高NSI值、无废渣、无废水、防粉尘爆炸的“速食豆腐粉”(57)摘要

高nsi值、无废渣、无废水、防粉尘爆炸的“速食豆腐粉”技术领域
1.本发明涉及豆类食品加工技术领域，具体涉及一种高nsi值、无废渣、无废水、防粉尘爆炸的速食豆腐粉。


背景技术：

2.大豆籽粒中含人体生长发育的“必需氨基酸”种类齐全、数量丰富，大豆蛋白属于人体所需第一营养素“蛋白质”中的“优质蛋白”，大豆籽粒中还含有丰富的有益人类生长发育、“健康长寿”的功能因子，大豆是我国“药食同源”代表性的食物。
3.中国豆腐制品系列产品包括豆浆、豆腐脑、豆腐等，已经成为全世界人民一种不可或缺的全球性副食，但古今中外豆腐系列产品作为一项发展最快、最有发展前途的加工产品，却一直存在以下几种技术缺陷：
4.1、豆腐系列产品生产工艺复杂、工艺周期长(一般需2日左右完成)，生成废渣废水量大，严重污染环境。
5.豆腐制品加工均需经过以下工艺步骤：原料大豆清选、泡豆、换水、磨浆、除渣、煮浆、点脑、静置、成型等工艺过程。
6.泡豆第1次加水量为原料豆重的4倍，除渣工艺去除豆渣量按干物质计为原料豆重的50％以上(湿豆渣中含干物质仅为18％～20％)，含水率在85％以上，压制成型时也要排放大量黄浆水(需将含水率为92％的豆腐脑压榨为含水率约85％的豆腐)，全部生产工艺完成需2日左右，可见目前豆腐系列制品加工既是全人类喜食的食品，又是工艺复杂、加工周期长、严重污染环境，影响环境保护的加工行业。
7.2、豆腐含水率约85％，由于含水率高，易于变质腐败，豆腐脑(包括豆花、水豆腐等)含水率大于92％、豆浆含水率大于97％，由于含水率高，上述豆制品均不能远途运输、不能长期贮存。现有的豆腐系列制品不能满足海员、渔民、地质勘探、土壤普查人员、以及国外华侨对我国传统豆腐系列制品的食用需求。
8.3、本发明产品为粉状，过去在粉尘加工技术领域认为粉尘摩擦产生静电爆炸，仅限于金属(如镁、铝等)煤炭等易燃、高传导性粉状物类生产，但近年发现粮食类粉状物生产(如小麦粉、大豆粉等)，粉尘摩擦也能产生静电，静电火焰瞬间可传导于混合粉尘车间，产生冲击波，形成高温高压，造成极强破坏力。本发明首次提出车间防粉尘爆炸的“速食豆腐粉”生产工艺设计。
9.针对上述豆腐系列豆制品生产技术的缺陷，本发明研制一种含水率＜9％的“全质速食豆腐粉”，加工过程脱除约为大豆籽粒重10％的大豆种皮用于加工大豆膳食纤维外。其余原料大豆去皮子叶全部进入产成品、大豆子叶加工利用率达到100％，被“全质”利用；由于含水率低＜9％，可以远途运输与长期贮存；加水后加热煮沸30分钟，添加凝固剂或不加凝固剂，即可加工制成豆浆、豆腐脑、盒装豆腐等豆制品，从“速食豆腐粉”开始至加工成“豆腐脑”、“豆浆”、“盒装豆腐”等系列制品，全工艺过程不超过40min。


技术实现要素：

10.鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种高nsi值、无废渣、无废水、防粉尘爆炸的速食豆腐粉，加工过程脱除约为大豆籽粒重10％的大豆种皮用于加工大豆膳食纤维外。其余原料大豆去皮子叶全部进入产成品、大豆子叶加工利用率达到100％，被“全质”利用；由于含水率低＜9％，可以远途运输与长期贮存；加水后加热煮沸30分钟，添加凝固剂或不加凝固剂，即可加工制成豆浆、豆腐脑、盒装豆腐等豆制品，以克服上述现有豆腐系列制品(豆浆、豆腐脑、盒装豆腐)生产技术的不足。
11.本发明提供的一种高nsi值、无废渣、无废水、防粉尘爆炸的速食豆腐粉生产方法，具体包括以下步骤：
12.步骤1、原料大豆选择
13.豆腐系列产品的重要食用品质决定因素之一是原料大豆的nsi值，大豆蛋白质加工功能性中最重要的加工生物学特性是水溶性蛋白含量。大豆籽粒中的蛋白质按水溶性能分类分为两类：一类是能溶于水的蛋白质称为“水溶性蛋白”，一类是不能溶于水的“非水溶性蛋白”，国际大豆加工业内将“大豆水溶性蛋白含量与大豆蛋白总含量的量化比值指标”称为“nsi值”(nsi＝大豆水溶性蛋白含量/大豆蛋白总含量
×
100％)。我国国产大豆籽粒含总蛋白质约在36％～42％之间，我国晚熟品种大豆在收获季节刚收下的籽粒，“水溶性蛋白”含量可高达30％～34％，此时的nsi值可高达85％以上但实际用于加工的大豆一般要在收获6个月以后，才能售至大豆加工企业，伴随贮运时间延长，大豆“水溶性蛋白”向“非水溶性蛋白”转化，nsi值也相应降低，一般降至nsi值＝70％～80％，而加工豆浆、豆腐脑、盒装豆腐等系列产品的食用品质与nsi值成正相关，nsi值如降至60％以下时，甚至影响豆腐脑与“盒装豆腐”的凝固成型与食用品质，所以在生产“速食豆腐粉”选择原料大豆时，应选用当年收获的新鲜大豆、nsi值尽量在70％以上的原料大豆。
14.步骤2、清选
15.利用通用大豆清选设备，进行筛选、磁选、比重去石，去除杂质、尘土、磁性杂质、砂石粉尘；
16.步骤3、烘干与高频增溶、杀菌、灭酶
17.烘干是原料大豆脱皮前必须进行的一项工艺措施，本发明烘干采用大豆蛋白高频降解改性设备(见附图1)，该设备工作频率为7mhz～8mhz，高频电场处理室场强为175v/cm。
18.目前国内外关于蛋白质改性研究资料甚多，但均为使“水溶性蛋白”向“非水溶性蛋白”转化的技术措施，例如加温、加酸、调乙醇浓度等，但未见有在将大豆蛋白总蛋白含量不变的前提下，使大豆“水溶性蛋白”提高(即提高nsi值)的工业技术措施。
19.本发明发现大豆蛋白分子是由60个以上单元氨基酸组成，属多价两性电解质，它的正负电荷中心不重合，分子排序紊乱，呈电中性。但在高频交变电场内，大豆蛋白分子正负电荷同时受到交变电场力的作用，产生往复运动，蛋白分子间相互摩擦、撞击、拉伸、挤压而使大豆蛋白发生一系列“降解”或“改性”的现象，由于大豆中的各种“酶”以及原料豆携带的细菌均由蛋白质构成，所以细菌与“酶”在高频电场内同时产生被“杀灭”、“钝化”的反应。
20.本发明利用发明人已获专利授权的“大豆蛋白分子降解改性设备”(zl 92224601.7号)，场强为175v/cm，频率为7mhz～8mhz，对原料大豆进行处理试验，结果如下：
表1普通市售原料大豆经场强为175v/cm，频率为7mhz～8mhz“大豆蛋白分子降解改性专用设备”处理5分钟，原料大豆有关生化指标增减情况表
[0021][0022][0023]
利用高频电场处理原料大豆经多次试验结果证明，采用场强为175v/cm，频率为7mhz～8mhz的“大豆蛋白分子降解改性专用设备”处理原料大豆通过时间为5分钟，为最佳处理时间剂量，其他处理时间处理效果均不如5分钟的处理效果，与本发明无关，不在本专利说明中赘述。
[0024]
在本项发明步骤3过程，采用“大豆蛋白分子降解改性专用设备”，可一步完成
①
增溶(提高nsi值)、
②
烘干(降低水分含量)、
③
灭酶、杀菌(钝化原料大豆中的对人体有害的酶活性，杀灭原料大豆中的有害微生物)等三项工艺目标内容(详见表1)。
[0025]“大豆蛋白分子高频降解改性设备”属于大功率高场强设备，因此在生产过程必须做好安全操作防护：
①
操作人员着装需配屏蔽服、屏蔽眼镜、屏蔽帽、绝缘胶靴，
②
机体外必须设置严密的屏蔽铜网，严防场强泄露、电磁波辐射伤人，
③
每班开机工作后，需用“场强仪(附图2)检测，各方位泄露安全场强均应e＜22.5v/cm”，
④
机体座下及操作人员行走工作区内地面需加垫≥2cm厚的绝缘橡胶地板，
⑤
为防止漏电、机体外壳需安装地线，地线需打入“心土层”以下，在接地导线末端焊接低电阻铜皮埋入心土时，应填入强电解质(如nacl)，接地电阻实测量值应≤4ω。
[0026]
步骤4、脱皮破碎
[0027]
经步骤3处理，原料大豆含水率由12％～14％，降至7％～9％，为步骤4创造易于脱掉种皮的先决条件，将经步骤3的原料大豆送入通用脱皮分离机中，经磨盘搓擦、风机吹选，将原料大豆种皮去掉，此步骤脱皮率可占原料大豆种皮的95％以上；脱皮后的原料大豆送入通用破碎机中，将脱皮原料大豆子叶破成6～10瓣；
[0028]
步骤5、风选制粉
[0029]
通用制粉机种类繁多，但制粉过程由于粉碎机的制粉机构对已破碎的大豆子叶成分在反复摩擦破碎时产生摩擦热量，本项目专利发明人在工程实施过程，发现大豆水溶性蛋白“热致变性”的临界温度为55℃，即大豆蛋白在55℃以上的温度条件下，大豆“水溶性蛋白”可向“非水溶性蛋白”转化，产生不可逆的热改性，产生nsi值降低的现象，而且此种“热致变性”现象在＞55℃～100℃的加工条件下与持续时间、温度提高水平成正相关，即＞55℃、＜100℃温度持续时间越长、温度越高，nsi值降低量值越高。
[0030]
豆腐系列产品(包括豆浆、豆腐脑、豆花、豆腐等)的加工品质与nsi值密切相关，原
料大豆蛋白即nsi值越低，所产豆腐系列产品食用品质越差，当原料大豆蛋白nsi值降至≤30％时(例如煮熟或炒熟的大豆)，则失去全部加工功能，基本不可能再用于加工豆浆、豆腐脑、豆腐等系列产品，所以在加工制作“速食豆腐粉”时，必须尽量减少制粉加工过程，因摩擦生热，“热”作用于已被粉碎的豆粉，长时间“热”作用结果导致被粉碎的豆粉“热致变性”，而使豆粉中的蛋白质nsi值降低的现象发生。根据这一原理发现，本项技术发明采用沈阳粮机厂生产的“风选无筛锤片式制粉机”，此种制粉机在底部加装强力风选筛分机，借助风力，将磨制过程，产生的细于220目的原料大豆粉粒随时产生、随时吹入集粉器中，避免了通用制粉机由于在磨制粉过程，原料大豆粉在机中不分粒度大小，全部接受反复摩擦产生高于55℃的热量作用，而导致nsi值降低，nsi值降低的原料豆粉严重影响豆腐系列加工品质，甚至能产生使原料豆粉失去加工功能的不良后果。
[0031]“风选无筛锤片式制粉机”能随时、即时通过风选将磨至细于220目(细度能随时、即时通过风选将磨至细于220目(细度)的豆粉吹送至集粉器中。
[0032]
大豆子叶细胞纵径一般(附图3)，“风选无筛锤片式制粉机”将原料大豆粉碎成粒度的细粉(附图4)，证明大豆子叶细胞被粉碎，被粉碎的子叶细胞随时、即时被吹入集粉器，既可保持高nsi值(nsi值≥70％)；又可由于大豆子叶细胞被粉碎，使食用者在加水后，食用时不产生咀嚼细胞的粗糙感、食用时口感产品细腻、产生提高加工食用品质的效果。
[0033]
步骤6、防粉尘爆炸，
[0034]
将步骤5的风选无筛锤片式制粉机放置在防粉尘爆炸车间进行制粉；
[0035]
作为本发明的优选，在步骤6中还包括：
[0036]
步骤6.1、建设防粉尘爆炸车间；
[0037]
步骤6.2、采用引风装置降低室内空间粉尘密度，降低室内气压，防止高密度、高压粉尘相互挤压摩擦产生静电爆炸；
[0038]
步骤6.3、设置室内地线，接地地线应打入心土，接地电阻应≤4ω；
[0039]
步骤6.4、集粉器管路采用密闭性良好而又能使空气透出的材质材料，尽量减少产成品豆粉溢出，定期清理管路，防止透气孔隙堵塞；
[0040]
步骤6.5、全质速食豆腐粉车间全部电器均应采用防爆设备，所述防爆设备为防爆电机、防爆照明灯、防爆开关。
[0041]
步骤7、包装
[0042]
经过步骤5风选制粉加工过程产生的产成品——速食豆腐粉，产品指标达到nsi值≥70％，加水筛选，99％以上的粉状产品可通过220目筛含水率≤9％(6％～9％)；包装采用普通人工或设备称量装袋，通用封口机封口即可完成。
[0043]
作为本发明的优选，在步骤7中还包括：
[0044]
步骤7.1、面向超市、面向市民的产品以每个基本包装为100克；
[0045]
步骤7.2、面向边防哨卡，每个伙食单位以班(12人)为单位，最基本包装装入速食豆腐粉量为400克；
[0046]
步骤7.3、面向作战部队或野外拉练部队，伙食单位以连为单位(约120人)，则每个包装基本单位重为4000克；
[0047]
步骤7.4、面向宾馆、饭店、野外土壤普查、地质勘探、远洋航行海军、海员、学校、工厂、机关集体食堂，对外出口面向海外华侨，均可按食用者人数，每人每次食用0.5～1市斤(250克～500克)鲜食豆浆或豆腐脑重的1/10～1/13推算出基本包装重量，具体推荐计算公式如下：(每人每次食用豆腐系列产品制成品重量(500克))
÷
(加工制品加水后液态产成品是粉状原料的倍数)
×
伙食单位用餐人数。
[0048]
本发明的另一个目的是提供一种高nsi值、无废渣、无废水、防粉尘爆炸的“速食豆腐粉”制作“豆浆”的加工方法，具体包括以下步骤：
[0049]
步骤1、速食豆腐粉用于加工“豆浆”，加水量可为原料速食豆腐粉的10倍～15倍，加水量少则豆浆浓度高，加水量多则豆浆饮用浓度低，速食豆腐粉自体含水率约为7％，加水量如为速食豆腐粉重的15倍则加工制成品豆浆的固形物浓度约为(1－7％)
÷
(1+15)＝5.8％，生成的饮用豆浆固形物浓度与市售豆浆固形物浓度5％基本相近；
[0050]
步骤2、取速食豆腐粉一个基本单位小包装，投入加热锅内，加水约为豆粉重的15倍，边加水边搅拌，在加热过程：
①
不停搅拌，防止出现溢锅与假沸现象发生，
②
煮沸时间大体掌控为“三起三落”，即第1次沸腾涨锅，停止加热数分钟，待泡沫落下后再行加热；第2次加热，涨锅后，再停止加热数分钟，待泡沫落下后再加热，反复三次(“三起三落”)，豆浆实现彻底熟化(脲酶反应阴性)，即可饮用。
[0051]
本发明的第三个目的是提供一种高nsi值、无废渣、无废水、防粉尘爆炸的速食豆腐粉制作豆腐脑的加工方法，具体包括以下步骤：
[0052]
步骤1、首先需加水调浆，每份速食豆腐粉在生产豆腐脑时，加水量应为原料“速食豆腐粉”重的12～13倍(1
÷
(12+1)＝7.7％)；
[0053]
步骤2、加热过程：
①
不停搅拌，防止出现溢锅与假沸现象发生，
②
煮沸时间大体掌控为“三起三落”，即第1次沸腾涨锅，停止加热数分钟，待泡沫落下后再行加热；第2次加热，涨锅后，再停止加热数分钟，待泡沫落下后再加热，反复三次(“三起三落”)，实现彻底熟化(脲酶反应阴性)，在加热煮浆熟化过程水分部分蒸发，而使豆浆固相物浓度由7.7％增加至8％左右；
[0054]
步骤3、选用葡萄糖酸δ—内酯(gdl、c6h6o2(oh)2)作为“速食豆腐脑”的凝固剂，加入gdl量按所用原料速食豆腐粉重的2.5％添加为适宜添加量，凝固剂加80℃左右的水溶开，加水量约为gdl重的3-5倍，将凝固剂溶开后，逐渐倒入煮熟的豆浆中，边倒入边搅拌，使豆浆与“凝固剂”液充分混合后，即将融合的混合豆浆液倒入保温器内，静置15～20min，即可凝固成形为“豆腐脑”。
[0055]
本发明的第四个目的是提供一种高nsi值、无废渣、无废水、防粉尘爆炸的速食豆腐粉制作“盒装豆腐”的加工方法，具体包括以下步骤：
[0056]
步骤1、首先需加水调浆，添加水量为原料速食豆腐粉重的9倍，则加水调浆后固相物浓度可达10％
[0057]
步骤2、完成调浆后的豆浆送入压强为40mpa～60mpa的通用均质机中，反复均质1～2次
[0058]
步骤3、采用的凝固剂为葡萄糖酸-δ-内酯(gdl)，gdl加入量约为速食豆腐粉重的2.5％，在带搅拌器的混合罐内，完成豆浆与gdl的均匀混合；再将混合均匀的豆浆通过通用
自动灌装机，灌入包装盒内；
[0059]
步骤4、将完成灌装的包装盒装入包装箱内，再将装有包装盒的包装箱送入温度为85℃-95℃的高温凝固库内加热约20分钟，包装盒内混合豆浆，凝固成型；再将成型后的盒装豆腐送入约5℃的通用恒温冷却槽内，凝固成形后，即为商品“盒装豆腐”。
附图说明
[0060]
图1为大豆蛋白分子降解改性设备工作原理示意图。
[0061]
图2为近区电场强度检测仪”用于检测工作区内，安全泄漏场强e应≤22.5v/cm，如发现e＞22.5v/cm，则应停机检修。
[0062]
图3是本发明的显微分光光度仪视野中大豆子叶细胞剖面照片。
[0063]
图4是本发明的电子显微镜视野中经粉碎后的大豆子叶细胞图。此图可见经“风选无锤片式制粉机”产出的豆粉已无大豆子叶完整细胞，标尺为50μm，水溶后单层溶液颗粒均小于50μm，大豆子叶细胞纵径此电子显微图象证明大豆子叶细胞已全部被粉碎。
[0064]
本发明的优点及积极效果是：
[0065]
1、本发明彻底改变了中外豆浆、豆腐脑、盒装豆腐等产品的传统泡豆、磨浆、煮浆、点脑、成型等豆腐系列产品生产周期需历时2天左右才能完成整个工艺过程的复杂工艺。本发明以含水率＜9％的“速食豆腐粉”为原料，只要有加热与保温凝固条件，40分钟内可完成全部加工工艺过程，使加工周期显著缩短。
[0066]
2、传统豆腐、豆浆、豆腐脑等系列产品，只能就地生产，就地消费，即使进入超市，保质期不超过24小时，而大豆对于人体具有其他植物性食品均不可取代的“医食同源”的医疗保健作用。由于传统豆腐、豆浆、豆腐脑等豆制品含水率高达90％以上，不可能远途运输与长期贮存，致使在野外工作的作训部队、地质土壤工作者、远洋海军、边防哨卡等特殊工作性质人群长期不能摄入豆制食品，导致人体对大豆蛋白等重要营养素缺失。本项发明“速食豆腐粉”含水率低在9％以下，保质期可达两年以上，任何食用单位均可以“速食豆腐粉”为原料，随时加工豆浆、豆腐脑、盒装豆腐等系列豆腐制品、随时食用，满足各类人群对大豆营养的需求。
[0067]
3、本发明采用“大豆蛋白分子降解改性专用设备”，使原料大豆nsi值提高(提高值约5％左右)，由于水溶性蛋白含量增加，原料产成品“速食豆腐粉”用于进一步加工豆腐、豆腐脑、豆浆等系列产品时，可使产品口感食用品质改善。并将具有以下优点
①
nsi值提高，增加原料大豆水溶性含量
②
烘干(使原料大豆含水率降至9％以下)
③
钝化灭酶等三项内容，使工艺显著简化。
[0068]
4、本发明的速食豆腐粉全部生产过程无废渣、无废水生成，彻底克服了中外豆腐、豆腐脑、豆浆等系列制品在加工过程生成大量废渣(以干物质计废渣占原料豆的50％左右，如按湿豆渣重计、则湿豆渣重约为原料豆重的5倍)，大豆制品加工产生的大量豆渣、废水如不能及时处理，对环境严重污染。本发明速食豆腐粉，全部生产过程无废渣废水生成，有利于环境保护。
[0069]
5、本发明将原料脱皮大豆子叶全部利用，发明人对脱皮大豆子叶进行分析，发现脱皮大豆子叶中含膳食纤维量4％～7％，含有膳食纤维的脱皮子叶，在本项发明“步骤5”过程，经风选制粉工艺被粉碎为的粉粒，被粉碎的“子叶细胞”在nsi值增溶的水溶液
蛋白凝结过程，被凝结于蛋白网络中，虽然含有4％～7％的膳食纤维，但由于子叶细胞被粉碎，而使食用者感觉不到粗糙感，经百人以上品尝鉴定均认为以“速食豆腐粉”为原料加工的豆腐脑，口感细腻与传统除渣豆腐脑口感品质无差异。
[0070]
6、本发明针对膳食纤维是我国人均摄入量显著不足的营养素，世界粮农组织要求人均日摄入膳食纤维最低警戒量为27克，而我国城市人口平均日摄入膳食纤维仅为10克左右，距离世界粮农组织要求相差甚远，而我国传统工艺生产的豆腐、豆腐脑、豆浆等系列除渣制品中，由于除渣工艺制品中膳食纤维含量为0，我国现代肥胖病、心脑血管病、癌症、糖尿病等非传染性慢性疾病无不与摄入膳食纤维不足有关，本发明保存了原料脱皮大豆子叶中的膳食纤维成分，对于我国实现“全民健康”大战略，具有积极促进作用。
[0071]
7、本发明首次在原料大豆制粉过程采用防粉尘爆炸工艺措施，为我国粮食类制粉工艺提供一项安全生产防粉尘爆炸示范工程。
具体实施方式
[0072]
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
[0073]
实施例1
[0074]
本实施例提供的一种高nsi值、无废渣、无废水、防粉尘爆炸的速食豆腐粉生产方法，具体包括以下步骤：
[0075]
步骤1、原料大豆选择
[0076]
在生产“速食豆腐粉”选择原料大豆时，应选用当年收获的新鲜大豆、nsi值在70％以上的原料大豆。
[0077]
步骤2、清选，可采用通用大豆清选设备与技术，进行筛选、磁选、比重去石，去除杂质、尘土、磁性杂质、砂石粉尘等。
[0078]
步骤3、烘干与高频增溶、杀菌、灭酶
[0079]
烘干是原料大豆脱皮前必须进行的一项工艺措施，本实施例烘干采用大豆蛋白高频降解改性设备(见附图1)，该设备工作频率为7mhz～8mhz，高频电场处理室场强为175v/cm。
[0080]
在本实施例步骤3过程，采用“大豆蛋白分子降解改性专用设备”，可一步完成
①
增溶(提高nsi值)、
②
烘干(降低水分含量)、
③
灭酶(钝化原料大豆中的对人体有害的酶活性)等三项工艺目标内容(详见表1)。
[0081]
参阅图1，其附图标记为：1、由电源电缆，2、高频电场发生主机，3、同轴电缆，4、正极板，5、负极板，6、高频电场处理室，7、大豆籽粒，8、料斗，9、振动式出料板，10、流出口，11、设备机架，12、振动式出料板振动电源，13、振动式出料板的电动振动器，14、潮汽引风排放装置，15、高频电场处理室外壳，16、主机电参数指示表，17、调控旋纽，18、输入电表，19、电压表，20、电源开关。“大豆蛋白分子高频降解改性设备”属于大功率高场强设备，因此在生产过程必须做好安全操作防护：
①
操作人员着装需配屏蔽服、屏蔽眼镜、屏蔽帽、绝缘胶靴，
②
机体外必须设置严密的屏蔽铜网，严防场强泄露、电磁波辐射伤人，
③
每班开机工作后，需用“场强仪(附图2)检测，各方位泄露场强均应e＜22.5v/cm”，
④
机体座下及操作人员行
走工作区内地面需加垫≥2cm厚的绝缘橡胶地板，
⑤
为防止漏电、机体外壳需安装地线，地线需打入“心土层”以下，在接地导线末端焊接低电阻铜皮埋入心土时，应填入强电解质(如nacl)，接地电阻实测量值应≤4ω。
[0082]
步骤4、脱皮破碎
[0083]
经步骤3处理，原料大豆含水率由12％～14％，降至7％～9％，为步骤4创造了易于脱掉种皮的先决条件，将经步骤3的原料大豆送入通用脱皮分离机中，经磨盘搓擦、风机吹选，将原料大豆种皮去掉，此步骤脱皮率可占原料大豆的95％以上，脱掉的种皮用于加工膳食纤维，不属本实施例内容，不在本说明中详述。
[0084]
脱皮后的原料大豆：送入通用破碎机中，将脱皮原料大豆子叶破成6～10瓣，为本发明步骤5“制粉”，减轻制粉工作阻力。
[0085]
步骤5、风选制粉
[0086]
本项技术发明采用沈阳粮机厂生产的“风选无筛锤片式制粉机”，此种制粉机在底部加装强力风选筛分机，借助风力，将磨制过程，产生的细于220目的原料大豆粉粒随时产生、随时吹入集粉器中，避免了通用制粉机由于在磨制粉过程，原料大豆粉在机中不分粒度大小，全部接受反复摩擦产生高于55℃的热量作用，而导致nsi值降低，nsi值降低的原料豆粉严重影响豆腐系列加工品质，甚至能产生使原料豆粉失去加工功能的不良后果。
[0087]“风选无筛锤片式制粉机”能随时、即时通过风选将磨至细于220目(细度能随时、即时通过风选将磨至细于220目(细度)的豆粉吹送至集粉器中。
[0088]
大豆细胞纵径一般(附图3)，“风选无筛锤片式制粉机”将原料大豆粉碎成粒度的细粉(附图4)，证明大豆子叶细胞被粉碎，被粉碎的子叶细胞随时、即时被吹入集粉器，既可保持高nsi值(nsi值≥70％)；又可由于大豆子叶细胞被粉碎，使食用者在加水后食用时，不产生咀嚼细胞的粗糙感、食用时口感产品细腻、提高加工食用品质的效果。
[0089]
步骤6、防粉尘爆炸
[0090]
制粉车间由于长期生产，车间内均有从集粉器中溢出粉尘发生，为防止长期生产车间内发生豆粉粉尘相互摩擦产生静电、导致爆炸，应采取以下措施：
①
车间建设应由“防粉尘爆炸研究院(所)”进行设计，然后施工；
②
采用引风装置降低室内空间粉尘密度，降低室内气压，防止高密度、高压粉尘挤相互压摩擦产生静电爆炸；
③
设置室内地线，接地地线应打入“心土”，接地电阻应≤4ω；
④
集粉器管路采用密闭性良好而又能使空气透出的材质材料，尽量减少产成品豆粉溢出，定期清理管路，防止透气孔隙堵塞；
⑤“
全质速食豆腐粉”车间全部电器均应采用防爆设备，如防爆电机、防爆照明灯、防爆开关等。
[0091]
步骤7、包装
[0092]
经过步骤5“风选制粉”加工过程产生的产成品——“速食豆腐粉”，产品指标达到nsi值≥70％，加水筛选，99％以上的粉状产品可通过220目筛含水率≤9％(6％～9％)，适于远途运输与长期贮存，据本项发明研究，采用上述技术加工的产成品存放三年后，用于加工“豆腐脑”，仍未产生影响产品品质的口感、形态劣变的现象发生。
[0093]
包装采用普通人工称量装袋，通用封口机封口即可完成，基本包装袋装入“速食豆
腐粉”的量化指标，可根据食用用户对象确定，例如进入超市、面向市民的产品，以每个基本包装为100克为宜，一般三口之家的家庭购入一袋重100克的“速食豆腐粉”，如为加工豆浆或“豆腐脑”可加水为豆粉重的8～15倍(以加水13倍为适宜)，生成产成品重为1200克左右(加工损耗水分约200克)，食用时三口之家每人食用豆浆或豆腐脑为400克(约为8两)，基本可一次食用完成；其他如面向边防哨卡，每个伙食单位以班(12人)为单位，最基本包装建议装入“速食豆腐粉”量为400克；如产品面向作战部队或野外拉练部队，伙食单位以连为单位(约120人)，则每个包装基本单位重、建议为4000克；其他面向宾馆、饭店、野外土壤普查、地质勘探、远洋航行海军、海员、学校、工厂、机关集体食堂，对外出口面向海外华侨等，均可按食用者人数，每人每次食用0.5～1市斤(250克～500克)鲜食豆浆或豆腐脑重的1/10～1/13推算出基本包装重量，具体推荐计算公式如下：(每人每次食用豆腐系列产品制成品重量(500克))
÷
(加工制品加水后液态产成品是粉状原料的倍数)
×
伙食单位用餐人数。
[0094]
例如：野外作训部队以连为伙食单位，每连120人，每人每次午餐食用“豆腐脑”为500克，加工时加水量是原料“速食豆腐粉”的11倍，则加水后液态食用品“速食豆腐粉”的总重量为原料豆粉的12倍，用于作训部队“速食豆腐粉”每个基本小包装(一次用量)建议重量＝500克/人次
÷
12
×
120人＝5000克/次
·
袋。以上为面向野外作训拉练的战士食用“速食豆腐粉”为例，每个基本包装(一次食用量为5000克/次
·
袋)，加水12倍为6kg水，与“速食豆腐粉”共重65kg，加水煮沸过程水分蒸发与工艺损耗按10％计，产成品“豆腐脑”产量为60kg，折合120市斤，每连人数按120人计，每人可食用1市斤“豆腐脑”。
[0095]
其他不同食用对象均可按以上计算公式依此类推。
[0096]
实施例2
[0097]
一种高nsi值、无废渣、无废水、防粉尘爆炸的速食豆腐粉制作豆浆的加工方法如下：
[0098]“速食豆腐粉”用于加工“豆浆”，加水量可为原料“速食豆腐粉”的10倍～15倍，加水量少则豆浆浓度高，加水量多则豆浆饮用浓度低，建议加水量以原料豆粉重的15倍为宜。“速食豆腐粉”自体含水率约为7％，加水量如为“速食豆腐粉”重的15倍则加工制成品豆浆的固形物浓度约为(1－7％)
÷
(1+15)＝5.8％，生成的饮用豆浆固形物浓度与市售豆浆固形物浓度5％基本相近，适于国人饮用口感习惯。
[0099]
具体加工过程如下：
[0100]
不同加工食用单位(如部队、地质工作者、家庭等)取“速食豆腐粉”一个基本单位小包装，投入加热锅内，加水约为豆粉重的15倍，边加水边搅拌，在加热过程要注意两点：
①
不停搅拌，防止出现溢锅与“假沸”现象发生，
②
煮沸时间大体掌控为“三起三落”，即第1次沸腾“涨锅”，停止加热数分钟，待泡沫落下后再行加热；第2次加热，“涨锅”后，再停止加热数分钟，待泡沫落下后再加热，反复三次，豆浆实现彻底熟化(脲酶反应阴性)，即可饮用。
[0101]
豆浆、豆腐脑(含豆花)、豆腐加工在我国已有两千余年的历史，豆腐系列加工品虽然已有悠久的历史，但加工过程的复杂生物化学反应过程，近代才获得科学的解释。煮浆过程，nsi值变化是一项重要工艺措施。原料大豆在磨浆后，大豆水溶性蛋白在常温浆状状态下，亲水基团(nh3
+
、coo-)处于分子表面，与外加的分子离解后的oh-、h
+
形成多重“水化膜”，水化膜形成的屏障阻止了蛋白质分子间的聚合。
[0102][0103]
当煮浆温度升高至80℃以上时，大豆水溶性球蛋白螺旋体展开，内部含硫氨基酸疏水基团(-sh)展露于分子表面，形成二硫键。
[0104][0105]
在豆浆中水溶性球蛋白展开后，相互连接的二硫键数量越多，宏观表现豆浆粘度越高，即原料大豆nsi值越高，煮浆粘度越高，制成豆制加工系列产品食用品质越好。
[0106]
用“速食豆腐粉”加工豆浆，可根据用户需求，添加豆粉重15倍左右的水(添水量大则豆浆浓度低，添水量少，则豆浆浓度高)，添水15倍的豆浆与市售商品豆浆、豆乳相比，浓度相近，由于不含任何消泡剂、防腐剂、添加剂等，纯属天然纯品豆浆，长期饮用对人体无任何不良影响。饮用者还可根据口味需求，在饮用时添加不同的咸味或甜味调料。
[0107]
实施例3
[0108]
一种高nsi值、无废渣、无废水、防粉尘爆炸的速食豆腐粉制作豆腐脑的加工方法如下：
[0109]
以“速食豆腐粉”为原料加工豆腐脑(豆花)，预测将是本项发明应用最为普遍的一项内容。
[0110]
以“速食豆腐粉”加工豆腐脑工艺过程，首先需加水调浆，但与加工豆浆加工不同之处，在于豆浆加水后的固相物浓度约为5％，而“豆腐脑”加水后的干物质浓度约为8％，即每份“速食豆腐粉”在生产“豆腐脑”时，加水量应为原料“速食豆腐粉”重的12～13倍(1
÷
(12+1)＝7.7％)。
[0111]
加热煮浆工艺与实施例2加工豆浆工艺相同，在加热煮浆熟化过程水分部分蒸发，而使豆浆固相物浓度由7.7％增加至8％左右。
[0112]“煮浆”具有以下几方面作用：
[0113]
①
通过煮浆在高温(80℃～100℃)作用下，使豆浆中对人体有害的大豆生理活性有害因子(如胰蛋白酶抑制素、凝血素、脲酶等)钝化失活；
②
消除大豆豆腥味与苦涩味，增加大豆豆香味改善口感；
③
提高大豆蛋白质等营养素的消化吸收率；
④
通过煮浆高温可杀灭豆浆中的对人体有害的致病菌群，保证产品安全卫生；
⑤
煮浆的高温为下一步“点脑”创造有利生产技术条件，提高“点脑”工艺凝固剂与大豆蛋白质化学反应速率(温度每升高10℃，化学反应速率提高2-4倍)。
[0114]
以“速食豆腐粉”为原料加工豆腐脑的“煮浆”工艺环节，无论是家庭还是饭店、野外作训部队、土壤地质工作队、机关学校食堂，均已“煮浆过程实现”“三起三落”、“边煮边搅拌”、尽量减少“沸腾涨锅”现象，即可实现上述“煮浆”、“熟化”的目的。
[0115]
使豆浆凝固成脑的“凝固剂”种类繁多，本发明选用操作简便、易于掌握、无毒副作用的“葡萄糖酸δ—内酯(gdl、c6h6o2(oh)2)”，为本发明加工“速食豆腐脑”的凝固剂，根据本发明试验结果确定，加入“gdl”量按所用原料“速食豆腐粉”重的2.5％添加为“理想适宜添加量”。
[0116]
本发明生产的“速食豆腐粉”如产成品为面向家庭的基本包装重100克，商品包装内，应配装一份重2.5克的凝固剂(gdl)；如面向野外作战或拉练部队，每个基本包装“速食豆腐粉”重4000克，则应配装凝固剂100克(4000克
×
2.5％＝100克)。今后产业化商品面向不同消费人群每个基本小包装中均可按上述计算公示，配装一袋“理想适宜凝固剂”，凝固剂(葡萄糖酸δ—内酯)配装量按“速食豆腐粉”重的2.5％计。在“煮浆”工艺环节，完成“三起三落”过程后，将“凝固剂”加80℃左右的水溶开，加水量约为gdl重的3-5倍，例如家庭加工“豆腐脑”每个基本小包装“速食豆腐粉”重100克，凝固剂量为2.5克，凝固剂gdl加水量约为12.5克，将凝固剂溶开后，逐渐倒入煮熟的豆浆中，边倒入边搅拌，使豆浆与“凝固剂”液充分混合后，即将融合的混合豆浆液倒入保温器内(如家庭用的厚壁高压锅、盖上减压阀)，部队加工量大，混合豆浆液应倒入“专用保温桶”内，静置20min左右，混合豆浆即凝固成脑，调加调料后，即可食用。饭店或边防哨卡加工豆腐脑，每个基本小包装重400克，加水13倍，总重量5200克，加入凝固剂10克充分搅拌混合后的混合豆浆液可倒入一盆内，放入笼屉内蒸20分钟左右，盆内混合液即可成为豆腐脑，加入调料可供10人左右，每人约食用500克豆腐脑。
[0117]
在上述加工豆腐脑静置成脑过程，应注意不要经常揭盖验看是否成脑，因为振动妨碍豆脑凝固，这便是农谚中“心急吃不了热豆腐”的科学原理解释。
[0118]
实施例4
[0119]
一种高nsi值、无废渣、无废水、防粉尘爆炸的速食豆腐粉制作盒装豆腐的加工方法如下：
[0120]
以“速食豆腐粉”加工“盒装豆腐”的工艺过程，加水“调浆”、“煮浆”等工艺过程与加工豆腐脑工艺基本一致，以“速食豆腐粉”加工“盒装豆腐”，只适用于“盒装豆腐”加工厂。因为家庭或公共食堂如食用“盒装豆腐”尽可到超市购买，“盒装豆腐”生产需要生产设备特殊厂房，所以用户食用“盒装豆腐”，到超市购买现成的商品是节约，简捷的消费方式。
[0121]“盒装豆腐”加工厂如以“速食豆腐粉”为原料加工“盒装豆腐”，“加水调浆”工艺环节与上述生产“豆腐脑”与“豆浆”一致，但“盒装豆腐”含水率要比“豆腐脑”低，固相物浓度应达到10％左右，即每批次按“盒装豆腐”原料重为1计，添加水量为原料“速食豆腐粉”重的9倍，则“加水调浆”后固相物浓度可达10％
[0122]
完成调浆后的豆浆送入压强为40mpa～60mpa的通用均质机中，反复均质1～2次。
[0123]
为生产表面光滑，无气泡孔洞、口感细腻的“盒装豆腐”，还需排除豆浆中混入的气体，为达到这一目的，可将豆浆泵入通用“真空脱汽罐”内，使豆浆内混入的气体被真空泵抽出，脱气后的豆浆经排浆泵送至灌装工序。
[0124]
以“速食豆腐粉”生产“盒装豆腐”为例，采用的凝固剂为葡萄糖酸-δ-内酯(gdl)，gdl加入量约为“速食豆腐粉”重的2.5％，在带搅拌器的混合罐内，完成豆浆与gdl的均匀混合；再将混合均匀的豆浆通过通用自动灌装机，送入容积为400ml左右的耐热专用“盒装豆
腐”盒内，灌装一般在15～20分钟内完成。
[0125]
将完成灌装的包装盒装入包装箱内，再将装有包装盒的包装箱送入温度为85℃-95℃的高温凝固库内加热约20分钟，包装盒内混合豆浆，凝固成型；为提高“盒装豆腐”已形成的凝胶硬度，还需将成型后的“盒装豆腐”送入约5℃的通用恒温冷却槽内，冷却后的“盒装豆腐”即可送入超市，保质期可达2～3天。
[0126]
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种高nsi值、无废渣、无废水、防粉尘爆炸的速食豆腐粉生产方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1、原料大豆选择豆腐系列产品的重要食用品质决定因素之一是原料大豆的nsi值，大豆蛋白质加工功能性中最重要的加工生物学特性是水溶性蛋白含量；大豆籽粒中的蛋白质按水溶性能分类分为两类：一类是能溶于水的蛋白质称为“水溶性蛋白”，一类是不能溶于水的“非水溶性蛋白”，国际大豆加工业内将“大豆水溶性蛋白含量与大豆蛋白总含量的量化比值指标”称为“nsi值”，nsi＝大豆水溶性蛋白含量/大豆蛋白总含量
×
100%，我国国产大豆籽粒含总蛋白质在36%～42%之间，我国晚熟品种大豆在收获季节刚收下的籽粒，“水溶性蛋白”含量可高达30%～34%，此时的nsi值可高达85%以上，，但实际用于加工的大豆要在收获6个月以后，才能售至大豆加工企业，伴随贮运时间延长，大豆“水溶性蛋白”向“非水溶性蛋白”转化，nsi值也相应降低，降至nsi值＝70%～80%，而加工豆浆、豆腐脑、盒装豆腐系列产品的食用品质与nsi值成正相关，nsi值降至60%以下时，甚至影响豆腐脑与“盒装豆腐”的凝固成型与食用品质，所以在生产“速食豆腐粉”选择原料大豆时，应选用当年收获的新鲜大豆、nsi值在70%以上的原料大豆；步骤2、清选利用通用大豆清选设备，进行筛选、磁选、比重去石，去除杂质、尘土、磁性杂质、砂石粉尘；步骤3、烘干与高频增溶、杀菌、灭酶烘干是原料大豆脱皮前必须进行的一项工艺措施，烘干采用大豆蛋白高频降解改性设备，该设备工作频率为7mhz～8mhz，高频电场处理室场强为175v/cm；目前国内外关于蛋白质改性研究资料甚多，但均为使“水溶性蛋白”向“非水溶性蛋白”转化的技术措施，如加温、加酸、调乙醇浓度，但未见有在将大豆蛋白总蛋白含量不变的前提下，使大豆“水溶性蛋白”提高，即提高nsi值，的工业技术措施；本发明发现大豆蛋白分子是由60个以上单元氨基酸组成，属多价两性电解质，它的正负电荷中心不重合，分子排序紊乱，呈电中性；但在高频交变电场内，大豆蛋白分子正负电荷同时受到交变电场力的作用，产生往复运动，蛋白分子间相互摩擦、撞击、拉伸、挤压而使大豆蛋白发生一系列“降解”或“改性”的现象，由于大豆中的各种“酶”以及原料豆携带的细菌均由蛋白质构成，所以细菌与“酶”在高频电场内同时产生被“杀灭”、“钝化”的反应；利用
ꢀ“
大豆蛋白分子降解改性设备”，场强为175v/cm，频率为7mhz～8mhz，对原料大豆进行处理试验，结果如下：利用高频电场处理原料大豆经多次试验结果证明，采用场强为175v/cm，频率为7mhz～8mhz的“大豆蛋白分子降解改性专用设备”处理原料大豆通过时间为5分钟，为最佳处理时间剂量，其他处理时间处理效果均不如5分钟的处理效果；在步骤3过程，采用“大豆蛋白分子降解改性专用设备”，可一步完成
①
增溶用于提高nsi值、
②
烘干用于降低水分含量、
③
灭酶、杀菌用于钝化原料大豆中的对人体有害的酶活性，杀灭原料大豆中的有害微生物三项工艺目标内容；“大豆蛋白分子高频降解改性设备”属于大功率高场强设备，因此在生产过程必须做好
安全操作防护：
①
操作人员着装需配屏蔽服、屏蔽眼镜、屏蔽帽、绝缘胶靴，
②
机体外必须设置严密的屏蔽铜网，严防场强泄露、电磁波辐射伤人，
③
每班开机工作后，需用“场强仪检测，各方位泄露安全场强均应e＜22.5v/cm”，
④
机体座下及操作人员行走工作区内地面需加垫≥2cm厚的绝缘橡胶地板，
⑤
为防止漏电、机体外壳需安装地线，地线需打入“心土层”以下，在接地导线末端焊接低电阻铜皮埋入心土时，应填入强电解质，如nacl，接地电阻实测量值应≤4ω；步骤4、脱皮破碎经步骤3处理，原料大豆含水率由12%～14%，降至7%～9%，为步骤4创造易于脱掉种皮的先决条件，将经步骤3的原料大豆送入通用脱皮分离机中，经磨盘搓擦、风机吹选，将原料大豆种皮去掉，此步骤脱皮率可占原料大豆种皮的95%以上；脱皮后的原料大豆送入通用破碎机中，将脱皮原料大豆子叶破成6～10瓣；步骤5、风选制粉通用制粉机种类繁多，但制粉过程由于粉碎机的制粉机构对已破碎的大豆子叶成分在反复摩擦破碎时产生摩擦热量，在工程实施过程，发现大豆水溶性蛋白“热致变性”的临界温度为55℃，即大豆蛋白在55℃以上的温度条件下，大豆“水溶性蛋白”可向“非水溶性蛋白”转化，产生不可逆的热改性，产生nsi值降低的现象，而且此种“热致变性”现象在＞55℃～100℃的加工条件下与持续时间、温度提高水平成正相关，即＞55℃、＜100℃温度持续时间越长、温度越高，nsi值降低量值越高；豆腐系列产品，包括豆浆、豆腐脑、豆花、豆腐的加工品质与nsi值密切相关，原料大豆蛋白即nsi值越低，所产豆腐系列产品食用品质越差，当原料大豆蛋白nsi值降至≤30%时，煮熟或炒熟的大豆，则失去全部加工功能，基本不可能再用于加工豆浆、豆腐脑、豆腐系列产品，所以在加工制作“速食豆腐粉”时，必须减少制粉加工过程，因摩擦生热，“热”作用于已被粉碎的豆粉，长时间“热”作用结果导致被粉碎的豆粉“热致变性”，而使豆粉中的蛋白质nsi值降低的现象发生；根据这一原理发现，采用沈阳粮机厂生产的“风选无筛锤片式制粉机”，此种制粉机在底部加装强力风选筛分机，借助风力，将磨制过程，产生的细于220目，φ≤65μm的原料大豆粉粒随时产生、随时吹入集粉器中，避免了通用制粉机由于在磨制粉过程，原料大豆粉在机中不分粒度大小，全部接受反复摩擦产生高于55℃的热量作用，而导致nsi值降低，nsi值降低的原料豆粉严重影响豆腐系列加工品质，甚至能产生使原料豆粉失去加工功能的不良后果；“风选无筛锤片式制粉机”能随时、即时通过风选将磨至细于220目，细度φ≤65μm的豆粉吹送至集粉器中；大豆子叶细胞纵径φ≈70μm，“风选无筛锤片式制粉机”将原料大豆粉碎成粒度φ≤65μm的细粉，证明大豆子叶细胞被粉碎，被粉碎的子叶细胞随时、即时被吹入集粉器，既可保持高nsi值，nsi值≥70%；又可由于大豆子叶细胞被粉碎，使食用者在加水后，食用时不产生咀嚼细胞的粗糙感、食用时口感产品细腻、产生提高加工食用品质的效果；步骤6、防粉尘爆炸，将步骤5的风选无筛锤片式制粉机放置在防粉尘爆炸车间进行制粉。

技术总结
本发明提供一种高NSI值、无废渣、无废水、防粉尘爆炸的“速食豆腐粉”生产方法，包括以下步骤：步骤1、原料大豆选择，选用NSI值在70％以上当年收获的新鲜大豆作为原料大豆；步骤2、清选；步骤3、烘干与高频增溶、杀菌、灭酶；步骤4、脱皮破碎；步骤5、风选制粉，利用风选无筛锤片式制粉机通过风选将脱皮后的原料大豆子叶磨至细于220目的豆粉即时吹送至集粉器中；步骤6、防粉尘爆炸；步骤7、包装。本发明的优点是：以含水率＜9％的“速食豆腐粉”为原料，只要有加热条件，40分钟内可完成豆腐系列制品(包括豆浆、豆腐脑、盒装豆腐)加工工艺过程，使加工周期显著缩短，而且保存期限延长。而且保存期限延长。


技术研发人员：李荣和 吴淑清 李中和 刘雷 雷海容 宛淑芳 周书华 李玉馨 刘辉 刘仁洪 梁洪祥 李晓东
受保护的技术使用者：长春大学
技术研发日：2023.04.21
技术公布日：2023/8/24