全脂生豆粉加工与脱脂豆粉加工

全脂大豆粉目前主要有生豆粉、脱腥豆粉、膨化豆粉和即食豆粉等。
    (一)全脂生豆粉加工
    全脂生豆粉是以生大豆为主原料，未经热处理(指较长时间使产品熟化的热处理)加工而成的一类全脂大豆粉。由于在加工过程未经热处理，因而其中的蛋白质基本上未变性，大豆中原有的酶也保持有一定的活性。这类产品致命的弱点是具有豆腥味和苦涩味。
    1．加工方法
    这类豆粉的加工方法较为简单。即将大豆筛选净化后，粉碎过筛即可。但当大豆含水量较多时，不易于粉碎，因此，在大豆粉碎前，多先对其进行烘干处理，以降低大豆含水量。一般要求将含水量降低到8％～11％。
    在烘干时应注意不要烘烤过头，以保证豆粉的可溶性蛋白质含量不低于95％。
    大豆烘干后即可进行粉碎。如果要求脱去种皮，其皮壳的含率应降低到10％以下。粉碎可用锤片粉碎机或磨碎机，要求产品粒度保持在0.3～0.85毫米(即30～80目／英寸)。粉碎后过筛即为成品。
    (二)无腥全脂豆粉加工
    生豆粉虽然加工方法简单，投资少。但因其带有豆腥味而限制了其应用。
    1．脱腥方法
    无腥全脂豆粉生产的技术关键在于脱腥，脱腥也是其他豆制品，特别是豆类饮料主要技术问题之一。经过人们多年的努力，已研究出多种脱腥方法，如加热法、溶剂浸出法、酶作用法、微生物发酵法及氨基酸添加法等。目前在无腥豆粉生产中主要采用加热法。
    加热脱腥法主要是借助热力作用使与大豆豆腥味形成有关的脂肪氧化酶及其他酶钝化，阻止豆腥味的形成。不过加热还可以破坏大豆中的胰蛋白酶抑制因子，以及血球凝集素、甲状腺肿起因物质等抗营养因子，改善豆粉及其他豆制品的生理功能特性；加热还可使大豆蛋白发生适度变性(条件必须适宜)，提高人对大豆蛋白的消化吸收率；据川村氏(日)试验证明，加热(烘烤)可使豆制品中还原糖的含量增加2倍，其中增加量最突出的是果糖。
    但在加热时应特别注意，大豆蛋白质是热敏性物质，受热易于变性，如果加热过度(温度过高及时间过长)，会导致蛋白质过度变性而降低其溶解性，过度加热还会引起赖氨酸等一部分氨基酸的破坏，这不仅会降低产品的营养价值、生理活性，而且会对大豆蛋白的功能特性产生不良影响。据平氏(日)试验，将大豆在160℃下经10分钟烘烤，会造成营养上特别重要的赖氨酸损失，即使只加热5分钟，也会使其含量减少20％以上。因此，在对大豆进行加热时，一定要控制好温度和时间，防止过度加热。
    对大豆进行加热脱腥的方法较多，其中最简便易行的是烘炒法，即将大豆置于平锅中，在160℃下烘10～20分钟即可。但此法使大豆受热不均匀，效率低，对大批量生产及优质产品的生产不适宜。
    另一种方法是用回转式烘烤机烘烤，即先将大豆与干净的烘沙混合，再倒入烘烤机，在220℃下烘烤约30分钟即可。
    第三种方法是热湿处理法，即用100～120℃的水蒸气对大豆加热10～30分钟。有的为了缩短加热时间，在加热前先将大豆适当破碎或压片，这样虽然可以缩短加热时间，但破碎会使大豆中的脂肪氧化酶释放出来，生产豆腥味物质，即采用此措施对大豆的脱腥效果不佳。此外，采用湿热处理后的大豆水分含量增加，必须再进行干燥处理，这样不仅工序多，而且易使大豆受热过度，蛋白质变性程度大，产品水溶性差。
    目前认为较好的加热方法是，将大豆置于压力在29.42帕以上，温度在130～190℃的过热蒸汽气流中，浮动2～5分钟，然后迅速解除压力，将大豆释放到大气中。此法虽然也属湿热加热法，但这不需要对大豆进行破碎处理，从而不会导致脂肪氧化酶作用产生豆腥味物质，突然解压还可使大豆中原有的不良风味物质挥发掉，加热后的大豆也不需要再进行干燥处理，因为突然解压会使大豆中的水分迅速蒸发掉。此外，这种热处理还会起到良好的杀菌效果。但要充分利用此法的优点，必须控制好压力和温度。如果说压力低于29.42帕，在破压时，大豆中的不良风味物质挥发不充分；如果蒸汽温度低于130℃，若不延长加热时间，会使脱腥不彻底，若延长加热时间，又会加大蛋白质的变性程度，此外，当在130℃下加热时间超过5分钟，还会使产品产生炒豆味。
    2．豆粉加工
    当对大豆进行了加热脱腥及干燥后，即可进行粉碎加工。目前对大豆的粉碎一般采用高速粉碎机。为了提高豆粉的质量，在粉碎前，可以先进行破半脱皮处理，然后再粉碎。一般要求将大豆粉碎到粒度不超过100目。大豆粉碎后，再进行过筛，即得无腥味的全脂大豆粉。
    豆粉的出品率因设备及生产管理条件不同而异。目前已可提高到90％～92％，其中水分减少约50％，干物质损失率为3％～5％。   
    3．具体操作方法及条件
    例1：将20千克精选整粒大豆铺成3厘米厚，用95℃蒸汽处理30分钟，然后将湿大豆用粉碎机破碎成2～3片，或破碎得更细，去掉种皮，进行干燥处理，(一般干燥条件为60～150℃，30秒～60分钟)，再经微粉机处理，即可得到18.4千克无腥全脂豆粉。这种豆粉在水溶液中显示出稳定的悬浮性。
    例2：将20千克精选整粒大豆铺成3厘米厚，用95℃的蒸汽处理10分钟，再在93℃的干燥空气中干燥15分钟，去掉种皮后进行微粉碎处理，可得到18.4千克无腥全脂豆粉。此豆粉质量较例1更好。
    例3：将40千克圆大豆在196.14帕压力、180℃的热蒸汽气流中，浮动10秒钟后，迅速解压至大气压条件下，然后粉碎至100目以下，可得到无腥全脂豆粉38～39千克。此豆粉含水5.8％、油脂19.8％、粗蛋白42.0％、粗纤维4.5％、氮溶指数68.0。
    例4：将原料大豆脱皮后破碎成两瓣，取100千克在49.03帕、140℃的过热水蒸气气流中浮动3分钟，迅速破压到大气压，然后进行粉碎，可得无腥全脂大豆粉约96千克。此豆粉含水6.2％、油脂21.7％、粗蛋白43.2％、粗纤维1.5％、氮溶指数为57.2。
    4．全脂无腥大豆粉的质量要求
    外观：浅黄色，颗粒均匀，不结块，无任何异味。
    理化指标：水≤35，蛋白质≥40％，脂肪≥10％，溶解度≥98％，铅<1毫克／千克，砷<0.7毫克／千克。
    微生物指标：符合奶粉质量标准要求。

 脱脂大豆粉是以脱脂大豆为原料加工而成的豆粉。
     （一）脱脂大豆的加工
    脱脂大豆是提取油脂后的残余物。因提取油脂的方法不同有豆粕和豆饼之分，豆粕是指用溶液浸出法提取油脂后的残余物，而豆饼则是指用压榨法提取油脂后的残余物。
    在脱脂大豆生产过程中，由于受多种因素的影响，会导致大豆蛋白发生不同程度的变性，因此，用不同方法所加工的脱脂大豆的性状有所差异。在脱脂过程中，导致蛋白质变性的主要原因有：受热程度、溶剂种类及大豆所处的状态等。如用正己烷这样的疏水性低沸点有机溶剂，且在整个加工过程中注意温度不超过60℃，则蛋白质不会变性，而用酒精这样的亲水性溶剂则易使蛋白质变性。
    1．压榨法制取脱脂大豆
    压榨法是通过对大豆加压提取油脂来获得脱脂大豆的。又因压榨前大豆处理温度的不同可分为冷榨法和热榨法。冷榨法是采用软化处理的大豆，不经加热，直接加压压榨提取油脂，获得脱脂大豆的方法。由于在压榨前未进行加热，蛋白质变性小，使脱脂大豆中可溶性蛋白质保持率能达到80％～90％，但冷榨法所得脱脂大豆中脂肪含量较高(5％～10％)，因而在贮藏中易引起油脂的氧化酸败。
    为了提高出油率，人们往往先把大豆预热压扁，在压榨过程中，再用蒸汽加热，以降低油的粘度，使其容易流出。如大豆在榨油前经125℃左右的温度热炒，榨油时，在137.2～166.6兆帕的压力下，保持1～3分钟，受热在130℃以上，故称其为热榨法。用热榨法获得的脱脂大豆脂肪含量低，水分较少，易粉碎，但大豆蛋白发生了相当大的热变性，水溶性蛋白质的比率(对全蛋白)在30％以下，故热榨脱脂大豆宜作为脱脂豆粉加工的原料。
    2．溶剂浸出法制取脱脂大豆
    溶剂浸出法是将大豆经适当的热处理(温度低于1OO℃)、压扁，再用有机溶剂提取油脂，获得脱脂大豆的方法。用此方法获得的脱脂大豆呈颗粒状，蛋白质含量高，脂肪含量低，水分也低，又易于粉碎。其蛋白质变性程度主要因溶剂的种类及脱脂大豆与溶剂分离的方法不同而异。
    一般来说，以石油系溶剂为主的疏水性很强的溶剂，使脱脂大豆蛋白质变性的力量非常弱，即使用较高温度处理，蛋白质也几乎不变性。与此相比，酒精等亲水性强的有机溶剂，则使蛋白质变性的力量很强。因此，通常制取脱脂大豆用的溶剂是疏水性很强的正己烷。以前使用石油醚，石油醚并非单一组分物质，其中含有高沸点成分，所以除掉溶剂要用过热蒸汽，因此，制成的脱脂大豆的蛋白质变性程度很高，它只宜用作制备酱油和味精的原料，而不宜用来生产脱脂豆粉。
    使脱脂大豆与溶剂分离的方法主要取决于溶剂的性质，即亲水性大小和沸点高低，以及溶剂浸出的方法。如上所述，采用亲水性小的疏水性、低沸点有机溶剂时，因在低温条件下便可使脱脂大豆与溶剂分离，故使蛋白质的变性小，反之，蛋白质的变性较强。
    溶剂浸出法可分为间歇式和连续式两种，间歇式由于脱脂大豆和溶剂分离采用蒸汽直接接触的形式，所以使蛋白质变性的程度高。而连续式是通过减压或者间接加热溶剂和蒸汽加热等办法脱除溶剂，故可生产出低变性脱脂大豆。总之，将常规的高温处理脱溶改为低温处理脱溶，便可控制蛋白质的变性。如为了实现蛋白质的低变性，可采用真空低温或瞬间高温脱溶等技术措施，以确保加热温度不超过80℃；直接蒸汽脱溶(脱臭)的时间不超过15分钟。例如，采用“闪蒸脱溶”、“真空脱溶”工艺，可使可溶性大豆蛋白的保持率在92％以上，变性率在2％～3％以下。
    (二)高蛋白脱脂大豆粉的加工
    日本学者对脱脂大豆的粉碎程度及其粒径与蛋白质含量的关系进行了反复研究，结果发现：将脱脂大豆粉碎成一定粒度，通过风选，获取特定的微小颗粒成分，可以得到高蛋白含量的脱脂大豆粉。由此可见，是否能生产出高蛋白脱脂豆粉，关键在于粉碎。
    1．粉碎   
    高蛋白脱脂豆粉生产要求将脱脂大豆粉碎成平均粒径为5～20微米。如果粒径大于20微米，不能充分分离出高蛋白成分；如果粒径小于5微米，则易混入非蛋白成分，给后续的粒度分级处理造成障碍。
    粉碎脱脂大豆所采用的粉碎机，只要在粉碎加工中不使被粉碎物发热即可。通常多采用锤式粉碎机、轴流式粉碎机、旋转板型粉碎机等冲击型粉碎机。并要根据所选用粉碎机来确定粉碎机的转速及加工的时间。通常粉碎机的周速选定在40～150米／秒，粉碎数秒钟即可。
    2．粒度分级
    对粉碎后的脱脂大豆要进行粒度分级处理，当以含大豆种皮的脱脂大豆为原料时，在进行粒度分级前，要先筛分，用80～170目的筛子，筛出粒度较大的种皮粗粒，再进行粒度分级。
    粒度分级可采用干式气流分级装置，如自由涡型气流分级器、强制气流分级器等。利用这些分级装置可筛分出5～10微米这一粒径范围的微粒。这一粒径范围的大豆粉中，蛋白质含量高，得率高，而且容易获取。这种高蛋白含量脱脂大豆粉的用途极为广泛，特别适用于汉堡包类食品加工。
    3．操作实例
    例1：将3千克脱脂大豆(氮溶指数NSI为88，蛋白质含量为49.1％)用碾磨机进行粉碎，粉碎后的脱脂大豆的平均粒径为13微米。用分级机进行粒度分级，得5～10微米这一粒径范围的脱脂大豆粉，其蛋白质含量和得率都最高，分别为60.3％和24.4％，其中蛋白质含量几乎比原料增加10％。
    例2：将2千克脱脂大豆(NSI为88，蛋白质含量为49.1％)用奈良式粉碎机粉碎(过滤网网眼直径2毫米)，处理能力为2千克／小时，4 500转／分。周速50米／秒)。粉碎后的脱脂大豆平均粒度为16微米。用筛孔为17微米的筛子进行筛分，除去粗大豆种皮 (约25％)。将筛下物再按例1的方法进行粒度分级处理，得到5～10微米这一范围的脱脂大豆粉，其蛋白质含量和得率最高，分别为58.8%和22.7％。