一种全豆高浓制浆制备豆腐的工艺及全豆高浓制浆设备的制作方法

1.本发明涉及豆制品加工技术领域，尤其涉及一种全豆高浓制浆制备豆腐的工艺及全豆高浓制浆设备。


背景技术：

[0002][0003]
在所有豆制品制备工艺中，除了豆浆、豆奶等少量需求外，其他产品都是先制备豆腐，再进行深加工，所以说豆腐生产工艺占据了90％的生产产能。目前，豆腐类豆制品的生产工艺基本还是沿袭传统制备工艺，基本工艺流程：大豆—清理—浸泡—加水磨浆—过滤—煮浆—凝胶—压制成型—成品等，其中磨浆工艺中主要采用湿大豆加水进入砂轮磨浆机内高速研磨，砂轮磨浆机的市场价格在0.5-2万，经过多道研磨后利用150-200目的过滤网过滤出豆渣，豆浆可作为后续工艺原料进行使用。其中过滤的目的是去除豆糊中的纤维，这些纤维在豆浆、豆腐等制作过程中影响口感和凝胶性能。按现有工艺，一般1公斤干豆制作豆制品将产生1-1.5公斤左右的湿豆渣，绝干含量约20％，也就是干豆的利用率仅约为70-80％。豆渣中仍然含有蛋白质等大豆营养成分，值得一提的是，其中还富含食物纤维，100g中含有11.5g的食物纤维量。这些豆渣被过滤掉，一方面带走蛋白质等营养，另一方面这些豆渣容易腐败，不容易运输；虽然可以作为家畜饲料使用，若24小时内不及时处理则会腐败变质，无法使用最终丢弃处理，造成严重污染。
[0004]
针对豆渣浪费和污染这一行业迫切问题，行业内也研发了全豆磨浆技术。然而，由于其采用高剪切均质工艺，虽然可实现豆浆中纤维微米化，基本可实现豆渣零过滤；但是在全豆豆腐制作的点浆凝胶过程中，豆浆中分散的纤维严重影响豆腐凝胶，无法形成合格产品。同时纤维阻碍蛋白质分子间形成网络空间结构，削弱蛋白质网络结构对水的包容作用，导致压制过程中，无法有效保水，压制豆腐过程中产生大量黄清液，作为污水排放，污染环境的同时，相当一部分营养成分随黄清液损失。同时全豆豆制品由于豆子中的纤维得不到充分研磨导致结构松散，口感粗糙，降低了豆腐的品质，与传统豆制品有较大差异，导致在行业内推广困难重重，根据豆制品加工与安全控制湖南省重点实验室资料显示，目前全豆磨浆制备豆腐的经济性非常差，不适于大面积推广，解决这一问题刻不容缓。


技术实现要素：

[0005]
(一)要解决的技术问题
[0006]
鉴于现有技术的上述缺点和不足，本发明提供一种全豆高浓制浆制备豆腐的工艺及全豆高浓制浆设备，其解决了现有全豆磨浆制备豆腐中凝胶性差以及黄浆水排放多的技术问题。
[0007]
(二)技术方案
[0008]
为了达到上述目的，本发明的全豆高浓制浆制备豆腐的工艺包括：
[0009]
s1、将大豆原料清洗除杂得到纯净大豆，使用生产用水浸泡所述纯净大豆，得到泡
发大豆，所述泡发大豆的重量为所述纯净大豆的重量的2倍～2.4倍；
[0010]
s2、将所述泡发大豆进行高浓打浆；
[0011]
其中，所述高浓打浆包括：将所述泡发大豆充分沥水后上料至全豆高浓制浆设备中，利用所述全豆高浓制浆设备的磨盘的不同区域依次进行打磨，将所述泡发大豆磨制成粒径为0.1微米～100微米的高浓豆糊，同时使所述泡发大豆中的纤维分丝帚化；
[0012]
s3、通过喷水将高浓豆糊冲洗至收料桶中；
[0013]
s4、将收料桶中的所述高浓豆糊倒入锅内煮沸；
[0014]
s5、将食用熟石膏粉用清水调成石膏浆，缓慢的倒入锅中，并对锅中的混合物进行搅拌，直至形成豆腐凝胶；
[0015]
s6、锅中的混合物完全凝胶后将凝胶后的豆腐脑破脑，并将破脑后的所述豆腐脑放入垫有纱布的模具中压型，形成无豆渣全豆豆腐。
[0016]
可选地，所述利用所述全豆高浓制浆设备的金属磨盘的不同区域依次进行打磨包括：
[0017]
s21、采用粗磨区对豆子进行粗打磨，形成粗颗粒豆糊；
[0018]
s22、采用精磨区对所述粗颗粒豆糊进行精打磨，以使粗颗粒豆糊中的纤维受冲击和压溃作用以及纤维彼此之间产生摩擦，纤维分丝帚化，在微观上实现拉毛。
[0019]
可选地，在步骤s3和步骤s4之间还包括：
[0020]
将收料桶中所述高浓豆糊重复步骤s1至步骤s3的操作，所述高浓豆糊磨制成粒径为0.1微米～80微米的高浓豆浆；
[0021]
其中，重复步骤s1至步骤s3的操作采用同一台所述全豆高浓制浆设备循环磨浆，或者采用2至3台所述全豆高浓制浆设备串联磨浆。
[0022]
进一步地，本发明还提供了一种全豆高浓制浆设备，其包括磨体、分丝帚化磨盘装置、驱动装置以及喷水装置，所述磨体包括相互铰接的磨盖和磨身；
[0023]
所述分丝帚化磨盘装置包括静磨盘、动磨盘以及调节机构，所述静磨盘滑动设置于所述磨盖上，所述调节机构与所述静磨盘连接以驱动所述静磨盘沿所述磨盖的轴向运动；所述动磨盘转动设置于所述磨身的顶部，所述磨身与所述磨盖扣合后所述动磨盘与所述静磨盘相对设置，所述动磨盘与所述静磨盘之间形成有打磨腔，所述动磨盘的下方设置有接浆腔；所述静磨盘和所述动磨盘均为金属磨盘，所述打磨腔从中心向外圆周依次设置有多个打磨区；
[0024]
所述喷水装置设置于所述接浆腔的顶部，所述喷水装置能够向所述接浆腔的内壁喷水。
[0025]
可选地，所述静磨盘和所述动磨盘厚度均为10毫米～35毫米，所述静磨盘和所述动磨盘相对的面上沿径向方向从中心向外圆周依次分为粗磨区和精磨区，所述粗磨区和所述精磨区均间隔设置有多个凸棱，相邻的所述凸棱之间形成有凹槽，所述凹槽内沿所述凹槽的长度方向设置有～个挡浆坝，所述凸棱的高度为3毫米～10毫米，所述挡浆坝的高度不高于所述凸棱的高度；所述凸棱的上表面为平面结构，宽度为2毫米～6毫米，所述凸棱的上表面的平面度误差为0.02毫米～0.002毫米；
[0026]
所述粗磨区中相邻两个所述凸棱的间距为8毫米～20毫米，所述精磨区中相邻两个所述凸棱的间距为3毫米～10毫米；
[0027]
所述凸棱长度方向与所述分丝帚化磨盘装置的径向方向呈夹角，所述夹角为度～度；
[0028]
所述动磨盘和所述静磨盘之间的间距从中心向外圆周依次缩小，所述动磨盘和所述静磨盘之间的最小间隙为0.01毫米～0.2毫米。
[0029]
可选地，所述全豆高浓制浆设备还包括进料管；
[0030]
所述进料管沿所述磨盖的轴线贯穿所述磨盖设置，所述进料管的上端连接有进料斗；
[0031]
所述静磨盘上开设有进料孔，所述进料管的下端套设于所述进料孔中，所述静磨盘滑动套设于所述进料管上。
[0032]
可选地，所述调节机构包括涡轮、蜗杆以及位移传感器，所述涡轮套设于所述进料管上，所述涡轮与所述进料管螺纹连接，所述静磨盘与所述涡轮转动连接；
[0033]
所述蜗杆转动设置于所述磨盖上，所述蜗杆与所述涡轮啮合，所述蜗杆的端部固定设置有手轮；
[0034]
所述位移传感器竖直向下设置于所述磨盖的顶面，所述位移传感器用于检测所述静磨盘的位移量。
[0035]
可选地，所述全豆高浓制浆设备还包括主轴机构，所述主轴机构包括套筒、驱动轴、第一密封组件以及第二密封组件；
[0036]
所述接浆腔的底部开设有安装孔，所述套筒竖直设置于所述安装孔中，所述套筒的顶部设置有密封盖，所述密封盖上开设有通孔；
[0037]
所述驱动轴转动套设于所述套筒中，所述驱动轴的第一端用于连接驱动装置，所述驱动轴的第二端穿过所述通孔后通过转盘连接所述动磨盘；
[0038]
所述第一密封组件设置于所述通孔的内壁与所述驱动轴的外壁之间，所述第二密封组件设置于所述套筒的内壁与所述驱动轴的外壁之间。
[0039]
可选地，所述第二密封组件包括甩水盘和环形排污槽；
[0040]
所述甩水盘固定套设于所述驱动轴上，所述甩水盘位于所述第一密封组件的下方；
[0041]
所述环形排污槽开设于所述套筒的筒壁上，所述环形排污槽的槽口位于所述甩水盘的外圆周的下方，所述甩水盘的外圆周朝向所述环形排污槽的槽口方向弯曲，所述排污槽通过管道连接至所述磨身外。
[0042]
可选地，所述喷水装置包括进水管和布水槽；
[0043]
所述布水槽设置于所述磨盖上，所述布水槽沿所述静磨盘的外圆周环形布置，所述布水槽的底部位于所述接浆腔的上方，所述布水槽的底部沿所述布水槽的周向均匀开设有多个喷水孔；
[0044]
所述进水管的第一端与所述布水槽连通，所述进水管的第二端连接至所述磨盖外
[0045]
(三)有益效果
[0046]
1、全豆高浓制浆制备豆腐的工艺，使大豆的纤维受冲击和压溃，纤维彼此之间相互摩擦，使得纤维的初生壁和次生壁得到破环，其中微观结构上，纤维不以剪切为主，而以纤维壁拉毛为主，同时纤维内部也实现分丝分层，整体上实现纤维分丝帚化，在微观结构上，纤维表面的比表面积大幅提高300％以上，更加有利于促进纤维的吸水润胀和细纤维
化；在压制制备豆腐过程中具有很强的保水性能，完全颠覆传统工艺中纤维是阻碍凝胶形成的因子，导致保水性差，营养成分流失等问题。相对传统磨浆工艺可提高豆腐产能约10％-20％，同时也大幅度减少黄清液排放，每公斤大豆磨制豆腐可减少黄清液约1.2公斤，具有很大的经济效益。一个黄豆处理量5000吨/年的豆制品企业，每年可增加豆腐产量约5000吨(价值0.3亿元)，同时减排污水约6000吨(减少处置费用用约100万)。
[0047]
2、现有磨浆过程中，须边加湿黄豆，边加水，而全豆高浓制浆制备豆腐的工艺，在打磨过程中无需加水或者极少量加水，全程采用高浓磨浆，确保纤维分丝帚化效果。按传统磨浆工艺按干大豆与水1:8-1:10的比例进行同步磨浆，而采用本发明的设备，可实现高浓磨浆。
[0048]
3、本发明利用全豆高浓制浆设备的金属磨盘的不同区域依次进行打磨，实现对大豆中的纤维进行分丝帚化磨浆，而不是间断式磨浆，磨浆制浆后的浆液中在通过100目滤网过滤时无豆渣，大豆利用率在90-98％，相对传统磨浆工艺大豆利用率在50-75％，大幅提高产品经济性，同时也减少豆渣处置成本，变废为宝，大幅提高豆制品厂的经济效益。
[0049]
4、全豆高浓制浆制备豆腐的工艺，分丝帚化后的纤维亲水基团暴露更多，不仅不会影响豆腐凝胶，还能有效提高豆腐的保水性能，降低豆腐生产后黄清液的排放量，锁住了豆腐的营养成分，在微观结构上拉毛的“触手”互联连接，有利于豆腐结构稳定，提高了豆腐的产量和口感，同时实现在豆腐内添加了纤维这一翻天覆地型的变革，从而实现高膳食豆腐产品，在不影响口感情况下，更有助于健康饮食。
[0050]
5、目前国内大豆年需求量在1.1亿吨，按60％的大豆需要磨制，若在同样产出情况下，采用本工艺不过滤豆渣每年可节约1100吨大豆需求和进口。
附图说明
[0051]
图1为本发明的全豆高浓制浆制备豆腐的工艺的流程图；
[0052]
图2为本发明的全豆高浓制浆设备的结构示意图；
[0053]
图3为图2中在a-a处剖视图；
[0054]
图4为本发明的全豆高浓制浆设备的磨盖打开时的结构示意图；
[0055]
图5为图3中在b处的放大图；
[0056]
图6为本发明的全豆高浓制浆设备的动磨盘的结构示意图。
[0057]
【附图标记说明】
[0058]
1：磨体；11：磨盖；12：磨身；
[0059]
2：磨盘装置；21：静磨盘；22：动磨盘；221：凸棱；222：凹槽；223：挡浆坝；224：粗磨区；225：精磨区；23：调节机构；231：涡轮；232：蜗杆；233：位移传感器；
[0060]
3：驱动装置；
[0061]
4：喷水装置；41：进水管；42：布水槽；
[0062]
6：打磨腔；
[0063]
7：接浆腔；
[0064]
8：主轴机构；81：套筒；811：密封盖；82：驱动轴；83：第一密封组件；84：第二密封组件；841：甩水盘；842：环形排污槽；
[0065]
9：进料管；91：进料斗；
[0066]
10：气弹簧。
具体实施方式
[0067]
为了更好地解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”......等方位名词以图1的定向为参照。
[0068]
虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0069]
如图1所示，本发明提供一种全豆高浓制浆制备豆腐的工艺，其包括：
[0070]
步骤一、将大豆原料清洗除杂得到纯净大豆，使用生产用水浸泡纯净大豆，得到泡发大豆，泡发大豆的重量为纯净大豆的重量的2倍～2.4倍；
[0071]
步骤二、将泡发大豆进行高浓打浆；
[0072]
其中，高浓打浆包括：将泡发大豆沥水后上料至全豆高浓制浆设备中，利用全豆高浓制浆设备的金属磨盘的不同区域依次进行打磨，将泡发大豆磨制成粒径为0.1微米～100微米的高浓豆糊，同时使所述泡发大豆中的纤维分丝帚化；
[0073]
步骤三、通过喷水将高浓豆糊冲洗至收料桶中。
[0074]
步骤四、将收料桶中的高浓豆糊倒入锅内煮沸；
[0075]
步骤五、将食用熟石膏粉用清水调成石膏浆，缓慢的倒入锅中，并对锅中的混合物进行搅拌，直至形成豆腐凝胶；
[0076]
步骤六、豆浆完全凝胶后将凝胶后的豆腐脑破脑，并将破脑后的豆腐脑放入垫有纱布的模具中压型，形成无豆渣全豆豆腐。
[0077]
具体地：
[0078]
步骤一、对来料大豆进行筛选，选取没有霉点、色泽光亮、颗粒饱满、优质无污染、未经过热处理的大豆作为大豆原料，对原料大豆进行清洗，清洗次数为1次至3次，完全去除大豆表面的杂质，从而得到纯净大豆。接着，使用生产用水对纯净大豆进行常温常压浸泡，浸泡时长为5至12小时，从而得到泡发大豆，泡发大豆的重量为纯净大豆的重量的2倍至2.4倍，优选为2.2倍。
[0079]
步骤二、对泡发大豆采用高浓打浆，其中，高浓打浆包括：先将泡发大豆沥水后上料至全豆高浓制浆设备中，全豆高浓制浆设备中的进料管9将泡发大豆导入全豆高浓制浆设备内的磨盘装置2中，采用磨盘装置2的不同打磨区域依次对沥水后的泡发大豆进行打磨，打磨精度逐步提高，直至将泡发大豆磨制成粒径为0.1微米～100微米的高浓豆糊，同时使泡发大豆中的纤维分丝帚化。沥水后的大豆能有效降低豆水混合物中的含水量，从而有效提高豆子的浓度，在打磨过程中实现高浓打浆。
[0080]
步骤三、高浓打浆后形成的高浓豆糊粘附在收料桶内壁上，通过喷水的方式将粘附的高浓豆糊冲洗至收料桶底部，提高高浓豆糊的收料效率。
[0081]
将收料桶中高浓豆糊重复步骤一至步骤三的操作，高浓豆糊磨制成粒径为0.1微米～80微米的高浓豆浆，且提高分丝帚化效果；其中，重复步骤一至步骤三的操作可以是采用同一台全豆高浓制浆设备循环磨浆，也可以是采用两台或三台全豆高浓制浆设备串联磨浆。
[0082]
步骤四、将收料桶中的高浓豆糊倒入锅内煮沸；
[0083]
步骤五、将食用熟石膏粉用清水调成石膏浆，缓慢的倒入锅中，并对锅中的混合物进行搅拌，直至形成豆腐凝胶；
[0084]
步骤六、豆浆完全凝胶后将凝胶后的豆腐脑破脑，并将破脑后的豆腐脑放入垫有纱布的模具中压型，形成无豆渣全豆豆腐。
[0085]
高浓打浆过程中，通过沥水设备将浸泡后的豆水混合物中的自由水充分沥除，再将沥水后的豆子输送至分丝帚化的全豆磨机中进行打浆处理。豆子中的纤维在研磨过程中，纤维被剪断的同时初生壁和次生壁外层得到破坏，从而使纤维表面充分分丝帚化，增加纤维的表面积，进而促进纤维的吸水润胀和细纤维化，混合在豆浆中制成豆腐后，分丝帚化后的纤维不仅不会影响豆腐凝胶，还能有效提高豆腐的保水性能，降低豆腐生产后黄清液的排放量，锁住了豆腐的营养成分，提高了豆腐的产量和口感，同时，提高了豆腐的膳食纤维含量，使豆腐营养更加均衡。具体地，现有磨浆过程中，须边加湿黄豆，边加水，而全豆高浓制浆制备豆腐的工艺，在打磨过程中无需加水或者极少量加水，全程采用高浓磨浆，确保纤维分丝帚化效果。按传统磨浆工艺按干大豆与水1:8-1:10比例进行同步磨浆，而采用本发明的设备，可实现高浓磨浆，湿大豆与水加注比例为1:0.3-1:1。全豆高浓制浆制备豆腐的工艺，使大豆的纤维受冲击和压溃，纤维彼此之间相互摩擦，使得纤维的初生壁和次生壁得到破环，其中微观结构上，纤维不以剪切为主，而以纤维壁拉毛为主，同时纤维内部也实现分丝分层，整体上实现纤维分丝帚化，在微观结构上，纤维表面的比表面积大幅提高300％以上，更加有利于促进纤维的吸水润胀和细纤维化；在压制制备豆腐过程中具有很强的保水性能，完全颠覆传统工艺中纤维成为凝胶抑制因子，导致保水性差，营养成分流失等问题。相对传统磨浆工艺可提高豆腐产能约10％-20％，同时也大幅度减少黄清液排放，每公斤大豆磨制豆腐可减少黄清液约1.2公斤，具有很大的经济效益。本发明利用全豆高浓制浆设备的金属磨盘的不同区域依次进行打磨，实现对大豆中的纤维进行分丝帚化磨浆，而不是间断式磨浆，磨浆制浆后的浆液中在通过100目滤网过滤时无豆渣，大豆利用率在90-98％，相对传统磨浆工艺大豆利用率在50-75％，大幅提高产品经济性，同时也减少豆渣处置成本，变废为宝，大幅提高豆制品厂的经济效益。全豆高浓制浆制备豆腐的工艺，分丝帚化后的纤维亲水结合能力增强，不仅不会影响豆腐凝胶，还能有效提高豆腐的保水性能，降低豆腐生产后黄清液的排放量，锁住了豆腐的营养成分，在微观结构上拉毛的“触手”互联连接，有利于豆腐结构稳定，提高了豆腐的产量和口感，同时实现在豆腐内添加了纤维这一翻天覆地型的变革，从而实现高膳食豆腐产品，在不影响口感情况下，更有助于健康饮食。
[0086]
进一步地，利用全豆高浓制浆设备的金属磨盘的不同区域依次进行打磨包括：
[0087]
采用粗磨区224对豆子进行粗打磨，形成粗颗粒豆糊，粗颗粒豆糊的大小由粗磨区224中动磨盘22和静磨盘21之间的最小间距决定；
[0088]
采用精磨区225对粗颗粒豆糊进行精打磨，在将粗颗粒豆糊继续磨制成细小颗粒的同时，使粗颗粒豆糊中的纤维受冲击、压溃以及纤维彼此之间产生摩擦，进而使纤维分丝帚化，纤维分丝帚化后在微观上实现拉毛。
[0089]
如图2至图6所示，本发明还提供了一种全豆高浓制浆设备，用于将浸泡后的豆子沥水后高浓打磨成浆，高浓磨浆过程中豆子中的纤维相互摩擦，使纤维壁拉毛处理，实现分丝帚化，在后续豆腐的生产过程中无需过滤豆渣。其中，全豆高浓制浆设备包括磨体1、分丝
帚化磨盘装置2、驱动装置3以及喷水装置4，磨体1包括相互铰接的磨盖11和磨身12。具体地，分丝帚化磨盘装置2包括静磨盘21、动磨盘22以及调节机构23，静磨盘21滑动设置于磨盖11上，静磨盘21仅能沿磨盖11的轴向滑动，不能旋转，可以通过限位槽和限位凸起实现。调节机构23与静磨盘21连接，通过调节结构来驱动静磨盘21沿磨盖11的轴向运动，从而调节动磨盘22与静磨盘21之间的间隙，使两者之间的间隙始终保持在设定值，进而提高磨豆的精度。动磨盘22转动设置于磨身12顶部，当磨身12与磨盖11扣合后动磨盘22与静磨盘21相对设置，动磨盘22与静磨盘21之间形成有打磨腔6，动磨盘22的下方设置有接浆腔7。驱动装置3设置于磨身12中，驱动装置3通过主轴机构8连接动磨盘22以驱动动磨盘22旋转。豆子沥水后通过进料口进入打磨腔6中，研磨形成高浓豆浆后从动磨盘22与静磨盘21边缘的间隙了甩出后流入至接浆腔7中，完成一次磨浆过程。喷水装置4设置于接浆腔7的顶部，喷水装置4用于向接浆腔7的内壁喷水，避免豆浆粘附在接浆腔7的内壁上，加速高浓豆浆的滑落。
[0090]
优选地，静磨盘21和动磨盘22均为金属磨盘，相较于传统的陶瓷或砂轮磨盘，金属磨盘更利于加工成型以及提高磨盘的精度，避免砂轮磨盘打磨过程中砂砾混入豆浆中增加过滤工序，并且金属磨盘在磨浆过程中有效控制动磨盘22和静磨盘21之间的间距，从而实现了高浓磨浆，通过高浓磨浆切断纤维的同时使纤维之间相互摩擦而形成纤维壁拉毛，最终实现分丝帚化，还降低了打磨过程中水的用量，减少污水的排放量。静磨盘21和动磨盘22相对设置形成的打磨腔6从中心向外圆周依次设置有多个打磨区间，静磨盘21和动磨盘22相面上越远离中心区域的打磨区间，静磨盘21和动磨盘22的间距越小，磨盘上打磨齿的打磨精度越高，通过多个不同精度的打磨区间对豆子进行充分研磨，使豆子中的纤维充分分丝帚化，形成纤维壁拉毛，磨浆制浆后生产豆腐的过程中无需过滤豆渣也能制成比传统工艺更优的豆腐，避免浪费豆渣，降低了豆渣量，进而提高了豆腐的产量。其中，高浓磨浆过程中，通过沥水设备将浸泡后的豆水混合物中的自由水充分沥除，再将沥水后的豆子输送至全豆高浓制浆设备中进行打浆处理。豆子中的纤维受到动磨片和静磨片的刀片的冲击、压溃以及纤维彼此之间产生摩擦，其初生壁和次生壁外层得到破坏，从而使纤维表面充分分丝帚化，增加纤维的表面积，进而促进纤维的吸水润胀和细纤维化，混合在豆浆中制成豆腐后，分丝帚化后的纤维不仅不会影响豆腐凝胶，还能有效提高豆腐的保水性能，降低豆腐生产后黄清液的排放量，锁住了豆腐的营养成分，提高了豆腐的产量和口感，同时，提高了豆腐的膳食纤维含量，使豆腐营养更加均衡。
[0091]
如图6所示，静磨盘21和动磨盘22厚度均为10毫米～35毫米，优选为20毫米。静磨盘21和动磨盘22相对的面上沿径向方向从中心向外圆周依次分为粗磨区234和精磨区235，粗磨区234和精磨区235都均匀间隔设置有多个凸棱221，相邻的凸棱221之间形成有凹槽222，凹槽222作为磨制物料流动通道。凹槽222内沿凹槽222的长度方向设置有1～4个挡浆坝223，预选为2个，凸棱221的高度为3毫米～10毫米，优选为4毫米，挡浆坝223的高度不高于凸棱221的高度。凸棱221的上表面为平面结构，其宽度为2毫米～6毫米，优选为4毫米，凸棱221的上表面的平面度误差为0.02毫米～0.002毫米，优选为0.1毫米，凸棱221的上表面有助于在磨制高浓物料时对物料进行搓揉，促进物料中纤维的分丝帚化。其中，粗磨区234中相邻两个凸棱221的间距为8毫米～20毫米，优选为15毫米，精磨区235中相邻两个凸棱221的间距为3毫米～10毫米，优选为4毫米。凸棱221与动磨盘22的径向方向呈现夹角，夹角
为10度～45度，优选为30度。动磨盘22和静磨盘21之间的间距从中心向外圆周依次缩小，动磨盘22和静磨盘21之间的最小间为0.01毫米～0.2毫米，优选为0.05毫米。在高速转动的动磨盘22的作用下，物料离心运动，挡浆板阻止物料快速离开磨盘，可有效增加物料磨制时间，磨制时间增加5-10倍，提高磨制效果；同时物料在挡浆板作用下可以中断离心加速，实现多次加速减速循环，有利于减少对物料中微型结构破坏，如对大豆蛋白的撕裂，提高磨浆效果。高浓磨浆的原理：沥水后的豆子从静磨盘21的中心进入打磨腔6的中心区域，通过粗磨区234初步打碎后形成的豆渣含水量非常低，豆渣浓度非常高，精磨区235中相对的凸棱221之间能够容纳更多的纤维，对物料进行搓揉，大量位于同一对磨齿之间的纤维受磨齿的冲击和压溃，并且纤维彼此之间产生摩擦，纤维被剪断的同时，纤维的初生壁和次生壁外层得到破坏，从而使纤维表面充分分丝帚化，形成纤维壁拉毛，磨浆制浆后生产豆腐的过程中，纤维不仅不会影响豆腐凝胶，还能有效提高豆腐的保水性能，从而提高豆腐的产量。
[0092]
如图2和图3所示，全豆高浓制浆设备还包括进料管9，进料管9沿磨盖11的轴线贯穿磨盖11并与磨盖11连接，进料管9的上端连接有进料斗91。静磨盘21上开设有进料孔，进料管9的下端套设于进料孔中，通过进料斗91和进料管9向打磨腔6的中心区域加注沥水后的豆子。静磨盘21通过进料孔滑动套设在进料管9上，优选地，静磨盘21的进料孔中轴向开设有限位槽，进料管9的外壁上设置限位凸起，限位槽与限位凸起配合安装，限位凸起能够在限位槽中沿进料管9的轴向滑动，从而避免静磨盘21转动。
[0093]
进一步地，调节机构23包括涡轮231和蜗杆232，涡轮231套设于进料管9上，涡轮231与进料管9螺纹连接，当涡轮231旋转时涡轮231会沿着进料管9的轴向上下运动，静磨盘21与涡轮231转动连接，通过涡轮231驱动静磨盘21沿进料管9的轴向滑动，同时涡轮231也不会带动静磨盘21旋转。蜗杆232通过轴承转动设置于磨盖11上，蜗杆232与涡轮231啮合，蜗杆232的端部设置有固定设置有手轮，转动手轮驱动蜗杆232旋转，蜗杆232驱动涡轮231旋转上升或旋转下降，当静磨盘21与动磨盘22因磨损而间距大于设定值时，通过旋转手轮使静磨盘21下降，直至动磨盘22与静磨盘21之间的间距小于或等于设定值。涡轮231和蜗杆232具有自锁功能，在磨浆过程中，静磨盘21始终能够保证当前的位置。
[0094]
优选地，调节机构23还包括位移传感器233，在磨盖11的顶面设置有盲孔，位移传感器233的探头竖直向下安装在磨盖11顶面盲孔中，通过位移传感器233来检测静磨盘21的位移量。最靠近外圆周的位置也近似等于动磨盘22与静磨盘21之间的最小间距，使研磨后的颗粒的最大粒径不会大于动磨盘22与静磨盘21之间的最小间距。在调节静磨盘21的过程中，先将静磨盘21向下调节至静磨盘21的下表面刚好与动磨盘22的上表面抵接，接着向上调节静磨盘21，通过位移传感器233实时检测静磨盘21的位移量，当位移量达到动磨盘22和静磨盘21之间的间距的设定值时停止调节，保持当前静磨盘21的位置不变，进而进行磨浆作业即可。
[0095]
如图5所示，主轴机构8包括套筒81、驱动轴82、第一密封组件83以及第二密封组件84。在接浆腔7的底部开设有安装孔，套筒81竖直设置于安装孔中，套筒81与安装孔之间固定密封连接，避免接浆腔7底部漏液。套筒81的下端通过支撑架连接磨身12的内壁，套筒81的顶部设置有密封盖811，密封盖811上开设有通孔。驱动轴82通过多个轴承转动套设于套筒81中，驱动轴82的第一端与驱动装置3连接，驱动装置3优选为电机，驱动轴82的第二端穿过通孔，驱动轴82的上端从上至下依次套设有压盘和转盘，通过压盘将动磨盘22压紧在转
盘上，驱动轴82穿出压盘的部分安装有两个螺母，防止压盘松动。第二粗磨齿安装在压盘上，并在靠近压盘的螺母上设置多个叶片用于将豆子初步打碎并推送到第二粗磨齿上。动磨盘22的下表面与转盘的上表面抵接且开设有相对设置的定位孔，通过安装在定位孔的定位销加强动磨盘22的稳定性。
[0096]
第一密封组件83为第一密封圈，第一密封圈设置于通孔中，驱动轴82与第一密封圈转动密封连接，形成第一道防水结构。优选地，在驱动轴82与第一密封圈接触的位置套设有密封环，密封环表面光滑，提高驱动轴82与第一密封圈之间的转动密封效果。第二密封组件84包括甩水盘841、环形排污槽842以及第二密封圈。其中，甩水盘841固定套设于驱动轴82上，甩水盘841与驱动轴82之间固定密封连接，甩水盘841位于第一密封组件83的下方，形成第二道防水结构。进一步地，环形排污槽842沿套筒81的轴向开设于套筒81的筒壁上，环形排污槽842的槽口位于甩水盘841的外圆周的下方，排污槽的外侧壁面的高度大于内侧壁面的高度，密封板安装在排污槽外侧壁面的顶部。当第一道防水结构失效漏液时，液体进入主轴机构8内部后流到甩水盘841上，高速旋转的甩水盘841将位于其上的液体甩至排污槽中，排污槽通过管道连接至磨身12外，将漏液导流出磨身12外，防止漏液损坏主轴机构8。第二密封圈位于甩水盘841的下方，第二密封圈设置于套筒81的内壁上，驱动轴82与第二密封圈转动密封连接，形成第三道防水结构。同样的，在驱动轴82与第二密封圈接触的位置套设有密封环，密封环表面光滑，提高驱动轴82与第二密封圈之间的转动密封效果。甩水盘841的外圆周超向环形排污槽842的槽口方向弯曲，用以罩住第二密封圈，防止甩出的液体直接掉落在第二密封圈上，提高第二密封圈的使用寿命，进而提高了密封效果。
[0097]
喷水装置4包括进水管41和布水槽42，布水槽42设置于磨盖11上，布水槽42为全封闭的管状结构，布水槽42沿静磨盘21的外圆周环形布置，布水槽42的底部位于接浆腔7的上方，布水槽42的底部沿布水槽42的周向均匀开设有多个喷水孔，喷水口的中轴线倾斜朝向接浆腔7的内壁，保证喷射的水流均能够到达接浆腔7的内壁上冲粘附的浆液。进水管41的第一端与布水槽42连通，进水管41的第二端连接至磨盖11外，通过外接高压水源向布水槽42输送加压水，提高喷水孔的喷射时水的流速，进一步提高冲洗效果，进而降低了水的用量。
[0098]
如图2所示，全豆高浓制浆设备还包括气弹簧10，气弹簧10的两端分别与磨盖11和磨身12一一对应铰接，为磨盖11开启提供辅助支撑力，提高使用的便利性。
[0099]
本发明的静磨盘21和动磨盘22均为金属磨盘，相较于传统的陶瓷或砂轮磨盘，金属磨盘更利于加工成型以及提高磨盘的精度，避免砂轮磨盘打磨过程中砂砾混入豆浆中增加过滤工序，并且金属磨盘在磨浆过程中有效控制动磨盘22和静磨盘21之间的间距，从而实现了高浓磨浆，通过高浓磨浆切断纤维的同时使纤维之间相互摩擦而形成纤维壁拉毛，最终实现分丝帚化，还降低了打磨过程中水的用量，减少污水的排放量。静磨盘21和动磨盘22相对设置形成的打磨腔6从中心向外圆周依次设置有多个打磨区间，静磨盘21和动磨盘22相面上越远离中心区域的打磨区间，静磨盘21和动磨盘22的间距越小，磨盘上打磨齿的打磨精度越高，通过多个不同精度的打磨区间对豆子进行充分研磨，使豆子中的纤维充分分丝帚化，形成纤维壁拉毛，磨浆制浆后生产豆腐的过程中无需过滤豆渣也能制成比传统工艺更优的豆腐，避免浪费豆渣，降低了豆渣量，进而提高了豆腐的产量。其中，高浓磨浆过程中，通过沥水设备将浸泡后的豆水混合物中的自由水充分沥除，再将沥水后的豆子输送
至全豆高浓制浆设备中进行打浆处理。豆子中的纤维受到动磨片和静磨片的刀片的冲击、压溃以及纤维彼此之间产生摩擦，其初生壁和次生壁外层得到破坏，从而使纤维表面充分分丝帚化，增加纤维的表面积，进而促进纤维的吸水润胀和细纤维化，混合在豆浆中制成豆腐后，分丝帚化后的纤维不仅不会影响豆腐凝胶，还能有效提高豆腐的保水性能，降低豆腐生产后黄清液的排放量，锁住了豆腐的营养成分，提高了豆腐的产量和口感，同时，提高了豆腐的膳食纤维含量，使豆腐营养更加均衡。
[0100]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0101]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0102]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
[0103]
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0104]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种全豆高浓制浆制备豆腐的工艺，其特征在于，所述全豆高浓制浆制备豆腐的工艺包括：s1、将大豆原料清洗除杂得到纯净大豆，使用生产用水浸泡所述纯净大豆，得到泡发大豆，所述泡发大豆的重量为所述纯净大豆的重量的2倍～2.4倍；s2、将所述泡发大豆进行高浓打浆；其中，所述高浓打浆包括：将所述泡发大豆充分沥水后上料至全豆高浓制浆设备中，利用所述全豆高浓制浆设备的金属磨盘的不同区域依次进行打磨，将所述泡发大豆磨制成粒径为0.1微米-100微米的高浓豆糊，同时使所述泡发大豆中的纤维分丝帚化；s3、通过喷水将高浓豆糊冲洗至收料桶中；s4、将收料桶中的所述高浓豆糊倒入锅内煮沸；s5、将食用熟石膏粉用清水调成石膏浆，缓慢的倒入锅中，并对锅中的混合物进行搅拌，直至形成豆腐花；s6、锅中的混合物完全凝胶后将凝胶后的豆腐脑破脑，并将破脑后的所述豆腐脑放入垫有纱布的模具中压型，形成无豆渣全豆豆腐。2.如权利要求1所述的全豆高浓制浆制备豆腐的工艺，其特征在于，所述利用所述全豆高浓制浆设备的金属磨盘的不同区域依次进行打磨包括：s21、采用粗磨区(224)对豆子进行粗打磨，形成粗颗粒豆糊；s22、采用精磨区(225)对所述粗颗粒豆糊进行精打磨，以使粗颗粒豆糊中的纤维受冲击和压溃的作用以及纤维彼此之间产生摩擦，纤维分丝帚化，在微观上实现拉毛。3.如权利要求1所述的全豆高浓制浆制备豆腐的工艺，其特征在于，在步骤s3和步骤s4之间还包括：将收料桶中所述高浓豆糊重复步骤s1至步骤s3的操作，所述高浓豆糊磨制成粒径为0.1微米～80微米的高浓豆浆；其中，重复步骤s1至步骤s3的操作采用同一台所述全豆高浓制浆设备循环磨浆，或者采用2至3台所述全豆高浓制浆设备串联磨浆。4.一种全豆高浓制浆设备，其特征在于，所述全豆高浓制浆设备包括磨体(1)、分丝帚化磨盘装置(2)以及喷水装置(4)，所述磨体(1)包括相互铰接的磨盖(11)和磨身(12)；所述分丝帚化磨盘装置(2)包括静磨盘(21)、动磨盘(22)以及调节机构(23)，所述静磨盘(21)滑动设置于所述磨盖(11)上，所述调节机构(23)与所述静磨盘(21)连接以驱动所述静磨盘(21)沿所述磨盖(11)的轴向运动；所述动磨盘(22)转动设置于所述磨身(12)的顶部，所述磨身(12)与所述磨盖(11)扣合后所述动磨盘(22)与所述静磨盘(21)相对设置，所述动磨盘(22)与所述静磨盘(21)之间形成有打磨腔(6)，所述动磨盘(22)的下方设置有接浆腔(7)；所述静磨盘(21)和所述动磨盘(22)均为金属磨盘，所述打磨腔(6)从中心向外圆周依次设置有多个打磨区；所述喷水装置(4)设置于所述接浆腔(7)的顶部，所述喷水装置(4)能够向所述接浆腔(7)的内壁喷水。5.如权利要求4所述的全豆高浓制浆设备，其特征在于，所述静磨盘(21)和所述动磨盘(22)厚度均为10毫米～35毫米，所述静磨盘(21)和所述动磨盘(22)相对的面上沿径向方向从中心向外圆周依次分为粗磨区(234)和精磨区(235)，所述粗磨区(234)和所述精磨区
(235)均间隔设置有多个凸棱(221)，相邻的所述凸棱(221)之间形成有凹槽(222)，所述凹槽(222)内沿所述凹槽(222)的长度方向设置有1～4个挡浆坝(223)，所述凸棱(221)的高度为3毫米～10毫米，所述挡浆坝(223)的高度不高于所述凸棱(221)的高度；所述凸棱(221)的上表面为平面结构，宽度为2毫米～6毫米，所述凸棱(221)的上表面的平面度误差为0.02毫米～0.002毫米；所述粗磨区(234)中相邻两个所述凸棱(221)的间距为8毫米～20毫米，所述精磨区(235)中相邻两个所述凸棱(221)的间距为3毫米～10毫米；所述凸棱(221)长度方向与所述分丝帚化磨盘装置(2)的径向方向呈夹角，所述夹角为10度～45度；所述动磨盘(22)和所述静磨盘(21)之间的间距从中心向外圆周依次缩小，所述动磨盘(22)和所述静磨盘(21)之间的最小间隙为0.01毫米～0.2毫米。6.如权利要求4或5所述的全豆高浓制浆设备，其特征在于，所述全豆高浓制浆设备还包括进料管(9)；所述进料管(9)沿所述磨盖(11)的轴线贯穿所述磨盖(11)设置，所述进料管(9)的上端连接有进料斗(91)；所述静磨盘(21)上开设有进料孔，所述进料管(9)的下端套设于所述进料孔中，所述静磨盘(21)滑动套设于所述进料管(9)上。7.如权利要求6所述的全豆高浓制浆设备，其特征在于，所述调节机构(23)包括涡轮(231)、蜗杆(232)以及位移传感器(233)，所述涡轮(231)套设于所述进料管(9)上，所述涡轮(231)与所述进料管(9)螺纹连接，所述静磨盘(21)与所述涡轮(231)转动连接；所述蜗杆(232)转动设置于所述磨盖(11)上，所述蜗杆(232)与所述涡轮(231)啮合，所述蜗杆(232)的端部固定设置有手轮；所述位移传感器(233)竖直向下设置于所述磨盖(11)的顶面，所述位移传感器(233)用于检测所述静磨盘(21)的位移量。8.如权利要求4或5所述的全豆高浓制浆设备，其特征在于，所述全豆高浓制浆设备还包括主轴机构(8)，所述主轴机构(8)包括套筒(81)、驱动轴(82)、第一密封组件(83)以及第二密封组件(84)；所述接浆腔(7)的底部开设有安装孔，所述套筒(81)竖直设置于所述安装孔中，所述套筒(81)的顶部设置有密封盖(811)，所述密封盖(811)上开设有通孔；所述驱动轴(82)转动套设于所述套筒(81)中，所述驱动轴(82)的第一端用于连接驱动装置(3)，所述驱动轴(82)的第二端穿过所述通孔后通过转盘连接所述动磨盘(22)；所述第一密封组件(83)设置于所述通孔的内壁与所述驱动轴(82)的外壁之间，所述第二密封组件(84)设置于所述套筒(81)的内壁与所述驱动轴(82)的外壁之间。9.如权利要求8所述的全豆高浓制浆设备，其特征在于，所述第二密封组件(84)包括甩水盘(841)和环形排污槽(842)；所述甩水盘(841)固定套设于所述驱动轴(82)上，所述甩水盘(841)位于所述第一密封组件(83)的下方；所述环形排污槽(842)开设于所述套筒(81)的筒壁上，所述环形排污槽(842)的槽口位于所述甩水盘(841)的外圆周的下方，所述甩水盘(841)的外圆周朝向所述环形排污槽
(842)的槽口方向弯曲，所述排污槽通过管道连接至所述磨身(12)外。10.如权利要求4或5所述的全豆高浓制浆设备，其特征在于，所述喷水装置(4)包括进水管(41)和布水槽(42)；所述布水槽(42)设置于所述磨盖(11)上，所述布水槽(42)沿所述静磨盘(21)的外圆周环形布置，所述布水槽(42)的底部位于所述接浆腔(7)的上方，所述布水槽(42)的底部沿所述布水槽(42)的周向均匀开设有多个喷水孔；所述进水管(41)的第一端与所述布水槽(42)连通，所述进水管(41)的第二端连接至所述磨盖(11)外。

技术总结
本发明涉及一种全豆高浓制浆制备豆腐的工艺及全豆高浓制浆设备，工艺包括将清洗除杂后的纯净大豆使用生产用水浸泡，得到泡发大豆；将泡发大豆进行高浓打浆；其中，高浓打浆包括：将泡发大豆充分沥水后上料至全豆高浓制浆设备中，利用全豆高浓制浆设备的金属磨盘的不同区域依次进行打磨，将泡发大豆磨制成粒径为0.1微米～100微米的高浓豆糊；通过喷水将高浓豆糊冲洗至收料桶中。豆子在研磨过程中，纤维被剪断的同时初生壁和次生壁外层得到破坏，从而使纤维表面充分分丝帚化，增加纤维的表面积，进而促进纤维的吸水润胀和细纤维化，混合在豆浆中制成豆腐后，纤维不仅不会影响豆腐凝胶，还能有效提高豆腐的保水性能，提高成品豆腐嫩度和产量。腐嫩度和产量。腐嫩度和产量。


技术研发人员：陈瑜 张继业 韩建英 黄浩
受保护的技术使用者：湖南正达纤科机械制造有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/10/6