本發(fā)明屬于農(nóng)產(chǎn)品加工領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種豆渣干燥工藝。

背景技術(shù)：

豆渣是用大豆加工豆?jié){(豆奶)、豆腐、豆乳等過程中進(jìn)行漿液分離時(shí)得到的副產(chǎn)物。隨著生活水平的提高，大豆加工量的急劇增加導(dǎo)致豆渣產(chǎn)量的上升。然而由于較差的口感，豆渣過去更多用作動(dòng)物飼料，沒有得到充分利用，其實(shí)它的營養(yǎng)十分豐富。研究表明，豆渣中蛋白質(zhì)占20-30％，粗脂肪占9-20％，碳水化合物含量大于>50％(膳食纖維含量占9-20％)，及多種維生素和礦物質(zhì)，還含有大豆異黃酮、大豆皂苷、植酸等功能性物質(zhì)，是一種較理想的天然膳食纖維源。如不及時(shí)利用，豆渣易腐敗，造成環(huán)境污染問題。因此合理利用豆渣，不僅有利于提高大豆附加值，還有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

豆渣由于較高的含水率和蛋白質(zhì)含量，很容易腐敗變質(zhì)，滋生微生物，不易儲(chǔ)存，這也極大地限制了豆渣的運(yùn)輸和進(jìn)一步利用。豆渣中的抗?fàn)I養(yǎng)因子(胰蛋白酶抑制劑、植酸、皂苷、單寧等)影響動(dòng)物對(duì)大豆?fàn)I養(yǎng)的利用,而且危害動(dòng)物健康。通過干燥降低豆渣的水分含量和抗?fàn)I養(yǎng)因子含量可實(shí)現(xiàn)長期儲(chǔ)存和充分利用的目的。

目前豆渣的干燥工藝有熱風(fēng)干燥、真空微波干燥、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥和高壓電場干燥等。熱風(fēng)干燥是傳統(tǒng)干燥方式，具有設(shè)備簡單、投資少、物料易裝卸等特點(diǎn)，然而干燥時(shí)間較長，且豆渣干燥不均勻，抗?fàn)I養(yǎng)因子降解效果不佳。微波干燥采用微波加熱原理，干燥速率較快，有效去除抗?fàn)I養(yǎng)因子，但設(shè)備采用密閉腔體，不利于工業(yè)大規(guī)模應(yīng)用，且設(shè)備投資高耗能大。旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥采用高溫瞬時(shí)干燥技術(shù)，干燥速率極快，但對(duì)豆渣色澤影響大，營養(yǎng)物質(zhì)被破壞。高壓電場干燥能耗大，設(shè)備投資高且復(fù)雜，尚處于研究階段。

因此，本領(lǐng)域仍然需要一種能在較短時(shí)間內(nèi)干燥豆渣的工藝，且采用該工藝干燥獲得的豆渣色澤接近鮮豆渣，抗?fàn)I養(yǎng)因子去除效果明顯，營養(yǎng)物質(zhì)不被破壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種豆渣的干燥方法。

本發(fā)明的豆渣干燥方法包括采用射流沖擊干燥技術(shù)干燥豆渣，其中，干燥溫度為50～80℃，出風(fēng)速率為1.0～2.5m/s。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述方法包括：

(1)設(shè)置干燥設(shè)備參數(shù)，使設(shè)備預(yù)熱并正常運(yùn)行；

(2)將豆渣均勻平鋪于載物板上，置于干燥室中；和

(3)干燥豆渣，直至達(dá)到終點(diǎn)含水率。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，使用射流沖擊干燥設(shè)備實(shí)施射流沖擊干燥，所述射流沖擊干燥設(shè)備上下雙向出風(fēng)。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，豆渣加載量為1～6kg/m²，優(yōu)選3～5kg/m²。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述豆渣初始含水率為70～85％。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，豆渣終點(diǎn)含水率為低于10％。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，干燥溫度為50～70℃，出風(fēng)速率為1.3～2.3m/s。

本發(fā)明還提供一種降低干燥豆渣中抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量的方法，所述方法包括采用射流沖擊干燥技術(shù)干燥豆渣，從而降低干燥的豆渣中的抗?fàn)I養(yǎng)因子含量的含磷，其中，干燥溫度為50～80℃，出風(fēng)速率為1.0～2.5m/s。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述方法包括：

(1)設(shè)置干燥設(shè)備參數(shù)，使設(shè)備預(yù)熱并正常運(yùn)行；

(2)將豆渣均勻平鋪于載物板上，置于干燥室中；和

(3)干燥豆渣，直至達(dá)到終點(diǎn)含水率。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，使用射流沖擊干燥設(shè)備實(shí)施射流沖擊干燥，所述射流沖擊干燥設(shè)備上下雙向出風(fēng)。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，豆渣加載量為1～6kg/m²，優(yōu)選3～5kg/m²。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述豆渣初始含水率為70～85％。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，豆渣終點(diǎn)含水率為低于10％。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，干燥溫度為50～70℃，出風(fēng)速率為1.3～2.3m/s。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述抗?fàn)I養(yǎng)因子選自胰蛋白酶抑制劑、植酸、皂苷和單寧中的一種或多種。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述干燥豆渣中胰蛋白酶抑制劑活性被降低至7.07～10.23mg胰蛋白酶抑制劑/g。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述干燥豆渣中，植酸含量被降低至2.0g/kg豆渣以下，單寧的含量被降低至2.0g/kg豆渣以下。

本發(fā)明還提供一種含水率在10％以下的豆渣，該豆渣采用射流沖擊干燥技術(shù)干燥得到，其中，干燥溫度為50～80℃，出風(fēng)速率為1.0～2.5m/s；且其中，所述豆渣的植酸含量低于2.0g/kg豆渣，單寧的含量低于2.0g/kg豆渣。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，上述豆渣的L*為81.50～85.39，a*為2.21～3.33，b*為20.94～23.31，胰蛋白酶抑制劑活性為7.07～10.23mg胰蛋白酶抑制劑/g豆渣，大豆異黃酮含量為0.725～1.055mg/g豆渣，抗氧化活性為0.071～0.144mg AAE/g豆渣。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

1.本發(fā)明對(duì)豆渣進(jìn)行了干燥處理，使其便于運(yùn)輸和長期儲(chǔ)存，

2.本發(fā)明干燥溫度低，干燥速率快，干燥時(shí)間短。

豆渣色澤接近鮮豆渣，抗?fàn)I養(yǎng)因子去除效果明顯，干燥速率快，干燥出來的豆渣含水率均勻。

具體實(shí)施方式

射流沖擊干燥技術(shù)是一種新的干燥技術(shù)，是一種將氣體通過圓形或狹縫形噴嘴直接噴射到固體待干燥物料表面進(jìn)行加熱干燥的方法。由于噴出的氣體具有極高的速度，且流體的流程短，可直接沖擊到需加熱的物料表面，氣流與物料表面之間具有非常薄的邊界層，與傳統(tǒng)的熱風(fēng)干燥技術(shù)相比具有較高的對(duì)流 換熱系數(shù)和干燥速度。

本發(fā)明采用射流沖擊干燥技術(shù)干燥豆渣。本發(fā)明還包括采用射流沖擊干燥技術(shù)來降低干燥豆渣中的抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量?？?fàn)I養(yǎng)因子通常指胰蛋白酶抑制劑、植酸、皂苷和單寧。采用本發(fā)明方法能降低干燥豆渣中選自胰蛋白酶抑制劑、植酸、皂苷和單寧中的一種或多種抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量。

本領(lǐng)域常用高溫加熱等方法除去豆渣中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，另外也有采用化學(xué)法、酶制劑處理法、生物發(fā)酵處理、發(fā)芽處理、育種法除去豆渣中的抗?fàn)I養(yǎng)因子。但化學(xué)法容易造成化學(xué)物質(zhì)的殘留和廢液，對(duì)環(huán)境和生物造成毒害作用。酶制劑加工過程中易受高溫、高壓及高剪切的影響，且需進(jìn)一步研對(duì)酶制劑的耐受性、穩(wěn)定性以及影響酶制劑作用的外在因素。生物發(fā)酵在產(chǎn)品的工藝參數(shù)、規(guī)?；a(chǎn)和品質(zhì)控制等方面需要進(jìn)一步提高。發(fā)芽處理法和育種法適用范圍較窄，且生產(chǎn)工藝和操作技術(shù)有待研究。

采用該技術(shù)時(shí)，干燥溫度通常為50～80℃，出風(fēng)速率通常為1.0～2.5m/s。更優(yōu)選地，干燥溫度為50～70℃，出風(fēng)速率為1.3～2.3m/s。

干燥時(shí)，豆渣加載量通常為1～6kg/m²，優(yōu)選3～5kg/m²。

豆渣可以是各種來源的豆渣，例如豆?jié){(豆奶)加工、豆腐制備、豆乳制備等過程中進(jìn)行漿液分離時(shí)得到的副產(chǎn)物。優(yōu)選的，豆渣的初始含水率控制在85％以下，通常在70～85％的范圍內(nèi)，優(yōu)選在75～85％的范圍內(nèi)。若豆渣的初始含水率較高，可采用常規(guī)的方法，如機(jī)械擠壓，將其控制在85％以下。

可采用本領(lǐng)域周知的各種射流沖擊干燥設(shè)備來實(shí)施本發(fā)明。通常，先將設(shè)備的溫度、風(fēng)速等參數(shù)設(shè)置到本發(fā)明所述的范圍內(nèi)，并使設(shè)備預(yù)熱。然后將豆渣均勻平鋪于載物板上后，將載物板置于干燥室中。最后實(shí)施干燥。

當(dāng)豆渣達(dá)到終點(diǎn)含水率后停止干燥。通常，終點(diǎn)含水率為10％以下。從正式干燥到結(jié)束干燥，時(shí)間通常在30～90分鐘的范圍內(nèi)。

由此干燥獲得的豆渣，不僅色澤接近鮮豆渣、干燥出來的豆渣含水率均勻，而且抗?fàn)I養(yǎng)因子去除效果明顯。具體而言，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，采用本發(fā)明方法干燥獲得的豆渣，其L*為81.50～85.39，a*為2.21～3.33，b*為20.94～23.31，其中色度L*表示亮度，+表示偏亮，-表示偏暗，色度a*表示紅綠，+表示偏紅， -表示偏綠，色度b*表示黃藍(lán)，+表示偏黃，-表示偏藍(lán)。

此外，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，豆渣的植酸含量低于2.0g/kg豆渣，單寧的含量低于2.0g/kg豆渣。

在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的干燥豆渣中的胰蛋白酶抑制劑活性為7.07～10.23mg胰蛋白酶抑制劑/g豆渣，大豆異黃酮含量為0.725～1.055mg/g豆渣，抗氧化活性為0.071～0.144mg抗壞血酸(AAE)/g豆渣。胰蛋白酶抑制劑活性越低，異黃酮含量、抗氧化活性越高，豆渣的品質(zhì)越好。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

本實(shí)施例以干燥速率、色度、大豆異黃酮含量、胰蛋白酶抑制劑活性和抗氧化活性作為衡量工藝效果好壞的標(biāo)準(zhǔn)，選擇干燥溫度、出風(fēng)速率和樣品加載量作為影響工藝效果的因素。具體實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下所述。

將含水率為75.85％(w.b.)的濕豆渣均勻平鋪于載物板上，置于干燥設(shè)備內(nèi)進(jìn)行干燥，干燥終點(diǎn)含水率低于10％，干燥溫度為50-70℃，干燥風(fēng)速為1.3-2.3m/s，樣品加載量為3-5kg/m²，具體工藝見表1。

干燥豆渣的干燥速率、色度(LabScan XE型色度儀)、大豆異黃酮含量(染料木素標(biāo)準(zhǔn)曲線法)、胰蛋白酶抑制劑活性(GBT 21498-2008)和抗氧化活性(DPPH自由基清除能力)數(shù)據(jù)見表2。

從表2可以看出，干燥速率為2.16～4.94m/s，L*為81.50～85.39，a*為2.21～3.33，b*為20.94～23.31，胰蛋白酶抑制劑活性為7.07～10.23mg胰蛋白酶抑制劑/g豆渣，大豆異黃酮含量為0.725～1.055mg/g豆渣，抗氧化活性為0.071～0.144mg AAE/g豆渣。

表1：實(shí)施例1豆渣射流沖擊干燥參數(shù)設(shè)置

表2：實(shí)施例1中射流沖擊干燥的豆渣品質(zhì)數(shù)據(jù)

實(shí)施例2

重復(fù)實(shí)施例1，有以下不同點(diǎn)：

干燥溫度為80℃，出風(fēng)速率為2.3m/s，載物板上的豆渣加載量1.3kg/m²，豆渣經(jīng)機(jī)械擠壓，水分含量降至73.12％(w.b.)。干燥豆渣的數(shù)據(jù)指標(biāo)見表3。

對(duì)比例1

本對(duì)比例采用熱風(fēng)干燥技術(shù)干燥豆渣。具體而言，采用與實(shí)施例2相同的布樣方式，樣品加載量為0.49kg/m²，干燥溫度為60℃，豆渣樣品經(jīng)機(jī)械擠壓處理水分含量降至73％。對(duì)干燥過程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，對(duì)干燥樣品進(jìn)行指標(biāo)測定，結(jié)果見表3。

由表3分析可知，射流沖擊干燥豆渣用時(shí)短于熱風(fēng)干燥，干燥速率為熱風(fēng)干燥的4倍。同時(shí)射流沖擊干燥對(duì)豆渣中植酸、皂苷、單寧的去除效果優(yōu)于熱風(fēng)干燥，干燥的樣品總還原力更強(qiáng)。對(duì)比可知，本工藝提及的射流沖擊干燥技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥技術(shù)。

表3：實(shí)施例2及對(duì)比例1豆渣品質(zhì)數(shù)據(jù)

對(duì)比例2

本對(duì)比例涉及采用射流沖擊干燥技術(shù)干燥豆渣。具體而言，采用與實(shí)施例1相同的干燥設(shè)備和布樣方式，干燥樣品與實(shí)施例1相同，其中，樣品加載量為6kg/m²，干燥溫度為40℃，干燥風(fēng)速為1.1m/s。

對(duì)干燥過程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，對(duì)干燥樣品進(jìn)行水分含量測定。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下，濕豆渣水分含量為85.06％(w.b.)，干燥樣品水分含量為9.29％(w.b.)，干燥時(shí)間為498min，干燥速率為1.30g/100g·min。

與實(shí)施例1、2比較，本對(duì)比例干燥速率低于實(shí)施例1、2，采取非本工藝參數(shù)范圍的干燥參數(shù)進(jìn)行豆渣干燥時(shí)，干燥效果下降。