用于生产具有高溶解性的大豆粉的方法与流程

本发明总体上涉及食物工业领域。特别地，本发明涉及一种用于生产具有高溶解性的大豆粉的方法，特别地适用于生产植物性食品，例如大豆基饮料、豆腐及其衍生物的方法。

背景技术：

1、近年来，鼓励减少动物源性食品(包括例如冷盘和腌肉)的消费，并且更普遍地，提倡更健康且更生态友好的饮食习惯。

2、因此，消费者利用更频繁地消费水果、谷类、豆类和蔬菜来补充他们的饮食。这些当中，大豆由于其高蛋白质水平、蛋白质质量和微观营养状况而脱颖而出。

3、事实上，在其在食品领域的各种用途和应用中，大豆可以用于生产植物性产品，包括大豆饮料、豆腐、酸奶及其衍生物。

4、而且，由于在所述豆类中大量地存在的矿物盐(包括钙和磷)以及植物雌激素，大豆具有高营养价值、有助于控制血糖和胆固醇浓度，并且支持骨矿化，从而减缓骨质疏松症相关过程。

5、然而，已知的是，像大多数豆类一样，大豆通常由于在豆类中含有的抗营养因子而可能具有令人不快的味道；这种味道的特征是轻微苦味味道，消费者通常不喜欢这种轻微苦味味道，并且这种轻微苦味味道限制了大豆粉及从其获得的产品的消费。

6、特别地，所述大豆的令人不快的味道主要是由大豆中存在的特殊酶的活性而引起的；事实上，如果酶没有被正确灭活，最终产品可能具有消费者可能不喜欢的苦味味道。

7、然而，通常由于大豆的热处理或蒸煮出现的酶失活与降解大豆珍贵的营养植物化学化合物的风险密切相关联。

8、为了消除这种消费者不喜欢的轻微苦味，现有技术中已知各种类型的传统方法(湿法和干法两者)。

9、特别地，传统湿法方法的产品是大豆提取物，将该大豆提取物随后干燥(例如通过喷雾干燥)，从而获得由呈粉末的形式的大豆提取物组成的最终产品。

10、用于制备所述粉状大豆提取物的所述方法(也称为“大豆湿法提取方法”)包括以下步骤。

11、将可能被去皮的大豆浸泡在水溶液(通常是纯净水)中持续给定时间段(浸泡步骤)。

12、浸泡大豆的步骤实际上对于改善湿磨大豆的后续步骤的执行是必要的。

13、在湿磨后，获得由经研磨的大豆和水组成的悬浮液；然后使所述悬浮液进行分离步骤，优选地通过滗析器，其中不溶性部分(称为“豆渣”(包含大豆纤维、不溶性蛋白质、油、碳水化合物))(其是该方法的废产物)由于重力而与大豆的可溶性部分分离。

14、然后将以上提及的大豆的可溶部分进行蒸煮或热处理步骤，以使大豆酶失活，从而减少大豆典型的且最终消费者不期望的轻微苦味；并对最终产品进行灭菌，从而减少其中可能的微生物负载。

15、在以上提及的步骤结束时，获得大豆提取物，然后对该大豆提取物进行干燥步骤，优选地通过喷雾干燥，从而获得呈粉末的形式的大豆提取物，该大豆提取物构成最终产品。

16、当在工业水平下执行时，喷雾干燥步骤可能非常昂贵并且不是非常可持续的，并且此外，它大大延长了整个方法的时间。

17、替代地，以上提及的传统干法方法包括干磨大豆(其可以可能地预先去皮)，从而以干法方式获得大豆粉。

18、而且，这些大豆粉可以是脱脂的；特别地，脱脂粉从榨油后的大豆压榨残渣中获得。脱脂粉具有非常低的油和卵磷脂含量，从而降低了最终产品的营养价值，并且由于所经历的热处理和不溶性纤维的浓度其特征是低溶解性。

19、目前可商购的大豆粉的使用还不是很广泛，而且其还不是很成功，因为这些大豆粉的溶解性可能不够高、或者不能令人满意而不能获得需要将所述大豆粉完全且均匀地溶解在水介质中的特定食品(例如大豆基饮料，包括豆浆和豆腐)。

20、事实上，正是因为这些大豆粉在水介质中的不充足的溶解性，在水介质中混合所述大豆粉和/或在基于所述大豆粉的植物产品中将液相与固相分离后，可能观察到不可溶解的固体残余物的形成。

21、而且，以干法方式获得的以上提及的大豆粉的特征通常仍是大豆典型的轻微苦味，因为以上提及的传统干法过程不能有效地灭活造成所述味道的大豆酶。

22、因此，本发明潜在的问题是提供一种用于生产全脂大豆粉的过程，该全脂大豆粉的特征是高溶解性和高纤维含量，并且同时没有这种豆类典型的所述轻微苦味。

技术实现思路

1、以上提及的技术问题由本发明通过提供一种用于生产具有对应于高于95％的nsi(氮溶解指数)值的高溶解性的大豆粉的方法得以解决，所述方法包括以下步骤：

2、i)将大豆在40℃与60℃之间的温度下预干燥6小时与18小时之间的时间段；

3、a)将所述经预干燥的大豆在设置为处于90℃之上，优选地在92℃与95℃之间的温度的第一干燥器中干燥8分钟与18分钟之间的时间段，获得具有在75℃与85℃之间的温度的经干燥的大豆；

4、b)对保持在低于80℃，优选地在0℃与80℃之间的温度的所述经干燥的大豆进行干法微粉化，从而获得具有等于或小于200μm的颗粒大小的大豆微粉化物；

5、c)将大豆微粉化物在设置为在110℃与130℃之间的温度的第二干燥器中干燥少于20秒，优选地在2秒与10秒之间的时间段，从而获得具有在75℃与85℃之间的温度的经干燥的大豆微粉化物；

6、d)冷却所述经干燥的大豆微粉化物，从而获得所述具有高溶解性的大豆粉，

7、所述方法不包括将所述大豆和/或所述大豆微粉化物浸泡在水或其它水溶液中的任何步骤。

8、优选地，在预干燥步骤i)结束时，所述大豆具有低于13％，更优选地在10至12％之间的水分含量。

9、优选地，在干燥步骤a)结束时，所述大豆具有低于10％，更优选地在7％与9％之间的水分含量。

10、优选地，第二干燥器是闪速干燥热力气动设备。

11、优选地，在预干燥步骤i)之后和干燥步骤a)之前，对大豆进行去皮步骤ii)。

12、优选地，具有高溶解性的大豆粉具有低于5％，更优选地低于4％，甚至更优选地低于3％的水分含量。

13、优选地，具有高溶解性的大豆粉具有小于200μm，更优选地在190μm与5μm之间的颗粒大小。

14、优选地，具有高溶解性的大豆粉具有高于97％，更优选地高于98％，甚至更优选地在98.5％与100％之间的nsi值。

15、优选地，具有高溶解性的大豆粉具有基于干重高于35％，更优选地在38重量％与45重量％之间的蛋白质含量。

16、优选地，具有高溶解性的大豆粉在真空下室温下具有超过6个月，更优选地在6个月与12个月之间的保存期限。

17、优选地，相对于要进行步骤a)或步骤i)的大豆的脂肪氧合酶含量，具有高溶解性的大豆粉具有降低了至少75％的脂肪氧合酶含量。

18、优选地，在步骤b)之前且步骤a)之后，将经干燥的大豆冷却到0℃与30℃之间的温度。

19、优选地，以上提及的过程不包括将大豆脱脂的步骤。

20、本发明还涉及一种可通过根据本发明的以上提及的方法获得的具有对应于高于95％的nsi(氮溶解指数)值的高溶解性的大豆粉。

21、优选地，所述具有高溶解性的大豆粉具有低于5％，更优选地低于4％，甚至更优选地低于3％的水分含量。

22、优选地，所述具有高溶解性的大豆粉具有小于200μm，更优选地在190μm与5μm之间的颗粒大小。

23、优选地，所述具有高溶解性的大豆粉具有高于97％，更优选地高于98％，甚至更优选地在98.5％与100％之间的nsi值。

24、优选地，所述具有高溶解性的大豆粉具有基于干重高于35％，更优选地在38重量％与45重量％之间的蛋白质含量。

25、优选地，相对于要进行所述步骤a)或所述步骤i)的所述大豆的脂肪氧合酶含量，所述具有高溶解性的大豆粉具有降低了至少75％的脂肪氧合酶含量。

26、优选地，所述具有高溶解性的大豆粉在真空下室温下具有超过6个月，优选地在6个月与12个月之间的保存期限。

27、根据本发明用于生产具有对应于高于95％的nsi(氮溶解指数)值的高溶解性的大豆粉的方法有利地包括在大豆的微粉化步骤(步骤b)之前执行干燥步骤(步骤a)、以及在所述微粉化步骤之后进行另外的干燥步骤(步骤c)。

28、在执行步骤a)之前，本发明的方法包括执行预干燥步骤i)，该预干燥步骤有利地发生在40℃与60℃的温度下进行，从而防止大豆中所含蛋白质的变性，并且从而保持它们的溶解度。

29、方便地，在本发明的方法的干燥步骤a)期间，以受控的方式升高温度，直到大豆的温度达到在75℃与85℃之间的值。

30、有利地，干燥步骤a)具有使大豆酶失活和使大豆变得更脆的效果，从而有利于后续微粉化步骤b)的执行。

31、步骤b)提供了将大豆干法微粉化至等于或小于200μm的颗粒大小，以便获得可以很容易均匀溶解在水性介质中的大豆粉，从而生产基于大豆粉的食品，例如大豆饮料和豆腐。有利地，所述微粉化步骤允许获得具有如下所述的颗粒大小的极细的大豆微粉化物；所述颗粒大小有利地允许优化根据本发明的大豆粉在水性介质中的溶解，从而显著减少可能的固体残留物的形成。

32、根据本发明的方法的干法微粉化步骤b)的另外的优点是进一步促进经处理的大豆的酶失活。

33、如本文所用的表述“干法微粉化”是指经干燥的大豆(即，特征是低于13％的水分含量的大豆)的微粉化。

34、特别地，根据本发明方法获得的大豆粉具有这样的大小分布，其中颗粒中的至少98％具有小于200μm，优选地在190μm与5μm之间的颗粒大小。

35、特别地，颗粒中的90％具有在150μm与10μm之间的颗粒大小，颗粒中的70％具有在80μm与15μm之间的颗粒大小，颗粒中的50％具有之45μm与16μm之间的颗粒大小。

36、而且，干燥步骤c)优选地是闪速干燥热力气动处理，其有利地允许干燥大豆微粉化物，从而减少微粉化物的表面水分，但不会显著增加其温度，因此避免了高温可能破坏大豆感官性质，并且同时促进经处理的大豆的酶失活。

37、而且，所述方法步骤有利地增加了大豆粉水合的能力，从而促进了根据本发明的大豆粉在水性介质中的完全且均匀的溶解；而且，干燥步骤c)确保了大豆粉在其整个保存期限内的化学-物理稳定性。

38、根据本发明的实施例，在所述步骤a)之前且所述预干燥步骤i)之后，对大豆进行去皮步骤ii)。

39、有利地，去皮步骤ii)允许获得具有高蛋白质含量的大豆粉，因为主要由植物纤维组成的大豆的外皮(或表皮)被丢弃了。

40、而且，去皮步骤ii)促进了大豆微粉化的后续步骤的执行，因为大豆的外皮(或表皮)的缺失允许获得有利地特征是相比于从未去皮大豆获得的微粉化物的更低的平均颗粒大小的大豆微粉化物。

41、根据本发明的同样优选的实施例，本发明的大豆是完整的，也就是说它们没有被去皮。

42、与从去皮大豆获得的大豆粉相比具有较低的蛋白质含量和较高颗粒大小的从未去皮大豆获得的大豆粉优选地有利地用于增加到基于这种特定大豆粉类型的植物性产品的纤维摄入。从未去皮的大豆获得的大豆粉还有利地允许增加吸水性，从而获得了特别均匀的植物性产品并具有奶油般的稠度。

43、有利地，执行本发明的步骤a)至c)时，从而将大豆和大豆微粉化物保持在受控的温度，特别地低于85℃，以执行有效的酶灭活，而不破坏大豆蛋白并使其不溶，以及增加其它成分的溶解性。

44、事实上，大豆酶和可溶性大豆蛋白具有对温度的不同敏感性，特别地与可溶性大豆蛋白的失活的温度相比，酶失活在更低的温度开始。

45、而且，微粉化步骤允许增加大豆溶解性，并且同时促进酶失活。

46、方便地，本发明的方法的所述步骤有利地以干法方式执行；事实上，根据本发明的方法并不方便地包括将大豆和/或大豆微粉化物浸泡在水或其它水溶液中的任何步骤。

47、不同于上述大豆湿法提取的传统方法(其特别地教导了至少一个大豆浸泡步骤)，本发明的方法具有以下优点。

48、本发明的方法不包括任何提取步骤，从而降低了相关的设备成本，并减少了在工业规模上生产根据本发明的大豆粉的时间。

49、由于本发明的方法不包括任何提取和/或在水中浸泡大豆的步骤，本发明的方法的另外的优点在于不产生生产废物，而是使用了大豆的所有部分，因此对大豆的所有部分进行本发明的所有步骤a)至c)。

50、而且，本发明的方法有利地使得能够增加最终产品的产量，以及其在感官和营养性质方面的质量，以及在其整个保存期限期间的微生物稳定性的性质，如下文详细描述的那样。

51、事实上，尽管在传统的湿法过程中，豆渣(表示过程的废产物)可能构成超过50％w/w的起始大豆，但是根据本发明的方法有利地允许使用所有大豆部分，而没有废物产生，因此使用100％的起始大豆。

52、在根据其使用经去皮的大豆的本发明的方法的实施例中，唯一的生产废物基本上由大豆皮组成。

53、而且，与以干法方式获得大豆粉的传统方法相比，根据本发明获得的大豆粉的特征是更好的溶解性，这使得它特别适合并有利于生产大豆基的植物性产品。

54、根据本发明的方法优选地作为连续方法实行。

55、根据本发明的方法在微粉化步骤之前执行干燥步骤以及在大豆的微粉化步骤之后执行另外的干燥步骤有利地允许获得具有高溶解性(对应于高于95％的nsi值)并且是风味中性的(即，基本上没有大豆典型的轻微苦味)的大豆粉，特别是全脂大豆粉，所述特性使其特别适用于在制备大豆基的食品的领域中使用。

56、如本文所用的术语“大豆(soy)”是指物种大豆(glycine max)、野生大豆或衍生自大豆的任何物种；优选地，物种大豆的白脐大豆品种。

57、表述“大豆粉末”、“大豆粉”和“大豆粕”在本文中可互换使用。

58、如本文所用的表述“大豆粉”是指全脂大豆粉，其特征是该大豆粉包含大豆典型的所有常量营养素(脂肪、蛋白质、碳水化合物和纤维)；事实上，本发明的大豆粉不是脱脂的。

59、如本文所用的术语“nsi”或“氮溶解指数”是指蛋白质在物质中溶解性的量度。为了测定根据本发明的大豆粉的nsi值，执行araba,m.和dale,n.m.(1990)的“evaluation ofprotein solubility as an indicator of overprocessing soybean meal(作为过度加工大豆粕的指标的蛋白质溶解性的评价)”，poultry science(家禽科学)69；76-83的方法。

60、通过本发明的方法获得的大豆粉有利地具有基于干重的高蛋白质含量(特别是在40％与42％之间)；所述特性使得所述大豆粉的使用对于植物养料产品的生产特别有利。

61、事实上，如此高的蛋白质含量使得促进豆腐的凝固过程，并且显著地增加植物源性饮料的蛋白质含量，从而使所述食品与从牛奶获得的对应产品相当。

62、如本文所用的表述“蛋白质含量”是指使用方法mp/c/35(rev 2 2017)测定的一种材料的蛋白质含量。通过如上所述本发明的方法(仅包括干法方法步骤)，大豆的水分含量从步骤a)之前的13％的初始水分含量逐渐降低到具有高溶解性的大豆粉的低于5％，优选地在1％与3％之间的水分含量。

63、如本文所用的表述“水分含量”是指材料中的水分的量，并且使用方法istisan1996/34(第7页met b)测定。

64、本发明的方法的附加优点是，根据本发明获得的大豆粉具有非常细的，即，小于200μm，优选地在190μm与5μm之间的颗粒大小。颗粒大小通过verder scientific公司的microtrac turbosync型仪器计算。

65、特别地，颗粒中的90％具有在150μm与10μm之间的颗粒大小，颗粒中的70％具有在80μm与15μm之间的颗粒大小，颗粒中的50％具有在45μm与16μm之间的颗粒大小。

66、本发明的方法的另外的优点是，根据本发明获得的大豆粉在室温下、优选地在真空下并且在适合于光敏产品的包装中，具有几个月，特别地从6至12个月的保存期限。

67、特别地，事实上，根据本发明的方法获得的大豆粉在其整个保存期限内是化学稳定的，因为它不容易受到由甘油三酯的不饱和脂肪酸通过氧的氧化和脂肪氧合酶的催化作用而引起的初级氧化酸败事件的影响。

68、相对于起始大豆的脂肪氧合酶含量，本文中描述的大豆粉的脂肪氧合酶含量有利地降低了至少75％。

69、特别地，根据本发明的方法获得的大豆粉的平均营养价值在下面示出

70、(表1)：

71、

72、表1：通过根据本发明的方法获得的大豆粉的平均营养价值。

73、有利地，根据本发明的方法获得的大豆粉由于如上限定的其颗粒大小、低水分含量以及可溶性纤维的含量的特性而具有高吸水能力。

74、因此，基于溶解在水性介质中的所述大豆粉的植物性产品的特征是柔软、均匀的质地和令人愉快的口感；而且，所述植物性产品不容易具有大豆典型的轻微苦味，因为以上提及的大豆粉是风味中性的。

75、而且，根据本发明的方法获得的大豆粉有利地是“清洁标签”，即，它仅由呈粉的形式的大豆组成，并且不含任何食品添加剂或防腐剂。

76、因此，这种大豆粉可以方便地用于制备植物性食品，包括例如豆腐、基于水果的产品、饮料、汤、婴儿食品、酸奶、冰淇淋、面食、棒、肉类替代品、小吃、冷冻食品、甜点和烘焙产品。