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大豆磷脂噴霧干燥塔設備

1、大豆磷脂

磷脂是一類具有特定生理功能的極性物質，是一種表面活性劑，是人、動物和植物組織細胞膜的主要組成成分。天然的磷脂具有很高的營養價值和良好的加工特性，磷脂不僅是人、動物和植物組織細胞膜的重要組成成分，二姐對脂肪的吸收、轉運，對脂肪酸，特別是不飽和脂肪酸起著重要的作用，大豆磷脂是從生產大豆油的油腳中提取出來的產物，在大豆中的含量為1.2%至3.2%。它是由甘油、脂肪酸、膽堿或膽胺所組成的酯，能溶于油脂及非極性溶劑中。大豆磷脂外觀為淺黃色至淺棕色粉末或半透明粘稠狀液態物質，稍帶大豆腥味，部分溶于水，溶于苯、氯仿、乙醚、石油醚，難溶于丙酮和醋酸酯【1】。

2、大豆磷脂的加工技術及工藝流程

濃縮大豆磷脂是水化大豆毛油油腳干燥脫水后得到的產品，工業上制備濃縮大豆磷脂方式有連續式生產和間歇式生產濃縮大豆磷脂，這里主要介紹間歇式生產方法,工藝流程如下圖。

過濾油→預熱→加水水化→靜置沉淀（保溫）→分離油腳→濃縮→磷脂脫色【1】。

大豆磷脂的工藝流程

3、大豆磷脂加工操作要點

(1)預熱   機榨毛油經過濾除去雜質后，預熱升溫至80攝氏度。

(2)加水水化   根據油中磷脂的含量，以及在加熱過程中所形成的磷脂膠粒的變化情況確定加水量。一般加水量為磷脂含量的3.5倍左右。加進的水位沸水，也有使用濃度約在0.7%左右的熱食鹽水溶液。加水速度已磷脂吸水速度而定，磷脂吸水快則加水要快；磷脂吸水慢，則加水也要慢。剛開始加水時，攪拌速度要快，一般掌握在80至100轉每分鐘之間，待20至30分鐘后，磷脂有大片的絮狀顆粒生成，即將攪拌速度放慢，在繼續攪拌20到30分鐘，即可靜置沉淀。沉淀后的上層清油經脫水后，即為精煉油。下層油腳則需經濃縮后才能制得成品磷脂【1】。

(3)濃縮   將水化后的磷脂油腳，經真空吸入濃縮缸中，同時升溫并進行攪拌。在保溫80攝氏度左右的情況下，真空脫除磷脂中的水分。待攪動流體磷脂略有絲光產生時，即表明水分已符合要求。此時水分含量大約在5%左右。濃縮后的磷脂是棕色半固體，即可用于食品、醫藥和工業上【1】。

(4)磷脂的脫色   當需要制取高質量的磷脂時，經濃縮的磷脂，還需要進行脫色處理。脫色處理的方法：在濃縮缸內，加入濃縮磷脂量2%至2.5%,濃度為30%左右的雙氧水，在50攝氏度的條件下，停止真空密封脫色1小時。然后開動真空泵，升溫到70攝氏度左右，進行脫水，直到分水缸中沒有水滴為止脫色后的磷脂顏色為淺棕色【1】。

五、豆乳粉及豆漿晶的生產

豆乳是一種老少皆宜的功能性營養飲料，但是含水量高，不耐儲存，運輸銷售不便。豆乳粉和豆漿晶的生產不同程度地解決了上述問題，并保留了豆乳的全部營養成分。

1、基料制備

豆乳粉和豆漿晶的基料制備過程，就是豆乳生產去掉殺菌、包裝工序的全過程。只是根據產品不同，調配工序的操作及配料略有差別。

豆乳粉、豆漿晶的生產，一方面要注意改善產品風味和營養平衡，另外還要提高其溶解性。它們的溶解性除與后續的濃縮、干燥工序有關外，和基料的調制關系密切。

在兩者的生產中，一方面糖的加入對其溶解性影響很大，糖可以在濃縮前加入，也可以在濃縮后加入；另一方面，在濃縮前向豆乳粉的基料中加入一定量的酪蛋白，可以大大改善豆乳粉的溶解性。通過試驗發現隨著酪蛋白添加量的增加，豆乳粉的溶解度隨之增大，但是增加到一定量時，其溶解度增大不明顯，而且會影響豆乳的風味。一般酪蛋白的添加量占豆乳固形物含量的20％為**。再如用堿性物質醋酸鈉、碳酸鈉、磷酸銨、磷酸氫銨、磷酸三鈉、磷酸三鉀、氫氧化鈉等調節pH值接近7．5時，豆乳的溶解性可以明顯提高。

提高豆漿晶和豆乳粉的溶解性，也可以在噴霧干燥前添加高HLB的蔗糖脂肪酸酯，它將與酪蛋白一起提高豆乳的溶解性。添加量為固形物的10％以內。在豆乳粉中混人一些蔗糖、乳糖、葡萄糖等可以提高豆乳的溶解性，其中以乳糖為**，添加量為5％～15％。用蛋白酶對蛋白質進行適當水解，可以明顯提高耐熱性和耐儲存性。

豆乳粉、豆漿晶在基料調制完畢后，要進行均質和殺菌，然后再進行濃縮。

濃縮是降低豆乳粉、豆漿晶生產中能耗的關鍵工序。實際生產中濃縮工序的工藝參數如下。

(1)基料濃度  豆乳粉生產中濃縮后的固形物含量為14 ％～16％。濃度過高基料容易形成膏狀，失去流動性，無法輸送和霧化。對于豆漿晶，基料濃縮后固形物含量控制在25％～30％，加入糖粉后，固形物含量可達50％～60％。

(2)濃縮時的加熱溫度、時間大豆乳在濃縮時發生熱變性，加熱溫度越高，受熱時間越長，蛋白質變性程度越高，表現為豆漿黏度增大，以至于凝膠。為了得到高濃度、低黏度的濃縮物，生產中一般采用減壓濃縮的方法。即采用50～55℃、80～93 kPa的真空度進行濃縮，這樣可以盡量避免長時間受熱。濃縮常采用單效盤管式真空濃縮罐進行，每鍋漿料濃縮時問控制在25～30 min。

(3)豆漿制取的方法  豆漿制取的方法對黏度有影響，在制取豆漿時為了提高蛋白質的利用率，有時采取先加熱豆糊后除渣的方法，這樣固然可以充分利用蛋白質，但是卻會導致豆漿黏度的升高。在生產豆粉時，這種方法不可取，它不但會給濃縮操作帶來困難，而且豆乳粉的色澤及溶解性均會受到影響。

(4)添加蔗糖對豆乳基料黏度的影響試驗表明，在豆漿中加糖不但可以降低黏度，而且可以大大限制黏度的增長速度。基料的pH值對濃縮物的黏度影響較大。pH值為4·5左右時，濃縮物的黏度**，提高漿料的pH值，可以降低黏度，但pH值偏堿性時，會使產品的色澤變得灰暗，口味也差。一般生產中調節pH值在6·5～7·0比較合適。巰基乙醇、尿素、半胱氨酸、亞硫酸鈉、維生素C、鹽酸胍以及蛋白酶的存在，可以破壞大豆蛋白質的雙硫鍵、巰基，因此可以降低蛋白質濃縮物的黏度。亞硫酸鈉還原性強，價格低廉，無毒無害，生產適用性強，添加它不僅可以降低基料的黏度，而且可以防止蛋白質的褐變，其添加量為O．6 g／kg豆乳粉[5]。

2、豆漿晶的生產

經過濃縮后的基料，經過真空干燥進行脫水。真空干燥是豆漿晶生產的關鍵工序，真空干燥是在真空干燥箱內完成的。

操作時首先將濃縮好的漿料裝入烘盤內，每盤漿料量要相等，緩慢放人真空干燥箱內，然后關閉干燥箱，立即抽真空，接著打開蒸氣閥門通入蒸氣。

干燥過程大致分為3個階段。

**階段為沸騰段，此階段為r使漿料迅速升溫，蒸氣壓力一般控制在200～250 kPa，但是為了防止溢鍋，真空度不宜過大，應控制在83～87 kPa。從蒸氣到漿料沸騰結束，約需30 min，料溫可以從室溫升至70rC左右。

第二階段為發脹階段，從漿料開始起泡到定型，大約需要1·5 h。隨著干燥的進行，干燥箱內漿料沸騰程度越來越慢，漿料濃度越來越高，黏度增大。泡膜堅厚，表面張力也大，如果此時真空度不大，溫度高，漿料內部水分蒸發困難，造成干燥速度慢，產生燜漿現象。造成蛋白質變性，成品溶解性差，色澤深。所以當漿料沸騰趨于結束時，應逐漸減少蒸氣進量、提高真空度。此階段的蒸氣壓力維持在100～150 kPa，溫度45～50℃，真空度96～99 kPa。

第三階段為烘干階段，此階段是為了進一步蒸發出豆漿晶中的水分，不需要供給過多的熱量，蒸氣壓應維持在50 kPa以下，溫度保持在45～50℃，為了干燥迅速，真空度應保持高水平96 kPa以上。

整個噴霧干燥過程完成以后，通入自來水冷卻，消除真空，出爐、粉碎。

真空干燥后的豆漿晶為疏松多孔的蜂窩狀固體，極易吸濕受潮，干燥后應馬上破碎。破碎時先剔除不干或焦糊部分，然后投入破碎機破碎。粉碎后的豆漿晶呈細小晶體，分袋包裝即為成品。粉碎包裝車間應安裝有空調機、吸濕機，空氣相對濕度控制在65％以下，溫度為25℃左右。

3、豆乳粉的生產

噴霧干燥是目前將液體豆乳制成固體豆乳粉的惟一方法。制取的固態豆乳粉銷售、儲存、運輸方便。

但是食用時須將固態豆乳粉與水混合制成漿體，豆乳粉的溶解性成為必須考慮的因素。

影響豆乳粉溶解性有5方面的因素。

①  豆乳粉的物質組成及存在狀態。

②  粉體的顆粒大小。溶解過程是在固液界面上進行的，粉的顆粒越小，總表面積越大，溶解速度也就越快，但是小顆粒影響粉的流散性。

③  粉體的容重。較大的容重有利于水面上的粉體向水下運動，容重小的粉體容易漂浮形成表面濕潤、內部干燥的粉團，俗稱“起疙瘩”。

④  顆粒的相對密度。顆粒密度接近水的相對密度，顆粒能在水中懸浮，保持與水的充分接觸順利溶解，相對密度大于水的顆粒迅速下沉，顆粒與水的接觸面減少，并停止與水的相對運動，溶解速度減慢；顆粒相對密度小于水時，顆粒上浮，產生同樣效果。

⑤  粉體的流散性。粉體自然堆積時，靜止角小的則表明粉的流散性好，這樣的粉容易分散，不結團。顆粒之間的摩擦力是決定粉體流散性的主要因素。為減少摩擦力，應要求粒度均勻，顆粒大且外形為球形或接近球形，表面干燥。

以上5個因素，**個因素是基本的，它決定溶解的*終效果，其余4項影響豆乳粉的溶解速度。

與上述因素相關的噴霧干燥工藝參數主要有：

①  噴盤的轉速與噴孔的直徑。它們由設備決定，對粉體的容重及流散性影響較大。噴盤的轉速過高，噴孑L小，噴頭出來的液滴小，粉體團粒容易包埋氣體，粉體容重小；噴盤轉速過低，噴孔大，噴頭出來的液滴大，粉體團粒包埋氣體少，粉體容重大；但液滴過大，輕者不容易干燥，有濕心，重者掛壁流漿。另外，在轉速與噴孔直徑一定的情況下，漿料濃度越高，黏度越大，噴頭出來的液滴越大，粉體團粒也大，粉體的容重及流散性好。

② 進排風溫度。進風溫度越高，豆粉的含水量越低，溶解性越差而且色澤深，一般進風溫度控制在150～160℃，排風溫度控制在80～90℃為宜

③ 由噴霧干燥塔出來的豆乳粉，經過降溫、過篩、包裝即為成品