专利名称：一种用于粉碎大豆的方法和实现该方法的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于粉碎大豆的方法，以及用于实现该方法的设 备。尤其是，本发明涉及生产豆奶方法中的粉碎大豆的中间方法。
背景技术：
众所周知，粉碎大豆是豆奶生产方法的基本部分，无论豆奶是液 体形式或粉末形式。对于从大豆种子开始的豆奶生产，在进行湿法粉 碎之前，首先将干燥的种子浸泡预定时间将其再水化，加入需要的水 以便为最终产品提供所需要的粘稠度。国际上通常称作稀浆的粉碎后 得到的产品被进一步处理以便对某些酶灭活，对产品消毒并且除去不 溶解的残留固体(大豆果肉或豆渣)。在工业生产中使用的原材料的天 然新鲜度、质量和卫生，也就是被粉碎的再水化后的大豆，影响所生 产的豆奶的味道和对顾客的吸引力。然而，这些需要并不总是得到满
足尤其是，收集、储存和运输常常对待加工产品的新鲜度和清洁度 产生很大的负面影响。实际上，进入所述生产过程的大豆或者是装载 在袋子中(大袋子)进入加工厂或者直接装载在卡车的后面。在这两 种情况下，通常会有各种类型和大小的外来杂物混在大豆中，这些外 来杂物涵盖了从所述过程中混入的石头到不可避免地沉积到大豆上的 尘土。另外，在再水化处理之前利用脱壳机对所述大豆脱壳，因此所 述荚成为待除去的外来杂物的一部分。除了肉眼可见的外来杂物外， 还存在除去种子上存在的任何霉的问题，最常出现的问题是黄曲霉素 的污染。
为了对种子进行必要的清洗，现有技术中描述了通过设置在用于 对种子脱壳的粉碎机上游和下游的清洗装置将外来杂物机械清除的方 法。通常地， 一般将网筛设置在设备的入口以便清除大尺寸的杂物， 同时将振动筛和抽风机设置在粉碎机下游以便除去尘土、豆荚和其它
小尺寸的外来杂物。
甚至在具有上述清洗装置的加工厂内，输送到再水化装置的产品 的卫生条件也不是非常好。仍然含有灰尘的种子和豆荚以及其它外来 杂物一起到达再水化器。另外，对于待再水化种子的霉污染唯一采取 的预防措施是在设备上游进行光学扫描。
豆奶工业生产的另一个问题涉及在粉碎的大豆中存在影响最终产
品性能的不期望含有的物质。例如，在种子中含有的很多糖不能被人 体肠道内的酶分解，因此造成消化系统障碍和腹胀。此外，由于饮食 质量的原因，经常购买豆奶的人购买豆奶时会错误地判断高糖含量。 另一种可能被排除的物质是大豆色素，这些色素赋予豆奶颜色，但是 不总是被消费者认可。
发明内容
本发明的目的是提供一种大豆粉碎方法，这种方法能够保证完全 清除所述尘土、残余豆荚和其它外来杂物，同样也能够除去大豆中不 期望存在的物质，例如糖和色素。
本发明方法的优点涉及在粉碎前获得完全和有效的种子再水化， 改善了随后的豆奶产品的质量。
另一个实施例的方法的进一步的优点是能够连续粉碎再水化后的 大豆。
所述方法的另 一个优点是精确和有效地计量供应到设备的产品。 本发明所述方法的另一个优点是有效地消除大豆中的脂氧合酶的 活性。
实现本发明方法的设备的特点是具有高的生产效率。
通过下文中参考由非限制性实施例给出的附图的详细描述，本发
明进一步的优点和特征将得到更好的体现，其中
图1为实现本发明的设备生产线的简化流程图2为实现本发明方法的再水化器的截面图。
具体实施方式
本发明的方法包括下述步骤将再水化水引入至少一个再水化器 1内部；将大豆引入再水化器1内部；等待部分所述水能够被大豆吸 收；将所述大豆从再水化器1内取出；将从再水化器取出的大豆粉碎 以便获得浆液。为了保证完全将尘土、残余豆荚和其它外来杂物从大 豆中除去，同时除去不需要的水溶性物质，例如大豆中的糖和色素， 所述方法还包括至少一个大豆的清洗循环，从而排出再水化器1中的 至少部分过量水的步骤。
上述的清洗循环使引入到再水化器1内的大豆产生运动。在该方 法的优选实施例中，在清洗过程中，再水化器1中过量水的排出至少 部分通过至少一个溢流管10来完成，而洗涤水在低于溢流管10顶部 的位置被引入再水化器1。
在将再水化水和清洗水引入到再水化器1中的过程中，所述再水 化水和清洗水的温度最好远高于环境温度，但是低于水的沸点。另外， 为了将再水化器1中的水的温度加热到60。C和水的沸点之间，所述方 法可以包括将蒸汽注入再水化器1中的步骤，其中再水化水已经被引 入到再水化器中。因此将蒸汽注入到再水化器1中的步骤在将大豆引 入到再水化器1中的步骤之前进行。
在本文描述的实施例中，首先引入再水化水，然后引入大豆，所 述大豆被浸泡到所述水中。当水热时，温度在6(TC至90。C之间，所述 水被引入并且可被注入再水化器1中的蒸汽进一步加热。水的高温确 保了所述水被大豆快速吸收，并且当灭活大豆中的一些酶，尤其是脂 氧合酶时也有利于清洗(为了获得这样的效果，水的最终温度必须在 80。C以上)。通常，再水化水和大豆的质量比约为2比1;在再水化结 束时(将大豆从再水化器中取出的步骤)，大豆已经吸收了其初始质量 的1.3至1.5倍的水。
为了使部分水能够被部分大豆吸收需要等待一定时间，以便使所 述大豆能够根据不同因素再水化，所述因素包括被再水化的原始材料 的新鲜度和质量。对于浸入到600升水中的300公斤大豆来说，这个 时间为20分钟到60分钟之间。
在等待期间要进行一个或多个清洗循环，因此优化了处理时间。
所述清洗循环最好为1至3次。引入到再水化器1中的清洗水最好预 先加热至与再水化水相同的温度；对于每一个清洗循环来说，当将在 前循环中的水排出后，最好引入多于在前引入的再水化水(对于600 升的再水化水来说，需要800升的清洗水)。由于大豆的吸收效果，在 每个清洗循环中排出的水略少于引入的清洗水。如上所述，在清洗循 环的过程中，为了防止所述水高于最上部的水位，所述水部分通过溢 流管IO排出；优选地，在每个循环末期，仍然存在于再水化器中的水 从排出口 14排出。所述排出水不再使用，而是被过滤并被输送到净化 站。第一个清洗循环最好从将大豆引入到再水化器l后大约5分钟时 开始。
在所述优选的实施例中，在等待允许部分水被大豆吸收的步骤之 后并且在将大豆粉碎的步骤之前，所述粉碎过程进一步包括下述步骤 将再水化后的大豆与至少部分过量水分离(优选是所有的过量水被排 出)；将再水化后的大豆引入到临时罐2中；将再水化后的大豆从临时 罐2中取出；将粉碎水加入到再水化后的大豆中。优选地将所有的过 量水与再水化后的大豆分离，在将过量水从再水化器l中排出的步骤
中进行该过程。在上述将300公斤大豆浸泡在600升再水化水中的情 况下，排出步骤持续大约5分钟。在过量水排出步骤结束时，再水化 后的大豆保持在再水化器1中并且借助于重力被输送或排出到临时罐 2内。只容纳再水化后大豆的临时罐2的存在能够使位于所述罐下游 的粉碎装置得到连续供应。在借助于重力将大豆排入临时罐2的情况 下，在排出的过程中，在所述再水化器1的下部形成团块，从而阻挡 了材料的排出。为了防止这种问题的发生，所述方法包括借助于防堵 塞杆19使再水化器内的再水化后的大豆运动的步骤。
所述方法包括振动再水化后大豆的步骤，该步骤位于将再水化后 大豆引入到临时罐2的步骤和将再水化后大豆从该罐2取出的步骤之 间。所述振动大豆的步骤是必须的以便防止能够堵塞临时罐2的出口 21的大豆的聚集。
在粉碎过程中，为了溶解大部分大豆蛋白，粉碎用水可为碳酸钠
溶液在这种情况下，水的pH值最好在8至10之间(而通常粉碎用 水的pH值为7.4至7.5)。碳酸盐的使用增加了处理性能，实际上它 能够提取出具有蛋白质含量为3.5%至3.8%的乳液。为此，所描述的 方法包括准备粉碎用水的步骤，该步骤包括下述子步骤将碳酸钠溶 解于远高于环境温度的温度的水中；为了将溶液的pH值保持在预定 值内逆向地控制碳酸钠的剂量。为了逆向地控制碳酸钠的剂量，通常 使用pH值计。为了提高大豆的内溶度以及为了对脂氧合酶进行灭活， 含有或不含有碳酸钠的粉碎用水的温度必须足够高。所述温度必须高
于80。C并且低于水的沸点。优选温度为95。C。为了最终产品的质量， 粉碎用水和大豆以正确的比率(大豆和水的质量比必须在约1/6)粉 碎是非常重要的。为此，本发明的方法包括步骤获取控制值，所述 控制值与在大豆粉碎阶段每个单位时间生产的粉碎产品的质量成比 例；以及根据所述控制值逆向地控制流量控制地加入的粉碎用水和大 豆的比例。所述控制值由质量流量计6测量，^f艮据该控制值，并且考 虑到粉碎用水的质量流量是已知和恒定的，能够批次引入所述大豆。
在使用再水化器的情况下，本发明的方法进一步包括，为了预先 处理包括确定质量大豆的批次而称量大豆的步骤，以及按顺序将所述 批次送入至少两个再水化器1的步骤，该步骤位于将大豆引入到再水 化器l内部的步骤之前。有利的是，将大豆送入不同的再水化器1的 步骤是交错的，这样它们以固定的时间间隔进行。例如，在有两个再 水化器1的情况下，将大豆在再水化器1内保持50分钟(45分钟用 于再水化，5分钟用于排水)，在第一个再水化器之后的25分钟对第 二个再水化器进行加料，在另一个25分钟之后，开始排料的第一个再 水化器将重新加入更多大豆，等等。同样地，在第一个再水化器加料 后的12.5分钟时对第二个再水化器进行加料，在另一个12.5分钟后对 第三个进行填料，等等。
本发明的方法可进一步包括在对大豆称重的步骤之前对大豆脱壳 和除尘的步骤。对大豆脱壳和除尘的步骤以上文描述的已知方法进行。
如上所述，这里描述的方法几乎总是用于豆奶的生产。为了获得 豆奶，所述方法必须包括在粉碎步骤之后的其它已知步骤(酶的灭活， 从豆渣中分离豆奶，等等)。由于不构成本发明的特定目的，因此这些 过程步骤在本发明中没有描述。
用于实现上述方法的粉碎大豆的设备包括现有技术中的下述部
件至少一个用于使大豆再水化的再水化器1，所述再水化器包括预 先设置以临时容纳大豆和再水化水的再水化腔11;至少一个用于粉碎 再水化大豆的粉碎机3;和用于将再水化大豆从再水化器输送到至少 一个粉碎机3的装置。另外，所述再水化器的再水化腔ll容纳有至少 一个用于将过量水排出的溢流管IO和至少一个低于溢流管IO的入口 12，所述再水化器1还包括用于使清洗水通过入口 12进入到再水化腔 ll中的装置。应该注意，如果设有多于一个溢流管10，这些溢流管应 位于相同的高度。
在所述实施例中，用于清洗水进入到再水化腔内的装置包括连接 到热清洗水源的简单的泵。清洗水和再水化水可以(但不是必须)通 过相同的入口 12被引入到再水化腔11内，在这种情况下，再水化水 的水源是相同的，并且通过相同的泵输送。 一般地，再水化水和清洗 水之间的区别在于根据进入到再水化腔内的顺序。在两种液体来自相 同源头的情况下，再水化水被认为是第一次被送入的，所述再水化水 填充所述再水化腔直到到达一个或多个溢流管的高度，而清洗水是在 这之后被引入的。
为了直接将蒸汽喷入到再水化腔11内，至少一个喷射口 13通向 所述再水化腔11。该蒸汽喷射具有上述的在引入大豆之前提高容纳在 再水化腔内的水的温度的目的。
如上所述，在所述方法的描述中，所述再水化器1还包括设置在 再水化腔11内部的用于促进再水化大豆排出的防堵塞杆19。
如上所述，本发明的设备还包括至少一个临时罐2。所述临时罐2 被设置在再水化器1的下面。所述设备还包括至少一个容积泵4。所 述临时罐2具有至少一个用于将其内容纳的材料取出的排出口 21,而
所述再水化器1具有用于将过量水排出的出口 14，该再水化器l在其 下部可打开以便使再水化大豆借助于重力落入临时罐2的内部。所述 临时罐2在其内部还包括用于使容纳在其内的大豆保持运动的搅拌器 22，这才羊所述出口 21不会4皮堵塞。
本发明的设备还包括以抽吸的方式连接到临时罐的出口 21上并 且连接到粉碎用水的水源5上的容积泵4，该粉碎用水被输送到至少 一个粉碎机3。所述容积泵4最好为螺旋升水泵，具有位于出口21下 方的上部吸入口和与水源连接的第二吸入口。如果粉碎用水为碳酸钠 溶液，那么粉碎用水的水源可用作混合罐以便制备该溶液。
如上所述，所述设备包括设置在至少一个粉碎机3的出口处的、 并且预设置用于产生控制进入粉碎机的粉碎用水和再水化大豆之间的 比例的信号的质量流量计6。所述流量计测量流出粉碎机的浆液的质 量，通过改变容积泵4的速度实现水-大豆比例的调节。送入所述泵 的再水化水保持恒定，从而速度的改变就决定了所述泵4吸入的大豆 的流动速度。
本发明设备的粉碎机3最好为两台，并且串联设置。设备中的下 游粉碎机对浆液进行磨碎，直到其达到胶体状态(颗粒尺寸为10-50 微米)。
如果粉碎设备包括至少两个再水化器1，那么所述粉碎设备具有 设置在再水化器1上游的称重装置7，用于批次计量大豆的预定数量。 所述设备还包括用于按顺序将所述批次送入再水化器1的装置，例如， 该装置可包括位于不同再水化器1上方的可选择地打开的出口。称重 装置7也可用于具有单个再水化器1的设备中。
所述设备还包括设置在称重装置7的上游的脱壳装置和除尘装置 8，这些装置为已知类型并且以现有技术概括地描述。
通过加入用于完成获得豆奶方法的其它上游装置后，所描述的设 备通常是完整的。
权利要求
1、一种大豆的粉碎方法，包括下列步骤将再水化水引入到至少一个再水化器(1)内；将大豆引入到再水化器(1)内；等待使部分水能够被大豆吸收以便使大豆被再水化；将大豆从再水化器(1)内取出；将从再水化器(1)内取出的大豆粉碎以便获得浆液；其特征在于，所述方法进一步包括至少一个包含下述步骤的大豆清洗循环将清洗水引入到再水化器(1)内，在该再水化器(1)中已经引入了再水化水和大豆；将再水化器(1)中的至少部分水排出，所述部分水是过量的。
2、 根据权利要求1所述的大豆粉碎方法，其特征在于，所述清洗 步骤决定了引入到再水化器(1)内的大豆的运动。
3、 根据权利要求2所述的大豆粉碎方法，其特征在于，在清洗循 环过程中，再水化器(1)中的过量水的排出至少部分地通过至少一个 溢流管(10)来完成，同时清洗水在低于所述溢流管(10)的水平处 被引入到再水化器(1)内。
4、 根据任一前述权利要求所述的大豆粉碎方法，其特征在于，在 将再水化水引入到再水化器(1)中的步骤中，所述再水化水和清洗水 的温度远高于正常的环境温度并且低于水的沸点温度。
5、 根据权利要求4所述的大豆粉碎方法，其特征在于，为了将再 水化器(1)中的水加热到80。C和水的沸点温度之间的温度，该方法 包括将蒸汽注入到再水化器(1)的内部的步骤，其中再水化水和大豆 已经被引入到所述再水化器(1)中。
6、 根据任一前述权利要求所述的大豆粉碎方法，其特征在于，在 等待部分水被大豆吸收的步骤之后和在粉碎大豆的步骤之前，所述方 法包括以下步骤将再水化大豆与至少部分过量水分离；将再水化大 豆引入到临时罐(2)中；将再水化大豆从临时罐(2)中取出；将粉 碎用水加入到再水化大豆中。
7、 根据权利要求6所述的大豆粉碎方法，其特征在于，所述方法包括搅动再水化大豆的步骤，所述步骤为将再水化大豆引入到临时罐(2)中的步骤和将再水化大豆从所述临时罐中取出的步骤之间的中间 步骤。
8、 根据权利要求6或7所述的大豆粉碎方法，其特征在于，所述 方法包括制备粉碎用水的步骤，所述步骤包括下述子步骤将碳酸钠 溶解于温度远高于环境温度的水中；逆向控制碳酸钠的剂量以将所述 溶液的pH值保持在预定的参数范围内。
9、 根据权利要求6至8中任一权利要求所述的粉碎方法，其特征 在于，所述方法包括下列步骤获取控制值，所述控制值与在粉碎大 豆步骤中的每个单位时间生产的浆液质量成比例；根据所述控制值逆 向地控制加入到大豆中的粉碎用水与大豆的比例。
10、 根据任一前述权利要求所述的大豆粉碎方法，其特征在于， 所述方法包括为了预先处理包括确定大豆的数量的批次而称量大豆 的步骤；以及按顺序将所述批次送入至少两个再水化器(1)中的步骤， 该步骤位于将大豆引入到再水化器(1)内的步骤之前。
11、 根据权利要求IO所述的大豆粉碎方法，其特征在于，所述方 法包括在对大豆称量的步骤之前进行大豆脱壳和除灰尘的步骤。
12、 一种用于粉碎大豆的设备，包括至少一个用于再水化大豆 的再水化器(1)，所述再水化器包括预设置成临时容纳大豆和再水化 水的再水化腔(ll);至少一个用于粉碎再水化大豆的粉碎机(3);和 用于将再水化大豆从再水化器输送到至少一个粉碎机(3)的装置，其 特征在于，至少一个用于将过量水排出的溢流管(10)和至少一个入 口 (12)通向所述再水化器(1)的再水化腔(11)，所述入口 (12) 低于所述溢流管(10)设置，所述再水化器(1)还包括用于将清洗水 通过入口 (12)引入到再水化腔(11)中的装置，以及用于排出过量 水的出口 (14)。
13、 根据权利要求12所述的设备，其特征在于，至少一个喷射口 (13)通向所述再水化器(1)的再水化腔(11)内，用于直接将蒸汽喷入到再水化腔(11)内。
14、 根据权利要求12或13所述的大豆粉碎设备，其特征在于， 所述设备包括至少一个设置在再水化器(1)下方的临时罐(2)和至 少一个容积泵(4)，所述临时罐(2)具有至少一个能够将容纳在其内 的物质取出的出口 (21)，所述再水化器(1)可在下部打开以便使再 水化大豆通过重力落入临时罐(2)的内部。
15、 根据权利要求14所述的大豆粉碎设备，其特征在于，为了防 止堵塞出口 (21)，所述临时罐(2)在其内部包括搅拌器(22),该搅 拌器用于保持容纳于该临时罐(2)中的大豆运动。
16、 根据权利要求14或15所述的大豆粉碎设备，其特征在于， 所述设备包括以抽吸的方式连接到临时罐(2)的出口 (21)上并连接 到被输送至粉碎机(3)的粉碎用水的水源(5)上的容积泵(4)。
17、 根据权利要求16所述的大豆粉碎设备，其特征在于，所述设 备包括质量流量计(6)，该质量流量计设置在至少一个粉碎机(3)的 出口处，并且预设置以产生用于控制进入所述粉碎机(3)的粉碎用水 与再水化大豆之间的比例的信号。
18、 根据权利要求12至17中任一权利要求所述的大豆粉碎机， 其特征在于，所述设备包括至少两个再水化器(1)和设置在所述至少 两个再水化器(1)的上游的用于预先设置包括确定数量大豆的批次的 称重装置(7)，所述设备还包括用于顺序地将所述批次移动到所述再 水化器(1)中的装置。
19、 根据权利要求18所述的粉碎大豆的设备，其特征在于，所述 设备包括设置在称重装置(7)的上游的脱壳装置和除尘装置(8)。
20、 根据权利要求12至19中任一权利要求所述的设备，其特征 在于，所述再水化器(1)包括设置在再水化腔(11)内部的防堵塞杆(19)，其用于促进再水化大豆的排出。
全文摘要
一种大豆的粉碎方法，包括下述步骤将再水化水引入到至少一个再水化器(1)内；将大豆引入到再水化器(1)内；等待部分再水化水被大豆吸收以便使所述大豆再水化；将所述大豆从所述再水化器(1)内取出；将从再水化器(1)内取出的大豆粉碎以便获得大豆浆液；其特征在于，所述方法进一步包括至少一个包含下述步骤的大豆清洗循环将清洗水引入到再水化器(1)内，其中再水化水和大豆已经被引入到该再水化器(1)中；将再水化器(1)中的至少部分水排出，所述部分水是过量的。
文档编号B02C9/00GK101352221SQ20081013006
公开日2009年1月28日 申请日期2008年7月24日 优先权日2007年7月26日
发明者A·拉扎里, R·卡泰利 申请人:Cft有限公司