豆渣是生产豆腐和豆奶等豆制品的副产物,具有较高的营养价值。然而豆渣的蛋白质和水分含量很高,极易腐败,制约了其加工应用。故开发高效节能的干燥工艺,延长豆渣的保质期,是豆渣高附加值应用的前提。本文对鲜豆渣进行真空冷冻干燥、真空微波干燥、射流冲击干燥和热风干燥的研究,发现射流冲击干燥具有干燥速度快、颜色品质、抗氧化活性保持较佳、抗营养因子去除效果好的特点,较适用于豆渣。继而采用响应面法,对射流冲击干燥工艺进行优化,并研究了干燥后豆渣的贮藏稳定性。本文主要研究内容及结果如下:(1)将鲜豆渣分别进行真空冷冻干燥、真空微波干燥、射流冲击干燥和热风干燥,以含水率低于10%作为干燥终点。建立干燥动力学模型,并考察豆渣的基本组分、抗营养因子、抗氧化活性和颜色等的变化。结果显示,豆渣真空微波干燥、射流冲击干燥、热风干燥的动力学模型满足Page方程。真空冷冻干燥耗时最长,射流冲击干燥和真空微波干燥速率较快。与真空冷冻干燥豆渣比较,真空微波干燥、射流冲击干燥和热风干燥豆渣颜色变暗、发黄,热风干燥豆渣颜色品质下降最多。与鲜豆渣比较,干豆渣的抗营养因子含量显著下降,其中射流冲击干燥去除植酸和皂苷效果最好,真空微波干燥豆渣的单宁含量和胰蛋白酶抑制剂活性最低。真空微波干燥、射流冲击干燥和热风干燥豆渣的总还原力、DPPH自由基清除能力均出现不同程度的降低,其中热风干燥抗氧化活性保持最低,真空冷冻干燥最佳,射流冲击干燥和真空微波干燥热风干燥最差。综合考虑干燥效率、干豆渣的品质以及在工业中应用的可行性,选择射流冲击干燥做进一步的研究。(2)采用响应面法优化射流冲击干燥工艺。以干燥温度(50、60和70℃)、风速(1.3、1.8和2.3 m/s)和样品加载量(3、4和5 kg/m2)为设计变量,以干燥速率、色度、蛋白酶制剂活性、异黄酮含量、DPPH自由基清除能力为响应变量,评价设计变量对豆渣品质和干燥速率的影响。并得到最优干燥工艺条件。结果显示,干燥温度、风速和样品加载量显著影响干燥速率和大豆异黄酮含量,对色度和胰蛋白酶抑制剂活性无显著影响。干燥温度越高,风速越快,样品加载量越小,则射流冲击干燥速率越快。温度和风速的平方效应和交互作用对豆渣DPPH自由基清除能力影响显著。经响应面法分析,射流冲击干燥的最优工艺为70℃、2.3 m/s风速和3 kg/m2样品加载量。(3)射流冲击干燥豆渣的贮藏稳定性研究。豆渣经射流冲击干燥后,使用PE袋密封包装,分别贮藏于5、25和40℃环境。依次在第0、7、30和60天取样,分析其水分含量、水分活度、色度(L*、a*、b*)、蛋白质品质(总氮含量、蛋白质溶解度)、过氧化值的变化。结果表明,储藏60天后,豆渣水分含量依然不超过12%,水分活度低于0.60,不适合微生物的生长;总氮含量、蛋白质溶解度未发生显著性变化,蛋白质品质保持相对稳定;样品色度的显著性变化仅发生于40℃下储藏30天后的样品;储藏相同时间,温度越高,豆渣过氧化值越低,5℃储藏,样品过氧化值未发生显著变化,其余温度条件下,过氧化值显著下降,贮藏期内,样品脂肪酸品质保持较佳。可见,豆渣经射流冲击干燥后,能够短期储存,便于后续的高附加值利用。通过比较不同干燥方式对豆渣干燥速率和品质的影响,射流冲击干燥豆渣效果显著,具有干燥速率快、颜色品质变化小、抗氧化活性保持较佳、抗营养因子去除效果好的特点。对豆渣射流冲击干燥工艺进行优化,优化工艺为70℃温度、2.3 m/s风速和3 kg/m2样品加载量。射流冲击干燥豆渣适合储存,品质保持较佳,便于后续使用。