豆渣干燥技術研究進展

秦璇璇 趙良忠 李化強等

摘要豆渣是一種營養價值較高的農產品加工副產物。豆渣中富含膳食纖維、蛋白質、異黃酮、卵磷脂、大豆多糖等成分，因此被廣泛應用于食品、醫藥、化學、工業等行業。但豆渣不耐貯存，極易腐敗，需要進行干燥處理。目前已經進行研究的干燥方式有：氣流干燥、真空干燥、微波干燥、電場干燥、聯合干燥等，主要闡述豆渣干燥技術的研究和應用進展，以期為豆渣的生產應用提供技術支持和理論指導。

關鍵詞豆渣；營養；干燥；進展

中圖分類號S509.9文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）31-202-02

Research Progress of Okara Drying Technology

QIN Xuanxuan1，2，3， ZHAO Liangzhong1，2，3*， LI Huaqiang1，2，3 et al

（1. Department of Biological and Chemical Engineering， Shaoyang University， Shaoyang， Hunan 422000； 2. Hunan Basic Research Base of Bean Products Processing Technology， Shaoyang， Hunan 422000； 3. Hunan Technology Research Center of Fruits and Vegetables Processing Engineering， Shaoyang， Hunan 422000）

Abstract Okara is a kind of byproduct of bean products， which has a good quantity of nutritional value， such as DF， protein， isoflavone， lecithin， soybean polysaccharide and so on. Okara is widely used in aspects of foods， drugs， chemistry and industry. Okara is easy to rotten， so drying technology is necessary. Drying technology which have been studied include flash drying， vacuum drying， microwave drying， electric field drying and combined drying. The drying technology of okara and the application progress were elaborated， aiming to provide technology supports and theory guidance for okaras production and application.

Key words Okara； Nutrition；Drying； Progress

豆渣，是指豆腐、豆漿、豆奶等豆制品加工的副產物[1]（76-78）。全國每年有2 000萬t濕豆渣產生[2]。但目前豆渣并沒有得到充分合理的利用，主要是作為牲畜飼料和廢棄物處理，這不但浪費資源，而且會造成環境的污染，增加企業的治污成本。因此，對豆渣的合理開發利用具有重要的意義。

豆渣中營養成分豐富，研究發現，豆渣中膳食纖維占50%～70%，蛋白質含量占19%～23%，脂肪含量8%～11%[3]，還含有大豆異黃酮、卵磷脂、大豆多糖、大豆苷等多種功能性成分。現代醫學將膳食纖維與蛋白質、脂肪和碳水化合物等并稱為“第七營養素”。膳食纖維良好的持水性、復水性、膨脹性、陽離子交換能力使其在維持人體健康方面起到重要作用，具有降脂、減肥、降血壓等多種功效。大豆卵磷脂因其良好的抗氧化性能，以及分散、發泡、乳化的性能，被廣泛應用于醫藥、化學、食品等行業。此外，豆渣中還含有大豆低聚糖、大豆苷、大豆分離蛋白等多種生物活性物質，利用豆渣部分代替食品主料可獲得具有一定保健作用的產品。

豆渣含水量一般在75%～80%，水分活度在0.99以上，因此特別適合微生物的生長繁殖，不耐貯存，因此在豆渣綜合利用前需進行干燥處理。目前可用于豆渣干燥的技術主要有：熱風干燥、氣流干燥、微波干燥、聯合干燥等，干燥工藝對產品的感官、質量、性質功能等各方面都有重要影響。

1自然干燥

自然干燥是最原始的干燥方式，它是利用自然的風和光照進行干燥，因此受天氣影響較大。李慧勤等將豆渣置于26 ℃常溫通風處自然晾曬過夜，得出自然干燥的香味物質主要是醛和酮類，主要的香氣成分為3羥基2丁酮，占1829%；己醛，占16.30%；丙酮，占11.87%[4]（167-172） 。自然干燥豆渣產生的豆腥味成分相對最多且含量高，占總香味含量的22.10%。豆渣的自然干燥周期長，不能保證產品的質量，不適合用來干燥豆渣。

2電熱鼓風干燥

王雙燕等設置電熱鼓風干燥的溫度60、65、70 ℃，每隔1 h翻攪一次，得到電熱鼓風干燥的最佳溫度為65 ℃，在此條件下干燥的豆渣，略有砂炒感，顏色淡黃，具有輕微的豆腥味[1]（76-78）。李波等對電熱鼓風干燥進行了研究，在50～70 ℃下干燥8～10 h，每隔0.5 h翻攪一次，研究表明，電熱鼓風干燥的豆渣產品顏色深黃，溫度越高，褐變情況越明顯[5]（318-324）。在鼓風干燥條件下，豆渣無豆香味，持水力為24，溶脹性285 ml/g，結合脂肪能力2.7，陽離子交換能力408.56 mmol/g。持水力、溶脹性、結合脂肪能力較真空干燥和冷凍干燥低，陽離子交換能力有所提高，熱風干燥的黃酮含量較真空干燥和冷凍干燥高。李慧琴等將豆渣在60 ℃恒溫干燥箱中干燥3 h，每隔0.5 h翻動一次，干燥至含水量約為15%，色譜分析表明，熱風干燥的豆渣的特有的香氣成分為丁基羥基甲苯，含量為1.79%，熱風干燥后的豆渣己醛含量不足1%，表明熱風干燥可以大幅度抑制己醛的產生[4]（167-172）。熱風干燥豆渣丙酮含量低至0.8%，表明熱風干燥有效降低了油脂的氧化，減少了酮類的產生。綜上所述，電熱鼓風干燥的產品雖然質量有一定保證，但是生產效率低，無法適應大規模工業化生產。

3氣流干燥

氣流干燥的傳熱面積大，傳熱系數高，干燥時間短，具有熱風溫度高而豆渣溫度不高的特點，適合于干燥豆渣，可以保留大部分熱敏性成分和乳白色特點。但是干燥管道較長，氣流干燥的發展受到了一定的限制。為了降低干燥管道長度，先后出現了倒錐式、脈沖式、套管式等結構，用于降低其高度。攪拌型閃蒸干燥工藝干燥豆渣被國內一些企業采用，通過原料輸送機將濕豆渣送入攪拌罐，攪拌罐提供500 ℃左右的熱風，通過攪拌葉對攪拌罐內的豆渣進行攪拌，將容易結塊的豆渣拋灑開，提高介質空氣和物料的接觸面積，提高干燥效率。水分靠排風機排向大氣，干豆渣經旋風集料筒收集，該工藝使得原料在攪拌槳的打擊下懸浮于空氣中并與熱風進行熱量交換，所得豆渣含水量10%左右。

氣流干燥由于具有工業化程度高、生產高效、產品品質可靠等特點，在工業上使用較為廣泛。氣流干燥設備將朝著自動化、多功能化、專業化、節能化的方向發展，以更好地適應工業化大生產的需要。

4聯合干燥

聯合干燥可以發揮各個干燥方式的優勢，起到優勢互補的作用。

4.1真空冷凍干燥

真空冷凍干燥是將物料在較低的溫度下（-10～-50 ℃）凝結成固態，繼而在真空狀態下（1.3～13.0 MPa）通過升華脫除水分的一種干燥方法。王雙燕等將豆渣用真空冷凍干燥箱進行干燥，干燥溫度-53 ℃，獲得含水量為10%左右的豆渣，結果表明真空冷凍干燥較自然干燥、電熱鼓風干燥、真空干燥而言，色澤最好，口感細膩，豆腥味濃[1]（76-78）。李慧勤等將豆渣樣品冷凍過夜后，在-50 ℃，100 Pa的冷凍干燥機中干燥3 h，至含水量約為15%，研究結果表明，真空冷凍干燥豆渣的己醛含量低于1%，表明真空冷凍干燥可以大幅度降低己醛的產生；真空凍干丙酮含量在樣品中高達22.86%，是最重要的香氣成分之一，遠高于其他干燥方式，真空凍干豆渣樣品中酯類含量最高，主要是乙酸乙酯，它是真空凍干的主要香氣成分[4]（167-172）。但是凍干設備和凍干產品成本高，所需時間較其他方法長，運轉費用高，目前主要應用于生物制品的保存。因此，研究合理的凍干工藝，降低凍干成本，成了凍干技術亟待解決的問題。

4.2微波真空干燥

李波等對微波真空干燥進行研究，將1 cm厚的豆渣在微波功率700 W、真空度100 kPa下干燥20 min，結果表明，微波真空干燥的產品復水性好（Rr=566），復水比與冷凍干燥相近，遠高于熱風干燥，微波干燥的黃酮含量比冷凍干燥和熱風干燥低一些，熱風干燥比微波干燥和冷凍干燥能節約90%的時間節約時間[5]（318-324）。微波以其獨特的加熱特點和干燥機理為農產品的加工開辟了新道路，利用微波與其他技術相結合必然會成為農產品的發展的新途徑。

5其他干燥方式

有學者利用電場干燥方式對豆渣進行干燥。崔國強等用高壓電場干燥豆渣的試驗表明：高壓電場對食品物料的干燥具有明顯的促進作用，且干燥后的物料顏色較烘箱干燥保持良好[6]。高壓電場技術是一種有效的豆渣干燥技術，有待于進一步研究。

國外還有些企業采用遠紅外加熱干燥技術處理濕豆渣，遠紅外干燥技術的主要優點是：節能高效，成本低，維修方便，結構緊湊，占地小，快速便捷[7]。

6展望

隨著人們對健康的越來越重視，人們對膳食纖維食品越來越青睞。干燥技術的進展，為豆渣的深加工和利用提供了有效的途徑。豆渣干燥技術的發展方向主要有以下幾種：

第一，效率高，能耗少，節能環保。效率高才能適應企業化的大生產，能耗少才會實現節能減排，降低企業生產成本。熱量的回收再利用是可以考慮的一種節能降耗的方法。氣流干燥效率高，能耗相對較低，但是產品質量較差，如能降低質量損耗，是一種不錯的方法，例如降低氣流干燥的溫度，結合添加劑進行干燥等，以保持豆渣良好的產品品質。另外，太陽能、風能、生物能都可以作為能耗的出發點。國內企業采用較多的攪拌式旋轉閃蒸干燥機，是利用氣流干燥的原理，具有效率高，生產強度大的優點，也存在著能耗高、設備磨損嚴重、前期風機投資大的問題，有待進一步開發。

第二，保持豆渣良好的功能特性和營養成分。要保持豆渣良好的功能特性和營養成分，就要保證豆渣的復水性、持水性、陽離子交換能力，蛋白質的含量，熱敏性成分含量。因此需要干燥設備的專業化，有時需要將干燥同其他工序同時進行，以提高干燥的效率和能力。

第三，要多種干燥方式組合使用，各取所長，優勢互補。各種干燥方法聯合干燥，使豆渣真正的變廢為寶，創造經濟價值。

參考文獻

[1] 王雙燕，賀學林.不同干燥方法對豆腐渣粉感官品質的影響[J].農業工程，2013，3（3）：76-78.

[2] 張振山，葉素萍，李泉，等.豆渣的處理與加工利用[J].食品科學，2004，25（10）：400-406.

[3] 徐同成，邱登林，高興崗，等.豆渣膳食纖維的研究[J].農產品加工·學刊，2009，2（2）：36-38.

[4] 李慧勤，彭見林，趙國華.不同干燥方式的豆渣香氣成分的頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜分析[J].食品科學，2012，22（33）：167-172.

[5] 李波，王東玲，韓偉元.豆腐渣微波真空干燥實驗的研究[J].食品工業科技，2011，32（12）：318-324.

[6] 崔國強，曹延華，龐圣杰.高壓電場干燥豆渣的實驗研究[J].泰山學院學報，2005，27（6）：73-75.

[7] 崔東善，羅莉.豆渣干燥技術[J].現代化農業，1997（1）：37.