微波技術(shù)在大豆深加工中的應用

　　近年來(lái)營(yíng)養學(xué)家很重視人體蛋白質(zhì)攝入量的研究，注意到發(fā)達國家與不發(fā)達國家蛋白質(zhì)攝入量有明顯差距。多年來(lái)經(jīng)各國食品科學(xué)家研究篩選，一致認為大豆及其深加工產(chǎn)品是佳的植物蛋白源。
　　
　　但大豆含有一種特殊氣味--豆腥味，未脫腥的豆粉摻入到豆奶或其它食品中，勢必影響食品原有風(fēng)味。如將大豆加工成新型脫腥豆粉,作為豆漿直接沖調飲用或摻入其它食品,具有濃郁豆香味和營(yíng)養價(jià)值。我公司引進(jìn)，研制成功微波大豆粉處理設備，使用此設備生產(chǎn)的脫腥豆粉質(zhì)量理化指標符合國家標準。其中衛生指標大大優(yōu)于國家標準，大腸桿菌≤30個(gè)／100克，細菌總數≤2000個(gè)／克。下面就兩種工藝生產(chǎn)大豆粉的質(zhì)量及工藝流程的設備進(jìn)行比較。
　　
　　一、傳統的大豆粉生產(chǎn)工藝
　　
　　該工藝是將大豆行浸泡，使大豆膨脹，便于磨制和提取大豆組織中的蛋白質(zhì)。浸泡過(guò)的大豆經(jīng)磨碎，要注意浸泡大豆的水溫、水質(zhì)及用水量對大豆蛋白質(zhì)的影響。達到豆糊狀后抽提豆漿。為充分的抽提出豆糊中的大豆蛋白質(zhì)，應掌握好添加水的水量和水溫。將豆糊狀中抽提出的豆漿進(jìn)行濃縮處理，在真空狀態(tài)下進(jìn)行脫水烘干，制出豆粉。其細菌含量要求:大腸桿菌≤30個(gè)／100克，細菌總數≤19000個(gè)／克，致病菌為零。用該工藝生產(chǎn)大豆粉的缺點(diǎn)是生產(chǎn)周期長(cháng)、設備投資大、大豆利用率低、能源消耗高、勞動(dòng)強度大、產(chǎn)品成本高；另一方面，由于采用低溫干燥法，因此不能有效去除豆腥味。整個(gè)豆粉生產(chǎn)工序流程如下：
　　
　　大豆→浸泡→磨漿→過(guò)濾→濃縮→真空干燥（噴霧干燥）→包裝→成品
　　
　　圖１大豆粉生產(chǎn)工藝之一
　　
　　二、干法微波大豆脫腥生產(chǎn)工藝
　　
　　目前研究認為豆腥味產(chǎn)生的機理是：破碎的大豆在空氣中，脂肪氧化酶的催化作用，使多不飽和脂肪酸被氧化成脂肪酸的氫過(guò)氧化物所致。所以破碎前鈍化脂肪氧化酶的活性是脫腥的關(guān)鍵，加熱能使其喪失催化不飽和脂肪酸氧化的能力。然而加熱時(shí)間過(guò)長(cháng)又會(huì )出現溶解度差、大豆利用率低的現象。
　　
　　新型的大豆粉（脫腥豆粉）生產(chǎn)，采用微波技術(shù)對大豆進(jìn)行干燥和脫腥，將傳統的濕法生產(chǎn)工藝改為干法生產(chǎn)工藝，即大豆不經(jīng)水泡，直接脫腥、磨粉?？s短整個(gè)豆粉生產(chǎn)工序流程（如圖２），進(jìn)一步提高了大豆粉的質(zhì)量。
　　
　　大豆→分揀→微波脫腥（殺菌）→粉碎（脫皮）→包裝→成品
　　
　　圖２全脂大豆粉生產(chǎn)工藝之二
　　
　　該工藝將大豆經(jīng)分揀機分選后，由輸送帶送入微波加熱器，經(jīng)微波輻射數分鐘，進(jìn)行脫腥和殺菌處理。微波的穿透加熱不受顆粒大小及熱傳導等因素影響。優(yōu)于常規的熱傳導、輻射、對流加熱方式。此外圖3所示工藝流程，也是進(jìn)幾年采用較多的加工方法。其產(chǎn)品含油脂較低，是生產(chǎn)各種低脂食品的絕好原料。
　　
　　大豆→分揀→粉碎→榨油→微波處理→粉碎→添加劑→混合→包裝→成品
　　
　　圖3脫脂大豆粉生產(chǎn)工藝之三
　　
　　采用微波處理的干發(fā)制大豆粉工藝流程具有生產(chǎn)周期短、設備投資少、大豆利用率高、脫腥效果好、能源消耗低、自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)。
　　
　　三、結論
　　
　?。保I(yíng)養成份的比較（蛋白質(zhì)）
　　
　　原工藝──大豆蛋白質(zhì)靠水溶解的溶出量，以氮為計算方法，高可溶出80～90%。
　　
　　新工藝──由于不用水浸泡，直接將整粒大豆脫腥，再磨成粉狀，除大豆皮外，全部蛋白質(zhì)都予以保留。
　　
　?。玻┘訜岷髮I(yíng)養成份損失比較（蛋白質(zhì)），大豆粉加熱處理對水溶性＊的影響（水溶性氮占總氮的百分率）
　　
　　處理條件溫度（℃）時(shí)間（分鐘）水
　　
　　無(wú)處理--75.6
　　
　　微波干式100664.4
　　
　　高壓加熱121607.5
　　
　　高壓加熱121108.8
　　
　　高壓加熱121549.6
　　
　　煮熟1006015.2
　　
　　注：＊水溶性為大豆蛋白質(zhì)在水溶液中溶出量，以氮計算。
　　
　　從上表可看出：蛋白質(zhì)的溶解度除與加熱溫度和時(shí)間有關(guān)系外，還和水蒸汽的有無(wú)有很大的影響,特別是用蒸汽加熱溶解度明顯下降。另外，表中示出的干法加熱方法，其營(yíng)養成份損失少，而用微波加熱時(shí)，屬干熱法的一種，其加熱時(shí)所需溫度在100℃左右，加熱時(shí)間在數分鐘內即可起到脫腥、殺菌的作用。水溶性超過(guò)64.4%以上。
　　
　?。常┙?jīng)濟效益
　　
　?、偕a(chǎn)周期計算：原工藝泡豆時(shí)間長(cháng)，常規在15～20℃水溫浸泡下需泡10～15個(gè)小時(shí)。豆粉生產(chǎn)全過(guò)程需幾十小時(shí)?，F工藝將大豆直接進(jìn)行微波加熱脫腥,豆粉生產(chǎn)全過(guò)程約20分鐘。
　　
　?、诖蠖估寐剩涸に嚳克芙獬龃蠖沟牡鞍踪|(zhì)，經(jīng)磨漿濃縮后再干燥，只能利用大豆的40～60%?，F工藝將含水10%的大豆直接加熱脫腥、磨成粉狀，除大豆皮外全部利用，利用率達到100%。
　　
　?、墼O備投資：原工藝需用蒸汽，僅購置鍋爐及安裝費用需幾十萬(wàn)元，若包括濃縮設備、真空干燥設備、浸泡大豆設備等，整個(gè)工藝設備近百萬(wàn)元?，F工藝全套設備投資約60～70萬(wàn)元。
　　
　?、苣茉聪模涸に囆枰?、電、水?，F工藝只需用電及少量的設備冷卻水。由于微波加熱物料是將能量直接作用在物料上，由物料自身吸收微波電磁能，不需傳導介質(zhì)，這樣大大節省能量。
　　
　　四、杰全微波設備介紹
　　
　　微波大豆脫腥設備使用2450MHz頻率，20kW微波功率，隧道形式，設備由微波腔體、微波能量抑止器、傳動(dòng)機構、自動(dòng)控制與檢測系統組成。微波系統采用二十一世紀國外的微波能饋入技術(shù)，可使物料迅速加熱升溫，使大豆內外同時(shí)均勻受熱，從而保證大豆在很短時(shí)間內脫腥，又保持營(yíng)養成份損失少。微波腔內多重輻射，從物料上方和物料下同時(shí)作用，保證物料在厚度方向上的均勻性。本設備除用于大豆粉處理外，還可以一機多用，對其它農副產(chǎn)品進(jìn)行干燥、殺菌、保鮮處理。
　　
　　用微波脫腥設備生產(chǎn)的脫腥豆粉除可直接沖調飲用外，還可作為基礎原料摻入到其它食品中，改變食品風(fēng)味，例如：用豆粉做面包，有防止淀粉老化的效果，并增加營(yíng)養，改善風(fēng)味；制作方便面時(shí)，摻入一定的豆粉，能起防止油滲透作用，節省油炸方便面用油量；小麥粉加水捏合可以出現面筋，有彈性，制造面包就是利用這種性質(zhì)，這時(shí)如預先在面粉中混入大豆粉捏合，為了要制出具有相同粘彈性質(zhì)，需要格外加大量的水，表示大豆粉有很大的保水性；在香腸中添加大豆粉，可使油脂能夠聚集在一起，改善香腸的口味；制造巧克力糖時(shí)，添加豆粉可減少甜度，在夏日巧克力也不會(huì )變軟，很有咬勁。