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1、(10)申请公布号 CN 102334559 A(43)申请公布日 2012.02.01CN102334559A*CN102334559A*(21)申请号 201110199864.7(22)申请日 2011.07.18A23C 20/02(2006.01)G01R 27/22(2006.01)(71)申请人西北农林科技大学地址 712100 陕西省杨凌西北农林科技大学北校区机电学院16#(72)发明人李星恕 熊秀芳 郭红利 张军昌侯俊才(54) 发明名称一种能实时监控凝固状态的豆腐通电加热制造方法(57) 摘要本发明公开了一种能实时监控凝固状态的豆腐通电加热制造方法，在豆腐的制造过程中，利用
2、通电加热可以精确控制加工温度；在凝固过程中，利用阻抗仪可以实时检测凝固槽内豆腐的体积电阻率，根据体积电阻率的变化判断豆腐的凝固终点，保证不同批次生产的豆腐品质均匀，还可以实时监控豆腐品质的变化，根据不同人群的嗜好加工出不同品质的豆腐。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页CN 102334566 A 1/1页21.一种基于通电加热的豆腐制造方法，其特征在于，把冷豆浆和凝固剂的混合溶液注入凝固槽中，通过豆腐凝固槽中放置的两块平行平板电极接通交流电源，利用豆浆自身阻抗产生的热量来加热豆浆从而使其凝固成豆腐；在豆
3、腐的凝固过程中，PC机控制交流电源的通断以保持凝固槽内温度；PC机间隔一定时间控制高速开关切断通电加热电路，接通阻抗测量仪与加热槽，通过通电加热电极测量凝固槽内豆浆的体积电阻率，根据体积电阻率的变化，实时监控豆腐的凝固状态。权 利 要 求 书CN 102334559 ACN 102334566 A 1/3页3一种能实时监控凝固状态的豆腐通电加热制造方法技术领域0001 本发明涉及一种能实时监控凝固状态的豆腐通电加热制造方法，属于食品工业技术领域，具体涉及一种以蛋白质凝固为基础的豆腐类食品制造方法。背景技术0002 豆腐是我国的传统食品之一，由于其蛋白质含量高，胆固醇含量极少，饱和脂肪酸含量低而
4、越来越受欧美等西方国家民众的青睐。但是无论是传统的手工作坊式生产，还是现在的自动生产线，都是采用直接加热方式或输入水蒸气来加热豆浆，这样会导致豆浆受热不均和豆浆稀释，从而影响豆腐品质。因此，有必要找到一种能均匀加热豆浆的方法。通电加热(Ohmic heating)利用食品的内部电阻产生的焦耳热来加热食品，从而使食品内部温度分布更加均匀。同时通电加热技术具有升温速率可控、加热均匀、能精确控制加热温度，卫生安全等特点，被认为利用通电加热制造豆腐就具有得天独厚的优势。0003 现在豆腐生产中主要依靠人的经验来判断豆腐凝固过程的终点，或者是现场提取样品的方法来判断凝固过程中豆腐品质的变化，不能实时监控
5、凝固过程中豆腐品质的变化。因此，找到一种简单、快速、能实时监控豆腐凝固过程及其品质变化的新技术非常必要。发明内容0004 本发明是鉴于上述的现有问题而做出的发明，其目的在于提供了一种基于通电加热的豆腐制造方法，把冷豆浆和凝固剂的混合溶液注入凝固槽6中，通过豆腐凝固槽中放置的两块平行平板电极5接通交流电源2，利用豆浆自身阻抗产生的热量来加热豆浆从而使其凝固成豆腐。在豆腐的凝固过程中，PC机1控制交流电源2的通断以保持凝固槽6内温度；PC机1间隔一定时间(10s)控制高速开关4切断通电加热电路，接通阻抗测量仪3与加热槽，通过通电加热电极测量凝固槽内豆浆的体积电阻率，根据体积电阻率的变化，实时监控豆
6、腐的凝固状态，对食品卫生管理和品质管理提供了一种有效地手段。同时也是一种能够容易、在线无损检测豆腐凝固状态的装置。0005 本专利提出的凝固剂包括所谓的石膏、GDL、盐卤等常用的豆腐凝固剂。0006 以上的电特性测量方法，在豆腐的凝固过程中也可以实时检测出体积电阻率的变化，评价豆腐的凝固状态，有效地判断豆腐凝固的终点，停止加热过程，也可以作为豆腐凝固状态评价装置。0007 除了体积电阻率的测量以外，其他的电特性的测量，例如电阻抗、容抗、电导率等的测量也可以作为评价凝胶食品的凝固状态评价方法。0008 这是一种以实时检测物料的电特性为特点的，针对具有液-固转变特性的物料的食品制造方法，能够实时预
7、测食品机械特性。0009 本专利提出了一种通电加热和电特性测量分时系统，使通电电极和测量电极合二为一，可以减小装备体积及重量，降低装备成本，有广阔的应用前景。说 明 书CN 102334559 ACN 102334566 A 2/3页4附图说明0010 图1为本发明实时监控凝固状态的豆腐通电加热系统；0011 图2为不同凝固温度时豆浆的体积电阻率；0012 图3为不同凝固温度时豆浆的体积电阻率的变化，沿纵轴自上而下依次是75、80、85；0013 图4为各个温度下凝固过程中豆腐断裂应力的变化；0014 图5为各个温度下凝固过程中豆腐断裂应力和体积电阻率变化的关系；具体实施方式0015 以下结合
8、具体实施例，对本发明进行详细说明。0016 一种能实时监控凝固状态的豆腐通电加热制造方法，如图1所示，将精选大豆清洗干净后，在水中浸泡，然后将泡涨的大豆粉碎，使用细纱布将豆渣和生豆浆分离，把生豆浆和凝固剂的混合溶液(上述浸泡、粉碎、分离生豆浆等操作，均为常规技术，在此不作赘述)注入凝固槽6中，通过豆腐凝固槽中放置的两块平行平板电极5接通交流电源2，利用豆浆自身阻抗产生的热量来加热豆浆从而使其凝固成豆腐。在豆腐的凝固过程中，PC机1控制交流电源2的通断以保持凝固槽6内温度；PC机1间隔一定时间(例如10s)控制高速开关4切断通电加热电路，接通阻抗测量仪3与加热槽，通过通电加热电极测量凝固槽内豆浆
9、的体积电阻率，根据体积电阻率的变化，实时监控豆腐的凝固状态；0017 也可以加热生豆浆至95摄氏度并保持5分钟，先使其成为可食用的豆浆，然后再和凝固剂(例如盐卤等常规凝固剂)混合注入凝固容器中，再通电加热凝固成豆腐。0018 为了便于说明凝固过程中豆腐体积电阻率和豆腐机械特性的相关关系，实验条件设定为：首先利用实验系统把豆浆加热到某一设定温度，然后加入凝固剂并搅拌均匀，保持这个温度使豆浆凝固，凝固剂的加入时刻就定义为初始时刻。图2显示的是凝固温度不同时豆浆的体积电阻率随凝固时间的变化情况。由于受温度影响，各个温度下的体积电阻率的绝对值相差很大，无法直接比较，故采用体积电阻率的变化率来判断各个温
10、度下豆腐凝固的终点，体积电阻率的变化率定义为其中是体积电阻率变化率，i为凝固过程中不同时刻的体积电阻率，0为初始时刻的体积电阻率。体积电阻率变化率随凝固时间的变化如图3所示，由此可以判断不同温度时豆腐凝固过程的终点：85摄氏度时20分钟时豆腐凝固结束(体积电阻率不再变化)；80摄氏度时35分钟时凝固结束(体积电阻率不再变化)；75摄氏度时60分钟时间内一直在凝固(体积电阻率持续变化)。0019 为了测定通电加热凝固过程中豆腐品质的变化，利用流变仪测定了不同温度不同凝固时间时的豆腐的破坏应力。豆腐样品的取样方法是：首先把豆浆加热到某一设定温度，然后加入凝固剂并搅拌均匀，保持这个温度使豆浆凝固，分
11、别凝固2、5、10、20、30、40、50、60分钟后，小心取出豆腐并迅速冷却到室温，用取样器取样得到直径为30mm，高20mm的样品，放在流变仪工作台上，用直径8mm的压头进行压缩实验，压缩速度为60mm/min，得到不同凝固时间的豆腐的破坏应力，见图4。每个数据点是三次测量的平均值。由图4可以看出，在不同凝固温度下，破坏应力开始随着凝固时间的推移增加很快，然后慢慢地达到一个稳定值，其变化趋势和体积电阻率变化率的趋势(见图3)相似。在凝固过程不同时刻，破坏应说 明 书CN 102334559 ACN 102334566 A 3/3页5力随着凝固温度的增加而增大。0020 可以得到凝固过程中凝
12、固温度不同时豆腐破坏应力和体积电阻率变化率之间的关系，见图5。由图5可以看出，在不同凝固温度下，凝固过程中豆腐的破坏应力和体积电阻率的变化成良好的线性关系(75摄氏度时相关系数R20.97，80摄氏度时相关系数R20.96，85摄氏度时相关系数R20.95)，因此只要对凝固过程中豆腐的体积电阻率实时测量，就能够实时监控豆腐品质的变化。0021 应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。说 明 书CN 102334559 ACN 102334566 A 1/3页6图1图2说 明 书 附 图CN 102334559 ACN 102334566 A 2/3页7图3图4说 明 书 附 图CN 102334559 ACN 102334566 A 3/3页8图5说 明 书 附 图CN 102334559 A
