5千吨豆渣纤维提取车间的工艺设计文献综述
2020-06-02 19:42:03
文献综述
一.国内外对豆渣的开发与研究
豆渣是豆奶、豆浆、豆腐等豆制品的主要副产物,全国每年有几千万吨豆渣产生,但豆渣由于其水溶性低,口味差和不耐储藏等缺陷,有少部分当作饲料,大部分都被当成废物丢弃,未被很好得加工利用,造成资源的浪费并且影响环境质量[1]。大豆豆渣中含有丰富的营养物质,豆渣的主要成分是粗纤维,蛋白质和脂肪,含量分别为45.01%,24.58%和10.5%,灰分和总糖含量比较低,只有4.3%和5.09%。豆渣中占很大比重的膳食纤维对人体的健康有极大的作用,是人们保持健康不可缺少的物质,我国膳食纤维推荐成人摄入量为25-30g/d[2]。国外膳食纤维食品的开发应用已经较为普遍,而我国对于膳食的开发与研究还有一定的差距[3]。现在国内外厂家正在生产各种新型的可溶性豆渣膳食纤维产品,应用于食品,药品,保健品等,其目的是提供人体所需要的膳食纤维,增强保健功能,改善产品的风味品质口感等[4]。
二.豆渣的应用
豆渣的用途有多,提取豆渣蛋白,制取膳食纤维,酿造酱油,制酱,作为素肉原料,豆渣方便食品,饮料等[5]。豆渣中含有活性成分如大豆异黄酮,大豆异黄酮可作为乳化剂和抗氧化剂。膳食纤维通常被认为是一类不能被人体消化酶类消化,主要由可食性植物细胞壁残余物及与之缔合的相关物质组成的化合物[6]。天然膳食纤维中的水溶性膳食纤维的比例低,口感较粗糙,某些特性如水化性,流变性尚存在缺陷,品质低,在一些食品药品中是被限制使用的[7]。豆渣中提取的膳食纤维经改性后可用做营养强化剂用于面包,面条等主食中或者用做食品添加剂少量用于饮料中,也可用于糕点,饼干,膨化食品等低热谷物食品和各种保健饮料中,是一种比较理想的天然添加剂和面粉改良剂[8]。膳食纤维添加到焙烤食品中可明显降低面包的老化度,还能使面包的流变学特性如面团的吸水率,形成时间及稳定时间都得到改善。在肉制品中具有保健,改善火腿肠色泽,提高营养价值,延长货架前等功能[9]。膳食纤维可以合成热固性酚醛树脂,生物吸附剂,木材防腐剂[10]。
三.豆渣纤维的提取方法
豆渣的提取方法有粗分离法、化学分离法、膜分离法、化学试剂和酶结合提取法和发酵法[8]。粗分离法主要用于原料的预处理,不能用来制备高纯度的膳食纤维,利用的是液体悬浮法和气流分级法将原料的各成分相对含量改变,如减少植酸等成分含量以提高膳食纤维的量。化学分离法分为直接水提法和酸碱法,直接水提法SDF得率高,IDF得率很低,不适合总膳食纤维得提取。膜分离法是以外界能量或化学位差为推动力,利用膜分离技术将分子量不同的膳食纤维分离提取,这种方法是用于提取可溶性膳食纤维最有效的方法,还能提高不溶性膳食纤维的得率,但是由于技术的限制,该方法没有得以利用。化学试剂和酶结合提取法:用化学试剂处理的同时加入酶制剂,酶制剂可以分解豆渣中的除了膳食纤维以外的杂质,可以制备高纯度的膳食纤维,并且酶法不需要高温高压等特殊条件,对设备的要求也比较少,可以降低设备的投资成本和减少对环境的污染。发酵法是利用菌对原料进行发酵,然后水洗至中性,干燥后即为膳食纤维。
四.豆渣的预处理与豆渣的干燥
4.1 豆渣的预处理
加工豆类产生的豆渣含有大量的水分,含水量在75%-80%[11],因为豆渣中含有蛋白质、糖等营养成分,豆渣的潮湿环境非常有利于微生物的生长,大量的微生物在豆渣中滋生,导致豆渣腐败变质,还会引入杂质,非常不利于后续膳食纤维的提纯,所以要及时的对豆渣进行加工处理,必须在生产过程中直接加工成食品或干燥至利于保存的水分含量。一般的豆渣的预处理为将豆渣烘干成粉末,提高豆渣的保质期也利于运输,过程为豆渣原料#8212;烘干#8212;粉碎#8212;过20目筛#8212;豆渣粉[12],豆渣粉可用于直接加工以制取别的物质或者将其储藏起来。