本發(fā)明屬于農(nóng)產(chǎn)品加工領域，更具體的說，涉及一種豆渣干燥工藝。
背景技術：
豆渣是用大豆加工豆?jié){(豆奶)、豆腐、豆乳等過程中進行漿液分離時得到的副產(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物飼料，沒有得到充分利用，其實它的營養(yǎng)十分豐富。研究表明，豆渣中蛋白質占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，還含有大豆異黃酮、大豆皂苷、植酸等功能性物質，是一種較理想的天然膳食纖維源。如不及時利用，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，還有利于保護生態(tài)環(huán)境。
豆渣由于較高的含水率和蛋白質含量，很容易腐敗變質，滋生微生物，不易儲存，這也極大地限制了豆渣的運輸和進一步利用。豆渣中的抗營養(yǎng)因子(胰蛋白酶抑制劑、植酸、皂苷、單寧等)影響動物對大豆營養(yǎng)的利用,而且危害動物健康。通過干燥降低豆渣的水分含量和抗營養(yǎng)因子含量可實現(xiàn)長期儲存和充分利用的目的。
目前豆渣的干燥工藝有熱風干燥、真空微波干燥、旋轉閃蒸干燥和高壓電場干燥等。熱風干燥是傳統(tǒng)干燥方式，具有設備簡單、投資少、物料易裝卸等特點，然而干燥時間較長，且豆渣干燥不均勻，抗營養(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，有效去除抗營養(yǎng)因子，但設備采用密閉腔體，不利于工業(yè)大規(guī)模應用，且設備投資高耗能大。旋轉閃蒸干燥采用高溫瞬時干燥技術，干燥速率極快，但對豆渣色澤影響大，營養(yǎng)物質被破壞。高壓電場干燥能耗大，設備投資高且復雜，尚處于研究階段。
因此，本領域仍然需要一種能在較短時間內干燥豆渣的工藝，且采用該工藝干燥獲得的豆渣色澤接近鮮豆渣，抗營養(yǎng)因子去除效果明顯，營養(yǎng)物質不被破壞。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術中的缺陷，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干燥豆渣，其中，干燥溫度為50～80℃，出風速率為1.0～2.5m/s。
在一個具體實施例中，所述方法包括：
(1)設置干燥設備參數(shù)，使設備預熱并正常運行；
(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，直至達到終點含水率。
在一個具體實施例中，使用射流沖擊干燥設備實施射流沖擊干燥，所述射流沖擊干燥設備上下雙向出風。
在一個具體實施例中，豆渣加載量為1～6kg/m2，優(yōu)選3～5kg/m2。
在一個具體實施例中，所述豆渣初始含水率為70～85％。
在一個具體實施例中，豆渣終點含水率為低于10％。
在一個具體實施例中，干燥溫度為50～70℃，出風速率為1.3～2.3m/s。
本發(fā)明還提供一種降低干燥豆渣中抗營養(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干燥豆渣，從而降低干燥的豆渣中的抗營養(yǎng)因子含量的含磷，其中，干燥溫度為50～80℃，出風速率為1.0～2.5m/s。
在一個具體實施例中，所述方法包括：
(1)設置干燥設備參數(shù)，使設備預熱并正常運行；
(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，直至達到終點含水率。
在一個具體實施例中，使用射流沖擊干燥設備實施射流沖擊干燥，所述射流沖擊干燥設備上下雙向出風。
在一個具體實施例中，豆渣加載量為1～6kg/m2，優(yōu)選3～5kg/m2。
在一個具體實施例中，所述豆渣初始含水率為70～85％。
在一個具體實施例中，豆渣終點含水率為低于10％。
在一個具體實施例中，干燥溫度為50～70℃，出風速率為1.3～2.3m/s。
在一個具體實施例中，所述抗營養(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。
在一個具體實施例中，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。
在一個具體實施例中，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干燥得到，其中，干燥溫度為50～80℃，出風速率為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。
在一個具體實施例中，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)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
1.本發(fā)明對豆渣進行了干燥處理，使其便于運輸和長期儲存，
2.本發(fā)明干燥溫度低，干燥速率快，干燥時間短。
豆渣色澤接近鮮豆渣，抗營養(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。
具體實施方式
射流沖擊干燥技術是一種新的干燥技術，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)的熱風干燥技術相比具有較高的對流 換熱系數(shù)和干燥速度。
本發(fā)明采用射流沖擊干燥技術干燥豆渣。本發(fā)明還包括采用射流沖擊干燥技術來降低干燥豆渣中的抗營養(yǎng)因子的含量。抗營養(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營養(yǎng)因子的含量。
本領域常用高溫加熱等方法除去豆渣中的抗營養(yǎng)因子，另外也有采用化學法、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營養(yǎng)因子。但化學法容易造成化學物質的殘留和廢液，對環(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，且需進一步研對酶制劑的耐受性、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)和品質控制等方面需要進一步提高。發(fā)芽處理法和育種法適用范圍較窄，且生產(chǎn)工藝和操作技術有待研究。
采用該技術時，干燥溫度通常為50～80℃，出風速率通常為1.0～2.5m/s。更優(yōu)選地，干燥溫度為50～70℃，出風速率為1.3～2.3m/s。
干燥時，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行漿液分離時得到的副產(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，優(yōu)選在75～85％的范圍內。若豆渣的初始含水率較高，可采用常規(guī)的方法，如機械擠壓，將其控制在85％以下。
可采用本領域周知的各種射流沖擊干燥設備來實施本發(fā)明。通常，先將設備的溫度、風速等參數(shù)設置到本發(fā)明所述的范圍內，并使設備預熱。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。最后實施干燥。
當豆渣達到終點含水率后停止干燥。通常，終點含水率為10％以下。從正式干燥到結束干燥，時間通常在30～90分鐘的范圍內。
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，而且抗營養(yǎng)因子去除效果明顯。具體而言，根據(jù)本發(fā)明實施例，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，+表示偏黃，-表示偏藍。
此外，在本發(fā)明的某些實施例中，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，豆渣的品質越好。
下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
實施例1
本實施例以干燥速率、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準，選擇干燥溫度、出風速率和樣品加載量作為影響工藝效果的因素。具體實驗及實驗結果如下所述。
將含水率為75.85％(w.b.)的濕豆渣均勻平鋪于載物板上，置于干燥設備內進行干燥，干燥終點含水率低于10％，干燥溫度為50-70℃，干燥風速為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(染料木素標準曲線法)、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：實施例1豆渣射流沖擊干燥參數(shù)設置
表2：實施例1中射流沖擊干燥的豆渣品質數(shù)據(jù)
實施例2
重復實施例1，有以下不同點：
干燥溫度為80℃，出風速率為2.3m/s，載物板上的豆渣加載量1.3kg/m2，豆渣經(jīng)機械擠壓，水分含量降至73.12％(w.b.)。干燥豆渣的數(shù)據(jù)指標見表3。
對比例1
本對比例采用熱風干燥技術干燥豆渣。具體而言，采用與實施例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)機械擠壓處理水分含量降至73％。對干燥過程進行動力學分析，對干燥樣品進行指標測定，結果見表3。
由表3分析可知，射流沖擊干燥豆渣用時短于熱風干燥，干燥速率為熱風干燥的4倍。同時射流沖擊干燥對豆渣中植酸、皂苷、單寧的去除效果優(yōu)于熱風干燥，干燥的樣品總還原力更強。對比可知，本工藝提及的射流沖擊干燥技術優(yōu)于傳統(tǒng)熱風干燥技術。
表3：實施例2及對比例1豆渣品質數(shù)據(jù)
對比例2
本對比例涉及采用射流沖擊干燥技術干燥豆渣。具體而言，采用與實施例1相同的干燥設備和布樣方式，干燥樣品與實施例1相同，其中，樣品加載量為6kg/m2，干燥溫度為40℃，干燥風速為1.1m/s。
對干燥過程進行動力學分析，對干燥樣品進行水分含量測定。
實驗結果如下，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.)，干燥時間為498min，干燥速率為1.30g/100g·min。
與實施例1、2比較，本對比例干燥速率低于實施例1、2，采取非本工藝參數(shù)范圍的干燥參數(shù)進行豆渣干燥時，干燥效果下降。