大豆磷脂噴霧干燥塔設備

1、大豆磷脂

磷脂是一類具有特定生理功能的極性物質(zhì)，是一種表面活性劑，是人、動物和植物組織細胞膜的主要組成成分。天然的磷脂具有很高的營養(yǎng)價值和良好的加工特性，磷脂不僅是人、動物和植物組織細胞膜的重要組成成分，二姐對脂肪的吸收、轉運，對脂肪酸，特別是不飽和脂肪酸起著重要的作用，大豆磷脂是從生產(chǎn)大豆油的油腳中提取出來的產(chǎn)物，在大豆中的含量為1.2%至3.2%。它是由甘油、脂肪酸、膽堿或膽胺所組成的酯，能溶于油脂及非極性溶劑中。大豆磷脂外觀為淺黃色至淺棕色粉末或半透明粘稠狀液態(tài)物質(zhì)，稍帶大豆腥味，部分溶于水，溶于苯、氯仿、乙醚、石油醚，難溶于丙酮和醋酸酯【1】。

2、大豆磷脂的加工技術及工藝流程

濃縮大豆磷脂是水化大豆毛油油腳干燥脫水后得到的產(chǎn)品，工業(yè)上制備濃縮大豆磷脂方式有連續(xù)式生產(chǎn)和間歇式生產(chǎn)濃縮大豆磷脂，這里主要介紹間歇式生產(chǎn)方法,工藝流程如下圖。

過濾油→預熱→加水水化→靜置沉淀（保溫）→分離油腳→濃縮→磷脂脫色【1】。

大豆磷脂的工藝流程

3、大豆磷脂加工操作要點

(1)預熱 機榨毛油經(jīng)過濾除去雜質(zhì)后，預熱升溫至80攝氏度。

(2)加水水化 根據(jù)油中磷脂的含量，以及在加熱過程中所形成的磷脂膠粒的變化情況確定加水量。一般加水量為磷脂含量的3.5倍左右。加進的水位沸水，也有使用濃度約在0.7%左右的熱食鹽水溶液。加水速度已磷脂吸水速度而定，磷脂吸水快則加水要快；磷脂吸水慢，則加水也要慢。剛開始加水時，攪拌速度要快，一般掌握在80至100轉每分鐘之間，待20至30分鐘后，磷脂有大片的絮狀顆粒生成，即將攪拌速度放慢，在繼續(xù)攪拌20到30分鐘，即可靜置沉淀。沉淀后的上層清油經(jīng)脫水后，即為精煉油。下層油腳則需經(jīng)濃縮后才能制得成品磷脂【1】。

(3)濃縮 將水化后的磷脂油腳，經(jīng)真空吸入濃縮缸中，同時升溫并進行攪拌。在保溫80攝氏度左右的情況下，真空脫除磷脂中的水分。待攪動流體磷脂略有絲光產(chǎn)生時，即表明水分已符合要求。此時水分含量大約在5%左右。濃縮后的磷脂是棕色半固體，即可用于食品、醫(yī)藥和工業(yè)上【1】。

(4)磷脂的脫色 當需要制取高質(zhì)量的磷脂時，經(jīng)濃縮的磷脂，還需要進行脫色處理。脫色處理的方法：在濃縮缸內(nèi)，加入濃縮磷脂量2%至2.5%,濃度為30%左右的雙氧水，在50攝氏度的條件下，停止真空密封脫色1小時。然后開動真空泵，升溫到70攝氏度左右，進行脫水，直到分水缸中沒有水滴為止脫色后的磷脂顏色為淺棕色【1】。

五、豆乳粉及豆?jié){晶的生產(chǎn)

豆乳是一種老少皆宜的功能性營養(yǎng)飲料，但是含水量高，不耐儲存，運輸銷售不便。豆乳粉和豆?jié){晶的生產(chǎn)不同程度地解決了上述問題，并保留了豆乳的全部營養(yǎng)成分。

1、基料制備

豆乳粉和豆?jié){晶的基料制備過程，就是豆乳生產(chǎn)去掉殺菌、包裝工序的全過程。只是根據(jù)產(chǎn)品不同，調(diào)配工序的操作及配料略有差別。

豆乳粉、豆?jié){晶的生產(chǎn)，一方面要注意改善產(chǎn)品風味和營養(yǎng)平衡，另外還要提高其溶解性。它們的溶解性除與后續(xù)的濃縮、干燥工序有關外，和基料的調(diào)制關系密切。

在兩者的生產(chǎn)中，一方面糖的加入對其溶解性影響很大，糖可以在濃縮前加入，也可以在濃縮后加入；另一方面，在濃縮前向豆乳粉的基料中加入一定量的酪蛋白，可以大大改善豆乳粉的溶解性。通過試驗發(fā)現(xiàn)隨著酪蛋白添加量的增加，豆乳粉的溶解度隨之增大，但是增加到一定量時，其溶解度增大不明顯，而且會影響豆乳的風味。一般酪蛋白的添加量占豆乳固形物含量的20％為。再如用堿性物質(zhì)醋酸鈉、碳酸鈉、磷酸銨、磷酸氫銨、磷酸三鈉、磷酸三鉀、氫氧化鈉等調(diào)節(jié)pH值接近7．5時，豆乳的溶解性可以明顯提高。

提高豆?jié){晶和豆乳粉的溶解性，也可以在噴霧干燥前添加高HLB的蔗糖脂肪酸酯，它將與酪蛋白一起提高豆乳的溶解性。添加量為固形物的10％以內(nèi)。在豆乳粉中混人一些蔗糖、乳糖、葡萄糖等可以提高豆乳的溶解性，其中以乳糖為，添加量為5％～15％。用蛋白酶對蛋白質(zhì)進行適當水解，可以明顯提高耐熱性和耐儲存性。

豆乳粉、豆?jié){晶在基料調(diào)制完畢后，要進行均質(zhì)和殺菌，然后再進行濃縮。

濃縮是降低豆乳粉、豆?jié){晶生產(chǎn)中能耗的關鍵工序。實際生產(chǎn)中濃縮工序的工藝參數(shù)如下。

(1)基料濃度 豆乳粉生產(chǎn)中濃縮后的固形物含量為14 ％～16％。濃度過高基料容易形成膏狀，失去流動性，無法輸送和霧化。對于豆?jié){晶，基料濃縮后固形物含量控制在25％～30％，加入糖粉后，固形物含量可達50％～60％。

(2)濃縮時的加熱溫度、時間大豆乳在濃縮時發(fā)生熱變性，加熱溫度越高，受熱時間越長，蛋白質(zhì)變性程度越高，表現(xiàn)為豆?jié){黏度增大，以至于凝膠。為了得到高濃度、低黏度的濃縮物，生產(chǎn)中一般采用減壓濃縮的方法。即采用50～55℃、80～93 kPa的真空度進行濃縮，這樣可以盡量避免長時間受熱。濃縮常采用單效盤管式真空濃縮罐進行，每鍋漿料濃縮時問控制在25～30 min。

(3)豆?jié){制取的方法 豆?jié){制取的方法對黏度有影響，在制取豆?jié){時為了提高蛋白質(zhì)的利用率，有時采取先加熱豆糊后除渣的方法，這樣固然可以充分利用蛋白質(zhì)，但是卻會導致豆?jié){黏度的升高。在生產(chǎn)豆粉時，這種方法不可取，它不但會給濃縮操作帶來困難，而且豆乳粉的色澤及溶解性均會受到影響。

(4)添加蔗糖對豆乳基料黏度的影響試驗表明，在豆?jié){中加糖不但可以降低黏度，而且可以大大限制黏度的增長速度?；系膒H值對濃縮物的黏度影響較大。pH值為4·5左右時，濃縮物的黏度，提高漿料的pH值，可以降低黏度，但pH值偏堿性時，會使產(chǎn)品的色澤變得灰暗，口味也差。一般生產(chǎn)中調(diào)節(jié)pH值在6·5～7·0比較合適。巰基乙醇、尿素、半胱氨酸、亞硫酸鈉、維生素C、鹽酸胍以及蛋白酶的存在，可以破壞大豆蛋白質(zhì)的雙硫鍵、巰基，因此可以降低蛋白質(zhì)濃縮物的黏度。亞硫酸鈉還原性強，價格低廉，無毒無害，生產(chǎn)適用性強，添加它不僅可以降低基料的黏度，而且可以防止蛋白質(zhì)的褐變，其添加量為O．6 g／kg豆乳粉[5]。

2、豆?jié){晶的生產(chǎn)

經(jīng)過濃縮后的基料，經(jīng)過真空干燥進行脫水。真空干燥是豆?jié){晶生產(chǎn)的關鍵工序，真空干燥是在真空干燥箱內(nèi)完成的。

操作時首先將濃縮好的漿料裝入烘盤內(nèi)，每盤漿料量要相等，緩慢放人真空干燥箱內(nèi)，然后關閉干燥箱，立即抽真空，接著打開蒸氣閥門通入蒸氣。

干燥過程大致分為3個階段。

**階段為沸騰段，此階段為r使?jié){料迅速升溫，蒸氣壓力一般控制在200～250 kPa，但是為了防止溢鍋，真空度不宜過大，應控制在83～87 kPa。從蒸氣到漿料沸騰結束，約需30 min，料溫可以從室溫升至70rC左右。

第二階段為發(fā)脹階段，從漿料開始起泡到定型，大約需要1·5 h。隨著干燥的進行，干燥箱內(nèi)漿料沸騰程度越來越慢，漿料濃度越來越高，黏度增大。泡膜堅厚，表面張力也大，如果此時真空度不大，溫度高，漿料內(nèi)部水分蒸發(fā)困難，造成干燥速度慢，產(chǎn)生燜漿現(xiàn)象。造成蛋白質(zhì)變性，成品溶解性差，色澤深。所以當漿料沸騰趨于結束時，應逐漸減少蒸氣進量、提高真空度。此階段的蒸氣壓力維持在100～150 kPa，溫度45～50℃，真空度96～99 kPa。

第三階段為烘干階段，此階段是為了進一步蒸發(fā)出豆?jié){晶中的水分，不需要供給過多的熱量，蒸氣壓應維持在50 kPa以下，溫度保持在45～50℃，為了干燥迅速，真空度應保持高水平96 kPa以上。

整個噴霧干燥過程完成以后，通入自來水冷卻，消除真空，出爐、粉碎。

真空干燥后的豆?jié){晶為疏松多孔的蜂窩狀固體，極易吸濕受潮，干燥后應馬上破碎。破碎時先剔除不干或焦糊部分，然后投入破碎機破碎。粉碎后的豆?jié){晶呈細小晶體，分袋包裝即為成品。粉碎包裝車間應安裝有空調(diào)機、吸濕機，空氣相對濕度控制在65％以下，溫度為25℃左右。

3、豆乳粉的生產(chǎn)

噴霧干燥是目前將液體豆乳制成固體豆乳粉的惟一方法。制取的固態(tài)豆乳粉銷售、儲存、運輸方便。

但是食用時須將固態(tài)豆乳粉與水混合制成漿體，豆乳粉的溶解性成為必須考慮的因素。

影響豆乳粉溶解性有5方面的因素。

① 豆乳粉的物質(zhì)組成及存在狀態(tài)。

② 粉體的顆粒大小。溶解過程是在固液界面上進行的，粉的顆粒越小，總表面積越大，溶解速度也就越快，但是小顆粒影響粉的流散性。

③ 粉體的容重。較大的容重有利于水面上的粉體向水下運動，容重小的粉體容易漂浮形成表面濕潤、內(nèi)部干燥的粉團，俗稱“起疙瘩”。

④ 顆粒的相對密度。顆粒密度接近水的相對密度，顆粒能在水中懸浮，保持與水的充分接觸順利溶解，相對密度大于水的顆粒迅速下沉，顆粒與水的接觸面減少，并停止與水的相對運動，溶解速度減慢；顆粒相對密度小于水時，顆粒上浮，產(chǎn)生同樣效果。

⑤ 粉體的流散性。粉體自然堆積時，靜止角小的則表明粉的流散性好，這樣的粉容易分散，不結團。顆粒之間的摩擦力是決定粉體流散性的主要因素。為減少摩擦力，應要求粒度均勻，顆粒大且外形為球形或接近球形，表面干燥。

以上5個因素是基本的，它決定溶解的終效果，其余4項影響豆乳粉的溶解速度。

與上述因素相關的噴霧干燥工藝參數(shù)主要有：

① 噴盤的轉速與噴孔的直徑。它們由設備決定，對粉體的容重及流散性影響較大。噴盤的轉速過高，噴孑L小，噴頭出來的液滴小，粉體團粒容易包埋氣體，粉體容重??；噴盤轉速過低，噴孔大，噴頭出來的液滴大，粉體團粒包埋氣體少，粉體容重大；但液滴過大，輕者不容易干燥，有濕心，重者掛壁流漿。另外，在轉速與噴孔直徑一定的情況下，漿料濃度越高，黏度越大，噴頭出來的液滴越大，粉體團粒也大，粉體的容重及流散性好。

② 進排風溫度。進風溫度越高，豆粉的含水量越低，溶解性越差而且色澤深，一般進風溫度控制在150～160℃，排風溫度控制在80～90℃為宜

③ 由噴霧干燥塔出來的豆乳粉，經(jīng)過降溫、過篩、包裝即為成品