本发明关于豆浆制品的营养系列凝乳剂，以及其生产方法和产品用途。本发明技术涉及：一、根据各种用途，产品主要含有或同时含有金属阳离子缓冲剂、抑制H+离子扩散速度的酯化平衡反应控制剂、营养供给平衡添加剂、无副作用的抗氧化保鲜剂和持水剂，二、上述产品组份的常温常压下的多种营养配制方法和反应生成方法;三、兼容现存的各种点脑固化工艺，其中包括传统手工制做豆腐工艺同自动化流体包装豆腐生产工艺;四、综合优化方法，涉及优化产品方法和产品用途优化方法，后者包括简化自动化工艺、降低商品成本，提高豆浆制品的保鲜能力。 豆腐在中国及世界许多地区推广，主要是这一食品具有高蛋白、低脂肪、廉成本、口感好、吃法多样、易消化等优点。
传统豆腐延续至今，未能发扬光大这些优点，主要原因在于具有理化基础作用的凝乳剂，其性质决定了用途方面的多种必然不足。第一代石膏、卤水以及明矾等这类天然无机盐凝乳剂，其共同的用途缺点是：1、允许生产系统的工艺误差-浆浓度与凝乳剂添加量对它们的标准偏差之和δ较小，︱δ｜≤5～8%;2、成脑时间难以适应自动化生产豆腐的要求;3、豆脑口感有苦涩味，损失豆浆的清香风味;4、豆腐保鲜时间短，夏季约4～6个小时开始变味，不利于商品的周转;5、豆腐保水性不强，易失鲜嫩感;6、营养利用不足-a卤剂中的Mg++影响豆蛋白的氨基酸在肠胃中的渗透和吸叫，b、石膏补钙作用差，c、石膏中的SO--4对人体生理有一定的副作用，明矾中的Al3+、SO--4副作用则更大。第二代高分子有机（盐）凝乳剂，以葡萄糖酸-δ内酯及以内酯主要成份的混合盐为代表，其共同的用途不足：1、“煮（蒸）浆→降至室温→添加凝乳剂（内酯）→升温固化”的工序阻碍了袋装生产效率的提高，又比简单工艺耗能约多一倍;2、内酯价高，工艺复杂，比传统豆腐成本增加2-3倍;3、︱δ︱≤3%，添加多点易变黑发酸;4、品种单调，其豆腐方置一段时间易产生酸味;5、内酯不补钙，混合剂补钙作用差。此外，这两代还有工艺相互不兼容的问题。
近二十年，现有技术仍未能系统地解决好上述问题，特别是将第一代无机盐与第二代内酯按某一比例混合的发明，难以从根本上解决前述两代技术的多方面缺点。如日本昭61-88849、平1-179660、昭56-21569、中国CN1053172A、美国US-4，732，774，日本昭61-67455，昭55-71464的凝乳剂或生产方法和产品用途，均还存在上述大部分的不足。
综合现有技术，最具系统性改进的参考文献可分四类：一、凝乳剂产品文献-昭61-88849、平1-179660和昭56-21569;二、配制生产方法与凝乳剂营养效果的文献-昭60-87756豆腐凝固剂的制造方法、平1-179660得到Ca、Mg食品效果的可靠的豆腐凝固剂;三、用途及工艺对比文献-昭58-209951用柠檬酸进行凝固的豆腐制造方法、昭63-42663用有机酸的酸性钙盐进行豆腐凝固的方法、昭56-21569豆腐的流体凝固剂;四、系统对比文献-US-4，427，710即食豆脑的制造方法与这种豆腐的制造方法。
昭61-88849产品为第一代凝乳剂与第二代凝乳剂的混合剂，其权利要求书主要解决产品的易溶解问题，而这一改进对现有工艺并没有突出的意义，如对传统搅浆点脑法、冲浆点脑法和现代自动化成脑工艺制包装豆腐，均不产生明显积极的效果;从该发明的3项实施例分析，凝乳剂在潮解条件下易产生有机酸碱与氯盐的反应，放出Cl2气改变点脑性质。平1-179660产品为第二代有机盐凝乳剂，它对吸收Ca、Mg及Na、K成份起到了显著的营养效果，并起到改善口感的积极作用;可是，该发明针对前述的大多数问题并没有从系统上达到积极解决的效果，如工艺兼容问题，实施例中高含量GDL≥50%、GDL max＝70%的成本较高问题，以及增加硬度采用无机盐问题。昭56-21569这种适用于自动化袋装豆腐且可以使用前长期存储的凝乳剂，仅在内酯工艺基础上的一种改进，对解决现有凝乳剂的诸多系统问题没有明显积极效果;其产品中，G.D.L与乙醇等的混合只起到产品的均质性和长期保存稳定性，而缺乏豆腐补钙这一传统的营养优势。
昭60-87756采用复分解的制造方法，在其六个实例中，均要求等当量的酸盐反应，其无数的配比组合也只能限定该方法生产凝乳剂的酸性值，即影响豆腐凝固的主要因素，PH不可范围变化，所以无法利用这一制造方法生产的凝乳剂解决工艺兼容的问题。在这一方法中，实例2、4中使用的酒精，只用为湿润均混剂，没有发挥其控制酸根的有效作用。此外，这一方法制造的凝乳剂含较高比例的无机盐，约40-62%，故有营养利用不足之弊。平1-179660用有机组合的Na、K、Ca、Mg盐改善无机盐的营养效果不足，但这一发明缺少H3PO4及盐和铁的补充，无助营养改善的内酯含量过高，使Ca、Na、K相对缺少，并且增高产品成本。
昭58-209951和昭63-42663都以有机酸性盐为主剂，但所发明的豆腐制法均没解决好用途及工艺的系统问题。前者与内酯一样的两次升温之间一次冷却降温，且第二次加温时间又过长（90℃，一小时），故生产耗能多，后者工艺应用窄，只限作木棉（老）豆腐。昭56-21569的发明只改善了长期储存后的内酯使用均质性，却仍然存在内酯豆腐的工艺耗能多，不补钙，成本高等工艺与用途缺点。
美国US-4，427，710发明将浸湿胀大的黄豆粉碎至50μ的不去渣豆粉，在90℃至100℃熟化1-10分钟，在干燥成远小于50μ的粉末过程中添加有机酸、磷酸及碱土金属盐，然后加水及胶固剂形成豆腐。该发明从用途与工艺到凝乳剂的营养方法，系统地解决了两代凝乳剂所述的许多不足。可是，在这一系统方法中仍存在综合优化的不足：1、该方法无法解决现有工艺不兼容的问题;2、该工艺方法不利大规模的豆腐生产，其＜50μ的高成本设备（如胶体泵）也不宜在贫穷地区产业化;3、从实例1分析制豆腐工艺，2.5g碳酸钙的添加必然使制成的豆腐多孔、粗糙;4、从实例2与权利要求中，还有无机盐及较大计量内酯的添加，加总量0.4%，故还遗存前面所述的一些不足。
综上所述，现有技术以凝乳剂的理化性质为基础，其多方面的发明存在顾此失彼，系统优化不佳的问题。
解决今天豆腐这一廉价食品的系统问题，主要是以凝乳剂为理化基础的系统工程优化，即就是产品最佳性能的优化，其中包括营养供给平衡、工艺兼容与简化、以及从凝乳剂的原料优选到制法和商品用途的系统优化。这一优化考虑的基础是豆浆溶质中含有78%的可溶性豆蛋白与22%的胰蛋白酶和细胞色素，其中豆蛋白含18种氨基酸，除半胱氨酸（0.44%）、蛋氨酸（0.55%）、色氨酸（0.53%）较低外，其它15种含量较高，含量＞1.3%。所以，物质代谢根据的主要营养成份是：蛋白质（氨基酸）、糖、脂肪、磷酸（盐）、钙、镁、钠、钾及铁，而镁在日常食物中一般每日可摄入0.5～0.9g，比钙多的多，可以满足需求/脂肪对当今大多数人已不缺，故产品优化是在广泛选用有机酸盐的基础上科学地保障营养供给平衡。即，廉价地实现除少量添加或不添加脂肪、镁之外的由上述主要物质成份组成的具有工艺兼容又与各种饮食习惯相配合的第三代全营养供给平衡型增钙凝乳剂-要实现这种即符合发达国家高蛋白低脂肪的营养要求，又符合发展中国家与不发达国家营养供给平衡所要求的最优化经济形式方案，则必须解决好以凝乳剂为基础的营养供给与低商业成本的矛盾、第一代传统工艺与第二代自动化工艺兼容的理化性质矛盾、以及高效率与简单化凝乳剂生产方法之间的困难和满足市场多用途需求的统一优化的困难。
鉴于现有技术的多方面不足，本发明从以凝乳剂为基础的产业系统出发，通过科学优化达到密切相关的五点综合目的。
目的之一（产品配方最优化与配制方法合理化）
采用绝大多数国家食品添加剂法均不禁止使用的成份为原料并由这些原料组合生成这些法律允许使用的产品最优化配方，其配制方法应当适应凝乳剂的营养供给平衡和用途优化，为系统合理化创造条件。
目的之二（营养供给平衡）
提供人体日常所需或与大多数饮食习惯相补充的营养成份，其中凝乳剂的各种成份就是该平衡效果不可缺少的部分。
目的之三（兼容的工艺）
兼容第一代凝乳剂的简单工艺同第二代的自动化袋装豆腐生产工艺，并为第三代工艺与产业标准提供可行性保障。
目的之四（原料与成本变革）
降低成本，实现综合优化的第三代凝乳剂，关键是配制凝乳剂的方法适宜选用广泛易得的原料。
目的之五（科学优化）
在于创立以凝乳剂为起点条件即标准化基础条件的科学化系统。
本发明为达到所述的目的，首先选择好凝乳剂的酸性物质，然后再取它与缓冲剂混合或反应，以此确定凝乳剂固化豆浆所需特定范围的PH值。酸性物质产生的PH≤5.5，是可溶性豆蛋白固化的必要条件;缓冲剂在点脑过程中，其阳离子或羟基部分控制酸根的电离度大小，抑制H+的高浓度及其扩散速度-这些为凝乳剂适合各种工艺点制豆腐奠定了基础。进一步，凝乳剂中的持水剂对豆腐胶体固化质量起到了积极的作用;而凝乳剂自身成份又是营养调节剂为营养供给平衡起到关键性作用。
本发明的产品组成与配制方法，就是实现凝乳剂的全部成份或全部离子都具有所述的多种作用。本发明的这些具体作用，进一步分析如下。
一、本发明凝乳剂的产品组成与作用
本发明由所有的可食用有机酸与正磷酸中的一种、二种至三种组成酸性物质。根据不同国家的食品添加剂法，可食用有机酸包括：（冰）醋酸、苹果酸、乳酸、D或DL-酒石酸、琥珀酸、乙二酸、己二酸、富马酸、山梨酸、单宁酸、海藻酸、葡萄糖酸、亚油酸、丙（酮）酸、丁酸、抗坏血酸、草酰乙酸等等，这些酸及其钠、钾盐均可以正常地参与人体生理的有机代谢。其组成原则为：
a、1%溶液的酸，PH＝2.0～3.2，单独成为酸性物质;
b、1%的溶液，PH＜2.0的酸，需与一、二种弱酸调配成PH符合a值的酸性物质;
c、1%的溶液，PH＞3.2的酸，需与一、二种强酸最好与磷酸配成符合a条件的酸性物质。
本发明的缓冲剂包括K+，Na+，Ca++，Mg++的碳酸盐，有机酸盐、有机碱式盐、有机碱（如乙醇钠）、氧化物或氢氧化物。其中，以前三种离子为主。另一类还包括可食用醇类和水。醇类如丙三醇、丁二醇、甘露醇等。前者通过如下中和反应
达到PH的调整，这通过降低酸根的凝乳浓度实现缓冲凝固速度、控制凝固硬度。后者通过酯化反应
的平衡，降低酸根的电离度，抑制H+的扩散速度，从而延长凝固时间，干预凝固硬度，其中Rn-可增强豆腐的保水能力。这里，凝固时间的调控是实现工艺兼容的必要条件：较短的凝固时间适用于第一代传统工艺的搅浆法与冲浆法点脑，较长的凝固时间适用于自动化工艺生产袋装豆腐。
营养供给平衡包括：1、增钙剂，由本发明的配制方法形成易被人体吸收的有机酸钙;2、增磷剂，通过磷酸、磷酸盐再或磷酯的形式加入凝乳剂中;3、增铁剂，再Fe++（Fe3+）的化合物或铁粉在（1）、（2）混练反应中，形成有机酸铁或磷酸（亚）铁;4、营养平衡剂，有K+，Na+及促进钙、磷吸收的维生素D2和D3-当凝乳剂中不含磷时，可不做添加。
持水剂包括：醋酸（一、二、三）甘油酯、本羟甲基纤维素，（C.M.C）醇糖脂肪酸（S.M.S.）以及天然淀粉果胶、琼脂等。其添加量为上述反应物重量的4～20%，这些物质均可以补充糖、脂的营养代谢。
本发明在（1）、（2）反应中，生成的抗氧化剂可以阻止豆浆制品的氧化发酸，起到无毒无副作用保鲜豆腐的作用。例如，反应生成的柠檬酸、乳酸、油石酸、抗坏血酸的钠盐或钾盐，再或后三种残留的游离成份。都是多数国家法典不限制使用的食品抗氧化剂。
二、配制方法及其工艺流程
本发明采用常温、常压下的反应物均混-湿性反应的方法，其工艺流程如下。
1、固态凝乳剂的生产工艺流程
固态酸性物质/缓冲剂（的干燥）→粗粉碎过筛→称量→均混→加固体重量60%～400%的水快速搅拌反应→瓶装/常温真空干燥或气流干燥添加欠少的营养平衡剂→20～150目的细粉碎+粉状持水剂均混包装成品。
本工艺流程的操作要点：
a、称量的配比标准
干燥成品，1%水溶液的酸性PH＝2.6～5.0;溶解度小于1%时其室温饱和水溶液的酸性PH＝2.8～5.2。
b、缓冲剂的反应措施
K+、Na+缓乳剂，事先可以溶解于水中参加反应。
2、液态凝乳剂的生产工艺流程
固态酸性物质与可均混液态缓冲剂
或不含水）→均匀混入欠少的营养剂→罐装→成品。
本工艺流程操作要点：
a、计量标准是，反应平衡后，1%的水溶液PH＝2.6～5.0;
b、缓冲剂包括不超过反应物重量200%的水。
通过所述的组成与配制方法，本发明凝乳剂的产品可以有无数种配比，其中能产生系统优势的产品，则还需下述用途的综合优化。
三、科学优化方法
1、酸性物质的最佳经济选择
由于酸性物质占本发明成本的绝大部分，因此，在广泛的法定许可的有机酸中，首先根据不同国情及地区特点选择资源丰富、价格较低的原料。然后，符合〈-〉中a、b、c的组成原则。
2、工艺兼容的方式
（1）通过PH选定与缓冲剂的金属离子及羟基的作用，可以做到允许5～30%的较大工艺系统误差，为工艺兼容奠定基础。
（2）本发明凝乳剂的点脑，大多可以在室温至100℃的任何温度条件下进行。利用这一特点，可以简化内酯（混合）的自动化袋装生产工艺，简化形式的主要步骤：
a、磨好的浆乳→点脑→罐装→加热90～100℃固化;
b、加热浆乳至50～80℃→点脑→罐装→升温至90～100℃固化;
c、加热浆乳至90～100℃→点脑→均化后速袋装→保持90～100℃固化。
3、用途科学化
（1）、为求最优化，本发明无需酸性物质与缓冲剂形成等当量的盐或等当量的酯。如取代石膏的柠檬酸凝乳剂配比：
酸根：（Ca+++Na++K++R-OH）＝3（N）∶1.5～3.8（N）（3）
（2）、自动化袋装豆腐生产工艺，要求点脑后的浆乳3至20分钟之间流动性好，为此本发明以较大比例的醇含量取代缓冲剂，实现取代内酯及其混合剂。这一配比要求：
H+∶（Ca+++Na++R-OH）＝1（N）∶1～5（N）R+≥Ca+++Na++K+（4）
4、系统优化
豆腐制品的最大商品问题是保鲜不易，在本发明柠檬酸凝乳剂的缓冲剂中，含总反应物2～5%的NaHCO3，当与石膏同等工艺条件时，点制豆腐的保鲜时间可比石膏豆腐长2～3倍。
本发明与现有技术相比，最大的积极效果就是以凝乳剂的理化性质为基础，为系统优化创造了综合进步的科学条件。
1、产品配方的比较
本发明配方的各种成份即是营养平衡添加剂或辅助剂，又在点制工艺中，为凝乳剂组合物得到宽广的理化性质产生相互促进的多方面最优化积极效果。例如：平1-179660与昭61-88849的有机酸（根）只是凝固蛋白剂，本发明除此之外，一部分还可以与Na+、K+合成抗氧化保鲜剂、由酯化反应产生凝乳时间控制剂和增进钙成份吸收剂;昭56-21569中使用乙醇为均质剂，而本发明除此之外还是保鲜辅助剂、凝乳缓冲剂-在兼容工艺中起到关键作用。
2、生产方法比较
本发明采用常温、常压下均混-湿性反应方法，用该法生产含钙固态凝乳剂，比通常溶液反应快几十至数百倍，干燥成本低。与昭60-87756相比，本方法具有产品质量稳定，可长期储存等优点。
3、工艺比较的优点
（1）本发明允需5～30%的工艺系统操作误差，这一宽容度比现有技术高2～6倍，故更宜不同工艺点制豆腐，也为工艺兼容奠定了基础;
（2）简化内酯及其混合剂的自动化袋装工艺，尤其与昭58-209951相比，本发明的积极效果是：
a.节省30～60%的豆腐生产耗能，
b.提高20～80%的豆腐生产效率;
（3）与昭63-42663加钠盐做缓冲剂的豆腐生产方法相比，本发明还以醇类做缓冲剂，更利于在不同工艺中保证豆腐的质量和口感好;
（4）与US-4，427，710相比，本发明即利于系统优化，但又不造成对豆腐生产规模的限制，也不限定生产设备的精良与陋简。
4、营养比较优点
本发明凝乳剂的营养供给及营养平衡均好于现有技术，特别是，本发明营养供给优于平1-179660的凝乳剂点制豆腐，且成本还低;营养平衡优于US-4，427，710的发明。
5、系统对比优势
（1）、经济比较
本发明凝乳剂的综合经济成本与第一代持平，仅有内酯的1/3～1/4或其点制豆腐相比的1/2，单价成本或使用成本均不高于前述各类对比文献。
（2）、商品比较
比第一代的无机盐点制的豆腐口味好，无苦涩味，持水性强，保鲜能力强，营养丰富和利于吸收;比第二代有机凝乳剂尤其是内酯点豆腐，口味正、补钙力强;与对比文献点制的豆腐相比，品种多，营养全面，供给平衡。
本发明的最佳实施例分述如下。
1、为工艺兼容而设计的凝乳剂
实施例1-取代内酯或其它自动化袋装工艺的品及制成方法与用途。
按液态凝乳剂生产工艺流程，冰醋酸+20%的乳酸∶干燥Ca（OH）2∶丙三醇∶S.M.S＝100∶6～100ml∶0.4～1.2N∶5～8g，均混后用2～5%的乙醇钠（钾）溶液将混合物的酸性调至PH＝2.6～3.8。
该凝乳剂可以应用于简化的自动化袋装生产豆腐工艺，取PH＝2.6～3.0;用于不同工艺及品种的水豆腐点制，取PH＝2.8～3.8;点豆脑取PH＝3.5～3.8。
2、为各工艺点豆腐设计的凝乳剂
最佳实施例2-取代卤水及多孔油炸豆腐的产品及制成方法和用途
按固态凝乳剂的生产工艺流程，结晶柠檬酸∶干燥Ca（OH）2∶水∶淀粉＝100∶28～32∶120～150∶5.2～10，重量比，干燥后细粉碎至50～80目。
瓶装点脑时添加淀粉，凝乳剂使用剂量0.2～0.38%;粉剂在干燥后均混淀粉，凝乳剂用量0.1～0.2%。
最佳实施例3-取代石膏点制豆干和少孔油炸豆腐
结晶柠檬酸∶干燥Ca（OH）2∶水∶淀粉＝100∶32～36.5∶180～200∶6～12，同例2制法。瓶装凝乳剂占浆乳量的0.38～0.72%，粉剂为0.16～0.31%。
按传统简单工艺规模生产水豆腐的本发明凝乳剂及其配制方法与工艺分析。
最佳实施例4-取代石膏的中小规模生产豆腐凝乳剂
结晶柠檬酸∶干燥Ca（OH）2∶水∶淀粉或C.M.C（S.M.S）＝100∶36.5～39∶200∶6～15，同例2制法。本凝乳剂宜用冲点法生产豆腐，允许系统工艺误差为5%～15%，粉剂用量占浆乳重量的0.2～0.41%。
最佳实施例5-取代石膏大规模生产豆腐的凝乳剂
结晶柠檬酸∶干燥Ca（OH）2∶水∶淀粉＝100∶39～43∶200～220∶12～25，同例2制法。本凝乳剂适合于工艺系统误差为12%～25%的豆腐生产中，点脑方法不限;这一凝乳剂也适宜家庭自制豆腐。粉剂用量为浆乳的0.38～0.70%。
3、为营养平衡而设计的本发明凝乳剂
最佳实施例6-强化增钙营养凝乳剂及其生产方法和用途
结晶柠檬酸∶干燥Ca（OH）2∶无菌水∶淀粉＝100∶42～46∶200～260∶20～25，干燥步骤后，添加总量1.5～3.0%的FeHPO4，3%的乳酸钠、添加或不添加2.5～7.5%的抗坏血酸和纯量3～25PPm的维生素D2（D3），然后粉碎成80～120目的商品。本凝乳剂适合于工艺系统误差为15～30%的豆腐厂做营养增钙剂使用，粉剂用量占浆乳的0.4～0.8%。
4、为系统优化而设计的本发明凝乳剂
最佳实施例7-低成本的保鲜凝乳剂
结晶柠檬酸∶干燥Ca（OH）2∶含2～3%NaHCO3+10～20%的乙醇水溶液＝100∶32～34∶200，同例2制法，按瓶装封存，使用时加产品用量20～35%的淀粉持水剂。
本方法适于在工艺系统误差≤6%的生产中使用，用量占浆重的0.65～0.85%，每百公斤豆腐的使用辅加成本小于4.80元人民币（1992年成本指标）。经实际比较，与石膏同等的点制工艺，在日平均22℃～25℃时，豆腐保鲜时间超过15个小时，而同样的气温条件，石膏豆腐保鲜不超过7个小时。
最佳实施例8-系统优化凝乳剂
单宁酸+20%柠檬酸∶干燥Ca（OH）2∶3%NaHCO3水溶液∶甘露醇∶淀粉＝100∶28～32∶200∶7～8∶20～25，按例2制法，干燥后加总重3%FeHPO4、3～5%Vc和3～20PPmVD，然后细粉碎至80-120目的成品。
本方法适合于系统误差大于20%的生产工艺中使用，点脑用量占浆乳重量的0.28～0.48%，每百公斤豆腐的凝乳剂商品辅加成本少于例7，保鲜能力优于例7。