Способ приготовления соевой пищевой основы и устройство для его осуществления - RU2232517C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам и устройствам для приготовления соевой пищевой основы, и может быть использовано при производстве соевых пищевых продуктов - “соевого молока”, майонеза, сгущенных соевых продуктов, соевого творога (тофу), соевого фарша и т.п.

Известен способ получения молочно-белкового продукта из растительного сырья, включающий загрузку исходного сырья и воды в емкость, измельчение сырья в водной среде и тепловую обработку измельченной массы. Известно устройство для получения молочно-белкового продукта из растительного сырья, которое содержит два кинематически связанных между собой размолочно-варочных агрегата, каждый из которых содержит емкость с загрузочным приспособлением, режущий механизм и сепаратор (см., например, патент РФ № 2160542, кл. А 23 L 1/20, опубл. 20.12.2000).

К недостаткам известного способа и устройства для его осуществления можно отнести низкую производительность процесса переработки сырья, которая обусловлена цикличностью выполнения основных процессов, а именно измельчение сырья и его тепловая обработка осуществляются циклично и сравнительно небольшими объемами. Кроме того, выполнение каждого из указанных процессов параллельно в отдельном размолочно-варочном агрегате для повышения производительности устройства в целом существенно усложняет конструкцию.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ приготовления соевой пищевой основы, включающий смешивание предварительно замоченных бобов сои с водой для их частичной ферментации, измельчение замоченных и частично ферментированных соевых бобов для получения первичной соевой суспензии, нагрев соевой суспензии с последующей выдержкой ее в нагретом состоянии для инактивации содержащихся в ней антипитательных веществ и очистку первичной соевой суспензии от нерастворимых частиц сои. Известно устройство для приготовления соевой пищевой основы, включающее емкость смешения с приспособлением для загрузки предварительно замоченных бобов сои и с патрубком для подвода воды, сообщенный с емкостью смешения измельчитель, приспособление для нагрева соевой суспензии; насос для подачи соевой суспензии в приспособление для нагрева соевой суспензии и приспособление для очистки соевой суспензии от нерастворимых частиц сои (см., например, патент РФ № 2181975, кл. А 23 L 1/20, опубл. 10.05.2002).

Известные способ и устройство для его осуществления, выбранные в качестве ближайшего аналога, частично устраняют недостатки описанных выше технических решений. К недостаткам известного способа и устройства для его осуществления можно отнести сравнительно низкий выход готовой продукции, который обусловлен тем фактом, что образовавшиеся при очистке соевой суспензии нерастворимые частицы сои либо реализуют как отходы производства, либо перерабатывают отдельно. Кроме того, к недостаткам известного способа и устройства можно отнести возможность появления нежелательных посторонних запахов, вкусовых ощущений или горечи у готового продукта, поскольку нагрев соевой суспензии осуществляется до ее очистки от нерастворимых частиц сои.

Изобретение направлено на решение задачи по созданию такой технологии приготовления соевой пищевой основы и устройства для ее осуществления, которые позволили бы увеличить выход готовой продукции при одновременном улучшении ее вкусовых качеств. Технический результат, который может быть получен при реализации изобретения, заключается в снижении “бобового” привкуса готового продукта за счет улучшения инактивации антипитательных веществ при одновременном снижении количества отходов в процессе переработки сырья.

Поставленная задача решена за счет того, что в способе приготовления соевой пищевой основы, который включает смешивание предварительно замоченных бобов сои с водой для их частичной ферментации, измельчение замоченных и частично ферментированных соевых бобов для получения первичной соевой суспензии, нагрев соевой суспензии с последующей выдержкой ее в нагретом состоянии для инактивации содержащихся в ней антипитательных веществ и очистку первичной соевой суспензии от нерастворимых частиц сои, очистку первичной соевой суспензии осуществляют после измельчения соевых бобов, при этом полученные после очистки первичной соевой суспензии нерастворимые частицы сои смешивают с водой для получения вторичной соевой суспензии, а затем осуществляют очистку ее от нерастворимых частиц сои, причем нагрев соевой суспензии осуществляют после очистки ее от нерастворимых частиц сои до температуры не менее 120°С, а после выдержки соевой суспензии в нагретом состоянии осуществляют дезодорацию инактивированной соевой суспензии с последующим охлаждением дезодорированной соевой суспензии для обеспечения сохранения качества готового продукта до момента его дальнейшей переработки или реализации.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что устройство для приготовления соевой пищевой основы, которое включает емкость смешения с приспособлением для загрузки предварительно замоченных бобов сои и с патрубком для подвода воды, сообщенный с емкостью смешения измельчитель, приспособление для нагрева соевой суспензии; насос для подачи соевой суспензии в приспособление для нагрева соевой суспензии и приспособление для очистки соевой суспензии от нерастворимых частиц сои, снабжено смесителем с патрубком для подвода воды, соединенным с приспособлением для нагрева соевой суспензии выдерживателем, соединенным с выдерживателем дезодоратором, теплообменником и насосом для подачи соевой суспензии из дезодоратора в теплообменник, а приспособление для очистки соевой суспензии от нерастворимых частиц сои выполнено в виде основной центрифуги с патрубками для выхода соответственно первичной соевой суспензии и нерастворимых частиц сои и дополнительной центрифуги с патрубком для выхода вторичной соевой суспензии, при этом измельчитель сообщен с основной центрифугой посредством насоса для подачи первичной соевой суспензии, а смеситель сообщен с дополнительной центрифугой посредством насоса для подачи вторичной соевой суспензии, причем патрубок для выхода нерастворимых частиц сои основной центрифуги сообщен со смесителем.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена технологическая схема способа приготовления соевой пищевой основы; на фиг.2 - устройство для приготовления соевой пищевой основы.

Согласно заявленному способу приготовления соевой пищевой основы предварительно замоченные бобы сои смешивают с водой для их частичной ферментации и создания взвеси соевых бобов в питьевой воде при определенном соотношении компонентов (бобов сои и воды). При этом во время смешивания бобов сои с водой осуществляется барботажная мойка соевых бобов. Затем осуществляют измельчение замоченных и частично ферментированных соевых бобов для получения первичной соевой суспензии. Измельчение производят для повышения эффективности процесса экстрагирования в водный раствор веществ, содержащихся в соевых бобах, то есть при измельчении происходит экстрагирование в водный раствор белка, жира, углеводов и других микроэлементов, содержащихся в соевых бобах. После получения первичной соевой суспензии осуществляют ее очистку от нерастворимых частиц сои - окары и других твердых включений. При этом полученные при очистке первичной соевой суспензии нерастворимые частицы сои смешивают с водой для получения вторичной соевой суспензии. Затем осуществляют очистку вторичной соевой суспензии от нерастворимых частиц сои. После очистки первичную и вторичную соевые суспензии подвергают нагреву до температуры не менее 120° С с последующей выдержкой в нагретом состоянии для инактивации содержащихся в соевой суспензии антипитательных веществ - уреазы, ингибиторов трипсина, химотрипсина и др. После выдержки соевой суспензии в нагретом состоянии осуществляют дезодорацию инактивированной соевой суспензии для удаления характерного “соевого” запаха и улучшения ее органолептических характеристик. На заключительном этапе производят охлаждение дезодорированной соевой суспензии для обеспечения сохранения качества готового продукта до момента его дальнейшей переработки или реализации. Более подробно отдельные приемы заявленного способа приготовления соевой пищевой основы будут раскрыты ниже при описании работы устройства, с помощью которого осуществляется заявленный способ.

Пример способа приготовления соевой пищевой основы.

Процесс приготовления соевой пищевой основы начинают со смешивания предварительно замоченных бобов сои с водой для их частичной ферментации. При смешивании создают взвесь соевых бобов в питьевой воде при соотношении компонентов 1:8. При этом образуется однородная суспензия, и происходит барботажная мойка соевых бобов. Затем образовавшуюся при смешивании однородную суспензию измельчают для получения первичной соевой суспензии. Измельчение проводят для повышения эффективности процесса экстрагирования в водный раствор веществ, содержащихся в соевых бобах, а именно белка, жира, углеводов и других микроэлементов. Расход замоченных семян сои составляет 650 кг/час. Затем первичную соевую суспензию очищают от нерастворимых частиц сои, пропуская ее через центрифугу. Образующиеся при очистке первичной соевой суспензии нерастворимые частицы сои смешивают с водой для получения вторичной соевой суспензии и создают взвесь нерастворимых частиц соевых бобов в питьевой воде при соотношении компонентов 1:4. Вторичную соевую суспензию очищают от нерастворимых частиц сои, пропуская ее через центрифугу. Потоки полученных после очистки первичной соевой суспензии и вторичной соевой суспензии совместно направляют на нагрев. Нагрев соевой суспензии осуществляют до температуры 130°С путем подачи в нее греющего пара с расходом 450 кг/час, с давлением 0,4 МПа и с температурой 155°С. После нагрева соевую суспензию выдерживают в нагретом состоянии в течение 4 мин для инактивации содержащихся в ней антипитательных веществ. Затем осуществляют дезодорацию инактивированной соевой суспензии и последующее ее охлаждение до температуры 20°С для обеспечения сохранения качества готового продукта до момента его дальнейшей переработки или реализации. При этом поддерживается производительность соответственно пищевой соевой основы (“соевого молока”) - 1900 кг/час и пищевого соевого обогатителя (окары) - 300 кг/час.

Устройство для приготовления соевой суспензии содержит емкость 1 смешения с приспособлением 2 для загрузки предварительно замоченных бобов сои и с патрубком для подвода воды (на чертежах не изображен). Емкость 1 смешения может быть выполнена, например, в виде цилиндрической обечайки, конического днища и крышки. Внутри конического днища расположен барботер (на чертежах не изображен) для подачи воды и сжатого воздуха в емкость 1. Приспособление 2 для загрузки предварительно замоченных бобов сои может быть выполнено, например, в виде загрузочного лотка, который расположен на крышке емкости 1 смешения. Днище емкости 1 смешения выполнено с патрубком 3 для выхода взвеси соевых бобов в питьевой воде. Патрубок 3 для выхода взвеси соевых бобов в питьевой воде емкости 1 сообщен с измельчителем 4, который может быть выполнен, например, в виде размещенных в полости его корпуса, по меньшей мере, одного неподвижного ножа (на чертежах не изображен) и установленного с возможностью вращения, по меньшей мере, одного подвижного ножа (на чертежах не изображен), который кинематически связан с двигателем (на чертежах не изображен). Содержание сухих веществ в размоле зависит от количества воды, подаваемой в измельчитель 4 через его уплотнение. Расход воды регулируется степенью открытия крана (на чертежах не изображен), установленного в трубопроводе (на чертежах не изображен) для подвода воды к измельчителю 4, и подбирается таким образом, чтобы содержание сухих веществ в размоле соответствовало указанному в технологической инструкции на ее производство. Выходной патрубок 5 измельчителя 4 сообщен с входным патрубком 6 насоса 7 для подачи первичной соевой суспензии. Насос 7 для подачи первичной соевой суспензии может быть выполнен, например, в виде центробежного насоса, который предназначен для откачки первичной соевой суспензии от измельчителя 4. При этом следует отметить, что расход размола зависит от частоты вращения рабочего колеса насоса 7. Выходной патрубок 8 насоса 7 для подачи первичной соевой суспензии сообщен с входным патрубком 9 основной центрифуги 10 приспособления для очистки соевой суспензии от нерастворимых частиц сои. Основная центрифуга 10 предназначена для очистки первичной соевой суспензии от твердых нерастворимых частиц соевых бобов - окары и других твердых включений и может быть выполнена, например, в виде корпуса, в котором установлен кинематически связанный с двигателем (на чертежах не изображен) перфорированный барабан (на чертежах не изображен) конусной формы, покрытый фильтрующим элементом (на чертежах не изображен). Основная центрифуга 10 имеет патрубок 11 для выхода первичной соевой суспензии и патрубок 12 для выхода нерастворимых частиц сои, образующихся в результате очистки соевой суспензии. Для получения дезодорированной пищевой соевой основы высокого качества, а также для увеличения выхода первичной соевой суспензии основная центрифуга 10 может быть выполнена с паровым штуцером (на чертежах не изображен) для подачи пара в ее внутреннюю полость. Патрубок 12 для выхода нерастворимых частиц сои сообщен с входным патрубком 13 смесителя 14. Смеситель 14 предназначен для получения водной суспензии частиц окары, полученных в результате их выделения из первичной соевой суспензии в основной центрифуге 10, и может быть выполнен, например, в виде емкости, в которой установлена мешалка с жестко закрепленными на валу перемешивающими лопастями (на чертежах не изображены). Лопасти мешалки расположены в разных плоскостях и имеют разную длину. Вал кинематически связан с двигателем (на чертежах не изображен). Смеситель 14 имеет патрубок для подвода воды (на чертежах не изображен) и патрубок 15 для выхода вторичной соевой суспензии. Смеситель 14 может быть выполнен с регулятором уровня (на чертежах не изображен) поплавкового типа, который автоматически обеспечивает подачу воды в емкость смесителя 14 при падении уровня суспензии в емкости смесителя 14 и прекращение подачи воды в емкость смесителя 14 при повышении уровня суспензии в емкости. Патрубок 15 для выхода вторичной соевой суспензии смесителя 14 сообщен с входным патрубком 16 насоса 17 для подачи вторичной соевой суспензии. Насос 17 для подачи вторичной соевой суспензии может иметь конструкцию, например, аналогичную конструкции насоса 7 для подачи соевой суспензии. Выходной патрубок 18 насоса 17 для подачи вторичной соевой суспензии сообщен с входным патрубком 19 дополнительной центрифуги 20 приспособления для очистки соевой суспензии от нерастворимых частиц сои. Дополнительная центрифуга 20 предназначена для очистки вторичной соевой суспензии от твердых нерастворимых частиц соевых бобов - окары и других твердых включений и может иметь конструкцию, например, аналогичную конструкции основной центрифуги 10. Дополнительная центрифуга 20 выполнена с патрубком 21 для выхода вторичной соевой суспензии и с патрубком 22 для выхода нерастворимых частиц сои. Патрубок 11 для выхода первичной соевой суспензии из основной центрифуги 10 и патрубок 21 для выхода вторичной соевой суспензии из дополнительной центрифуги 20 сообщены с входным патрубком 23 насоса 24 для подачи соевой суспензии в приспособление 25 для нагрева соевой суспензии. Насос 24 для подачи соевой суспензии в приспособление 25 для нагрева соевой суспензии может быть выполнен, например, в виде роторного насоса и имеет выходной патрубок 26. Выходной патрубок 26 насоса 24 сообщен с входным патрубком 27 приспособления 25 для нагрева соевой суспензии. Приспособление 25 для нагрева соевой суспензии может быть выполнено, например, в виде насоса-нагревателя, с помощью которого греющий пар с определенными параметрами подается в поток соевой суспензии и смешивается с соевой суспензией, осуществляя ее нагрев. Степень нагрева (конечная температура соевой суспензии на выходе из приспособления 25 для нагрева соевой суспензии) определяется количеством греющего пара, подаваемого через соответствующий патрубок (на чертежах не изображен) в насос-нагреватель. Выходной патрубок 28 приспособления 25 для нагрева соевой суспензии сообщен с входным патрубком 29 выдерживателя 30. Выдерживатель 30 предназначен для выдержки в течение определенного интервала времени нагретой в приспособлении 25 для нагрева соевой суспензии до требуемой температуры последней и может быть выполнен, например, в виде змеевика с входным патрубком 29 и с выходным патрубком 31 и теплоизолированного кожуха (на чертежах не изображен), в котором размещен змеевик. Выходной патрубок 31 выдерживателя 30 сообщен с входом дезодоратора 32. Дезодоратор 32 предназначен для удаления характерного “соевого” запаха и улучшения органолептических характеристик соевой пищевой основы и может быть выполнен, например, в виде камеры, в котором размещена, по меньшей мере, одна форсунка для впрыска соевой суспензии, и патрубка (на чертежах не изображен) для удаления образующихся соковых паров из камеры в атмосферу. Выход дезодоратора 32 сообщен с входным патрубком 33 насоса 34 для подачи соевой суспензии из дезодоратора 32 в теплообменник 35. Насос 34 для подачи соевой суспензии из дезодоратора 32 в теплообменник 35 может быть выполнен, например, в виде роторного насоса. Выходной патрубок 36 насоса 34 для подачи соевой суспензии из дезодоратора 32 в теплообменник 35 сообщен с входным патрубком 37 теплообменника 35. Теплообменник 35 предназначен для охлаждения соевой пищевой основы перед ее дальнейшей переработкой или реализацией и может быть выполнен, например, в виде емкости с патрубком 38 для подвода охлаждающего агента, например воды, и с патрубком 39 для отвода отработанного агента из емкости и расположенного в указанной емкости змеевика для пропуска соевой пищевой основы с выходным патрубком 40.

Устройство для приготовления соевой пищевой основы работает следующим образом.

Предварительно замоченные бобы сои подают через приспособление 2 для загрузки предварительно замоченных бобов сои в емкость 1 смешения. Одновременно в емкость 1 подают воду и сжатый воздух. При этом в емкости 1 смешения образуется однородная суспензия соевых бобов в воде (взвесь соевых бобов в питьевой воде), которая получается за счет перемешивания их сжатым воздухом, подаваемым в продукт. Следует отметить, что в верхней части емкости 1 смешения расположен переливной карман (на чертежах не изображен) с патрубком перелива воды. Внутри переливного кармана может быть установлен съемный фильтр, например, в виде перфорированной пластины для задержания сорных примесей и шелухи, отделившихся от соевых бобов. Внутри переливного канала может быть выполнено расположенное выше фильтра отверстие для отвода воды и сорных примесей с поверхности. Образующаяся в емкости 1 смешения однородная суспензия соевых бобов в воде через патрубок 3 для выхода взвеси соевых бобов в питьевой воде по трубопроводу поступает в измельчитель 4. В измельчителе 4 взвесь соевых бобов в воде подвергается измельчению с помощью ножей. Расход размола зависит от частоты вращения рабочего колеса центробежного насоса 7 для подачи первичной соевой суспензии, который откачивает размол из измельчителя 4. Частота вращения рабочего колеса насоса 7 для подачи первичной соевой суспензии задается с помощью частотного регулятора (на чертежах не изображен), установленного на пульте (на чертежах не изображен) управления устройством. Через выходной патрубок 5 измельчителя 4 первичная соевая суспензия поступает по трубопроводу во входной (всасывающий) патрубок 6 насоса 7 для подачи первичной соевой суспензии и далее через его выходной (нагнетательный) патрубок 8 по соответствующему трубопроводу во входной патрубок 9 основной центрифуги 10 приспособления для очистки соевой суспензии от нерастворимых частиц сои. Принцип действия основной центрифуги 10 основан на очистке первичной соевой суспензии через фильтрующую ткань под действием центробежных сил, возникающих при вращении конусного барабана. При этом первичная соевая суспензия под давлением подается через входной патрубок 9 и попадает внутрь конусного барабана, где под действием центробежных сил происходит отделение нерастворимых частиц сои (окары) от первичной соевой суспензии на фильтрующем материале. Очищенная первичная соевая суспензия стекает по стенкам корпуса и вытекает из основной центрифуги 10 через патрубок 11 для выхода первичной соевой суспензии, а нерастворимые частицы сои, перемещаясь по поверхности барабана, поступают в патрубок 12 для выхода нерастворимых частиц сои. Из патрубка 12 для выхода нерастворимых частиц сои последние по трубопроводу поступают в смеситель 14 через его входной патрубок 13. Работа смесителя 14 основана на принципе механического перемешивания нерастворимых частиц сои и питьевой воды лопастями мешалки, вращающейся внутри емкости смесителя 14. Полученная в результате смешения нерастворимых частиц сои с водой вторичная соевая суспензия из патрубка 15 для выхода вторичной соевой суспензии смесителя 14 поступает по трубопроводу к входному (всасывающему) патрубку 16 насоса 17 для подачи вторичной соевой суспензии и далее под давлением из выходного (нагнетательного) патрубка 18 насоса 17 для подачи вторичной соевой суспензии по соответствующему трубопроводу подается через входной патрубок 19 в дополнительную центрифугу 20 приспособления для очистки соевой суспензии от нерастворимых частиц сои. Принцип действия дополнительной центрифуги 20 аналогичен описанному выше принципу действия основной центрифуги 10 и основан на очистке вторичной соевой суспензии от нерастворимых частиц сои через фильтрующую ткань под действием центробежных сил, возникающих при вращении конусного барабана. Очищенная от нерастворимых частиц сои первичная соевая суспензия из патрубка 11 для выхода первичной соевой суспензии основной центрифуги 10 и очищенная от нерастворимых частиц сои вторичная соевая суспензия из патрубка 21 для выхода вторичной соевой суспензии дополнительной центрифуги 20 по соответствующему трубопроводу поступают к входному (всасывающему) патрубку 23 насоса 24 для подачи соевой суспензии в приспособление 25 для нагрева соевой суспензии. Далее из выходного (нагнетательного) патрубка 26 насоса 24 для подачи соевой суспензии соевая суспензия под давлением подается через входной патрубок 27 в приспособления 25 для нагрева соевой суспензии, где осуществляется ее нагрев до заданной температуры. После нагрева соевая суспензия из выходного патрубка 28 приспособления 25 для нагрева соевой суспензии поступает по трубопроводу через входной патрубок 29 в выдерживатель 30. Принцип работы выдерживателя 30 заключается в выдержке нагретой соевой суспензии при определенной температуре в течение заданного интервала времени. Это достигается за счет прохождения предварительно нагретой соевой суспензии по теплоизолированному змеевику выдерживателя 30. После выхода из выходного патрубка 31 выдерживателя 30 нагретая соевая суспензия по трубопроводу поступает в дезодоратор 32. В дезодораторе 32 нагретая соевая суспензия под давлением впрыскивается через форсунку в камеру. При этом образующийся в результате резкого охлаждения соевой суспензии соковый пар удаляется через соответствующий патрубок. Из дезодоратора 32 дезодорированная соевая суспензия поступает по трубопроводу к входному (всасывающему) патрубку 33 насоса 34 для подачи соевой суспензии из дезодоратора 32 в теплообменник 35. Далее из выходного (нагнетательного) патрубка 36 насоса 34 для подачи соевой суспензии соевая пищевая основа по соответствующему трубопроводу подается к входному патрубку 37 теплообменника 35. При прохождении по расположенному в емкости змеевику соевая пищевая основа охлаждается до необходимой температуры, отдавая свое тепло циркулирующему в емкости охлаждающему агенту. Готовый продукт, выходящий из выходного патрубка 40 теплообменника 35, направляют на дальнейшую переработку или реализацию.

Реферат

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам и устройствам для приготовления соевой пищевой основы, и может быть использовано при производстве соевых пищевых продуктов. Способ приготовления соевой пищевой основы включает смешивание бобов сои с водой и измельчение соевых бобов для получения первичной соевой суспензии с очисткой ее от нерастворимых частиц сои. Полученные после очистки первичной соевой суспензии нерастворимые частицы сои смешивают с водой для получения вторичной соевой суспензии, которую очищают от нерастворимых частиц сои. Затем осуществляют нагрев очищенной соевой суспензии до температуры не менее 120°С и последующую выдержку ее в нагретом состоянии. После инактивации осуществляют дезодорацию соевой суспензии с последующим охлаждением. Устройство для приготовления соевой пищевой основы содержит емкость смешения, измельчитель, приспособление для нагрева соевой суспензии, приспособление для очистки соевой суспензии от нерастворимых частиц сои, смеситель, выдерживатель и теплообменник. Приспособление для очистки соевой суспензии от нерастворимых частиц сои выполнено в виде основной и дополнительной центрифуг. Изобретение позволяет снизить “бобовый” привкус готового продукта за счет улучшения инактивации антипитательных веществ при одновременном снижении количества отходов в процессе переработки сырья. 2 с. п. ф-лы, 2 ил.

Формула