豆渣膳食纤维的生产方法及装置.pdf

本发明涉及一种豆渣膳食纤维的生产方法及装置，是将生产豆制品的副产物高含水豆渣从物料斗由螺杆送入物料腔，在加热套筒加热后，由液压缸的活塞快速从摸头的喷射孔中送入送风管中，豆渣在加热套筒内的物料腔完成杀菌工艺，通过摸头喷射孔实现豆渣的爆破微粉碎。豆渣在送风管与鼓风机送入的热风进行热交换，湿气由吸风机吸出，干物料落入收集箱中。本发明采用挤压爆破工艺，使豆渣成雾状微粉化，赋予了豆渣良好的口感和风味，具有了良好的速溶性，同时，挤压爆破的高温、高压和高剪切(均质)使豆渣在短时达到灭菌效果，提高了可溶性膳食纤维的含量。

1、  一种豆渣膳食纤维的生产方法，其特征在于：生产方法的步骤是：
(1)将新鲜的含水豆渣投入到物料斗中，电机带动传动系统使物料斗内的螺杆转动，将豆渣送入物料腔中后，电机停止转动；
(2)物料腔中的豆渣被加热套筒加热到80℃-170℃，此时启动液压缸，液压缸带动活塞快速将加热的豆渣从摸头的喷射孔中喷入送风管形成挤压爆破，豆渣被微粉碎形成豆渣雾气进入送风管；
(3)在送风管内，鼓风机送入热风与豆渣雾进行热交换，湿气由吸风机吸出，干燥的豆渣膳食纤维成品落入收集箱中，即得到豆渣膳食纤维。

2、  根据权利要求1所述的豆渣膳食纤维的生产方法，其特征在于：所述豆渣从摸头的喷射孔中喷入送风管形成挤压爆破的压力为10-120MPa，喷射孔喷射豆渣的速度为80-200cm³/s。

3、  一种如权利要求1所述的豆渣膳食纤维生产方法所用的专用装置，其特征在于：包括物料斗、液压缸、加热套筒、送风管、鼓风机，其中物料斗上安装电机，该电机在物料斗内驱动螺杆，该物料斗的出口连通一外套有一加热套筒的物料腔，该物料腔的一端连接液压缸的活塞，物料腔的另一端连接一摸头，摸头的喷射孔连通送风管的底端进口，送风管还安装有鼓风机以及吸风机、收集箱。

4、  根据权利要求3所述的豆渣膳食纤维生产方法所用的专用装置，其特征在于：所述液压缸还包括缸体、滑板、滑动杆。

5、  根据权利要求3所述的豆渣膳食纤维生产方法所用的专用装置，其特征在于：所述摸头上制有1-20个直径3-5mm的喷射孔。

豆渣膳食纤维的生产方法及装置
发明领域
本发明属于食品技术领域，尤其是一种豆渣膳食纤维的生产方法及装置。
背景技术
豆渣是豆腐、豆腐皮、腐竹、豆奶等大豆制品加工中的主要副产物，约占全豆干重的15％～20％。我国大豆产量高，豆制品加工业发达，每年约产出2000万吨湿豆渣，但豆渣的利用率非常低，除少部分作为饲料外，大部分作为废料弃掉，资源浪费极大。由于豆渣含有大量的水分，且营养成分丰富，极适于微生物的生长，短时间就会发酵，产生臭味，造成环境污染。
豆渣含有丰富的膳食纤维，其中纤维素占了干物质的一半以上，纤维素是食物中具有保健功能的功效成分，对人体有着极为特殊的重要生理功能，被营养学家称为第七营养素；豆渣还含有较高的优质蛋白，其蛋白的氨基酸比值与世界粮农组织提出的参考值接近，具有很高的食用价值；此外，豆渣中还含有多种微量元素和矿物质。因此，豆渣是一种具有开发价值的膳食纤维和蛋白源，是质优价廉的食品资源。对于豆渣制备膳食纤维，人们已经作了很多的研究，其中主要集中在利用碱-酸法、碱-酶法和碱-水法提取膳食纤维，以上方法得到了较高得率的豆渣膳食纤维。通过检索，发现了两篇对比文献，其一是中国专利“用酶-碱法结合脱脂制备水不溶性大豆渣膳食纤维的方法”(申请号：200810072409.9)，其二是中国专利“一种发酵法制备豆渣可溶性膳食纤维的方法”(申请号：200710144658.X)。以上两种方法使用碱或酸液，提取完成后，废液的处理将增加成本，且碱、酸的处理易使豆渣中蛋白质变性，从而影响豆渣膳食纤维产品的品质。发酵的办法对豆渣原料的要求高，生产成本也较高。此外，目前的豆渣膳食纤维提取后均需干燥过程得到成品，因为在豆渣中，水分是以极强的结合水的形式存在的，因此必须高温干燥才能得到干燥制品，高温又会产生美拉德反应，造成豆渣的变色，使其丧失特有的大豆风味。一般豆制品生产企业生产规模较小，没有干燥设备，豆渣若不及时运出，特别是在夏季，将造成环境污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种利用挤压爆破方法生产豆渣膳食纤维，本方法可有效保持豆渣中的营养成分，使豆渣成微粉状，具有良好的速溶性和口感，且在豆渣膳食纤维生产过程中同时进行杀菌，使豆渣膳食纤维达到商业无菌，也提高了其贮藏性和流通性。
本发明实现目的的技术方案是：
一种豆渣膳食纤维的生产方法，其生产方法的步骤是：
(1)将新鲜的含水豆渣投入到物料斗中，电机带动传动系统使物料斗内的螺杆转动，将豆渣送入物料腔中后，电机停止转动；
(2)物料腔中的豆渣被加热套筒加热到80℃-170℃，此时启动液压缸，液压缸带动活塞快速将加热的豆渣从摸头的喷射孔中喷入送风管形成挤压爆破，豆渣被微粉碎形成豆渣雾气进入送风管；
(3)在送风管内，鼓风机送入热风与豆渣雾进行热交换，湿气由吸风机吸出，干燥的豆渣膳食纤维成品落入收集箱中，即得到豆渣膳食纤维。
而且，所述豆渣从摸头的喷射孔中喷入送风管形成挤压爆破的压力为10-120MPa，喷射孔喷射豆渣的速度为80-200cm³/s。
一种豆渣膳食纤维生产方法所用的专用装置，包括物料斗、液压缸、加热套筒、送风管、鼓风机，其中物料斗上安装电机，该电机在物料斗内驱动螺杆，该物料斗的出口连通一外套有一加热套筒的物料腔，该物料腔的一端连接液压缸的活塞，物料腔的另一端连接一摸头，摸头的喷射孔连通送风管的底端进口，送风管还安装有鼓风机以及吸风机、收集箱。
而且，所述液压缸还包括缸体、滑板、滑动杆。
而且，所述摸头上制有1-20个直径3-5mm的喷射孔。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明采用挤压爆破工艺，使含水的豆渣不需进行预处理干燥，节省了能源。
2、本发明采用高速挤压爆破处理豆渣，使豆渣成雾状微粉化，赋予了豆渣良好的口感和风味，成品15％左右的含水率使豆渣纤维具有良好的速溶性，此外，挤压爆破在高水分中进行也保持了豆渣的色泽和风味。
3、本发明在挤压爆破过程中所产生的高温、高压能使豆渣在短时达到灭菌效果，同时，挤压爆破的高温、高压和高剪切(均质)作用，也提高了可溶性膳食纤维的含量。
附图说明
图1为本发明的专用装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图阐述本发明的实施例。需要强调的是，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
一种豆渣膳食纤维的生产方法，是在专用装置中进行的。为了能够更为清楚地描述生产方法，首先将专用装置的具体结构描述如下：
本豆渣膳食纤维专用装置的结构是：包括物料斗13、液压缸3、加热套筒6、送风管12、鼓风机9，其中物料斗安装电机14，该电机在物料斗内驱动螺杆15，该物料斗的出口连通其外同轴套装有一加热套筒的物料腔7，该物料腔的一端连接液压缸的活塞1，该液压缸还包括缸体2、滑板4、滑动杆5；物料腔的另一端固装一摸头8，摸头上制有1-20个直径3-5mm的喷射孔，该摸头的喷射孔连通送风管的底端进口；送风管还安装有鼓风机以及吸风机11、收集箱10。
本发明的生产方法是将生产豆制品的副产物高含水豆渣从物料斗由螺杆送入物料腔，在加热套筒加热后，由液压缸的活塞快速从摸头的喷射孔中送入送风管中，豆渣在加热套筒内的物料腔完成杀菌工艺，通过摸头喷射孔实现豆渣的爆破微粉碎。豆渣在送风管与鼓风机送入的热风进行热交换，湿气由吸风机吸出，干物料落入收集箱中。本发明采用挤压爆破工艺，使豆渣成雾状微粉化，赋予了豆渣良好的口感和风味，具有了良好的速溶性，同时，挤压爆破的高温、高压和高剪切(均质)使豆渣在短时达到灭菌效果，提高了可溶性膳食纤维的含量。
具体步骤是：
(1)将新鲜的含水豆渣(无任何处理)投入到物料斗中，电机带动传动系统使螺杆转动，将一定量的豆渣送入物料腔中后，电机停止转动；
(2)物料腔中的豆渣被加热套筒加热到80℃-170℃，此时启动液压缸，液压缸带动活塞使滑板沿着滑动杆快速将加热的豆渣从摸头的喷射孔中喷入送风管中。由于豆渣含有大量的水分，在物料腔中受到热的作用产生高压，其结构发生变化，当加热的豆渣到达摸头出口处时，压力骤然减小，豆渣与摸头的孔壁摩擦，产生爆破(类似均质)，挤压爆破过程的压力在10-120MPa条件下进行，喷射孔喷射豆渣的速度为80-200cm³/s，豆渣被微粉碎形成豆渣雾气进入送风管；
(3)在送风管内，鼓风机送入热风与豆渣雾进行热交换，湿气由吸风机吸出，干燥的豆渣膳食纤维成品落入收集箱中，即得到豆渣膳食纤维。
下面是通过本生产方法所得到的试验结果，表一为第一组，表二为第二组。
表一

总膳食纤维(干豆渣水分2.6％)含量为50.6％
表二

总膳食纤维(干豆渣水分2.6％)含量为50.6％。