(57)【要約】【課題】高濃度豆乳の製造方法及びこれを用いて硬度及び弾力性の高い豆腐を製造する方法を提供する。【解決手段】豆を水にふやかす段階と、豆を磨砕して豆汁を製造する段階と、前記豆汁を加熱する段階と、加熱した豆汁をろ過して豆乳とおからを製造する段階と、前記豆乳を、垂直に設置された分離膜を用いた逆浸透ろ過を通して濃縮する段階と、前記の濃縮された豆乳を均質化して凝固させる段階とを含む豆腐の製造方法を構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
豆を水にふやかす段階と、
豆を磨砕して豆汁を製造する段階と
前記豆汁を加熱する段階と、
加熱した豆汁をろ過して豆乳とおからを製造する段階と、
前記豆乳を、該豆乳が下方に流れるように垂直に設置された分離膜を用いた逆浸透ろ過を通して濃縮する段階と、
前記の濃縮された豆乳を均質化して凝固させる段階とを含む豆腐の製造方法。
【請求項２】
前記豆汁の加熱段階では、９５℃ないし１０５℃で１分ないし８分間行うことを特徴とする、請求項１に記載の豆腐の製造方法。
【請求項３】
前記濃縮は、前記逆浸透ろ過とナノろ過とを行うことを特徴とする、請求項１に記載の豆腐の製造方法。
【請求項４】
前記濃縮は、前記逆浸透ろ過をした後でナノろ過をする、又は前記ナノろ過をした後で前記逆浸透ろ過をすることを特徴とする、請求項１に記載の豆腐の製造方法。
【請求項５】
前記濃縮によって豆乳内の１価の陽イオン及び２価の陽イオンが除去されることを特徴とする、請求項１に記載の豆腐の製造方法。
【請求項６】
前記濃縮は、冷却処理をして温度上昇を防止しながら行うことを特徴とする、請求項１に記載の豆腐の製造方法。
【請求項７】
前記濃縮は、固形分含量が１２重量％ないし２５重量％になるように行うことを特徴とする、請求項１に記載の豆腐の製造方法。
【請求項８】
前記濃縮後に残った残余豆乳を吸入し、気液分離して回収する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の豆腐の製造方法。
【請求項９】
前記濃縮時に発生する超純水を用いて分離膜を洗浄する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の豆腐の製造方法。
【請求項１０】
前記の濃縮された豆乳は、真空吸入・回収して均質化させることを特徴とする、請求項１に記載の豆腐の製造方法。
【請求項１１】
前記均質化は、豆乳を加温した後で加圧して行うことを特徴とする、請求項１に記載の豆腐の製造方法。
【請求項１２】
前記均質化は、豆乳を５５℃ないし８５℃で加温した後、１００ｋｇｆ／cm2ないし４００ｋｇｆ／cm2の圧力で加圧して行うことを特徴とする、請求項１に記載の豆腐の製造方法。
【請求項１３】
前記凝固は、均質化した豆乳に凝固剤を添加して行うことを特徴とする、請求項１に記載の豆腐の製造方法。
【請求項１４】
前記凝固は、均質化した豆乳に凝固剤及びトランスグルタミナーゼを添加して行うことを特徴とする、請求項１に記載の豆腐の製造方法。
【請求項１５】
前記凝固は５５℃ないし８５℃で行われることを特徴とする、請求項１に記載の豆腐の製造方法。
【請求項１６】
豆を水にふやかす段階と、
豆を磨砕して豆汁を製造する段階と、
前記豆汁を加熱する段階と、
加熱した豆汁をろ過して豆乳とおからを製造する段階と、
前記豆乳を、該豆乳が下方に流れるように垂直に設置された分離膜を用いたろ過によって濃縮する段階と、
前記の濃縮された豆乳を均質化して凝固させる段階とを含む豆腐の硬度及び弾力性を増大させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高濃度豆乳を用いた硬度及び弾力性が増大した豆腐及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
豆腐は、豆を用いた代表的な大豆加工食品であって、一般豆腐、ソフト豆腐、おぼろ豆腐、油揚げなどの多様な種類が製造されている。このような豆腐製品のほとんどは、今まで大豆自体のみを用いて製造されていたが、最近、国民の所得水準の向上に伴って健康に対する関心が高まるにつれ、以前とは異なり、栄養的及び嗜好的機能のみならず、焼き食用、生食用、煮物用などの多様な特徴を有する豆腐製品に対する需要が増大している。
【０００３】
豆腐は、植物性食品の中でもタンパク質を多く含有している食品の一つであり、タンパク質を構成するアミノ酸の組成が肉類や魚類などの動物性タンパク質と類似し、穀類を主とする食生活で不足しがちなリシンなどの必須アミノ酸を多く含有しており、消化吸収率の高い良質の高タンパク質食品の一つである。
【０００４】
本発明者らは、硬度が高くかつ弾力を有すると共に、官能評価に優れた豆腐の製造方法を研究する間、豆乳を特定の方法で濃縮して均質化する場合、硬度が高くなると共に弾力性及び官能性能の高い豆腐を製造できることを確認し、本発明を完成するに至った。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、高濃度豆乳の製造方法及びこれを用いて硬度及び弾力性の高い豆腐を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明は、逆浸透ろ過及びナノろ過を用いて豆乳を濃縮し、高温高圧処理で豆乳を均質化する段階を含む豆腐の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の方法で製造した豆腐は、硬度及び弾力性が高いと共に、官能性能にも優れるという特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の豆腐を製造する装置の構成を示す模式図である。
【図２】実施例１及び比較例１の豆腐の硬度を示すグラフである。
【図３】実施例２及び比較例２の豆乳の凝固時間を示すグラフである。
【図４】実施例２及び比較例３の豆腐の弾力性及び硬度偏差を示すグラフである。
【図５】実施例１及び比較例４の豆腐の官能評価結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、豆を水にふやかす段階と、豆を磨砕して豆汁を製造する段階と、前記豆汁を加熱する段階と、加熱した豆汁をろ過して豆乳とおからを製造する段階と、前記豆乳を、垂直に設置された分離膜を用いた逆浸透ろ過を通して濃縮する段階と、前記の濃縮された豆乳を均質化して凝固させる段階とを含む豆腐の製造方法に関する。
【００１０】
また、本発明は、前記方法で製造した豆腐に関する。
【００１１】
また、本発明は、豆を水にふやかす段階と、豆を磨砕して豆汁を製造する段階と、前記豆汁を加熱する段階と、加熱した豆汁をろ過して豆乳とおからを製造する段階と、前記豆乳を、垂直に設置された分離膜を用いたろ過を通して濃縮する段階と、前記の濃縮された豆乳を均質化して凝固させる段階とを含む豆腐の硬度及び弾力性を増大させる方法に関する。
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
（豆）
本発明の豆は、豆腐の製造に一般的に使用されるものであればよく、特別に制限されるものではない。一般に、本発明の豆は大豆でよい。本発明の豆は、５時間ないし３０時間にわたってふやかして豆腐の製造に使用される。豆のふやかし時間が５時間未満である場合は、豆が十分にふやかされないので豆が十分に柔らかくならず、磨砕過程を円滑にできず、一方、豆のふやかし時間が３０時間を超える場合は豆が変質する可能性が高い。
【００１４】
（豆汁の製造段階）
本発明の豆汁製造段階は、特別に制限されるものではなく、石臼、機械式粉砕機、電気式粉砕機などを使用して豆を一定の割合で加えながら適宜磨砕して行うことができる。このとき、消泡剤を添加して磨砕することによって、後に発生する豆乳の泡を防止することができる。
【００１５】
（豆汁の加熱段階）
磨砕を通して製造された豆汁は、９５℃ないし１０５℃で１分ないし８分間加熱する。これによって、一部のタンパク質の変性が誘導され、豆汁はおからと豆乳に分離される。このとき、加熱した豆汁を減圧管に通過させると、後で発生する豆乳の泡を防止することができる。
【００１６】
前記豆汁の加熱温度が９５℃未満であるか、加熱時間が１分未満である場合、豆のタンパク質が十分に変性を起こさないので、豆乳抽出収率が減少し、凝固工程が不安定になる。
【００１７】
（豆乳及びおからの製造段階）
加熱された豆汁をろ過し、豆乳及びおからを製造する。前記ろ過は、通常の方法で行うことができ、特別に制限されるものではない。
【００１８】
（豆乳の濃縮段階）
前記豆乳は、逆浸透ろ過をして濃縮することができる。また、逆浸透ろ過とナノろ過とをして濃縮することができる。この濃縮は、逆浸透ろ過をした後でナノろ過をする、又はナノろ過をした後で逆浸透ろ過をすることができる。但し、ナノろ過をした後で逆浸透ろ過をする、すなわち前記豆乳の製造段階で得られた豆乳と直接接触する面に相対的に空隙直径の大きいナノろ過膜を配置し、その後側（下流側）に逆浸透分離膜を前記ナノろ過膜と面するように配置することが、運転寿命及び膜分離の効率性の面で望ましい（図１）。
【００１９】
本発明のろ過は、加熱処理を用いず分離膜のみを用いて行う。豆乳を加熱して濃縮する場合、低分子の揮発性香気成分が水分と共に除去されるので官能性能が低下する。
【００２０】
前記ナノろ過により、高濃度、すなわち、高濃縮豆乳を製造することができる。前記豆乳は、固形分含量が１２重量％ないし２５重量％で、望ましくは１６重量％ないし２５重量％である。参考までに、ＵＦろ過膜（Ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ）やＲ／Ｏろ過膜（Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｏｓｍｏｓｉｓ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ）を用いる場合は、濃縮時間と洗浄時間が長いので、濃縮過程中に豆乳が腐ってしまい、固形分１６％以上の高濃度豆乳を製造しにくい。したがって、新鮮な高濃縮豆乳の製造にはナノろ過が効果的である。
【００２１】
また、ナノろ過をすることによって、豆乳内に存在するＮａ＋、Ｋ＋、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋のような１価及び２価の陽イオンをナノフィルターが選択的に除去し、凝固工程時に凝固剤と豆乳内のタンパク質との間の結合力が強化され、豆腐の硬度が上昇するようになる。これは、このような１価の陽イオン及び２価の陽イオンが、凝固剤の投入時に豆乳内のタンパク質と競合的に作用し、凝固力を阻害させるためである。
【００２２】
前記逆浸透ろ過は、逆浸透分離膜を、豆乳が下方に流れるように垂直に設置して行う。分離膜を垂直に設置することによって、濃縮が完了すると液体が自然に下部に集まる現象を用いて分離膜中の残余濃縮豆乳を装置の下部に集め、濃縮液を貯蔵するタンクの前で真空吸入し、分離膜、循環ポンプ、配管の内部に残っている濃縮液を全て回収可能にする。これによって、濃縮液生産ロスが減少し、洗浄時間が短縮される。また、高濃度の濃縮液が濃縮管内に残留して生じる生産収率の低下を防止できるようになる。
【００２３】
本発明の濃縮は５℃ないし１５℃で行うことが望ましい。しかし、濃縮時に循環ポンプの温度上昇によって豆乳の温度が上昇するので、循環ラインの温度上昇を防止する冷却器を使用して冷却処理をし、前記温度範囲を維持することによって分離膜の損傷を予防し、豆乳の品質を維持することが望ましい。
【００２４】
（豆乳の均質化段階）
前記の濃縮された豆乳は、真空吸入・回収して均質化させる。前記均質化は、豆乳を５５℃ないし８５℃で加温した後、１００ｋｇｆ／cm2ないし４００ｋｇｆ／cm2の圧力で加圧して行うことが望ましい。
【００２５】
（豆乳の凝固段階）
均質化された豆乳は、５５℃ないし８５℃で豆乳１００重量部に対して凝固剤０．１重量部ないし１．５重量部と混合して凝固させる。前記凝固剤は、一般に使用される凝固剤であればよく、特別に制限されるものではない。例えば、前記凝固剤としては、反応が速く進められる塩化マグネシウム、官能的味・品質は塩化マグネシウムに比べて劣るが、反応速度が遅くて凝固させるのに適した硫酸カルシウム、ＧＤＬ及び複合凝固剤、塩化マグネシウムの速い反応を緩和させ、香ばしい味を強化させたミルキーマグネシウム、天日塩天然凝固剤などを使用することができる。
【００２６】
このとき、凝固剤と共に弾力性を向上させるための酵素製剤であるトランスグルタミナーゼを豆乳１００重量部に対して０．１重量部ないし０．６重量部添加し、これらを連続型インラインせん断ミキサーで混合した後で成形すると、豆腐を直ぐ収得できるだけでなく、豆乳自体が超高濃度であることから、収得された豆腐の強度及び弾力が従来の豆腐に比べて遥かに高く、大豆の濃い味を具現することができる。
【００２７】
（分離膜の洗浄）
膜分離を用いた濃縮工程を進めるにつれて、分離膜の表面にスラッジが蓄積される現象が発生する。このようなスラッジは、豆乳などの流体からの低分子物質或いは溶媒の排出を妨害し、結果的に豆乳の濃縮を阻害する。
【００２８】
したがって、適切な周期で、すなわち、循環ポンプの圧力が限界値まで上昇すると、溶媒の排出は不可能であるので濃縮が行われず、このときは、豆乳を循環して濃縮する工程を中断し、分離膜を自動的に洗浄する。このとき、前記濃縮段階で発生する超純水を用いて分離膜を洗浄する。前記超純水を用いる場合、洗浄時間が短縮され、分離膜使用時間が増大するだけでなく、廃水を減少させることができ、環境にやさしいプロセス構築が可能である。
【００２９】
また、超純水は、一般に分離膜の洗浄に使用される一般地下水や上水道とは異なり、分離膜に接着しているイオンまで洗浄可能である。
【００３０】
（硬度が増大した豆腐）
本発明の製造方法によって製造された豆腐は、硬度及び弾力性が増大するという特徴を有する。本発明の豆腐は、最大荷重（Ｍａｘ．ｇ）３８０ｇ以上の硬度を有することが望ましく、より望ましくは最大荷重４００ｇ以上の硬度を有する。
【実施例】
【００３１】
本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述している各実施例を参照すれば明確になるだろう。しかし、本発明は、以下で開示する各実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現可能である。ただし、本実施例は、本発明の開示を完全にし、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであって、本発明は請求項の範疇によって定義されるものに過ぎない。
【００３２】
（材料及び方法）
大豆は、市中で購入したものを使用した（デウォン、慶尚北道２０１１年産）。豆腐の硬度測定は、物性測定機械（ＲＨＥＯ  Ｍｅｔｅｒ、ＳＵＮ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｃｏ．Ｌｔｄ，ＪＡＰＡＮ）を用いて硬度（Ｍａｘ．ｇ：豆腐カードが形成した最大荷重値）を測定することによって行った。一方、粘度はＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ  Ｍｏｄｅｌ  ＤＶ―ＩＩ＋  ＵＳＡを用いて測定し、ｐＨはＴｉｔｒｏ  Ｌｉｎｅ  ｅａｓｙ  Ｇｅｒｍａｎｙを用いて測定し、色度はＫｏｎｉｃａ  Ｍｉｎｏｌｔａ  Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ  ＣＭ―３５００ｄ  Ｊａｐａｎを用いて測定した。
【００３３】
＜実施例１＞
大豆を水に２０時間ふやかし、電気式粉砕機を用いて粉砕して豆汁を収得した。このとき、少量の消泡剤を添加して豆汁の泡を除去した。前記豆汁を９６℃で６分間加熱しておからと豆乳に分離した。前記豆乳をナノろ過膜に通過させてナノろ過を行い、ナノろ過膜を通過した豆乳を、分離膜が垂直に設置された逆浸透機に通過させた。このようにナノろ過及び逆浸透ろ過を用いて濃縮を行い、最終濃度が１５％  ｂｘ（糖度基準）である豆乳を収得した。その後、豆乳を６５℃で加熱した後、２５０ｋｇｆ／cm2で高圧均質処理をし、均質化された豆乳１００重量部に対してトランスグルタミナーゼ０．３重量部及びＧＤＬ（グルコノ―δ―ラクトン）０．３重量部を添加し、６５℃の水浴槽で熱熟成することによって凝固させて豆腐を製造した。
【００３４】
＜実施例２＞
大豆を水に２０時間にわたってふやかし、電気式粉砕機を用いて粉砕して豆汁を収得した。このとき、少量の消泡剤を添加して豆汁の泡を除去した。前記豆汁を９６℃で６分間加熱しておからと豆乳に分離した。前記豆乳をナノろ過膜に通過させてナノろ過を行い、ナノろ過膜を通過した豆乳を、分離膜が垂直に設置された逆浸透機に通過させた。このようにナノろ過及び逆浸透ろ過を用いて濃縮を行い、最終濃度が１５％  ｂｘ（糖度基準）である豆乳を収得した。その後、豆乳を６５℃で加熱した後、２５０ｋｇｆ／cm2で高圧均質処理し、均質化された豆乳を製造した。
【００３５】
＜比較例１＞
ナノろ過を行わない点を除いては、実施例１と同一の方法で豆腐を製造した。
【００３６】
＜比較例２＞
ナノろ過を行わない点を除いては、実施例２と同一の方法で豆乳を製造した。
【００３７】
＜比較例３＞
高圧均質処理をしない点を除いては、実施例２と同一の方法で豆乳を製造した。
【００３８】
＜比較例４＞
ナノろ過の代わりに限外ろ過を行った点を除いては、実施例１と同一の方法で豆腐を製造した。
【００３９】
＜実験例１＞
実施例１及び比較例１の豆腐をそれぞれ冷却槽で冷却した後（品温７℃）、物性測定機械を用いて硬度（Ｍａｘ．ｇ：豆腐カードが示した最大荷重値）を測定した。
【００４０】
その結果、実施例１の硬度は最大荷重４０６ｇと確認され（図２（Ａ））、比較例１の硬度は最大荷重３７５ｇと確認された（図２（Ｂ））。したがって、実施例１の豆腐の場合、比較例１の豆腐に比べて硬度が約１０％増大したことが確認された。
【００４１】
＜実験例２＞
実施例２及び比較例２の豆乳１Ｌをそれぞれビーカーに入れ、温水槽で８０℃まで加温した。豆乳１００重量部に対して硬豆腐の製造に一般に使用される油脂分散型凝固剤（塩化マグネシウム）０．８重量部を添加し、これらをホモミキサーを使用して混合した。そして、混合が完了した時点から豆腐カードが完全に形成されるまでの時間を測定した。このとき、カードが完全に形成されるまでとは、“豆乳が完全に固相になったとき”を意味し、これは、スプーンを用いて豆乳をすくったとき、豆乳に流動性のない固相が形成される時間までを意味する。
【００４２】
その結果、実施例２の豆乳は、２５秒後に豆腐が完全に固相になったが（図３（Ａ））、比較例２の豆乳の場合、凝固まで１１秒しかかからなかった（図３（Ｂ））。そのため、ナノろ過を通して豆乳の凝固速度が減少し、関数率の高い弾力のあるカードが形成されることによって、豆腐が、弾力性があり且つ硬くなることを確認することができた。
【００４３】
＜実験例３＞
実施例２及び比較例３の豆乳に対して粘度、ｐＨ、凝固反応時間及び色度を測定した。前記凝固反応時間は、凝固剤と豆乳が一定温度で反応して豆腐カードが形成される時間を意味し、反応時間が非常に短い場合、カードのサイズが小さく、弾力性が低下し、物性品質が良好でない豆腐を生産するので、可能な限り適正な凝固剤濃度内では反応時間が長い方が、高い硬度（最大荷重値）を有しつつ、柔軟性を有し且つ弾力のある豆腐を製造するのに望ましい。本明細書では、前記凝固反応時間を平均的且つ相対的な凝固反応時間で示し、豆乳に凝固剤として塩化マグネシウム、硫酸カルシウム、ＧＤＬ．複合凝固剤、ミルキーマグネシウム、天日塩天然凝固剤をそれぞれ適正量ずつ混合し、実験例２のように凝固時間を測定した後、各凝固剤別に凝固時間を比較して確認した。
【００４４】
その結果、実施例２の豆乳の粘度が比較例３の豆乳の粘度に比べて遥かに低いことが示され、高圧均質処理を通して豆乳の粘度が低くなることが確認された（表１）。また、凝固剤の種類に応じて微差があるが、比較例３の豆乳に比べると、高圧均質処理を経た実施例２の豆乳の凝固反応時間が約２．２倍ないし約４倍長いことが確認された。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
＜実験例４＞
実施例２及び比較例３の豆乳１００重量部に対してそれぞれトランスグルタミナーゼ０．３重量部及びＧＤＬ（グルコノ―δ―ラクトン）０．３重量部を添加し、６５℃の水浴槽で熱熟成することによって凝固させて豆腐を製造した。そして、前記豆腐に対して硬度及び弾力性を測定した。
【００４７】
その結果、実施例２の豆腐の場合、比較例３の豆腐に比べて弾力性が高く、豆腐内の硬度偏差が少ないことが確認された（図４:（Ａ）比較例３、（Ｂ）実施例２）。これは、豆乳の高圧均質処理によって凝固に関与するタンパク質と脂肪が再配列されることによって、凝固反応が安定的に起きて硬度偏差が減少し、脂肪球の粒子が小さくなり、柔軟性を有し且つ弾力的になったと見なされる。
【００４８】
＜実験例５＞
実施例１及び比較例４の豆腐を用いて官能評価をした。官能評価は、１９歳ないし５２歳の男女３０人を対象にして９点尺度法に従って行った。
その結果、香ばしさの程度、煮豆の香味、生豆の生臭い香味及び異味／異臭は、実施例１及び比較例４において有意な差がなかった。しかし、実施例１の豆腐の場合は、甘味、弾力性、硬さの程度及び組織の均一の程度において比較例４に比べて遥かに良い評価が出た（図5（Ａ）比較例４、（Ｂ）実施例１）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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