微波技術(shù)在大豆深加工中的應(yīng)用

近年來(lái)營(yíng)養(yǎng)學(xué)家很重視人體蛋白質(zhì)攝入量的研究，注意到發(fā)達(dá)國(guó)家與不發(fā)達(dá)國(guó)家蛋白質(zhì)攝入量有明顯差距。多年來(lái)經(jīng)各國(guó)食品科學(xué)家研究篩選，一致認(rèn)為大豆及其深加工產(chǎn)品是最佳的植物蛋白源。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(shì)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?jié){直接沖調(diào)飲用或摻入其它食品,具有濃郁豆香味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。我公司引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，研制成功微波大豆粉處理設(shè)備，使用此設(shè)備生產(chǎn)的脫腥豆粉質(zhì)量理化指標(biāo)完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。其中衛(wèi)生指標(biāo)大大優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，大腸桿菌≤30個(gè)／100克，細(xì)菌總數(shù)≤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(shè)備進(jìn)行比較。

一、傳統(tǒng)的大豆粉生產(chǎn)工藝
該工藝是將大豆先進(jìn)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(duì)大豆蛋白質(zhì)的影響。達(dá)到豆糊狀后抽提豆?jié){。為充分的抽提出豆糊中的大豆蛋白質(zhì)，應(yīng)掌握好添加水的水量和水溫。將豆糊狀中抽提出的豆?jié){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(xì)菌含量要求:大腸桿菌≤30個(gè)／100克，細(xì)菌總數(shù)≤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(zhǎng)、設(shè)備投資大、大豆利用率低、能源消耗高、勞動(dòng)強(qiáng)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(rèn)為豆腥味產(chǎn)生的機(jī)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)間過長(zhǎng)又會(huì)出現(xiàn)溶解度差、大豆利用率低的現(xiàn)象。

新型的大豆粉（脫腥豆粉）生產(chǎn)，采用微波技術(shù)對(duì)大豆進(jìn)行干燥和脫腥，將傳統(tǒng)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。縮短整個(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(jī)分選后，由輸送帶送入微波加熱器，經(jīng)微波輻射數(shù)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(dǎo)等因素影響。優(yōu)于常規(guī)的熱傳導(dǎo)、輻射、對(duì)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(shè)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(jié)論

１）營(yíng)養(yǎng)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(jì)算方法，最高可溶出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。

２）加熱后對(duì)營(yíng)養(yǎng)成份損失比較（蛋白質(zhì)），大豆粉加熱處理對(duì)水溶性＊的影響（水溶性氮占總氮的百分率）

處理?xiàng)l件 溫度（℃） 時(shí)間（分鐘） 水
無(wú)處理    75.        6
微波干式 100         6        64.4
高壓加熱 121        60        7.5
高壓加熱 121        10        8.8
高壓加熱 121         5        49.6
煮 熟    100        60        15.2

注：＊水溶性為大豆蛋白質(zhì)在水溶液中溶出量，以氮計(jì)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(yǎng)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(shù)分鐘內(nèi)即可起到脫腥、殺菌的作用。水溶性超過64.4%以上。

３）經(jīng)濟(jì)效益

①生產(chǎn)周期計(jì)算：原工藝泡豆時(shí)間長(zhǎng)，常規(guī)在15～20℃水溫浸泡下需泡10～15個(gè)小時(shí)。豆粉生產(chǎn)全過程需幾十小時(shí)。現(xiàn)工藝將大豆直接進(jìn)行微波加熱脫腥,豆粉生產(chǎn)全過程約20分鐘。

②大豆利用率：原工藝靠水溶解出大豆的蛋白質(zhì)，經(jīng)磨漿濃縮后再干燥，只能利用大豆的40～60%。現(xiàn)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(dá)到100%。

③設(shè)備投資：原工藝需用蒸汽，僅購(gòu)置鍋爐及安裝費(fèi)用需幾十萬(wàn)元，若包括濃縮設(shè)備、真空干燥設(shè)備、浸泡大豆設(shè)備等，整個(gè)工藝設(shè)備近百萬(wàn)元?，F(xiàn)工藝全套設(shè)備投資約60～70萬(wàn)元。

④能源消耗：原工藝需要煤、電、水?，F(xiàn)工藝只需用電及少量的設(shè)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(dǎo)介質(zhì)，這樣大大節(jié)省能量。

四、微波設(shè)備介紹

微波大豆脫腥設(shè)備使用2450MHz頻率，20kW微波功率，隧道形式，設(shè)備由微波腔體、微波能量抑止器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、自動(dòng)控制與檢測(cè)系統(tǒng)組成。微波系統(tǒng)采用二十一世紀(jì)國(guó)外先進(jìn)的微波能饋入技術(shù)，可使物料迅速加熱升溫，使大豆內(nèi)外同時(shí)均勻受熱，從而保證大豆在很短時(shí)間內(nèi)完全脫腥，又保持營(yíng)養(yǎng)成份損失最少。微波腔內(nèi)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(shè)備除用于大豆粉處理外，還可以一機(jī)多用，對(duì)其它農(nóng)副產(chǎn)品進(jìn)行干燥、殺菌、保鮮處理。

用微波脫腥設(shè)備生產(chǎn)的脫腥豆粉除可直接沖調(diào)飲用外，還可作為基礎(chǔ)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(yǎng)，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(jié)省油炸方便面用油量；小麥粉加水捏合可以出現(xiàn)面筋，有彈性，制造面包就是利用這種性質(zhì)，這時(shí)如預(yù)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。