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食品真空低溫油炸脫水技術(shù)

信息來(lái)源： | 發(fā)布日期： 2012-10-09 | 瀏覽量：

關(guān)鍵詞：食品真空低溫油炸脫水技術(shù)

摘要：重點(diǎn)講述了食品真空油炸技術(shù)的特點(diǎn)，并從設(shè)備、技術(shù)、油炸用油的安全性評(píng)價(jià)幾個(gè)方面詳述了國(guó)內(nèi)外的研究概況，闡明了真空低溫油炸技術(shù)的應(yīng)用前景、真空油炸技術(shù)今后的發(fā)展方向以及優(yōu)先領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：真空；油炸；食品；低溫

　　營(yíng)養(yǎng)、方便、安全、綠色是當(dāng)前食品生產(chǎn)發(fā)展的趨勢(shì)。食品的加工生產(chǎn)無(wú)論是原料、生產(chǎn)工藝或是生產(chǎn)設(shè)備都應(yīng)力求符合產(chǎn)品的天然、營(yíng)養(yǎng)、方便要求。真空油炸產(chǎn)品因具有獨(dú)特的風(fēng)味、眾多的品種、健康的成分而深得世界各國(guó)人民的青睞，被譽(yù)為是本世紀(jì)油炸休閑食品的“綠色革命”。

1、真空低溫油炸技術(shù)原理及其特點(diǎn)

　　真空油炸技術(shù)將油炸和脫水作用有機(jī)地結(jié)合在一起，使樣品處于負(fù)壓狀態(tài)，在這種相對(duì)缺氧的條件下進(jìn)行食品加工，可以減輕甚至避免氧化作用（例如脂肪酸敗、酶促褐變和其他氧化變質(zhì)等）所帶來(lái)的危害。在真空度為700mmHg的負(fù)壓系統(tǒng)中，純水的沸點(diǎn)可用克勞修斯——克拉佩龍方程算出，沸點(diǎn)大約為40℃。在負(fù)壓狀態(tài)，以油作為傳熱媒介，食品內(nèi)部的水分（自由水和部分結(jié)合水）會(huì)急劇蒸發(fā)而噴出，使組織形成疏松多孔的結(jié)構(gòu)。但是，食品內(nèi)部水分還受束縛力、電解質(zhì)、組織質(zhì)構(gòu)、熱阻狀況、真空度變化等因素的影響，實(shí)際水分蒸發(fā)情況要復(fù)雜得多，具體生產(chǎn)時(shí)還應(yīng)與滅酶所需的溫度條件綜合起來(lái)考慮。

1.1 真空油炸食品的優(yōu)點(diǎn)

　　保色作用　采用真空油炸，油炸溫度大大降低，而且油炸鍋內(nèi)的氧氣濃度也大幅度降低。油炸食品不易褪色、變色、褐變，可以保持原料本身的顏色。如獼猴桃極易受熱褐變，若采用真空油炸，可以保持其綠色。但是對(duì)于油溶性色素，如類胡蘿卜素的色素、葉綠素類色素在油炸時(shí)，色素易溶出，故在油炸前應(yīng)對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理，以保持色素的穩(wěn)定。

　　保香作用　采用真空油炸，原料在密封狀態(tài)下被加熱。原料中的呈味成份大多數(shù)為水溶性，在油脂中并不溶出，并且隨著原料的脫水，這些呈味成份進(jìn)一步得到濃縮。因此采用真空油炸技術(shù)可以很好地保存原料本身具有的香味。

　　降低油脂劣變程度　炸用油的劣化包括氧化、聚合、熱分解，而以水或水蒸汽與油接觸產(chǎn)生水解為主。在真空油炸過(guò)程中，油處于負(fù)壓狀態(tài)，溶于油脂中的氣體很快大量逸出，產(chǎn)生的水蒸汽壓力較小，而且油炸溫度低，因此，油脂的劣化程度大大降低。

1.2 真空油炸食品的保藏特性

　　真空油炸食品的吸濕性　松脆感是真空油炸產(chǎn)品重要的感官指標(biāo)。要保持產(chǎn)品的松脆狀態(tài)，其水分含量應(yīng)控制在5%以內(nèi)，^好在1%左右。因此，產(chǎn)品在貯存時(shí)的吸濕問(wèn)題是必須認(rèn)真考慮的。

　　真空油炸產(chǎn)品油脂的氧化性　真空油炸產(chǎn)品具有多孔結(jié)構(gòu)，在孔隙的表面會(huì)吸附一層油脂。這一層油脂并不能被離心脫油所除去，因此，真空油炸產(chǎn)品都有一定的含油率。油脂和氧接觸要發(fā)生氧化反應(yīng)，為此，真空油炸產(chǎn)品包裝時(shí)要盡可能將空氣排除，或充入惰性氣體進(jìn)行包裝；對(duì)于保質(zhì)期長(zhǎng)的產(chǎn)品，也可添加一些抗氧化劑。

2、真空油炸技術(shù)及其設(shè)備的發(fā)展?fàn)顩r

　　真空油炸是在20世紀(jì)60年代末和70年代初發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的食品加工技術(shù)，具有許多獨(dú)到之處和對(duì)加工原料的廣泛適應(yīng)性。70年代和80年代，該技術(shù)在美國(guó)和日本有了很大的發(fā)展，國(guó)際上已經(jīng)出售的真空油炸食品有水果類的蘋果、獼猴桃、柿子、草莓、葡萄、香蕉等；蔬菜類的胡蘿卜、南瓜、西紅柿、四季豆、甘薯、土豆、大蒜、青椒、洋蔥等；肉食水產(chǎn)類的牛肉干、魚片、蝦等。我國(guó)近年來(lái)對(duì)真空油炸技術(shù)的研究開發(fā)也很活躍，先后開發(fā)了香蕉、蘋果等果蔬真空油炸制品。

2.1 油炸設(shè)備的發(fā)展概況

　　^早關(guān)于真空油炸專利文獻(xiàn)的報(bào)道是1972年的美國(guó)專利(US3635722)，該文獻(xiàn)提出了原始的封閉式油炸模式[1]。1977年，日本專利（No. 28865）提出油炸香蕉設(shè)備及工藝，但是油炸產(chǎn)品的脂肪含量太高，產(chǎn)品品質(zhì)較差。1983年和1985年，日本專利（No. 183048/1983和92718/1985）介紹的真空油炸設(shè)備在技術(shù)上已作了較大的改進(jìn)，原料在真空條件下油炸，在真空狀態(tài)下脫油。由于原先真空油炸技術(shù)存在一些缺陷，如產(chǎn)品易變形、皺縮，油炸溫度低、時(shí)間長(zhǎng)等，1989年美國(guó)專利US4828859推出了使用預(yù)處理技術(shù)的真空油炸果蔬產(chǎn)品的方法和設(shè)備。1993年，美國(guó)專利US5182982提出了連續(xù)型真空油炸設(shè)備，簡(jiǎn)化了進(jìn)料、出料工序，防止了產(chǎn)品在油炸鍋內(nèi)的沉積，改進(jìn)了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率。日本和我國(guó)臺(tái)灣省在此項(xiàng)技術(shù)上發(fā)展較快，其技術(shù)與設(shè)備出現(xiàn)在東南亞地區(qū)，并逐漸向世界各個(gè)地區(qū)推進(jìn)。我國(guó)的食品科研開發(fā)機(jī)構(gòu)在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)低溫真空油炸技術(shù)進(jìn)行了多方位的吸收與創(chuàng)新。1991年臺(tái)灣果蔬脆片廠商相繼在大陸設(shè)廠，1993年列為^星火計(jì)劃開發(fā)項(xiàng)目。同年，山東同慶商務(wù)有限公司食品工程部在國(guó)際同類設(shè)備的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)改進(jìn)研制成為低溫真空油炸設(shè)備，被評(píng)為^新產(chǎn)品。1995年我國(guó)成功研制出YZG-5型低溫真空加壓浸漬油炸機(jī)械，它使我國(guó)果蔬脆片的生產(chǎn)向著連續(xù)化、自動(dòng)化、密閉式、脂肪含量自動(dòng)監(jiān)控方向發(fā)展。同年，陳淑梅等在《真空油炸脫油設(shè)計(jì)》一文中提出了對(duì)于各種果蔬脆片在真空狀態(tài)下進(jìn)行油炸脫油的設(shè)備，并論述了該設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求。該設(shè)備采用了在真空油炸鍋內(nèi)直接脫油而不需要將加熱油排出真空室的真空油炸脫油一機(jī)完成技術(shù)[2]。1996年，北京星印機(jī)械有限公司提出了一項(xiàng)新型真空油炸機(jī)的發(fā)明專利（CN2223558Y），該設(shè)備提高了單機(jī)生產(chǎn)率，縮短了生產(chǎn)周期，成品能保持原有色澤、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)。1999年，鄭曉等在《回油式真空油炸脫油機(jī)設(shè)計(jì)》一文中介紹了一種回油式真空油炸脫油機(jī)及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理，并對(duì)主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了分析和計(jì)算。該設(shè)備是實(shí)現(xiàn)同罐油炸和脫油的第二代機(jī)型中的一種，主要特征是油炸后，炸罐內(nèi)熱油放出至貯油罐，再進(jìn)行離心脫油[3]。2000年，天津商學(xué)院夏德昭等在《雙鍋交替式真空油炸機(jī)的設(shè)計(jì)》一文中詳細(xì)闡述了雙鍋交替式真空油炸機(jī)的設(shè)計(jì)思路與原理。該裝置采用雙鍋、特殊的快速裝卸盛料網(wǎng)籃和可以雙向過(guò)濾的油過(guò)濾器，性能優(yōu)越。另外，還配有單片機(jī)作為控制核心，PC機(jī)作為集中監(jiān)控，自動(dòng)控制技術(shù)比較先進(jìn)[4]。2001年遼寧關(guān)逾申請(qǐng)了一項(xiàng)實(shí)用油炸設(shè)備專利（CN2419834Y），該設(shè)備是一種用于蔬菜、水果深加工的低溫真空油炸裝置。該裝置加裝了添料器于反應(yīng)罐中，達(dá)到了低溫真空油炸操作和脫油處理一次完成的要求。

　　綜上所述，較為理想的低溫真空油炸設(shè)備應(yīng)該具有較高效率，能在較短的時(shí)間內(nèi)處理大量三次蒸汽并能較快建立起真空度不高于92kPa的真空條件；另外還應(yīng)具有機(jī)內(nèi)脫油裝置，以實(shí)現(xiàn)在真空條件下脫油，有效降低產(chǎn)品的含油率；同時(shí)還必須有溫度時(shí)間等參數(shù)的自動(dòng)控制裝置，以避免人為因素造成產(chǎn)品質(zhì)量的不穩(wěn)定。

2.2 油炸技術(shù)發(fā)展概況

　　從20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)外的油炸食品研究文獻(xiàn)多側(cè)重于深層油炸技術(shù)。其中，主要包括以下幾方面的研究：降低產(chǎn)品的脂肪含量，改善產(chǎn)品的品質(zhì)；研究油炸過(guò)程中傳熱傳質(zhì)規(guī)律，建立油炸過(guò)程中水分蒸發(fā)和脂肪吸收的模型，從而為油炸產(chǎn)品的生產(chǎn)提供科學(xué)的理論預(yù)測(cè)體系。

　　目前，低能量食品特別是低脂肪食品的發(fā)展極為迅速。公眾對(duì)膳食營(yíng)養(yǎng)^為關(guān)注的影響因素就是食品中脂肪含量，減少脂肪的攝入被推薦作為提高自身健康的重要途徑之一，因此，國(guó)內(nèi)外許多^學(xué)者都致力于降低油炸產(chǎn)品的含油率。降低產(chǎn)品含油率的方法主要有以下四種：第一，涂膜技術(shù)，用于油炸食品的可食性涂膜材料主要包括多糖，如改性淀粉、改性纖維素、明膠、果膠、葡聚糖等；蛋白質(zhì)材料，如大豆分離蛋白、乳清蛋白等[5]。另外，還有一些無(wú)毒性的高分子聚合物，如聚乙烯吡咯烷酮、聚羧乙烯、聚氧乙烯等。1990年，William用高穩(wěn)定性的聚乙烯吡咯烷酮進(jìn)行涂膜，在原來(lái)基礎(chǔ)上降低30%的吸油率,同時(shí)產(chǎn)品的含水量低于5%,效果比較好[6]。Harish Kumar Sharma etal(1999) [7], M. Rayner etal(2000) [8],Susanne Albert etal(2002) [9]等學(xué)者分別對(duì)深層油炸技術(shù)中各種可食性涂膜進(jìn)行了研究，并且證明了這些可食性涂膜對(duì)降低產(chǎn)品含油率以及提高產(chǎn)品質(zhì)量有顯著效果。第二種方法是在油炸介質(zhì)油中配入超過(guò)50%的為人體不能消化吸收的多元脂肪酸類脂，而使制品所含的可消化吸收的油脂顯著降低。1993年，美國(guó)寶潔公司推出一項(xiàng)專利，采用24%固態(tài)八硬酯酸蔗糖酯、36%液態(tài)六油酸山梨糖醇酐酯和40%棉籽油作為油炸介質(zhì)。經(jīng)測(cè)定，馬鈴薯片總含脂量44%，其中可消化的甘油脂含量低于20%，油炸產(chǎn)品口感與全食用油油炸薯片無(wú)異。第三，可以通過(guò)預(yù)處理技術(shù)提高預(yù)炸產(chǎn)品的固形物含量。例如，可以通過(guò)熱風(fēng)干燥、微波干燥或滲透脫水等技術(shù)提高固形物含量，從而降低產(chǎn)品的脂肪含量。M.H.Gamble和P.Rice(1987年)研究油炸土豆片生產(chǎn)時(shí)預(yù)干燥處理對(duì)脂肪吸收和分配的影響，結(jié)果表明：采用熱風(fēng)干燥、微波干燥可以有效地減少脂肪含量，賦予產(chǎn)品更天然的色澤[10，11]。真正得到廣泛應(yīng)用而且更能為消費(fèi)者所接受的降低含油量的還是物理方法，即采用真空離心脫油和過(guò)熱蒸汽脫油技術(shù)。

常州市榮發(fā)干燥設(shè)備有限公司經(jīng)過(guò)多年開發(fā)出了新型低溫油炸鍋，取代了以往圓形設(shè)計(jì)，現(xiàn)更合理更有效，產(chǎn)量5000kg。能耗低等優(yōu)勢(shì)。歡迎客戶來(lái)電咨詢。13706126565 13921076565 0519-88768111

　　　　目前，油炸技術(shù)研究重點(diǎn)是油炸過(guò)程的傳熱傳質(zhì)規(guī)律，以及如何降低油炸產(chǎn)品中的脂肪含量，并探討建立油炸過(guò)程水分蒸發(fā)、脂肪吸收模型，為油炸企業(yè)生產(chǎn)低脂、天然、營(yíng)養(yǎng)、高品質(zhì)的油炸產(chǎn)品提供科學(xué)依據(jù)。由于國(guó)內(nèi)真空油炸產(chǎn)品尚存在脂肪含量高、品種單調(diào)、貯存品質(zhì)差、生產(chǎn)成本高等一系列缺陷，技術(shù)研究仍主要集中在單一產(chǎn)品的工藝和設(shè)備改進(jìn)方面，缺乏可操作的模型分析和機(jī)理探討。

2.3 炸用油的安全性評(píng)價(jià)

　　在食品的油炸過(guò)程水分不斷從食品中釋放到熱油中，這個(gè)過(guò)程相當(dāng)于水蒸氣蒸餾，將油中揮發(fā)性氧化產(chǎn)品除去。釋放出來(lái)的水分起到攪拌油與加速水解的作用。由于食品自身或食品與油相互作用產(chǎn)生一些揮發(fā)性物質(zhì)，如馬鈴薯中硫化合物與吡嗪衍生物。油炸時(shí)，食品吸收不同量的油（油炸馬鈴薯片的含油量為30%～40%），因此必需不斷加入新鮮油，以快速達(dá)到穩(wěn)定條件。食品也能釋放一些內(nèi)在的脂肪（如肉制品的脂肪）到油炸的脂肪中，因此，新混合的脂肪的氧化穩(wěn)定性與原有的油炸脂肪就大不相同。在油炸過(guò)程中，油炸用油發(fā)生了激烈的化學(xué)與物理變化，從氫過(guò)氧化物的生成及分解產(chǎn)生了飽和與不飽和醛、酮、烴、內(nèi)酯、醇、酸以及酯等揮發(fā)性化合物；由于自由基的熱和氧化聯(lián)合作用產(chǎn)生二聚和多聚酸以及二聚和多聚甘油，聚合作用的結(jié)果使油炸用油的粘度顯著提高；三?；视退馍捎坞x脂肪酸，這些變化使油的粘度與游離脂肪酸含量增加，色澤變暗，碘值與表面張力下降，折射率發(fā)生變化，形成泡沫傾向增加。油炸過(guò)程發(fā)生這些物理與化學(xué)變化，有些賦予了油炸產(chǎn)品期望的感官質(zhì)量，有些卻是有害的，如油脂的過(guò)度分解將破壞油炸食品的營(yíng)養(yǎng)與感官質(zhì)量。這些油炸脂肪的化學(xué)與物理變化都要受到各種油炸參數(shù)的影響。研究重復(fù)油炸后油的安全性評(píng)價(jià)問(wèn)題已成為國(guó)外學(xué)者研究的焦點(diǎn)。Shyi-Liang Shyu etal（1998）研究了重復(fù)真空油炸蘿卜后油脂的穩(wěn)定性，指出了真空低溫油炸過(guò)程不同種類油的穩(wěn)定性差異以及快速檢測(cè)油脂酸價(jià)、過(guò)氧化值、羰基價(jià)、極性成分的方法。實(shí)驗(yàn)表明：與常壓油炸相比，真空炸用油具有較低的氧化降解速率，在油炸的早期階段，大豆油與豬油、棕櫚油有著相近的氧化穩(wěn)定性，但是油炸24小時(shí)后，開始快速降解。與此同時(shí)，過(guò)氧化值、羰基價(jià)、介電常數(shù)與油炸時(shí)間有著很好的相關(guān)性[20]。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)此缺乏相應(yīng)的系統(tǒng)性研究。

3、真空油炸技術(shù)的發(fā)展前景

　　我國(guó)果蔬資源^豐富，發(fā)展果蔬脆片的生產(chǎn)有著極大的優(yōu)勢(shì)，它是我國(guó)發(fā)展高檔、優(yōu)質(zhì)、創(chuàng)匯農(nóng)業(yè)的一條新路。但是，與國(guó)外真空油炸技術(shù)相比，我國(guó)的油炸產(chǎn)品還存在脂肪含量高、品種單調(diào)、貯存品質(zhì)差、生產(chǎn)成本高等一系列缺陷，而且其技術(shù)的研究主要集中在單一產(chǎn)品的工藝和設(shè)備方面，缺乏可操作的模型分析和機(jī)理探討。今后的研究工作需要解決以下幾方面的問(wèn)題；

⑴ 解決油炸食品含油率高以及油炸產(chǎn)品單一問(wèn)題。真空油炸過(guò)程熱油為加熱介質(zhì)，但它同時(shí)也遷移到食品中去，引起人們對(duì)健康問(wèn)題的關(guān)注。因此降低油炸食品的脂肪含量應(yīng)成為食品科研人員以及食品企業(yè)界力爭(zhēng)達(dá)到的目標(biāo)。簡(jiǎn)易可行的方案可以通過(guò)增加固形物含量以及涂膜技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，還需要研究培育高固形物含量的油炸專用品種。這樣既可以降低產(chǎn)品的含油率，也可以降低油炸產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高貯存穩(wěn)定性。另外，增加油炸產(chǎn)品的種類，如高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的食用菌、野生植物等真空炸制品。研究符合我國(guó)傳統(tǒng)的高質(zhì)量油炸產(chǎn)品，使其能夠進(jìn)入我國(guó)的主食市場(chǎng)。

⑵ 研究各種功能性油炸產(chǎn)品，如富硒油炸食品。隨著人民生活水平的提高、生活節(jié)奏的加快，人們將更注重于飲食結(jié)構(gòu)的調(diào)整，各種功能性方便食品將具有廣闊的應(yīng)用前景，應(yīng)加強(qiáng)研究開發(fā)。

⑶ 建立各種真空油炸食品生產(chǎn)中水分損失和脂肪吸收等重要參數(shù)的預(yù)測(cè)經(jīng)驗(yàn)方程及數(shù)學(xué)模型，從而為更準(zhǔn)確地掌握真空油炸過(guò)程的傳熱傳質(zhì)規(guī)律，為產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)提供更^、科學(xué)的預(yù)測(cè)手段。

⑷ 積極展開對(duì)各種油炸參數(shù)條件下不同類型炸用油在重復(fù)油炸后的安全性評(píng)價(jià)的研究，建立重復(fù)油炸后油脂的安全性評(píng)價(jià)模型，提高油炸產(chǎn)品的質(zhì)量與安全。

　　低溫真空油炸脫水技術(shù)在食品加工業(yè)中的應(yīng)用^廣泛，低溫真空油炸脫水技術(shù)作為一項(xiàng)新的食品加工技術(shù)，已被我國(guó)列入食品工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)推廣計(jì)劃。低溫真空油炸脫水技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)，必將推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)有食品加工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的深入發(fā)展，使我國(guó)豐富的農(nóng)產(chǎn)品資源通過(guò)高科技轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，為我國(guó)食品工業(yè)及高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)開辟出一條新路。

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