CN104642824B - 一种先真空干燥再后续微波真空油炸联合工艺生产低含油率薯条的方法 - Google Patents

Abstract

一种先真空干燥再后续微波真空油炸联合工艺生产低含油率薯条的方法，属于果蔬食品加工技术领域。本发明以新鲜马铃薯为原料，先对薯条进行高真空和粗真空两段联合预干燥，然后采用超低温与缓冻交替冻结、微波真空油炸、真空脱油、调味、包装、杀菌保藏等步骤得到产品低含油率薯条。本发明在低温真空条件下进行油炸，同时利用微波辅助，油炸第一阶段用大微波功率提升膨化效果同时提高油炸效率，加速油炸过程跨越吸油高峰，第二阶段降低微波功率以保护薯条的色泽，两段式变频微波真空油炸技术能够保持薯条的色泽和特有风味物质、营养成分，含油率低且油炸用油不易氧化，使油炸薯条的含油率从一般的40%‑41%降低到28%‑30%。

Description

一种先真空干燥再后续微波真空油炸联合工艺生产低含油率 薯条的方法

技术领域

本发明涉及一种先真空干燥再后续微波真空油炸联合工艺生产低含油率薯条的方法，属于果蔬食品加工技术领域。

背景技术

马铃薯为茄科茄属，是一年生草本植物，一般又称它为“土豆”。马铃薯原产南美洲的智利和秘鲁的安底斯山地，印第安人很早就把它作为主要食物。1536年，西班牙水手把马铃薯从秘鲁引种到欧洲。明朝末年，荷兰船只将马铃薯运到中国和日本，并迅速传播开来。

马铃薯的营养价值很高，素有“地下苹果”的美誉。据美国食品药品管理局报告显示，马铃薯含有丰富的膳食纤维和人体生存所必需的矿物质，如钾，磷，钙，锌，叶酸和镁。一个148克(近3两)重的带皮马铃薯含有3克膳食纤维（这个数量能够满足人们日需求量的12%）和人体每日所需钾的21%（钾是对心血管疾病如中风和高血压非常主要的元素，钾、镁、钙元素共同作用能够增强血管弹性，有利于减少患高血压和中风的风险）。此外马铃薯还含有丰富的维生素A和维生素C，其所含的维生素是胡萝卜的2倍、大白菜的3倍、西红柿的4倍，维生素C的含量为蔬菜之最。马铃薯的优质淀粉含量约为16.5%，还含有大量木质素等，被誉为人类的“第二面包”。

中医认为马铃薯“性平味甘无毒，能健脾和胃，益气调中，缓急止痛，通利大便。对脾胃虚弱、消化不良、肠胃不和、肮腹作痛、大便不畅的患者效果显著”。现代研究证明，马铃薯淀粉在人体内吸收速度慢，对调解消化不良有特效，也是糖尿病患者的理想食疗蔬菜；马铃薯中含有大量的优质纤维素，可促进肠道微生物生长发育；用新鲜马铃薯片反复涂擦脱发的部位对促进头发再生有显著的效果。此外，马铃薯热量小不含脂肪，是理想的控制体重的食物。

马铃薯加工业发展大致有两种类型。一类主要是在大规模马铃薯精淀粉生产基础上发展淀粉衍生物的生产，如波兰、捷克等许多东欧国家的状况。另一类主要是发展薯条、薯片、全粉及各类复合薯片等快餐及方便食品，如美国及荷兰、德国等西欧国家的许多马铃薯加工企业。据统计，马铃薯深加工后的经济价值是原料薯的几倍甚至几十倍，其中马铃薯加工成薯条可增值5.5倍。

薯条是由多个复杂的工序加工而成，油炸工艺是其核心，能够产生特有的风味。油炸可分为真空油炸和常压油炸，真空油炸是在上世纪六十年代末和七十年代初发展起来的一项新的食品加工技术，被称为食品加工的“绿色革命”。真空油炸在较低的温度和较高的真空度下进行食品加工，可使水的沸点降低，物料表面的水分蒸发速度加快，此过程需要吸收大量的热，使得物料表面的温度迅速降低，从而增加了内外温度梯度，加速了内部水分的迁移，形成更高的内部蒸汽压力差，使物料内部包裹的气体迅速释放，促使物料快速膨化，提高膨化效果。由于物料处于真空低氧环境下，可以减轻脂肪酸败、酶促褐变及其它氧化变质，从而更好地保持原有产品的色泽、风味及营养成份。微波真空油炸将真空油炸和微波加热两项技术结合起来，微波穿透食品物料内部直接作用于水分子，使物料内部瞬间受热，导致物料内部水分的迅速汽化和迁移，并形成无数微孔通道，产生多孔性的结构从而极大的提高产品的脆性，同时内部水分迅速汽化产生的蒸汽能够阻碍脂肪的渗入。采用微波真空油炸可以实现物料高效、均匀、低成本脱水，同时保留物料原本的色泽，风味和营养成分且产品口感松脆。

远红外杀菌技术不需要传媒，热直接由物体表面渗透到内部，因此不仅可以用于一般的粉状和块状食品的杀菌，而且还可用于坚果类食品如咖啡豆、花生和谷物的杀菌与灭酶以及袋装食品的杀菌。

胡宏处公开了一种红薯脆条的制作方法（专利号：201410197828.0），以新鲜红薯为原料，将红薯放入水中蒸煮30-50min后将红薯捞出并捣烂，压制成块，冷却后切片脱水至40%，再切成条状后脱水90%，然后在高温铁砂中翻炒，最后分离砂后自然冷却即得成品。该工艺提供的红薯脆条口感香脆可口，给人们带来营养和美味。但是煮、炒等高温工艺容易造成营养成分的破坏且松脆度不佳，而本发明在真空条件下完成，低温低氧能够更好的保持产品原有的营养成分，此外产品松脆度好。

孙金才等公开了一种真空冷冻干燥再浸渍处理制备调理果蔬脆片的方法（专利号：200710133377.4），以新鲜果蔬为原料进行洗涤、去皮、切片、漂烫等预处理后，装入-18℃低温冷库进行预冷冻12-24小时，再进行真空冷冻预干燥（真空度50mbar，加热板温度60-70℃，时间16-20小时），然后低温真空含浸（真空度50mbar，抽真空时间10-30min，放压后再浸渍15-20 min），最后再真空冷冻干燥脱水（真空度50mbar，加热板温度60-70℃，时间5-10小时），干燥结束后即得冻干浸渍脆片。此工艺大幅改善了煮、炒等工艺高温的破坏，但冻干工艺耗时过长，加工成本过高，不利于工业化应用。而本发明工艺更精简，生产周期短且生产成本低。

中国农业机械化科学研究院的硕士论文《漂烫、预油炸对速冻马铃薯薯条品质影响的研究》（2014）中，加热可使薯条中的淀粉糊化，淀粉颗粒因吸收水分而膨胀造成细胞壁结构和形状的改变，细胞结构的开启使水蒸气释放、内部水分在毛细管中运输。55℃时薯条淀粉未糊化，65℃下薯条淀粉糊化42%左右，75℃下薯条淀粉糊化81%左右，当漂烫温度达85℃时淀粉糊化高达94%，95℃以上淀粉完全糊化。但是95℃温度过高，薯条易漂烫过度，表面淀粉颗粒易在油炸过程中掉落造成污染。本发明采用90℃条件下漂烫，能够在保证薯条品质的条件最大程度使淀粉糊化。

李大婧等公开了一种风味型膨化冬瓜脆条加工工艺及其产品（专利号：200910184049.6），以冬瓜为原料，经过清洗去皮、切条、浸渍填充、调味、冷冻、预干燥、均湿、真空微波预膨化、气流膨化、冷却、包装。研制出了一种酥脆可口、老少皆宜的休闲食品。本发明采用高真空预干燥和微波真空油炸相结合的方法，所制得产品不仅膨松酥脆，而且油炸膨化较气流膨化更能产生特有的诱人风味。

谭兴和等公开了一种利用微波加工的马铃薯脆片及其加工方法（专利号：200510031838.8），该马铃薯脆片由经漂洗的马铃薯片用食盐水于沸腾下进行热烫后，冷却、沥水；将沥水后的薯片冷冻、干燥，将棕榈油、蛋黄粉混合均匀后与薯片拌匀，最后进行微波烘烤，再喷涂调味料制得。该马铃薯脆片以微波膨化替代传统的油炸膨化，省油、无老化油产生、营养成分保存好且色泽金黄、香脆可口。由于微波技术本身的不均匀性，会影响其产品造成各部位的差异。而本发明结合高真空预干燥和微波真空油炸技术，产品均匀性好，同时带有特殊风味，脆性也得到提升。

吕兵等公开了一种渗透脱水-热风微波联合干燥制备马铃薯脆片的方法（专利号：201110406784.4），将马铃薯清洗、去皮、切片、漂烫灭酶，再进行渗透脱水，沥干后先热风干燥得到半成品，最后进行微波干燥得到成品。该法获得的马铃薯制品色泽保持较好，产品质构松脆。而本发明通过高真空干燥与微波真空油炸相结合，高真空较于热风干燥能在低温下实现干燥过程，保护产品色泽和风味物质，同时效率得到提高，另外油炸产品风味更佳。

Andrea Bunger等（2002）研究了NaCl浸泡对薯条品质的影响，结果表明：NaCl浸泡显著降低了薯条的含油率，同时提高了薯条的脆性，但是对薯条的色泽并没有显著影响。当在3%NaCl溶液中浸泡50 min时，薯条的含油率最低。但是NaCl溶液浸泡后的产品口感过咸，不被消费者所接受。

石小琼等公开了一种多风味低糖香脆甘薯条片的加工方法（专利号：201410159179.5），以甘薯为原料，清洗去皮切条后沥干，用8%盐水泡制7天，用焦亚硫酸钠和乙二胺四乙酸二钠溶液护色，热烫20 min，然后放入波美2度的糖水中糖煮15 min，沥干后置入冷库中冷冻，冷冻温度-24℃、时间48小时，解冻后进行低温真空油炸升温时间5min、油炸温度100℃、油炸时间40 min、真空度-0.09Mpa、转速1800转/分下脱油1 min，冷却包装。产品具有乳酸发酵和真空油炸后特有的香、甜和微酸味。糖渍后的样品易在油炸过程中污染油炸用油，此外传统真空油炸产品的含油率虽然较常压油炸有所降低，但对于低油的研究依然没有止步。

张慜、祝银银等公开了一种微波辅助高效真空油炸制备调理牛蒡的方法（专利号：201310182483.7），以新鲜牛蒡为原料，将牛蒡清洗后，水中去皮、切片，采用护色液浸泡护色后，热烫、浸渍一段时间后、沥干、缓冻、微波辅助真空油炸、真空脱油、调味、冷却包装、成品保藏。该法保持了牛蒡脆片的色泽和特有的风味物质、营养成分，且产品含油率低、油炸的油脂不易氧化。微波真空油炸能有效降低产品含油率，但仅通过改进油炸工艺降低含油率具有局限性。本发明采用两段真空联合预干燥降低油炸前初始水分含量从而降低含油率，效果显著。

宋贤聚、张慜等人（2009）采用真空微波—真空油炸—真空微波三阶段脱水工艺生产低含油率马铃薯脆片，并对三阶段联合脱水工艺进行优化，得到三阶段联合脱水工艺的最佳转折点对应马铃薯的水分质量分数分别为68%（湿基）和10%（湿基）左右，从而得到低含油率且具有令人满意品质的马铃薯脆片。本发明的采用两段真空联合预干燥能增加多孔性改善产品松脆性，微波真空油炸效率高，产品含油率更低。

M.K. Krokida等（2001）研究了热风预干燥对薯条的影响，结果表明：热风预干燥能显著降低薯条的含油率，同时对薯条的质构、色泽以及微观结构有显著影响。但热风干燥温度高，因此会对薯条色泽带来不利影响。本发明采用两段真空联合预干燥，在较低温度下实现预干燥效果，有效避免了产品色泽品质的变化。

张慜、孙金才等公开了一种常压热干燥与真空油炸联合脱水的果蔬脆片制造方法（专利号：200310112745.9），该发明中果蔬脆片制作的主要过程为：将蔬菜、水果、食用菌等原料先进行常规选取、洗涤、去皮(核)、切片、漂烫灭酶等预处理后，进行常压热干燥、油炸脱水、离心脱油、调味、包装。此发明专利采用预先常压热干燥与真空油炸联合脱水的新工艺，增加了前期预脱水，使得产品具有含油率低，油炸时间短，初始形状好的特点。但是此专利前期预干燥处理时间较长，生产效率略低。而本发明采用真空预干燥，物料置于高真空负压条件下，使物料中水的沸点降低，从而在低温下实现物料的干燥过程，不仅提高了生产效能同时还能保护产品的色泽和热敏性成分。

目前市场上的薯条大多采用传统真空油炸工艺生产，产品风味好、口感松脆，但产品较高的含油率使其带有油腻感。此外，也有部分产品是采用热风预干燥先降低其初始含水率，从而使其在油炸过程中可以跨越吸油高峰，降低产品的含油率，但是热风干燥效能低下且产品色泽差，收缩严重。本发明在微波真空油炸前采用高真空（9.0-15.0Pa）、粗真空（11.0~13.3kPa）两段联合预干燥降低其初始水分含量并使表面产生多孔性从而改善油炸后的松脆度，真空条件更好的保持了产品的色泽和形态，从而得到脂肪含量低、口感松脆、有特殊油炸香味的产品，并且采用全新研制的微波真空油炸设备，实现了物料高效脱水且产品含油率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种先真空干燥再后续微波真空油炸联合工艺生产低含油率薯条的方法，涉及果蔬脱水、油炸食品加工。

本发明的技术方案：一种先真空干燥再后续微波真空油炸联合工艺生产低含油率薯条的方法，先采用高真空、粗真空两段预干燥再后续微波真空油炸联合工艺，具体步骤如下：

（1）原料预处理：将马铃薯清洗干净去皮，用切条机切成条状得到土豆条；

（2）热烫灭酶：将步骤（1）预处理后的土豆条放入90℃的热水中热烫3-5min，立即取出用流动的自来水漂洗后沥干；

（3）两段真空联合预干燥：将步骤（2）沥干后的土豆条放入高真空干燥箱内，待箱内真空度达到9.0-15.0Pa后打开电加热，在28~30℃下高真空干燥1~1.5h；然后将高真空预干燥后的土豆条转入普通真空干燥箱内，真空度控制在11.0~13.3kPa，在65~70℃下真空干燥20~30min直至土豆条的水分含量降至60%-70%；

（4）冷冻：将步骤（3）两段预干燥后的土豆条放入超低温-65~-68℃的冰箱速冻30~35min，然后立刻转入-18℃的冰箱内缓冻12h；

（5）后续变功率微波真空油炸：采用微波真空油炸设备，以微波为加热源，先用大微波功率使棕榈油温度快速上升到94-96℃；把步骤（4）冷冻后的土豆条放入内置的聚四氟乙烯篮内，此时由于物料投入油温下降，整个油炸过程温度控制在90-92℃，将舱盖密闭后开启真空泵，使油炸的真空度在0.09MPa；

将微波功率先设置在8~10W/g，油炸5-8min后降至4~6W/g直至油炸结束，油炸时间28-30min，直至土豆条水分含量降至5%以下；

（6）真空脱油：油炸结束后开启电子阀，使棕榈油下流至储油桶内，然后开启电机以离心脱油；在真空条件下进行离心脱油的转速为300r/min，离心时间为8-10min；脱油结束后关闭真空泵打开通气阀，使腔内恢复大气压，然后打开活动舱盖，取出油炸产品，含油率为28%-30%；

（7）调味：将步骤（6）得到的土豆条放入复合调味料中拌匀即得不同口味的薯条；

（8）包装：采用高密度聚乙烯袋进行充氮包装；

（9）杀菌保藏：采用远红外杀菌，选择波长为6.0~6.5μm，杀菌0.5-1.0min后，常温下避光保藏。

步骤（1）所得土豆条为条状，控制为10×10×40mm。

步骤（5）所述油炸时间根据放入的土豆条量确定，通过设备的观察镜，当油中不再有气泡溢出时即表明油炸结束。

本发明的有益效果：本发明与传统真空油炸生产的薯条相比较，采用高真空（9.0-15.0Pa）、粗真空（11.0~13.3kPa）两段预干燥和微波真空油炸的联合工艺，可以显著降低薯条的含油率，且生产效能高、产品色泽形态好。采用高真空干燥改善薯条的松脆度，采用真空干燥来进一步降低初始水分含量，从而控制产品真空油炸脱水过程中的吸油高峰，降低产品的含油率。采用微波真空油炸，能在低氧的状态下实现油炸，采用微波来辅助油炸，可以达到瞬时加热升温，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要；在油炸第一阶段，高功率微波穿透土豆条内部直接作用于水分子，使土豆条内部瞬间受热，水分迅速汽化和迁移，并形成无数微孔通道，产生多孔性的结构，从而极大地提高薯条的脆性，加快了油炸效率使其快速跨越吸油高峰，第二阶段采用低微波功率从而更好的保护产品色泽防止焦化。因此，采用高真空（9.0-15.0Pa）、粗真空（11.0~13.3kPa）两段预干燥和微波真空油炸的联合工艺，加工时间短，产品松脆性好、脂肪含量低，货架期长，使产品油炸薯条的含油率从一般的40%-41%降低到了28%-30%。为健康休闲食品加工提供了一种新方法，预计会产生较大的经济效益。

具体实施方式

实施例1 真空干燥与微波真空油炸联合工艺生产低含油率薯条（奶香味）的加工方法

将马铃薯清洗干净后去皮，用切条机切成条状（10×10×40mm），然后放入90℃的热水中热烫3min，立即取出用流动的自来水漂洗后沥干。将沥干后的土豆条放入高真空干燥箱内，待箱内真空度达到9.0-15.0 Pa后打开电加热，在30℃下高真空干燥1h；然后将高真空预干燥后的土豆条转入普通真空干燥箱内，真空度控制在11.0~13.3kPa，在65℃下真空干燥直至土豆条的水分含量降至70%左右。将预干燥后的土豆条放入超低温-65~-68℃冰箱速冻30min，然后立刻转入-18℃的冰箱内缓冻12h；采用新型的微波真空油炸设备，以微波为加热源，先用大微波功率使棕榈油温度快速上升到95±1℃。把冷冻后的土豆条放入内置的聚四氟乙烯篮内（此时由于物料投入油温略微下降，整个油炸过程温度控制在90~92℃），将舱盖密闭后开启真空泵，使油炸的真空度在0.09MPa。将微波功率先设置在8W/g，油炸8min后再降至4W/g直至油中不再有气泡溢出。油炸结束后开启电子阀，使棕榈油下流至储油桶内，然后开启电机以离心脱油。在真空条件下进行离心脱油的转速为300 r/min，离心时间为8min。脱油结束后关闭真空泵打开通气阀，使腔内恢复大气压，然后打开活动舱盖，取出油炸产品。将联合工艺得到的土豆条放入奶香味调味料中拌匀即得奶香味的薯条，采用高密度聚乙烯袋进行充氮包装。采用远红外杀菌，选择波长为6.0μm，杀菌0.5-1.0min后，常温下避光保藏。

实施例2 真空干燥与微波真空油炸联合工艺生产低含油率薯条（烧烤味）的加工方法

将马铃薯清洗干净后去皮，用切条机切成条状（10×10×40mm），然后放入90℃的热水中热烫5min，立即取出用流动的自来水漂洗后沥干。将沥干后的土豆条放入高真空干燥箱内，待箱内真空度达到9.0-15.0Pa后打开电加热，在28℃下高真空干燥1.5 h；然后将高真空预干燥后的土豆条转入普通真空干燥箱内，真空度控制在11.0~13.3kPa，在70℃下真空干燥直至土豆条的水分含量降至60%左右。将预干燥后的土豆条放入超低温-65~-68℃冰箱速冻35min，然后立刻转入-18℃的冰箱内缓冻12h；采用新型的微波真空油炸设备，以微波为加热源，先用大微波功率使棕榈油温度快速上升到95±1℃。把冷冻后的土豆条放入内置的聚四氟乙烯篮内（此时由于物料投入油温略微下降，整个油炸过程温度控制在90~92℃），将舱盖密闭后开启真空泵，使油炸的真空度在0.09MPa。将微波功率先设置在10W/g，油炸5min后再降至6W/g直至油中不再有气泡溢出。油炸结束后开启电子阀，使棕榈油下流至储油桶内，然后开启电机以离心脱油。在真空条件下进行离心脱油的转速为300 r/min，离心时间为10min。脱油结束后关闭真空泵打开通气阀，使腔内恢复大气压，然后打开活动舱盖，取出油炸产品。将联合工艺得到的土豆条放入烧烤味调味料中拌匀即得烧烤味的薯条，采用高密度聚乙烯袋进行充氮包装。采用远红外杀菌，选择波长为6.5μm，杀菌0.5-1.0min后，常温下避光保藏。

Claims (3)

1.一种先真空干燥再后续微波真空油炸联合工艺生产低含油率薯条的方法，其特征在于先采用高真空、粗真空两段预干燥再后续微波真空油炸联合工艺，具体步骤如下：

（1）原料预处理：将马铃薯清洗干净去皮，用切条机切成条状得到土豆条；

（2）热烫灭酶：将步骤（1）预处理后的土豆条放入90℃的热水中热烫3-5min，立即取出用流动的自来水漂洗后沥干；

（3）两段真空联合预干燥：将步骤（2）沥干后的土豆条放入高真空干燥箱内，待箱内真空度达到9.0-15.0 Pa后打开电加热，在28~30℃下高真空干燥1~1.5h；然后将高真空预干燥后的土豆条转入普通真空干燥箱内，真空度控制在11.0~13.3 kPa，在65~70℃下真空干燥20~30min直至土豆条的水分含量降至60%~70%；

（4）冷冻：将步骤（3）两段预干燥后的土豆条放入超低温-65~-68℃的冰箱速冻30~35min，然后立刻转入-18℃的冰箱内缓冻12h；

（5）后续变功率微波真空油炸：采用微波真空油炸设备，以微波为加热源，先用大微波功率使棕榈油温度快速上升到94-96℃；把步骤（4）冷冻后的土豆条放入内置的聚四氟乙烯篮内，此时由于物料投入油温下降，整个油炸过程温度控制在90-92℃，将舱盖密闭后开启真空泵，使油炸的真空度在0.09MPa；

将微波功率先设置在8~10W/g，油炸5-8min后降至4~6W/g直至油炸结束，油炸时间28-30min，直至土豆条水分含量降至5%以下；

（6）真空脱油：油炸结束后开启电子阀，使棕榈油下流至储油桶内，然后开启电机以离心脱油；在真空条件下进行离心脱油的转速为300r/min，离心时间为8-10min；脱油结束后关闭真空泵打开通气阀，使腔内恢复大气压，然后打开活动舱盖，取出油炸产品，含油率为28%-30%；

（7）调味：将步骤（6）得到的土豆条放入复合调味料中拌匀即得不同口味的薯条；

（8）包装：采用高密度聚乙烯袋进行充氮包装；

（9）杀菌保藏：采用远红外杀菌，选择波长为6.0~6.5μm，杀菌0.5-1.0min后，常温下避光保藏。

2.如权利要求1所述先真空干燥再后续微波真空油炸联合工艺生产低含油率薯条的方法，其特征在于：步骤（1）所得土豆条为条状，控制为10×10×40mm。

3.如权利要求1所述先真空干燥再后续微波真空油炸联合工艺生产低含油率薯条的方法，其特征在于：步骤（5）所述油炸时间根据放入的土豆条量确定，通过设备的观察镜，当油中不再有气泡溢出时即表明油炸结束。