豆渣干燥技术研究进展

秦璇璇 赵良忠 李化强等

摘要豆渣是一种营养价值较高的农产品加工副产物。豆渣中富含膳食纤维、蛋白质、异黄酮、卵磷脂、大豆多糖等成分，因此被广泛应用于食品、医药、化学、工业等行业。但豆渣不耐贮存，极易腐败，需要进行干燥处理。目前已经进行研究的干燥方式有：气流干燥、真空干燥、微波干燥、电场干燥、联合干燥等，主要阐述豆渣干燥技术的研究和应用进展，以期为豆渣的生产应用提供技术支持和理论指导。

关键词豆渣；营养；干燥；进展

中图分类号S509.9文献标识码A文章编号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、豆浆、豆奶等豆制品加工的副产物[1]（76-78）。全国每年有2 000万t湿豆渣产生[2]。但目前豆渣并没有得到充分合理的利用，主要是作为牲畜饲料和废弃物处理，这不但浪费资源，而且会造成环境的污染，增加企业的治污成本。因此，对豆渣的合理开发利用具有重要的意义。

豆渣中营养成分丰富，研究发现，豆渣中膳食纤维占50%～70%，蛋白质含量占19%～23%，脂肪含量8%～11%[3]，还含有大豆异黄酮、卵磷脂、大豆多糖、大豆苷等多种功能性成分。现代医学将膳食纤维与蛋白质、脂肪和碳水化合物等并称为“第七营养素”。膳食纤维良好的持水性、复水性、膨胀性、阳离子交换能力使其在维持人体健康方面起到重要作用，具有降脂、减肥、降血压等多种功效。大豆卵磷脂因其良好的抗氧化性能，以及分散、发泡、乳化的性能，被广泛应用于医药、化学、食品等行业。此外，豆渣中还含有大豆低聚糖、大豆苷、大豆分离蛋白等多种生物活性物质，利用豆渣部分代替食品主料可获得具有一定保健作用的产品。

豆渣含水量一般在75%～80%，水分活度在0.99以上，因此特别适合微生物的生长繁殖，不耐贮存，因此在豆渣综合利用前需进行干燥处理。目前可用于豆渣干燥的技术主要有：热风干燥、气流干燥、微波干燥、联合干燥等，干燥工艺对产品的感官、质量、性质功能等各方面都有重要影响。

1自然干燥

自然干燥是最原始的干燥方式，它是利用自然的风和光照进行干燥，因此受天气影响较大。李慧勤等将豆渣置于26 ℃常温通风处自然晾晒过夜，得出自然干燥的香味物质主要是醛和酮类，主要的香气成分为3羟基2丁酮，占1829%；己醛，占16.30%；丙酮，占11.87%[4]（167-172） 。自然干燥豆渣产生的豆腥味成分相對最多且含量高，占总香味含量的22.10%。豆渣的自然干燥周期长，不能保证产品的质量，不适合用来干燥豆渣。

2电热鼓风干燥

王双燕等设置电热鼓风干燥的温度60、65、70 ℃，每隔1 h翻搅一次，得到电热鼓风干燥的最佳温度为65 ℃，在此条件下干燥的豆渣，略有砂炒感，颜色淡黄，具有轻微的豆腥味[1]（76-78）。李波等对电热鼓风干燥进行了研究，在50～70 ℃下干燥8～10 h，每隔0.5 h翻搅一次，研究表明，电热鼓风干燥的豆渣产品颜色深黄，温度越高，褐变情况越明显[5]（318-324）。在鼓风干燥条件下，豆渣无豆香味，持水力为24，溶胀性285 ml/g，结合脂肪能力2.7，阳离子交换能力408.56 mmol/g。持水力、溶胀性、结合脂肪能力较真空干燥和冷冻干燥低，阳离子交换能力有所提高，热风干燥的黄酮含量较真空干燥和冷冻干燥高。李慧琴等将豆渣在60 ℃恒温干燥箱中干燥3 h，每隔0.5 h翻动一次，干燥至含水量约为15%，色谱分析表明，热风干燥的豆渣的特有的香气成分为丁基羟基甲苯，含量为1.79%，热风干燥后的豆渣己醛含量不足1%，表明热风干燥可以大幅度抑制己醛的产生[4]（167-172）。热风干燥豆渣丙酮含量低至0.8%，表明热风干燥有效降低了油脂的氧化，减少了酮类的产生。综上所述，电热鼓风干燥的产品虽然质量有一定保证，但是生产效率低，无法适应大规模工业化生产。

3气流干燥

气流干燥的传热面积大，传热系数高，干燥时间短，具有热风温度高而豆渣温度不高的特点，适合于干燥豆渣，可以保留大部分热敏性成分和乳白色特点。但是干燥管道较长，气流干燥的发展受到了一定的限制。为了降低干燥管道长度，先后出现了倒锥式、脉冲式、套管式等结构，用于降低其高度。搅拌型闪蒸干燥工艺干燥豆渣被国内一些企业采用，通过原料输送机将湿豆渣送入搅拌罐，搅拌罐提供500 ℃左右的热风，通过搅拌叶对搅拌罐内的豆渣进行搅拌，将容易结块的豆渣抛洒开，提高介质空气和物料的接触面积，提高干燥效率。水分靠排风机排向大气，干豆渣经旋风集料筒收集，该工艺使得原料在搅拌桨的打击下悬浮于空气中并与热风进行热量交换，所得豆渣含水量10%左右。

气流干燥由于具有工业化程度高、生产高效、产品品质可靠等特点，在工业上使用较为广泛。气流干燥设备将朝着自动化、多功能化、专业化、节能化的方向发展，以更好地适应工业化大生产的需要。

4聯合干燥

联合干燥可以发挥各个干燥方式的优势，起到优势互补的作用。

4.1真空冷冻干燥

真空冷冻干燥是将物料在较低的温度下（-10～-50 ℃）凝结成固态，继而在真空状态下（1.3～13.0 MPa）通过升华脱除水分的一种干燥方法。王双燕等将豆渣用真空冷冻干燥箱进行干燥，干燥温度-53 ℃，获得含水量为10%左右的豆渣，结果表明真空冷冻干燥较自然干燥、电热鼓风干燥、真空干燥而言，色泽最好，口感细腻，豆腥味浓[1]（76-78）。李慧勤等将豆渣样品冷冻过夜后，在-50 ℃，100 Pa的冷冻干燥机中干燥3 h，至含水量约为15%，研究结果表明，真空冷冻干燥豆渣的己醛含量低于1%，表明真空冷冻干燥可以大幅度降低己醛的产生；真空冻干丙酮含量在样品中高达22.86%，是最重要的香气成分之一，远高于其他干燥方式，真空冻干豆渣样品中酯类含量最高，主要是乙酸乙酯，它是真空冻干的主要香气成分[4]（167-172）。但是冻干设备和冻干产品成本高，所需时间较其他方法长，运转费用高，目前主要应用于生物制品的保存。因此，研究合理的冻干工艺，降低冻干成本，成了冻干技术亟待解决的问题。

4.2微波真空干燥

李波等对微波真空干燥进行研究，将1 cm厚的豆渣在微波功率700 W、真空度100 kPa下干燥20 min，结果表明，微波真空干燥的产品复水性好（Rr=566），复水比与冷冻干燥相近，远高于热风干燥，微波干燥的黄酮含量比冷冻干燥和热风干燥低一些，热风干燥比微波干燥和冷冻干燥能节约90%的时间节约时间[5]（318-324）。微波以其独特的加热特点和干燥机理为农产品的加工开辟了新道路，利用微波与其他技术相结合必然会成为农产品的发展的新途径。

5其他干燥方式

有学者利用电场干燥方式对豆渣进行干燥。崔国强等用高压电场干燥豆渣的试验表明：高压电场对食品物料的干燥具有明显的促进作用，且干燥后的物料颜色较烘箱干燥保持良好[6]。高压电场技术是一种有效的豆渣干燥技术，有待于进一步研究。

国外还有些企业采用远红外加热干燥技术处理湿豆渣，远红外干燥技术的主要优点是：节能高效，成本低，维修方便，结构紧凑，占地小，快速便捷[7]。

6展望

随着人们对健康的越来越重视，人们对膳食纤维食品越来越青睐。干燥技术的进展，为豆渣的深加工和利用提供了有效的途径。豆渣干燥技术的发展方向主要有以下几种：

第一，效率高，能耗少，节能环保。效率高才能适应企业化的大生产，能耗少才会实现节能减排，降低企业生产成本。热量的回收再利用是可以考虑的一种节能降耗的方法。气流干燥效率高，能耗相对较低，但是产品质量较差，如能降低质量损耗，是一种不错的方法，例如降低气流干燥的温度，结合添加剂进行干燥等，以保持豆渣良好的产品品质。另外，太阳能、风能、生物能都可以作为能耗的出发点。国内企业采用较多的搅拌式旋转闪蒸干燥机，是利用气流干燥的原理，具有效率高，生产强度大的优点，也存在着能耗高、设备磨损严重、前期风机投资大的问题，有待进一步开发。

第二，保持豆渣良好的功能特性和营养成分。要保持豆渣良好的功能特性和营养成分，就要保证豆渣的复水性、持水性、阳离子交换能力，蛋白质的含量，热敏性成分含量。因此需要干燥设备的专业化，有时需要将干燥同其他工序同时进行，以提高干燥的效率和能力。

第三，要多种干燥方式组合使用，各取所长，优势互补。各种干燥方法联合干燥，使豆渣真正的变废为宝，创造经济价值。

参考文献

[1] 王双燕，贺学林.不同干燥方法对豆腐渣粉感官品质的影响[J].农业工程，2013，3（3）：76-78.

[2] 张振山，叶素萍，李泉，等.豆渣的处理与加工利用[J].食品科学，2004，25（10）：400-406.

[3] 徐同成，邱登林，高兴岗，等.豆渣膳食纤维的研究[J].农产品加工·学刊，2009，2（2）：36-38.

[4] 李慧勤，彭见林，赵国华.不同干燥方式的豆渣香气成分的顶空固相微萃取-气相色谱-质谱分析[J].食品科学，2012，22（33）：167-172.

[5] 李波，王东玲，韩伟元.豆腐渣微波真空干燥实验的研究[J].食品工业科技，2011，32（12）：318-324.

[6] 崔国强，曹延华，庞圣杰.高压电场干燥豆渣的实验研究[J].泰山学院学报，2005，27（6）：73-75.

[7] 崔东善，罗莉.豆渣干燥技术[J].现代化农业，1997（1）：37.