本发明涉及一种豆奶的加工技术，特别是涉及一种豆奶的泡豆工艺。
背景技术：
豆奶中含有丰富的优质蛋白及多种人体所需的微量元素，其营养价值与牛奶相近。豆奶中不含有乳糖，而牛奶中还有乳糖，而乳糖要在乳糖酶的作用下才能被人体吸收，但是我国多数成年人缺乏乳糖酶，患有“乳糖不耐症”，这也是多数人喝牛奶会腹泻的主要原因。
另外，豆奶中含有丰富的不饱和脂肪酸、大豆异黄酮和卵磷脂等数种对人体有益的物质，具有降低人体胆固醇、防止高血压、冠心病和糖尿病等多种疾病的功效，还具有增强免疫、延缓基体衰老的功能。所以豆奶营养丰富适合作为早餐奶，且豆奶非常适合我国的国民体质。且大豆中含有脂肪氧化酶，当大豆被研碎后，其不饱和脂肪酸容易发生脂肪氧化反应，进而产生有豆腥味的物质。
传统豆奶的加工工艺未能有效控制豆腥味物质的产生，通常是在豆腥味物质产生后再通过加热法、加化学试剂法或者酶法等加工方式进行脱腥处理，工艺较为繁琐，甚至会造成大豆中其他营养成分的损失。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种提高产品加工口感，特别是抑制豆腥味物质产生的泡豆工艺。
为了达成上述目的，本发明的技术方案是：
一种豆奶的泡豆工艺，所用的泡豆设备包括恒温泡豆罐、恒温加热装置和恒温贮水罐，三者之间通过管道相应相连通连接在一起，所述恒温加热装置连接于所述恒温泡豆罐和所述恒温贮水罐之间的管道上，所述恒温泡豆罐外设有氮气供给装置，该氮气供给装置通过管道与所述恒温泡豆罐相连通连接；
其泡豆工艺包括如下步骤：
(1)水加热：打开供水源与恒温贮水罐之间的管道通路，往恒温贮水罐内注入纯净水，打开水泵，同时打开蒸汽源与恒温加热装置之间的管道通路，对恒温贮水罐中的水进行加热至泡豆所需的温度；
(2)泡豆：通过进料口往与通过管道系统与恒温贮水罐相连通连接的恒温泡豆罐内进料，且根据泡豆的豆水比例进行定量给料，当连接于恒温贮水罐与恒温泡豆罐之间管道上的恒温加热装置的出水端的温度表显示温度符合所需的泡豆温度时，将纯净水注入恒温泡豆罐内，进料后的豆量和水量的比值满足所需的豆水比例；在泡豆过程中，恒温泡豆罐保持密闭状态，通过管道系统与恒温泡豆罐相连通连接的氮气供给装置往恒温泡豆罐内供给氮气，对恒温泡豆罐内部进行充氮驱氧，且每隔1h用氮气搅动一次，恒温定时浸泡后即可出豆；
(3)出豆：出豆时，通过设于恒温泡豆罐上的塞网驱动装置的驱动将位于恒温泡豆罐内的放豆塞网从出料管口的位置提起，并打开出料管的出料管道通路，豆水一同从与恒温泡豆罐相连通的出料管排出，备用。
当水温为20～28℃时，浸泡6～8h。
步骤(2)泡豆中给料前，先将放豆塞网放下至出料管口的位置，然后将纯净水注入恒温泡豆罐中进行洗罐，洗罐后的污水经出料管的排污管道通路排出；污水排完后通过氮气供给装置供给氮气对恒温泡豆罐进行空气置换。
恒温泡豆罐内还设有用于监测恒温泡豆罐内水温的温度探测器。
所述恒温泡豆罐的出料管上设有与所述恒温泡豆罐相连通的氮气进口；所述氮气供给装置包括依次连通的氮气源、压缩机和气体过滤器，所述气体过滤器通过设有气动阀和单向阀的管道与所述出料管的氮气进口相连通连接。
所述恒温泡豆罐为双层复合保温罐。
采用上述技术方案后，本发明的一种豆奶的泡豆工艺，在泡豆前，利用恒温加热装置对恒温贮水罐中的水进行加热至设定的温度，进一步地注入恒温泡豆罐内；泡豆时，打开氮气供给装置，间断性的往所述恒温泡豆罐进行充氮驱氧，进而抑制好氧型微生物的繁殖，且可抑制大豆的脂肪氧化反应，进而抑制有豆腥味物质的产生，还能改善后续大豆加工产品的口感。经过压缩机的氮气对罐内的大豆进行搅拌而翻豆、松豆，防止豆与豆之间长时间相互接触挤压，令大豆吸水更均匀，且搅拌可使泡豆水的温度更为均匀，使得同一罐内的大豆胀发速度和胀发程度更均匀。这样，利用恒温泡豆罐进行恒温定时密封泡豆，可抗外界环境干扰，克服温度变化，以及解决外界微生物污染等问题。
附图说明
图1为本发明所用的泡豆设备的结构示意图。
图中：
恒温泡豆罐-1；罐盖-11；
进料口-111；进水口112
泄气帽-113；观察型人孔-114；
cip清洗喷头-115；塞网驱动装置-116；
连接轴-117；罐体-12；
出料管-121；放豆塞网-122；
氮气进口-123；第一气动阀-124；
第二气动阀-125；恒温加热装置-2；
管道加热器-21；蒸汽进口22
冰水进口-23；蒸汽处理阀组-24；
恒温贮水罐-3；cip清洗喷头-31；
出水管-32；排污口-321；
供水口-322；进水管-33；
回流端口-331；温度表-4；
水泵-5。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
一、充氮泡豆设备
本发明中一种豆奶的泡豆工艺所用的充氮泡豆设备，如图1所示，包括恒温泡豆罐1、恒温加热装置2和恒温贮水罐3，三者之间通过管道相应相连通连接在一起，恒温加热装置2连接于恒温泡豆罐1和恒温贮水罐3之间的管道上。纯净水暂存于恒温贮水罐3内，要使用时，由恒温贮水罐3的水经恒温加热装置2快速加热后给恒温泡豆罐1进行供水。本发明中，恒温泡豆罐1和恒温贮水罐3均采用双层复合保温罐，便于泡豆过程中温度的维持。
恒温泡豆罐1包括罐盖11和罐体12，罐盖11通过锁扣结构以能够开启和盖合的方式固定于罐体12上。罐盖11上设有观察型人孔114、cip清洗喷头115，以及与罐体12相连通的进料口111、进水口112和泄气帽113。观察型人孔114密封装设于罐盖11上，并对应装配有人孔盖，该人孔盖以能开启和闭合的方式固定于罐盖11上，cip清洗喷头115设于罐盖11顶部靠近中心的位置。罐体12的底部的中心位置设有出料管121和堵塞出料管121的放豆塞网122，出料管121与罐体12相连通。罐盖11的顶部的中心位置设有驱动放豆塞网122进行上、下升降的塞网驱动装置116，塞网驱动装置116和放豆塞网122之间连接有连接轴117，即塞网驱动装置116的输出端连接于连接轴117的一端，连接轴117的另一端与放豆塞网122固定在一起，使得放豆塞网122可在塞网驱动装置116的驱动下向上提起，进行出豆或者向下放下，堵塞出料管121进行泡豆。塞网驱动装置116采用行业内常见的气缸驱动装置，或者电机驱动装置配合相应的传动机构。进料口111用于大豆的定量进料，泄气帽113用于维持恒温泡豆罐1内、外气压的平衡，观察型人孔114便于操作者观察罐内情况等。出料管121用于浸泡好的大豆和泡豆水混合物的送出。放豆塞网122的形状和大小与出料管121的横截面形状和管径大小相匹配。较优的，放豆塞网122为柱状塞网，其柱体上具有复数个均匀分布的网口。放豆塞网122的网口小于大豆的粒径，且放豆塞网122的网口不影响罐体12内水和气体的流通。
罐体12的出料管121上设有与罐体12相连通的氮气进口123。恒温泡豆罐1外设有氮气供给装置，该氮气供给装置包括依次连通的氮气源、压缩机和气体过滤器，上述气体过滤器通过设有气动阀和单向阀的管道与出料管121的氮气进口123相连通连接。罐体12的出料管121上设有第一气动阀124、第二气动阀125和手动阀，氮气进口123位于第一气动阀124和第二气动阀125之间，第一气动阀124位于第二气动阀125的上方，第二气动阀125位于该手动阀的上方。工作时，手动阀处于打开状态，这样，当第一气动阀124打开且第二气动阀125闭合时，氮气源提供的氮气可通过氮气进口123经由出料管121进入恒温泡豆罐1中，对恒温泡豆罐1进行泡豆前的空气置换，或者在泡豆时进行驱氧、翻豆和搅拌等，且在泡豆时，罐盖11始终保持盖合的密闭状态，以保证氮气在罐体12内的持续保持。进一步，当第一气动阀124和第二气动阀125均打开，且放豆塞网122堵塞出料管121时(即出料管121形成排污管道通路)，恒温泡豆罐1可进行排水；当第一气动阀124和第二气动阀125均打开，且放豆塞网122向上提取时(即出料管121形成出料管道通路)，恒温泡豆罐1可同时进行排水和出豆。
罐体12包括一体式连接的圆柱状的主体和漏斗状的底部。罐体12的主体的内侧壁上设有两个安装高度不同的液位探测器，分别为高液位探测器和低液位探测器。高液位探测器设于罐体12的主体的顶部，低液位探测器设于罐体12的主体的底部。高液位探测器和低液位探测器用于探测恒温泡豆罐1内的液位高低。这样，当液位低于低液位探测器时，本发明的控制系统自动通过进水口112往恒温泡豆罐1内供水，当液位超过高液位探测器后，控制系统自动停止进水口112往恒温泡豆罐1内供水。
进一步，恒温贮水罐3顶部的中心位置设有cip清洗喷头31，可对罐内部进行cip清洗。恒温贮水罐3的上方设有与恒温贮水罐3相连通的进水管33，进水管33设有与恒温贮水罐3相连通的回流端口331。恒温贮水罐3的下方设有与恒温贮水罐3相连通的出水管32。出水管32设有排污口321和供水口322。恒温贮水罐3的供水口322和恒温泡豆罐1的进水口112之间通过管道相连通连接在一起，恒温加热装置2连接于该段管道上，此外，对应于恒温贮水罐3与恒温加热装置2之间的管道上设有水泵5，水泵5设于对应于恒温加热装置2进水端的管道上，用于将恒温贮水罐3中的水抽送至恒温加热装置2进行加热，进一步的，将加热后的水抽送至从进水口112注入恒温泡豆罐1内，或者抽送至从回流端口331返回恒温贮水罐3内。同时，对应于恒温加热装置2的出水端的管道上设有带有温度探头的温度表4，用于监测相应管道内加热后的纯净水的温度。对应于温度表4的管道输出端不仅与恒温泡豆罐1的进水口112相互连通，还通过另段管道与进水管33的回流端口331相连通连接在一起。该另段管道在靠近回流端口331的位置设有单向阀，防止进水管33的水逆向流入该另段管道。这样，恒温贮水罐3与恒温加热装置2之间形成循环回路，具体地，位于恒温加热装置2一端(即进水端)的管道与恒温贮水罐3的供水口322相连通连接，位于恒温加热装置2的另一端(即出水端)的管道与恒温贮水罐3的进水管33的回流端口331相连通连接。此外，位于恒温加热装置2的另一端(即出水端)的管道还与恒温泡豆罐3的进水口112相连通连接。
当经恒温加热装置2加热后的温度表4所测水温与生产工艺所要求的温度相比过高或者过低时，管道内的水则经上述循环回路回流至恒温贮水罐3内，相反，当温度表4所测水温符合工艺要求时，则管道内的水通过恒温泡豆罐1的进水口112注入恒温泡豆罐1内。
恒温加热装置2采用热交换器，此热交换器具有管道加热器21。管道加热器21的上方设有相对设置的蒸汽进口22和冰水进口23。蒸汽进口22和冰水进口23共同连接同一段与管道加热器21相连通的输入管，即蒸汽进口22和冰水进口23分别与管道加热器21相连通。恒温加热装置2对应于蒸汽进口22设有蒸汽源，对应于冰水进口23设有冰水源，蒸汽源通过设有蒸汽处理阀组24的管道系统与管道加热器21的蒸汽进口22相连通，冰水源通过另一管道系统与管道加热器21的冰水进口23.相连通。管道加热器21的下方设有排污管道和冰水回流管道。该排污管道可用于冷凝水的排出等。冰水回流管道用于冰水的回收而循环利用，节能环保。在排污管道和冰水回流管道之间设有连通管道。管道加热器21内具有喷管，被加热的纯净水和蒸汽/冰水于喷管内在高速流动中瞬间良好的混合，从而使蒸汽/冰水与被加热液体充分混合及全热交换。同时调节两者的混合比例就可得到所需温度的液体。本发明的蒸汽供给系统及其与管道加热器21的热交换配合属于常用的技术手段。
蒸汽处理阀组24包括第一压力表、手动球阀、气体截止阀、减压阀、第二压力表、安全阀和气动球阀，并依次设于蒸汽源与管道加热器21的蒸汽进口22之间靠近蒸汽进口22的管道位置。对应于冰水源与管道加热器21的冰水进口23之间靠近冰水进口23的管道位置依次设有手动阀、液体截止阀、温度表和压力表。
需要说明的是，本发明除了采用上述热交换器加热外，还可采用电加热等加热方式。此外，本发明中控制系统采用行业内常用的控制系统，本发明中恒温泡豆罐1、恒温加热装置2和恒温贮水罐3之间相应相连通连接的管道上于相应构件的输入端和输出端均设有气动阀和/或手动阀，便于根据实际生产情况开启管道通路或者闭合管道通路，所有气动阀和/或手动阀的设置位置采用常规的生产设备操作原理进行设计，符合常规的生产工艺操作要求。在此不予一一详述。
本发明一种充氮泡豆设备，符合全自动化生产工艺。设有恒温泡豆罐1和氮气供给装置，恒温泡豆罐采用双层复合保温罐，首先可进行恒温泡豆，不管一年四季均可控制不同批次的大豆浸泡的时间和温度的一致性，因此可控制不同批次的大豆其胀发程度保持均匀性。其次，恒温泡豆罐1可进行密封泡豆，减少泡豆过程中微生物的二次污染。同时，在密封的时候隔绝外界氧气，可控制罐内好氧微生物的繁殖以及可抑制大豆发生脂肪氧化反应。
二、泡豆工艺
(1)水加热：打开供水源与恒温贮水罐之间的管道通路，往恒温贮水罐内注入纯净水，打开水泵，同时打开蒸汽源与管道加热器之间的管道通路，对恒温贮水罐中的水进行加热至泡豆所需的温度；
(2)泡豆：①洗罐排污：通过塞网驱动装置的驱动将放豆塞网对应于出料管口放下，然后打开恒温贮水罐与恒温泡豆罐之间管道上的气动阀和/或手动阀，进而打开恒温贮水罐与恒温泡豆罐之间的管道通路，恒温贮水罐内的纯净水注入恒温泡豆罐中进行洗罐，同时打开罐体的出料管上的气动阀和/或手动阀，进而打开出料管的排污管道通路，洗罐后的污水经出料管的排污管道通路排出；②空气置换：污水排完后关闭出料管的排污管道通路，打开氮气源与恒温泡豆罐之间的气动阀和/或手动阀，氮气源与恒温泡豆罐之间的管道保持通路，通过氮气供给装置供给氮气对恒温泡豆罐进行空气置换；③进料：通过进料口往与通过管道系统与恒温贮水罐相连通连接的恒温泡豆罐内进料，且根据泡豆的豆水比例进行定量给料，当连接于恒温贮水罐与恒温泡豆罐之间管道上的管道加热器的出水端的温度表显示温度符合所需的泡豆温度时，打开管道加热器与恒温泡豆罐之间管道上的气动阀和/或手动阀，进而打开管道加热器与恒温泡豆罐之间的管道通路，将符合温度要求的纯净水注入恒温泡豆罐内，并加水至最高液位，进料后的豆量和水量的比值满足相应的豆水比例；④当水温为20～28℃时，浸泡6～8h，在泡豆过程中，通过管道系统与恒温泡豆罐相连通连接的氮气供给装置往恒温泡豆罐内供给氮气，对恒温泡豆罐内部进行充氮驱氧，将罐内氧气基本驱除，以隔绝氧气，而后每隔1h充氮一次，用氮气对恒温泡豆罐内部进行搅动，进而保证罐内温度均匀。同时保持罐内的无氧状态，恒温泡豆罐内还设有温度探测器，当恒温泡豆罐内的水温超出或者低于设定的泡豆的温度要求时，则系统会控制通过排污管道通路自动排出泡豆水重新加入符合温度要求的纯净水，由恒温贮水罐进行供水；当管道加热器的出水端的温度表显示水温不符合所需的泡豆温度时，则通过恒温贮水罐与恒温加热装置之间形成的循环回路重新回到恒温贮水罐内，直至温度符合要求，当管道加热器的出水端的温度表显示温度过高时，可通过冰水源供给冰水通过管道加热器进行热交换，进而实现被加热水的降温，当管道加热器的出水端的温度表显示温度过低时，可通过调节蒸汽供给压力而控制蒸汽供给量，进而调整水加热的温度或者速度；需要注意的是，在泡豆时，恒温泡豆罐保持密闭状态；
(3)出豆：出豆时，通过设于恒温泡豆罐上的塞网驱动装置的驱动将位于恒温泡豆罐内的放豆塞网从出料管口的位置提起，并打开出料管的出料管道通路，豆水一同从与恒温泡豆罐相连通的出料管排出，转移至豆水分离器，待磨浆。
本发明一种豆奶的泡豆工艺，在泡豆前，利用恒温加热装置对恒温贮水罐中的水进行加热至设定的温度，进一步地注入恒温泡豆罐内；泡豆时，打开氮气供给装置，间断性的往所述恒温泡豆罐进行充氮驱氧，进而抑制好氧型微生物的繁殖，且可抑制大豆的脂肪氧化反应，进而抑制有豆腥味物质的产生，经过压缩机的氮气对罐内的大豆进行搅拌而翻豆，可松动豆与豆之间的接触，防止豆与豆之间长时间相互挤压，令大豆吸水更均匀，且搅拌可使泡豆水的温度更为均匀，使得同一罐内的大豆胀发速度和胀发程度更均匀。这样，利用恒温泡豆罐进行恒温定时密封泡豆，抗外界环境干扰，克服温度变化，以及外界微生物污染等问题，还能改善后续大豆加工产品的口感。
上述实施例和附图并非限定本发明的工艺和所用设备的形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。