更快速、稳定的全豆豆乳的制备方法，本发明提供了一种使用以干法磨浆为主要磨浆方式、以高压射流均质为主要粉碎方式的全豆豆乳的制备方法，该方法能够满足现在企业的高产能生产，其产能可以与常见的常温乳制品基本一致，同时加工步骤得到极大优化，极大的降低了加工步骤及能耗，同时缩短加工时间，降低过程中的长时高温造成的大豆营养物质的过度流失。相比于目前公开的方法，本发明的技术方案的主要优点包括以下几个方面。1、本发明的制备方法省略目前业内常用的浸泡工艺，直接采用干法磨浆，可以采用85℃以上的热水直接研磨干豆，大大缩短前处理时间，还避免浸泡过程中可能缠身的微生物滋生的潜在风险。2、采用高压射流均质技术代替目前常用的精磨及普通均质等过程，大大减少了工艺步骤，减少了持续受热过程带来的蛋白质变性，降低了能源等三项费用成本，有效减少设备投入与厂房占用空间。通过该步骤原浆的平均粒度可从65-100μm降至35μm以下。3、采用先进的连续性煮浆灭酶技术，有效灭酶的基础上，使产品豆香味浓郁，风味醇香，豆浆没有豆腥味。4、就经济优势来看，减少了浸泡系统设备，湿车间变为干车间，密闭生产，更高标准的gmp要求与更低的管理运行成本。附图说明图1为实施例1经过通过干法磨浆得到的大豆原浆的平均粒度分布图。图2为实施例1经过高压射流均质得到的大豆原浆的平均粒度分布图。图3为实施例1所得到的全豆豆乳的平均粒度分布图。图4为对比例1经过均质所得到的大豆原浆的平均粒度分布图。图5为对比例1所得到的全豆豆乳的平均粒度分布图。具体实施方式为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。实施例1本实施例提供了一种全豆豆乳的制备方法，其包括以下步骤：1)大豆经过筛选并去除杂质之后，称取10kg，使用大豆烘烤机(微波红外烘烤，烘烤温度80℃、烘烤时间7分钟，微波功率11kw)对大豆进行烘烤，然后迅速冷却至≤30℃；冷却完之后迅速使用大豆脱皮机进行脱皮，使大豆变成两瓣儿，脱皮率为92％。2)使用干法磨浆机，使脱皮大豆与90℃热水按照1:7.45的比例进行磨浆，磨出原浆的平均粒度为96.4μm(参考图1)。3)使用高压射流均质机对磨浆后的原浆进行高压射流均质，射流压力为1200bar，射流出的原浆平均粒度为30.2μm(参考图2)。4)使用蒸汽式连续煮浆机对原浆进行煮浆灭酶，煮浆参数为100℃、300秒。5)使用超高温灭菌机进行灭菌，灭菌参数为138℃、4秒，终产品的平均粒度为26.9μm(参考图3)。6)对终产品的蛋白质指标进行检测：终产品的蛋白质指标为4.23g/100g。对比例1按照中国专利申请公布文本cn103651863a中记载的方式制造全豆奶，具体按照以下步骤进行：1)精选大豆并去除异物后，称取10kg，利用热风烘焙机，把大豆投入之前的烘焙机内部的温度固定为约110℃、以热风方式烘焙大豆10分钟时间。2)使所述烘焙大豆迅速冷却至约30℃后，筛选出粒径大小接近的大豆，利用脱皮机去除外皮，使豆瓣分成两瓣儿。3)使用蒸煮器，把上述脱皮大豆在98℃环境下蒸煮4分钟。4)按照豆水比1:7.45进行磨浆(按照干豆的重量)，之后使用均质机进行均质，均质压力为0/300bar。该步骤之后得到的全豆原浆平均47.6μm(参考图4)。5)将全豆原浆在98℃的水浴中放置30秒，紧接着使用冰水迅速冷却至5℃以下。6)打入蒸汽式煮浆机中进行煮浆灭菌，运行参数为150℃、5秒。7)将得到的全豆原浆进行第二次均质，均质压力为0/300bar。8)使用超高温灭菌机进行灭菌，灭菌参数为138℃、4秒，终产品的平均粒度为28.9μm(参考图5)。9)对终产品的蛋白质指标进行检测，结果：终产品的蛋白质指标为3.93g/100g。实施例1和对比例1制备过程中的各部分产品的平均粒度分布图1-图5中，d[3,2]代表表面积平均粒径，d[4,3]代表体积平均粒径，dx(10)代表10％的粒径大小是在对应数值以下，dx(50)代表50％的粒径大小是在对应数值以下，dx(90)代表90％的粒径大小是在对应数值以下。各图对应的具体数据如表1所示。表1实施例1和对比例1的制备工艺对比分析实施例1中制作全豆豆乳原浆的核心方法可概括为：大豆干法磨浆→高压射流均质→煮浆灭酶→豆乳原浆脱气→冷却贮存→超高温灭菌，对比例1中制作全豆豆乳原浆的核心方法可概括为：大豆蒸煮→磨浆→均质→杀菌→冷却→煮浆杀菌→均质→超高温灭菌。可以看到，实施例1中大豆共受到热处理3次，对比例1中大豆共受热5次，不论是受热次数还是工艺步骤，对比例1均比实施例1更多。实施例1的制备工艺相对于对比例1可以大大减少工艺步骤，减少持续受热过程带来的蛋白质变性，降低能源等三项费用成本，有效减少设备投入与厂房占用空间。实施例1和对比例1制备的全豆豆乳的蛋白质指标分析实施例1使用10kg大豆，最终得到蛋白质含量为4.23g/100g的全豆豆乳原浆，对比例1使用10kg大豆，最终得到蛋白质含量为3.93g/100g。在实施例1和对比例1的制备过程中，添加的水比例相同，豆水比均为1:7.45，通过两种产品的蛋白质含量可以看出，对比例1的方法得到的全豆豆乳原浆蛋白质变性程度比实施例1要高。通过工艺对比分析与蛋白质指标分析，可以看出本发明较为可观地解决了贮存稳定性得到改善的全豆奶制造方法(cn103651863a)中的问题1、问题2。实施例1和对比例1制备的全豆豆乳的稳定性分析按照实施例1和对比例1分别制作全豆豆乳之后，将样品放置在常温的环境中静置观察，每一个月输出观察记录。结果如表2所示。表2通过表2的记录可以看出，两种全豆豆乳稳定性表现较为接近，常温放置10个月样品稳定性表现良好。实施例1和对比例1制备的全豆豆乳的口感对比试验由图3和图5可以看出，实施例1和对比例1的方法得到的全豆原浆的平均粒度相差不大。本次口感对比的方法为：将两种全豆豆乳的蛋白质指标均配成相同的3.0g/100g(使用乳成分分析仪进行检测)，由30位实验者进行品尝(盲测)并进行口感排序与口感描述，两种全豆豆浆中排第一名的得分2分，排第二名的得分1分。结果如表3所示。表3样品口感总得分口感描述总结实施例150口感细腻，豆香味浓郁，无其他异味对比例140口感细腻，有轻微豆腥味通过表3可以看出，使用本发明的方法得到的全豆豆乳口感接受度更高，主要表现是无明显豆腥味，豆香味更为突出。分析其原因如下：豆乳中的豆腥味主要来源脂肪氧化酶被水、氧气激活所带来，相比对比方法，本发明的方法由于处理豆乳的时间更短、步骤更少，使得豆乳暴露在空气、水中的时间就越短，脂肪氧化酶被更少的激活，因此口感上豆腥味较弱，整体口感更好。当前第1页12