早餐豆奶工厂设计

林业科技大学课程设计——食品加工机械与设备题目：早餐豆奶工厂设计姓名：学号：班级：指导老师：一、前言豆奶是一种高营养的植物蛋白饮料，其蛋白质、脂肪和碳水化合物与牛奶类似，消化吸收专业源于专注，品质源于思考过程也与牛乳相似。因此豆奶有人造乳之称。且大豆中含有的活性物质如大豆异黄酮等对人体有保健功能，因此豆奶的流行趋势将越来越明显。大豆的营养价值高是众所周知的，《中国居民膳食指南》一直强调要常吃大豆及其制品，最好天天都吃。特别是1999年12月美国食品与药品管理局(FDA)提出“每日摄入25克大豆蛋白，作为低饱和脂肪与胆固酵膳食的一部分，可减少对心脏病的危险”，大豆的保健作用更加受到大众关注。因此真正要了解大豆的营养功效还必须全面地进行综合评价。1.大豆蛋白质的营养作用是大豆最主要的保健功能大豆不仅含蛋白质多，为35%~40%，而且氨基酸组成基本齐全。因此，当发生蛋白质营养缺乏时，大豆是最有效、最经济的食物。新中国建立初期，经济困难，以大豆为主的婴幼儿配方代乳品保证了婴幼儿生长发育的需要。20世纪60年代初自然灾害时期，营养不良性水肿流行，试用了多种代食品，最后还是依赖供给大豆解决问题。后来发现，大豆蛋白可以起到降血脂和抗癌的作用，于是它优于动物性蛋白质的特点就更明显了。大豆蛋白水解后能生成肽及氨基酸混合物，大豆肽有多种保健作用，而氨基酸混合物则是肠内肠外营养支持物中氮的主要来源之一，在临床上改善病人的营养十分重要。2.大豆脂类是膳食脂肪的主要来源大豆油富含的亚油酸与亚麻酸在体内不能合成，所以称为“必需脂肪酸”。由于它们是不饱和脂肪酸，可以降低血中胆固醇水平，而动物油腊所含的饱和脂肪酸却能升高血中胆固醇水平，因而对预防心血管病有明显优点。它们能在体内转变成许多衍生物，这些化合物是一类细胞因子及许多生物洛性物质的前体，在调节身体生理功能方面发挥重要作用。大豆还含有磷脂，既是神经组织的构成成分，又是提供乙酰胆碱的重要物质，所以在学习记忆和防治脂肪肝方面有特殊功效。大豆含有豆甾醇，是植物固醇的一种。植物固醇可抑制胆固酵在肝内合成与在肠道内的吸收，从而具有预防心血管病的作用。3.大豆的膳食纤维和低聚糖都是具有保健功能的碳水化合物大豆的膳食纤维可预防便秘、调节血糖血脂，控制肥胖，而大豆中的低聚糖则可改善肠道微生态环境，促进益生菌繁殖，增强机体的抗病能力。大豆硫胺素及核黄素含量均高于谷类，被视为B类维生素的最佳来源。大豆发芽后维生素C含量增加，可作为一年四季常备的蔬菜。在加工中，大部分维生素被破坏，而脂溶性维生素E可与油一起被提取出来。大豆钙含量虽然较高，但因有植酸，影响了吸收，因此在矿物质方面不如牛奶。4.大豆中营养素以外的保健功能成分统称非营养素植物化学物专业源于专注，品质源于思考最具代表性的是异黄酮，它可存在于用水提取的分离大豆蛋白中。因其结构与雌激素相似，所以也称“植物雌激素(Phytoestrogens)”，有降血脂、抗动脉硬化、抗肿瘤、抗骨质疏松等保健作用。大豆皂苷是萜类化合物，也具有降血脂、抗氧化、抗病毒、提高免疫力等生物活性。这些植物化学物在大豆中含量甚微，如异黄酮仅为0.1%~0.2%，皂苷较高，亦只有4%左右。所以大多是从大豆加工的下脚料中获得的。5.豆奶是以豆类为主要原料制成的。据分析，豆奶含有丰富的营养成分，特别是含有丰富的蛋白质以及较多的微量元素镁，此外，还含有维生素Bl、B2等，确是一种较好的营养食品。豆奶还被西方营养学家称作“健脑”食品，因为豆奶中所含的大豆磷脂可以激活脑细胞，提高老年人的记忆力与注意力。目前欧洲越来越多的家庭开始选择营养型的豆奶替代传统的碳酸型饮料。专家指出．豆奶的营养价渲丰富．含有优质的大豆蛋白和脂肪．其中所含有的微量元素和卵磷脂、异黄酮等成分对人体具有防癌、防止骨质疏松等保健作用一。随着人们对健康知识的了解程度越来越深刻，人们对早餐豆奶（豆浆）的需求约来越大。从欧美、日本的一些销售调查显示人们对豆奶（豆浆）的接受程度在不断增加。据市场调查目前市场上还没有专门从事早餐豆奶生产的企业，本厂专门从事早餐豆奶的生产、销售。二、工厂产品生产方案1.产品品种：使用为了满足市场的需要和设备的最优化，本厂只生产“早餐豆奶“和一般”“大豆蛋白饮料”两种种产品。“早餐豆奶”主要供给早餐市场，采用PVC瓶（200ml）装方式包装，做到生产和销售平衡不产生积压品，一保证产品的新鲜度。“大豆蛋白饮料”的内容物与“早餐豆奶“相同采用PVC塑料瓶装（550ml）。生产过程中所产生的豆渣转卖给饲料厂或生物制剂厂。2.产期和产量：本厂全年生产360天（春节放假5天），预计产量达3600吨/年。3.生产班次：本厂有两条产量完全相同的生产线，每条生产线配备一班次。班次安排班次时间当班班产量早班2：00—7：001，2班1.0t/班上午班9：00—12：003，4班2.0t/班下午班14：00—17：005，6班2.0t/班三、早餐豆奶加工工艺1.豆奶加工工艺流程专业源于专注，品质源于思考大豆除杂→清洗→脱皮→浸泡→浆渣分离→加热杀菌→真空脱臭→调配→均质→冷却→灌装2.工艺流程说明2.1清选与脱皮请选的目的在于除去大豆原料中的石块、土块、碎铁块以及霉烂、虫足豆，以提高产品质量。因此，大豆在加工之前，先要进行清选，讲合格的大豆清选出来，此外，还要将豆杆、豆壳、不完善粒和其他杂质清理除去，可以采用筛选的方法进行。豆奶生产中的豆类去皮主要有干法及湿法两种。干法去皮是豆子经过凿纹磨，再经过垂直吸风道除去豆皮。采用干法去皮时，由于脂肪氧化酶多存在于靠近大豆表皮的子叶处，豆皮一经破坏，油脂易在脂肪氧化酶的作用下发生氧化，产生豆腥味，所以去皮大豆不可贮存，应及时进行浸泡。另外在去皮前，应将豆子进行120℃以下的烘烤处理，一方面可降低水分含量，利于去皮;另一方面可钝化脂肪氧化酶，减少豆腥味的产生，赋予豆奶良好的风味及色泽。湿法去皮即豆子经浸泡后再脱皮，主要经过机械磨擦及水漂洗。该法最大的缺点是耗水量大，水溶性蛋白损失大。也有一些企业生产豆奶不经去皮，以减少设备投资，但生产的豆奶色泽和风味较差，特别是对于一些有色豆种，如黑豆等，产品色泽更差。因此在生产豆奶时，豆子还是以去皮为好，而且最好选用干法去皮，有利于生产高质量的豆奶。专业源于专注，品质源于思考2.2浸泡浸泡是为了软化大豆籽粒组织以降低磨浆时间的能量消耗以及磨损，提高交替分散程度以及悬浮性。通常大豆浸泡在三倍的水中，夏天浸泡时间为8~10h,天为16~20h。浸泡的时间、温度对大豆都有很大的影响。时间不足会影响磨浆效果，时间过长又会降低效率并产生腐败。浸泡时水温过低则会造成时间过长，水温过高则会造成营养成分的损失，通常情况下水温不超过30~40℃。为了减少浸泡时间，可以在浸泡过程中加入小苏打，以减轻豆腥味，软化大豆，增进均质效果，并有助于除去低聚糖和加速胰蛋白酶抑制剂的钝化，提高均质效果并改善豆奶的风味。大豆必须经过充分浸泡才能进入磨浆程序，大豆的吸水量约为原料大豆的1.2倍，浸泡后大豆的质量增加1.8~2.5倍，体积增加1.7~2.5倍。2.3磨浆大都浸没水后，原料大豆中所含有的脂肪氧化没酶在一定温度、含水量和氧气的存在下会发生作用从而产生豆腥味，因此常用热水磨浆法来破坏脂肪氧化酶的活性。另外，还可以在接近100℃的水中进行热烫以钝化脂肪氧化酶，同时又可以获得蛋白质的良好溶解性。2.4浆渣分离在磨碎后的浆液中含有不容性的以膳食纤维为主要成分的豆渣，在制作豆奶的过程中需要分离出去以免造成沉淀。本产品采用离心机进行分离。2.5加热杀菌杀菌的目的是杀死致病菌和腐败菌防止产品酸败变质，同时破坏愿存在与大豆中的抗营养因子（如胰蛋白酶抑制因子），并改善热、加热处理后产品的风味。豆奶的加热杀菌分为低温长时间杀菌法（LTLT）、高温短时间杀菌法（HTST）和超高温杀菌（UHT）三种。低温长时间杀菌法又称为保持式杀菌法，通常采用保温缸进行杀菌，杀菌温度一般在100℃以下进行，通常采用63~65℃，保持30min。由于加热液体的外表温度通常比内部温度低，所以在杀菌是要注意对表面液体的杀菌。高温短时间杀菌法通常利用管式杀菌器或板式杀菌器进行，其特点是可以大量处理流体产品。处理条件为：70~75℃，15~16s，或80~85℃，10~15s。超高温杀菌法的处理条件为135~150℃，0.5~2s。如果经过无菌包装，产品可以在常温下保持3~6个月。专业源于专注，品质源于思考高温短时间杀菌法和超高温杀菌法可以在短时间内达到杀菌效果，其特点是杀菌效果好、产品风味好和产品保存性高。2.6真空脱臭豆奶中含有很多挥发性的化合物，有可能引起豆奶的都腥味，真空脱臭的目的就是出去这些混合物，以消除豆奶的豆兴味。真空脱臭的原理是：由于在液体内挥发性化合物的溶解度与该化合物在液面上的分压成正比，当将豆奶进行真空脱臭是，由于在液面上的压力很小，所以溶解在豆奶中的饿挥发性物质很容易挥发掉，直至总压达到豆奶的蒸汽压时，达到平衡状态。此时去除了大多数挥发性化合物。真空脱臭在真空罐中进行，在操作中要注意以下几点。（1）控制适当的真空度，为了防止气泡冲出，通常采用26.66~39.99kpa。（2）为了便于脱臭，通常使处理的表面积尽可能大，为此，在真空脱臭中，通常采用离心喷雾的方式和使豆奶分散成薄膜状。（3）脱臭的时间要充分，在具体操作中，要根据处理豆奶的性状、温度和豆奶在脱臭罐中的状态来决定脱臭的具体时间。2.7.调制豆奶的调制既是按产品配方和标准要求，在调制缸中将豆浆、营养强化剂、赋香剂和稳定剂等加在一起，充分搅拌均匀，并用水调至规定浓度。2.8均质均质化处理就是通过机械力的作用将豆奶液体中的固行颗粒打碎，以改善产品的口感与稳定性，它是生产优质豆奶不可缺少的过程。均质的压力与温度决定均质的效果。在均质过程中，为了提高均质效果，要尽可能提高均质的压力，但由于受到设备的限制，一般情况下，豆奶达到均质话处理的压力通常为11.47~22.54Mpa。均质的温度根据生产工艺流程确定，本产品采用60~85℃。通常采用先通过胶体磨再通过均质机的形式达到更好的效果。2.9.冷却与包装豆奶经过杀菌后，虽然绝大部分细菌已经消灭，但在以后各操作中还有可能被污染。为了抑制豆奶中细菌的生长繁殖，均质的豆奶需立即用片式或管式冷却器使温度降低至2~4℃。冷却后的豆奶要通过自动包装线进行包装，以防止外界杂质的混入和微生物的再污专业源于专注，品质源于思考染等。常用的包装容器有玻璃瓶、塑料瓶、塑料夹成纸等。为了销售的方便和大众的认可度的问题，本生产线采用利乐包装。包装后移至5℃以下的冷库保藏。四、生产豆奶的主要原辅材料1.水水是豆奶生产的重要原料之一，水质的好坏，直接影响产品的质量。水质对豆奶饮料的影响表现在对植物蛋白的提取率的影响和对豆奶稳定性的影响两个方面。生产实践证明:纯水提取植物蛋白比硬水要好的多，硬水中因含有较多的钙、镁等金属离子，对产品的口感有较大影响，而且易产生沉淀，影响质量。因此，为生产高质量的豆奶，最好选用符合国家饮用纯净水标准的纯净水来生产豆奶。2.大豆大豆的果实为荚果。豆荚内含有1一4粒种子，多为2一3粒，种子直径在5mm一9.8mm之间。种子由胚和种皮组成，胚占种子重量的92%，其中子叶占种子重量的90%，其余为种皮。子叶是大豆的主要部分，有两片，其中含有丰富的蛋白质和脂肪，子叶的细胞组织内几乎集中了大豆所含的全部脂肪大豆种子有扁圆体形、臀形、球形、椭圆形和长圆形等几种不同形状，有大粒和小粒的区别。大豆种子的种皮色泽因品种而异，通常可分为黄、青、褐、黑及杂色5种。大豆的脂肪含量(质量分数)为16%一24%，蛋白质含量(质量分数)为35%一52%。3豆奶中的食品添加剂3.1乳化剂乳化剂是豆奶饮料中最重要的一类食品添加剂，具有典型的表面活性作用，能与豆奶中碳水化合物、蛋白质、脂肪等发生特殊的作用，而起到防止豆奶成分聚结、增加豆奶乳状稳定性的作用。通常用HLB值(亲水亲油平衡值)来衡量乳化剂的乳化性能，HLB值介于0一20之间，HLB值越高表