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零废水豆腐加工工艺 处理豆腐加工废水

发布时间:2019-10-30 17:12:07  中国污水处理工程网

大豆是豆科植物中最富有营养而又易于消化的食物,在我国利用大豆制作豆腐的历史已有2000多年。传统豆腐制作中产生大量的废水和废渣,浪费资源且污染环境。豆腐渣具有高纤维、高蛋白、低脂肪、低还原糖、高钾低钠、钙镁含量较高的特点,营养价值较高富含豆渣的的豆腐虽营养丰富,但若加工不当会造成口感粗糙、硬度、弹性不适等问题。本研究采用脱皮大豆、经制浆、纳米超高压均质、加入复合凝固剂等工艺加工无废渣、无废水豆腐,可避免豆腐加工过程中产生废水、废渣,提供富含膳食纤维的豆腐,同时改善含渣豆腐的口感,提高大豆利用率,为豆腐产业的发展提供理论依据。

1材料与方法
1.1材料
葡萄糖酸内酯、石膏均为食品级;东北大豆、盒装内酯豆腐购于沃尔玛超市。
1.2试验仪器
TAXTplus物性测试仪:英国SMS公司;DTF一300型多功能脱皮分离机:江西永丰县开吉机械厂;JCT—DFJ35型果蔬彩色豆腐机:上海超通食品包装机械制造有限公司;M一80胶体磨:廊坊通用机械厂;DK一98一IIA数显恒温水浴锅:天津泰斯特仪器有限公司;AH100D纳米超高压均质机:加拿大。
1.3方法
1.3.1无废渣、无废水豆腐制作工艺
1.3.1.1豆浆制备
选取无霉变、无虫蛀、籽粒饱满的大豆,去除杂质,利用脱皮机除去大豆外皮。浸泡水温为6O℃,泡豆用水为干豆重量的2-3倍~2.5倍,浸泡1h~1.5h,按不同料水比经胶体磨磨2遍一3遍后,用豆腐机煮浆(蒸汽煮浆),重复煮沸2次一一3次阁。
1.3.1.2超高压纳米均质
由于豆浆中含有豆渣,采用纳米超高压均质机进行均质,豆渣颗粒更小,有利于豆腐凝固,有利于人体消化吸收。均质温度8O℃左右,通过实验选择合适均质压力。
1.3.1-3凝固成型
将均质后的豆浆冷至30℃以下,加入复合凝固剂,充分混匀。放人恒温水浴90clC保温30min,冷却至室温凝固成型。
1.3.2试验设计
按纳米均质压力、料水比、复合凝固剂、添加量进行单因素试验,在单因素试验的基础上进行正交试验,以物性仪测定豆腐弹性为考核指标,找出最佳组合,优化制作工艺。
l.3.3无废渣、无废水豆腐物性指标测定
弹性表示变形样品在去除变形力后恢复到变形前的条件下的高度或体积比率,是豆腐感观和适口性的一个重要指标,弹性强表明豆腐蛋白质的交联程度高有很好的成型稳定性。弹性与豆腐外观形状、纹理结构、弹柔性、总评分呈显著或极显著正相关。
试验中以物性指标中的弹性为考察因素,将凝固成型的豆腐进行弹性测定。测定结果与市售内酯豆腐弹性测值(设为标准值)进行比较,以接近标准值为宜(市售内酯豆腐弹性测试值为0.955)。
物性仪TAxTplus(英国),运行模式:TextureProfileAnalysis(TPA);探头:圆柱型(P/36R);时间:5S;测前速度:2.00mm/s;测试速度:1.00mm/s;测后速度:1.00mm/s;冲压深度:1O.00mm;触发类型:自动;触发力:5.0g;数据采集速率:200pps;检测温度为室温。

2 结果与分析
2.1 单 因素试验
2 .1.1 纳米均质压力对无废渣 、无废水豆腐弹性的影响
按料水比1:6(g/mL)制备豆浆,各取200mL豆浆分别加入0-3%凝固剂(内酯:石膏=1:1),选择均质压力分别为50、55、60、65、70MPa,对豆浆进行均质,实验结果见图l。

 
由图1可知,豆腐弹性随均质压力增加而上升,在65MPa后上升趋势减缓,而在均质压力为65MPa时,豆腐的弹性值与盒装内酯豆腐弹性值(0.955)最接近。
2.1.2料水比对无废渣、无废水豆腐弹性的影响分别以料水比为1:4、1:5、1:6、1:7、1:8(g/mE)的比例制备豆浆,均质压力为65MPa,各取200mL豆浆再分别加入0.3%凝固剂(内酯:石膏=1:1),实验结果见图2。

 

由图2可知,豆腐弹性先随料水比增加而增加,在料水比1:6(g/mL)时,弹性最大,之后随料水比增大而减小。原因是在料水比较低时,豆浆中固形物较高,豆腐中蛋白质的交联程度高,形成的豆腐较硬,弹性较小,而在料水比较高时,豆浆中固形物较低,形成的豆腐较软,弹性也较小。在料水比1:6(g/mL)时,豆腐的弹性值与盒装内酯豆腐弹性值(0.955)最接近。

2.1.3凝固剂添加量
对无废渣、无废水豆腐弹性的影响按料水比1:6(咖L)制备豆浆,均质压力为65MPa,分别取200mL豆浆各加入0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%凝固剂(内酯:石膏=l:1),实验结果见图3。
 

由图3可知,豆腐弹性先随凝固剂用量增加有一定的提高,在凝固剂用量为0.35%后弹性下降明显,是因为随凝固剂用量增加其豆腐硬度也在增加,导致弹性较小。在凝固剂用量为0-3%和0.35%时,豆腐的弹性值与盒装内酯豆腐弹性值(O.955)相近。2.1.4凝固剂比例对无废渣、无废水豆腐弹性的影响按料水比1:6(g/mL)制备豆浆,均质压力为65MPa,分别取200mL豆浆按0.3%各加入不同比例凝固剂(凝固剂中内酯:石膏分别为3:2、2:1、1:1、1:2、1:3),实验结果见图4。
 

由图4可知,豆腐弹性在内酯:石膏为3:1、2:1时较高,与市售内酯豆腐弹性值相差较大,而在1:2时与市售内酯豆腐弹性值相近。2.2正交试验根据单因素试验确定正交试验因素水平见表1,

 
正交试验设计及结果见表2。
 

由表2可看出,3个变量因素中,因素A凝固剂比例的极差0.026最大,这说明因素A的水平改变时对试验指标的影响最大,因此因素A是要考虑的主要因素。因素D均质压力的极差为0.025,次于因素A,因素B凝固剂添加量的极差为0.023,次于因素D,因素c料水比的极差为0.018低于因素A、D、B,说明它的水平改变时对试验指标的影响最小,因此从表2中的极差分析可知,影响无废渣、无废水豆腐弹性因素的主次顺序依次为:A凝固剂比例>D均质压力>B凝固剂添加量>C料水比;由表2可看出,在实验4即A2Bc:D,条件下,其制作的豆腐弹性值与标准值最接近,因此最优组合为ABcD,,即无废渣、无废水豆腐优化工艺为:均质压力为70MPa,复合凝固剂比例1:2,凝固剂添加量03%,料水比1:6(mL),豆腐弹性值为0.929。

3结论
以弹性为考察指标,以市售盒装内酯豆腐弹性测值为标准,通过单因素与正交试验,确定无废渣、无废水豆腐优化工艺为:纳米均质压力70MPa,料水比1:6(g/mL),复合凝固剂中内酯与石膏比例为1:2,复合凝固剂用量为0_3%,豆腐弹性值为0.929。
利用本优化工艺不仅可制得富含膳食纤维豆腐,丰富市场豆腐品种,而且避免了废水、废渣排放,有利于环境保护,避免资源浪费,提高豆腐加工企业的经济效益。

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