大豆磷脂喷雾干燥塔设备

1、大豆磷脂

磷脂是一类具有特定生理功能的极性物质，是一种表面活性剂，是人、动物和植物组织细胞膜的主要组成成分。天然的磷脂具有很高的营养价值和良好的加工特性，磷脂不仅是人、动物和植物组织细胞膜的重要组成成分，二姐对脂肪的吸收、转运，对脂肪酸，特别是不饱和脂肪酸起着重要的作用，大豆磷脂是从生产大豆油的油脚中提取出来的产物，在大豆中的含量为1.2%至3.2%。它是由甘油、脂肪酸、胆碱或胆胺所组成的酯，能溶于油脂及非极性溶剂中。大豆磷脂外观为浅黄色至浅棕色粉末或半透明粘稠状液态物质，稍带大豆腥味，部分溶于水，溶于苯、氯仿、乙醚、石油醚，难溶于丙酮和醋酸酯【1】。

2、大豆磷脂的加工技术及工艺流程

浓缩大豆磷脂是水化大豆毛油油脚干燥脱水后得到的产品，工业上制备浓缩大豆磷脂方式有连续式生产和间歇式生产浓缩大豆磷脂，这里主要介绍间歇式生产方法,工艺流程如下图。

过滤油→预热→加水水化→静置沉淀（保温）→分离油脚→浓缩→磷脂脱色【1】。

大豆磷脂的工艺流程

3、大豆磷脂加工操作要点

(1)预热   机榨毛油经过滤除去杂质后，预热升温至80摄氏度。

(2)加水水化   根据油中磷脂的含量，以及在加热过程中所形成的磷脂胶粒的变化情况确定加水量。一般加水量为磷脂含量的3.5倍左右。加进的水位沸水，也有使用浓度约在0.7%左右的热食盐水溶液。加水速度已磷脂吸水速度而定，磷脂吸水快则加水要快；磷脂吸水慢，则加水也要慢。刚开始加水时，搅拌速度要快，一般掌握在80至100转每分钟之间，待20至30分钟后，磷脂有大片的絮状颗粒生成，即将搅拌速度放慢，在继续搅拌20到30分钟，即可静置沉淀。沉淀后的上层清油经脱水后，即为精炼油。下层油脚则需经浓缩后才能制得成品磷脂【1】。

(3)浓缩   将水化后的磷脂油脚，经真空吸入浓缩缸中，同时升温并进行搅拌。在保温80摄氏度左右的情况下，真空脱除磷脂中的水分。待搅动流体磷脂略有丝光产生时，即表明水分已符合要求。此时水分含量大约在5%左右。浓缩后的磷脂是棕色半固体，即可用于食品、医药和工业上【1】。

(4)磷脂的脱色   当需要制取高质量的磷脂时，经浓缩的磷脂，还需要进行脱色处理。脱色处理的方法：在浓缩缸内，加入浓缩磷脂量2%至2.5%,浓度为30%左右的双氧水，在50摄氏度的条件下，停止真空密封脱色1小时。然后开动真空泵，升温到70摄氏度左右，进行脱水，直到分水缸中没有水滴为止脱色后的磷脂颜色为浅棕色【1】。

五、豆乳粉及豆浆晶的生产

豆乳是一种老少皆宜的功能性营养饮料，但是含水量高，不耐储存，运输销售不便。豆乳粉和豆浆晶的生产不同程度地解决了上述问题，并保留了豆乳的全部营养成分。

1、基料制备

豆乳粉和豆浆晶的基料制备过程，就是豆乳生产去掉杀菌、包装工序的全过程。只是根据产品不同，调配工序的操作及配料略有差别。

豆乳粉、豆浆晶的生产，一方面要注意改善产品风味和营养平衡，另外还要提高其溶解性。它们的溶解性除与后续的浓缩、干燥工序有关外，和基料的调制关系密切。

在两者的生产中，一方面糖的加入对其溶解性影响很大，糖可以在浓缩前加入，也可以在浓缩后加入；另一方面，在浓缩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。通过试验发现随着酪蛋白添加量的增加，豆乳粉的溶解度随之增大，但是增加到一定量时，其溶解度增大不明显，而且会影响豆乳的风味。一般酪蛋白的添加量占豆乳固形物含量的20％为**。再如用碱性物质醋酸钠、碳酸钠、磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸三钠、磷酸三钾、氢氧化钠等调节pH值接近7．5时，豆乳的溶解性可以明显提高。

提高豆浆晶和豆乳粉的溶解性，也可以在喷雾干燥前添加高HLB的蔗糖脂肪酸酯，它将与酪蛋白一起提高豆乳的溶解性。添加量为固形物的10％以内。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，其中以乳糖为**，添加量为5％～15％。用蛋白酶对蛋白质进行适当水解，可以明显提高耐热性和耐储存性。

豆乳粉、豆浆晶在基料调制完毕后，要进行均质和杀菌，然后再进行浓缩。

浓缩是降低豆乳粉、豆浆晶生产中能耗的关键工序。实际生产中浓缩工序的工艺参数如下。

(1)基料浓度  豆乳粉生产中浓缩后的固形物含量为14 ％～16％。浓度过高基料容易形成膏状，失去流动性，无法输送和雾化。对于豆浆晶，基料浓缩后固形物含量控制在25％～30％，加入糖粉后，固形物含量可达50％～60％。

(2)浓缩时的加热温度、时间大豆乳在浓缩时发生热变性，加热温度越高，受热时间越长，蛋白质变性程度越高，表现为豆浆黏度增大，以至于凝胶。为了得到高浓度、低黏度的浓缩物，生产中一般采用减压浓缩的方法。即采用50～55℃、80～93 kPa的真空度进行浓缩，这样可以尽量避免长时间受热。浓缩常采用单效盘管式真空浓缩罐进行，每锅浆料浓缩时问控制在25～30 min。

(3)豆浆制取的方法  豆浆制取的方法对黏度有影响，在制取豆浆时为了提高蛋白质的利用率，有时采取先加热豆糊后除渣的方法，这样固然可以充分利用蛋白质，但是却会导致豆浆黏度的升高。在生产豆粉时，这种方法不可取，它不但会给浓缩操作带来困难，而且豆乳粉的色泽及溶解性均会受到影响。

(4)添加蔗糖对豆乳基料黏度的影响试验表明，在豆浆中加糖不但可以降低黏度，而且可以大大限制黏度的增长速度。基料的pH值对浓缩物的黏度影响较大。pH值为4·5左右时，浓缩物的黏度**，提高浆料的pH值，可以降低黏度，但pH值偏碱性时，会使产品的色泽变得灰暗，口味也差。一般生产中调节pH值在6·5～7·0比较合适。巯基乙醇、尿素、半胱氨酸、亚硫酸钠、维生素C、盐酸胍以及蛋白酶的存在，可以破坏大豆蛋白质的双硫键、巯基，因此可以降低蛋白质浓缩物的黏度。亚硫酸钠还原性强，价格低廉，无毒无害，生产适用性强，添加它不仅可以降低基料的黏度，而且可以防止蛋白质的褐变，其添加量为O．6 g／kg豆乳粉[5]。

2、豆浆晶的生产

经过浓缩后的基料，经过真空干燥进行脱水。真空干燥是豆浆晶生产的关键工序，真空干燥是在真空干燥箱内完成的。

操作时首先将浓缩好的浆料装入烘盘内，每盘浆料量要相等，缓慢放人真空干燥箱内，然后关闭干燥箱，立即抽真空，接着打开蒸气阀门通入蒸气。

干燥过程大致分为3个阶段。

**阶段为沸腾段，此阶段为r使浆料迅速升温，蒸气压力一般控制在200～250 kPa，但是为了防止溢锅，真空度不宜过大，应控制在83～87 kPa。从蒸气到浆料沸腾结束，约需30 min，料温可以从室温升至70rC左右。

第二阶段为发胀阶段，从浆料开始起泡到定型，大约需要1·5 h。随着干燥的进行，干燥箱内浆料沸腾程度越来越慢，浆料浓度越来越高，黏度增大。泡膜坚厚，表面张力也大，如果此时真空度不大，温度高，浆料内部水分蒸发困难，造成干燥速度慢，产生焖浆现象。造成蛋白质变性，成品溶解性差，色泽深。所以当浆料沸腾趋于结束时，应逐渐减少蒸气进量、提高真空度。此阶段的蒸气压力维持在100～150 kPa，温度45～50℃，真空度96～99 kPa。

第三阶段为烘干阶段，此阶段是为了进一步蒸发出豆浆晶中的水分，不需要供给过多的热量，蒸气压应维持在50 kPa以下，温度保持在45～50℃，为了干燥迅速，真空度应保持高水平96 kPa以上。

整个喷雾干燥过程完成以后，通入自来水冷却，消除真空，出炉、粉碎。

真空干燥后的豆浆晶为疏松多孔的蜂窝状固体，极易吸湿受潮，干燥后应马上破碎。破碎时先剔除不干或焦糊部分，然后投入破碎机破碎。粉碎后的豆浆晶呈细小晶体，分袋包装即为成品。粉碎包装车间应安装有空调机、吸湿机，空气相对湿度控制在65％以下，温度为25℃左右。

3、豆乳粉的生产

喷雾干燥是目前将液体豆乳制成固体豆乳粉的惟一方法。制取的固态豆乳粉销售、储存、运输方便。

但是食用时须将固态豆乳粉与水混合制成浆体，豆乳粉的溶解性成为必须考虑的因素。

影响豆乳粉溶解性有5方面的因素。

①  豆乳粉的物质组成及存在状态。

②  粉体的颗粒大小。溶解过程是在固液界面上进行的，粉的颗粒越小，总表面积越大，溶解速度也就越快，但是小颗粒影响粉的流散性。

③  粉体的容重。较大的容重有利于水面上的粉体向水下运动，容重小的粉体容易漂浮形成表面湿润、内部干燥的粉团，俗称“起疙瘩”。

④  颗粒的相对密度。颗粒密度接近水的相对密度，颗粒能在水中悬浮，保持与水的充分接触顺利溶解，相对密度大于水的颗粒迅速下沉，颗粒与水的接触面减少，并停止与水的相对运动，溶解速度减慢；颗粒相对密度小于水时，颗粒上浮，产生同样效果。

⑤  粉体的流散性。粉体自然堆积时，静止角小的则表明粉的流散性好，这样的粉容易分散，不结团。颗粒之间的摩擦力是决定粉体流散性的主要因素。为减少摩擦力，应要求粒度均匀，颗粒大且外形为球形或接近球形，表面干燥。

以上5个因素，**个因素是基本的，它决定溶解的*终效果，其余4项影响豆乳粉的溶解速度。

与上述因素相关的喷雾干燥工艺参数主要有：

①  喷盘的转速与喷孔的直径。它们由设备决定，对粉体的容重及流散性影响较大。喷盘的转速过高，喷孑L小，喷头出来的液滴小，粉体团粒容易包埋气体，粉体容重小；喷盘转速过低，喷孔大，喷头出来的液滴大，粉体团粒包埋气体少，粉体容重大；但液滴过大，轻者不容易干燥，有湿心，重者挂壁流浆。另外，在转速与喷孔直径一定的情况下，浆料浓度越高，黏度越大，喷头出来的液滴越大，粉体团粒也大，粉体的容重及流散性好。

② 进排风温度。进风温度越高，豆粉的含水量越低，溶解性越差而且色泽深，一般进风温度控制在150～160℃，排风温度控制在80～90℃为宜

③ 由喷雾干燥塔出来的豆乳粉，经过降温、过筛、包装即为成品