專利名稱：營養強化腐竹生產方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于食品加工技術范圍。特別涉及一種營養強化腐竹生產方法與裝置。
背景技術：
腐竹是我國的傳統食品，但是其生產方法一直沿用傳統的水浴或蒸氣加熱生產腐竹的設備，傳統的水浴裝置由加熱用的水浴或蒸汽夾層和成型槽組成，煮熟的豆漿注入到成型槽中，由成型槽底下的水浴或蒸汽夾層進行加熱并保持一定溫度。隨著豆漿表面水分的不斷蒸發和蛋白質膠粒內能的逐漸增加，蛋白質之間互相聚合，脂肪以脂肪球的形式充填其中，形成蛋白脂肪膜結構，膜越結越厚，達到一定程度后揭起烘干即為腐竹。由于采用的是間接加熱，在豆漿中存在熱傳導面，使得豆漿在傳熱方向上存在一個溫度梯度，離加熱面距離不同的豆漿的溫度是不一樣的。同時溫度難以調整和控制。傳統方法主要是從大豆品種、大豆浸泡、豆漿制備、加熱保溫、添加劑等方面來改善腐竹的產率和成膜速率；水浴或蒸氣加熱方式的升溫速度慢且溫度分布不均勻，熱能利用率低，同時溫度控制和調節困難。腐竹的產量、色澤和韌性都不盡如人意。因此，一些廠商為了提高腐竹的光潔度和韌性而使用國家明令禁止的甲醛次硫酸氫鈉(俗稱吊白塊)，極大地影響了腐竹的聲譽和市場。腐竹的年銷售量從20萬噸減少到10萬噸左右，而且這種市場的萎縮還沒有停止。在傳統工藝中存在的主要問題是采用蒸氣或爐火加熱，豆漿受熱不均，溫度難以控制，使腐竹膜最后難以形成，同時腐竹膜的色變無法控制。我們設計了一種在豆漿中加入我國消費者缺乏的鐵、鋅、鈣等營養強化劑，同時利用通電加熱的方式生產腐竹的新工藝和設備。利用這種方法，可以很好地解決這些問題，通電加熱是把被加熱物質作為電路中的一段導體，利用其在導電過程中產生熱量進行加熱。它能夠精確控制被加熱物質的加熱溫度和加熱速率，并且加熱均勻，能量轉化率高，相同重量的大豆生產的腐竹增加20％以上，在營養強化的同時，腐竹的顏色、物性都有很大改善。本發明在國內外未見報道。
發明內容
本發明的目的是提供一種營養強化腐竹生產方法與裝置，其特征在于所述通電加熱腐竹生產裝置由電路成型槽1和電路控制系統5組成，兩塊電極板3分別放在成型槽1的兩側，溫度傳感器4固定在成型槽1中部，用于在線檢測豆漿的溫度，極板3和溫度傳感器4通過導線接入電路控制系統5。
所述電路控制系統由溫度數據采集器10、數據轉換器6、單片機中央處理器7、顯示器9和繼電器控制輸出8組成。
所述電極設置為平放在槽底或放置在成形槽的兩端；所述電極為棒狀、平板、L型或雙L型電極，電極間的距離可調。
所述營養強化腐竹生產方法的具體工藝是1)采用通電加熱方式加熱，加熱溫度控制在70～95℃和60～85℃保溫的二階段加熱或60～95℃間的的多階段加熱；2)在原豆漿中添加最大添加量不大于1g/kg的乳酸鈣、添加相當于120mg/kg的硫酸亞鐵和在100g豆漿添加0.1g食鹽，先用攪拌器攪拌2min使其均勻分布，然后煮漿；3)成型揭竹，多個成型槽之間采用并聯，在豆漿高度在10～20mm以上時，保溫溫度為70～95℃，在豆漿高度低于5～10mm時，保溫溫度為60～85℃，或采用多階段加熱時，溫度在60～95℃間調節；控制時間為每5-9分鐘揭起一張腐竹。
本發明的有益效果是添加營養強化劑的豆漿，注入到成型槽中，成型槽中的豆漿作為電路中的一段導體，利用其在通電過程中產生的焦耳熱量進行加熱，由于被加熱物質是從內部產熱，添加的金屬離子可以增加豆漿的導電性，提高升溫速度。添加的金屬離子增加豆漿的導電性，提高升溫速度，縮短了煮漿時間，降低了成膜溫度，品質更加均一，腐竹的光澤和韌性也得到改善；提高了腐竹的產率和成膜速率。傳統方法每100克濃度為5wt％豆漿僅能生產腐竹(濕重)9～11克，采用通電加熱能生產12～13克腐竹，產率提高20％。并且通電加熱大大提高了腐竹的生產速度。我們的試驗，傳統方法每平方米每分鐘能提出腐竹(濕重)18.38克左右，而通電加熱每分鐘能提出腐竹25.14克，生產速度提高了36.9％。
本方法在通電加熱的基礎上向豆漿中添加少量的微量元素強化劑，不僅增加了腐竹中微量元素的含量，提高了腐竹的營養，而且縮短了煮漿時間，降低了成膜溫度。同時，提出采用通電加熱技術生產腐竹，并通過一定的工藝條件和設備的改進，提高了腐竹的產率和成膜速率，品質更加均一，腐竹的光澤和韌性基本不受影響。可以節省能源和提高腐竹的食用品質。
圖1為通電加熱腐竹成型槽示意2為通電加熱控制系統原理3為腐竹成型槽電極布置圖具體實施方式
本發明提供一種營養強化腐竹生產方法與裝置，在圖1、圖3所示的通電加熱腐竹成型槽示意圖中，通電加熱的腐竹生產裝置由成型槽1和電路控制系統5組成，兩塊電極3分別放在成型槽1的兩側，溫度傳感器4固定在成型槽1中部，用于在線檢測豆漿的溫度，電極3和溫度傳感器4通過導線接入電路控制系統5。所述電極設置為平放在槽底或放置在成形槽的兩端；所述電極為棒狀、平板、L型或雙L型電極(如圖3所示)，電極間的距離可調。電路控制系統5由溫度數據采集器10、數據轉換器6、單片機中央處理器7、顯示器9和繼電器控制輸出8組成(如圖2所示)。
所述營養強化腐竹生產方法的具體工藝是1)采用通電加熱方式加熱，加熱溫度控制在70～95℃和60～85℃保溫的二階段加熱或多階段加熱；2)大豆經過浸泡、磨漿過濾后制成原豆漿2，在原豆漿2中添加最大添加量不大于1g/kg的乳酸鈣、添加相當于120mg/kg的硫酸亞鐵和在100g豆漿添加0.1g食鹽，先用攪拌器攪拌2min使其均勻分布，然后煮漿；在豆漿中添加金屬離子型營養強化劑之后，由于離子帶有極性，可以提高溶液的導電性，升溫速度加快。但是如果過量添加Ca2+、Fe2+等弱酸性離子，會改變豆漿的pH值，從而使豆漿產生凝膠，升溫速度反而變慢，因此需要控制添加量。如果添加Na+離子，可以明顯提高升溫速度，100g豆漿添加0.1g食鹽后，豆漿溫度由35℃升到85℃所用時間從6分34秒降到4分42秒。添加Ca2+、Fe2+可以明顯降低成膜溫度，添加微量Ca2+(100g豆漿添加相當于0.7g/kg的乳酸鈣，升溫速度基本不變)后，80℃形成第一張完整膜，比不添加時的88.5℃降低了8.5℃。
3)成型揭竹，多個成型槽之間采用并聯，采用二階段加熱時，在豆漿高度為超過10mm時，加熱保溫溫度為70～95℃、在豆漿高度低于10mm時，加熱保溫溫度為60～85℃，或采用多階段加熱時，則按照豆漿德高度，加熱保溫溫度在60～95℃間調節。成型揭竹時間控制為每5-9分鐘揭起一張。
添加的Ca2+、Fe2+離子可以隨著蛋白質網絡結構的形成而附著，增加了腐竹的Ca、Fe微量元素的含量，提高了腐竹的營養價值。100g豆漿添加相當于0.7g/kg的乳酸鈣，成品腐竹Ca的含量由原來的0.023％增加到0.059％，增加了1倍多；添加相當于120mg/kg的硫酸亞鐵，成品腐竹Fe的含量由原來的0.009％增加到0.045％，如果添加量為240mg/kg則會增加到0.096％。
向豆漿中加入所需的金屬離子后，豆漿也可以在普通的加熱成型槽中加熱。如果加熱槽也使用通電加熱，加入的金屬離子會提高加熱速率，節省能源。當在成型槽兩側的電極上加上交流電壓，槽中的豆漿作為一段導體通電而產熱，維持成型槽恒定的溫度，溫度傳感器在線采集溫度數據輸入電路控制系統，當成型槽的溫度高于設定的上限，控制系統會自動切斷電源，終止加熱，當成型槽中豆漿的溫度低于設定的下限，控制系統會自動打開電源加熱，使豆漿的溫度在設定的微小范圍內波動，由于使用電加熱，切斷電源后加熱沒有滯后現象，因此溫度控制的精度要高于傳統方法。同時，采用平置型極板，即使在揭竹的最后階段，豆漿高度低于10mm時，加熱功率也可以保證足夠大。由于加熱使蛋白質變性程度加深，在豆漿深度低于20mm以后，可適當降低加熱溫度到60～85℃，亦即，揭竹溫度由傳統的恒定溫度85℃±5℃改為先70～95℃保溫、后60～85℃保溫的二階段加熱或多階段加熱。這樣可以降低能耗，同時減輕腐竹色澤變深的程度。在加入豆漿中的金屬離子的作用下，成膜的溫度會降低。在通電加熱基礎上添加離子的腐竹生產方法不僅增加了腐竹中微量元素的含量，提高了腐竹的營養，而且縮短了煮漿時間，降低了成膜溫度，提高了腐竹的產率和成膜速率，品質更加均一，腐竹的光澤和韌性基本不受影響。下面舉例說明。
實施例通電加熱成型槽的長設計為800mm，寬設計為400mm，材料使用食品級耐高溫聚丙烯板。電極板的長設計為796mm，寬度為30mm，高度為50mm，材料可使用不銹鋼板、鈦合金板、鋁合金板等金屬板材。兩塊電極板緊貼槽底并通過露出的連接竿固定在成型槽上。溫度傳感器采用耐腐蝕抗干擾強的鉑電阻。
以單個成型槽生產腐竹為例，生產要點及操作如下1.選擇粒大，皮薄，顏色乳白的大豆。大豆的蛋白質不能低于40％，蛋白脂肪比就在2.6-3.5之間。
2.按照常規方法制備豆漿(浸泡、磨漿、煮漿和分離)。煮漿既可以采用傳統方法也可以采用通電加熱方法。
3.原豆漿中添加乳酸鈣后，首先用攪拌器攪拌2min使其能均勻分布，然后煮漿。乳酸鈣添加時應控制最大添加量不大于1g/kg，若添加量過多，蛋白質會形成微量凝膠，不利于腐竹的形成，同時也會降低腐竹的品質。
4.成型揭竹。多個成型槽之間采用并聯，這樣控制才能精確。采用二階段加熱時，在豆漿高度高于10mm時，在70～95℃保溫揭竹、在豆漿高度低于10mm時，在60～85℃保溫揭竹。采用多階段加熱時，溫度在60～95℃間調節；總成型揭竹時間控制為每5-9分鐘揭起一張。
上述成膜速率受成型槽溫度，環境溫度和通風效果影響，一般腐竹成膜的速度在1.5kg/m2·h左右，使用該技術，每公斤大豆可得新鮮腐竹1公斤左右，出竹率100％。
權利要求
1.一種營養強化腐竹生產裝置，其特征在于所述通電加熱腐竹生產裝置由電路成型槽(1)和電路控制系統(5)組成，兩塊電極板(3)分別放在成型槽(1)的兩側，溫度傳感器(4)固定在成型槽(1)中部，用于在線檢測豆漿的溫度，極板(3)和溫度傳感器(4)通過導線接入電路控制系統(5)。
2.根據權利要求1所述營養強化腐竹生產裝置，其特征在于所述電路控制系統由溫度數據采集器(10)、數據轉換器(6)、單片機中央處理器(7)、顯示器(9)和繼電器控制輸出(8)組成。
3.根據權利要求1所述營養強化腐竹生產裝置，其特征在于所述電極設置為平放在槽底或放置在成形槽的兩端；所述電極為棒狀、平板、L型或雙L型電極，電極間的距離可調。
4.一種營養強化腐竹生產方法，其特征在于所述營養強化腐竹生產方法的具體工藝是1)采用通電加熱方式加熱，加熱溫度控制在70～95℃和60～85℃保溫的二階段加熱或多階段加熱；2)在原豆漿中添加最大添加量不大于1g/kg的乳酸鈣、添加相當于120mg/kg的硫酸亞鐵和在100g豆漿添加0.1g食鹽或其它國家允許使用的營養強化劑或添加劑，先用攪拌器攪拌2min使其均勻分布，然后煮漿；3)成型揭竹，多個成型槽之間采用并聯，在豆漿高度在10～20mm以上時，在70～95℃保溫揭竹，在豆漿高度低于5～10mm時，則降低溫度至60～85℃保溫揭竹；或采用多階段加熱時，溫度在60～95℃間調節進行保溫揭竹；控制時間為每5-9分鐘揭起一張。
全文摘要
本發明公開了屬于食品加工技術范圍的一種營養強化腐竹生產方法與裝置。通電加熱的腐竹生產裝置的兩塊電極板分別放在成型槽的兩側，溫度傳感器固定在成型槽中部。該方法是采用通電加熱方式，先向原豆漿中添加少量的微量元素強化劑，以二階段加熱或多階段加熱煮漿、成型、揭竹。其中添加少量的金屬離子型營養強化劑，不僅增加了腐竹中微量元素的含量，提高了腐竹的營養，而且縮短了煮漿時間，降低了成膜溫度，提高了腐竹的產率和成膜速率，所得腐竹品質更加均一，腐竹的光澤和韌性基本不受影響。可以節省能源和提高腐竹的食用品質。采用獨特的電極設置方式，確保加熱均勻、采用先高溫、后低溫的保溫方式，既節省了能源，又改善了腐竹的品質。
文檔編號A23L1/20GK1806670SQ20061000814
公開日2006年7月26日 申請日期2006年2月22日 優先權日2006年2月22日
發明者李再貴, 韓智, 石谷孝佑, 張秀金, 錢科盈 申請人:中國農業大學