響應(yīng)面法優(yōu)化真空油炸-熱風(fēng)聯(lián)合干燥桃脆片工藝

李偉榮，任愛清，陳國寶

(麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 麗水 323000)

響應(yīng)面法優(yōu)化真空油炸-熱風(fēng)聯(lián)合干燥桃脆片工藝

李偉榮，任愛清，陳國寶

(麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 麗水 323000)

以真空油炸溫度、分階段干燥的水分轉(zhuǎn)換點、后期熱風(fēng)干燥階段溫度為影響因素，以桃脆片含油率為評價指標(biāo)進行響應(yīng)面優(yōu)化分析，得出聯(lián)合干燥最佳工藝參數(shù)為切片厚度2mm、漂燙3min、真空油炸溫度87.1℃、水分轉(zhuǎn)換點15.9%、熱風(fēng)干燥溫度65.5℃。根據(jù)實際操作條件，調(diào)整最佳聯(lián)合干燥工藝為切片厚度2mm、漂燙3min、真空油炸溫度87℃、分階段干燥的水分轉(zhuǎn)換點16%、熱風(fēng)干燥溫度66℃。驗證實驗表明，最佳工藝條件下測得聯(lián)合干燥桃脆片的含油率為12.5%，與理論預(yù)測值的誤差為5.9%。

真空油炸；聯(lián)合干燥；桃脆片

真空油炸主要是利用負(fù)壓狀態(tài)下食品中的水分沸點降低的原理，實現(xiàn)在低溫條件下的脫水油炸，同時可以保存油炸原料的營養(yǎng)成分，避免油脂氧化劣變和致癌物質(zhì)產(chǎn)生[1-2]。由于真空油炸在低溫、低壓、油脂的環(huán)境中進行，而真空油炸原料——果蔬中的營養(yǎng)成分大多為水溶性的，在油脂中并不溢出，并且經(jīng)過脫水過程后，這些成分得到進一步濃縮，因此可以很好地保存果蔬的營養(yǎng)和風(fēng)味。此外，在低含氧量的狀態(tài)下進行油炸加工，果蔬原料不易褪色、變色，有利于果蔬原料保持本身的顏色[3-4]。

可能由于商業(yè)保密的原因，國外很少有關(guān)于真空油炸技術(shù)的報道，國內(nèi)關(guān)于真空油炸方面的研究較為活躍，有真空油炸蘋果、紅棗、胡蘿卜、哈密瓜、子芋、土豆、甘薯、毛豆、鯪魚等產(chǎn)品的加工工藝的報道[5-14]。但是，關(guān)于桃子真空油炸方面的報道甚少，桃子果味甘甜、色佳汁多，含有豐富的蔗糖、葡萄糖、果糖、多種維生素及鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)，是真空油炸的良好原料，具有廣闊的應(yīng)用前景。單一的真空油炸并不能生產(chǎn)出令人滿意的果蔬脆片[15]，雖然相對于常壓油炸來說可以很大程度上降低產(chǎn)品含油率，但是還是不能滿足人們追求健康的要求，而且，油炸后期產(chǎn)品干燥終點很難掌握，脫水時間太短，產(chǎn)品干燥沒有完全；脫水太長，則產(chǎn)品色澤達(dá)不到要求。再加上物料結(jié)構(gòu)的不均勻性，很難確定油炸終點。所以，本實驗嘗試后期采用熱風(fēng)干燥，希望達(dá)到降低產(chǎn)品脂肪含量，提高產(chǎn)品品質(zhì)的目的。

本實驗擬選擇新鮮桃為原料研究桃脆片的真空油炸-熱風(fēng)聯(lián)合干燥規(guī)律，得出最佳生產(chǎn)工藝，以期為實際生產(chǎn)提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮晚蜜桃，選擇(150±10)g、八成熟、且果質(zhì)稍硬者進行實驗；棕櫚油。

VF2I型真空油炸設(shè)備 煙臺海瑞食品設(shè)備有限公司。

1.2 工藝流程

桃→清洗→去皮、去核→切片→漂燙→速凍→油炸→后期干燥→包裝

1.3 切片厚度對桃脆片含油率的影響

選取厚度分別為0.5、1、2、3mm桃片，100℃漂燙3min，置于－20℃冷庫中冷凍24h，然后(85±2)℃真空油炸到含水率5%以下(油炸鍋內(nèi)基本無氣泡溢出)，比較不同厚度產(chǎn)品含油率，確定桃片加工最佳厚度，重復(fù)3次實驗取平均值。

1.4 漂燙工藝對桃脆片含油率的影響

選取厚度2mm的桃片，100℃漂燙1、2、3、4min，置于－20℃冷庫中冷凍24h，然后(85±2)℃真空油炸到含水率5%以下，比較不同漂燙時間產(chǎn)品含油率，確定桃片加工最佳漂燙工藝，重復(fù)3次實驗取平均值。

1.5 真空油炸-熱風(fēng)聯(lián)合干燥響應(yīng)面優(yōu)化

采用響應(yīng)面法[16]對該工藝進行優(yōu)化分析。根據(jù)Box-Benhnken模型的中心組合試驗設(shè)計原理，真空油炸溫度、分階段干燥的水分轉(zhuǎn)換點(油炸后產(chǎn)品的含水率)、后期熱風(fēng)干燥溫度為影響因素，以含油率和感官品質(zhì)評價兩者的綜合指標(biāo)為最終評價指標(biāo)進行優(yōu)化分析。切片厚度2mm，100℃漂燙3min，置于－20℃冷庫中冷凍24h，然后將樣品用于聯(lián)合干燥。應(yīng)用SAS 8.1軟件進行數(shù)據(jù)分析處理，找出較優(yōu)的操作條件。各因素水平編碼值見表1。

表1 真空油炸-熱風(fēng)聯(lián)合干燥桃脆片響應(yīng)面法分析因素及水平Table 1 Coded variables and their coded levels in response surface analysis

1.6 指標(biāo)測定方法

1.6.1 含水量

水分含量按照GB/T 5009.3—2003《食品中水分的測定》進行測定。真空油炸后，桃脆片用研缽磨碎。稱取3g研碎的桃脆片，在烘箱中(102±3)℃條件下烘至質(zhì)量恒定。重復(fù)3次實驗，取平均值。

1.6.2 脂肪含量

按照GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的測定》進行測定。桃脆片用研缽磨碎，利用酸水解法進行桃脆片中的脂肪含量的測定。重復(fù)3次實驗取平均值，所得脂肪含量即為產(chǎn)品含油率。

2 結(jié)果與分析

2.1 切片厚度對桃片含油率的影響

切片厚度對產(chǎn)品含油率影響較大[17]，如圖1所示，當(dāng)切片厚度小于1.5mm時，隨著切片厚度的增加，含油率逐漸降低；當(dāng)切片厚度增加超過2mm后，干燥到規(guī)定含水率的時間就會延長，長時間的油炸使產(chǎn)品的含油率升高。

圖1 切片厚度對含油率的影響Fig.1 Effect of slice thickness on oil content of peach chips

2.2 漂燙時間對桃片含油率的影響

圖2 漂燙時間對桃脆片含油率的影響Fig.2 Effect of blanching time on oil content of peach chips

燙漂過程是真空油炸生產(chǎn)工藝中的重要環(huán)節(jié)，不僅改善了原料的風(fēng)味，同時也改變了物料的質(zhì)感[18]。漂燙要適宜，如果漂燙不足，則造成滅酶不充分，產(chǎn)品褐變嚴(yán)重，還可能使速凍時形成冰晶體過小，使得真空狀態(tài)下脫水速率減緩，產(chǎn)品脆度達(dá)不到要求；漂燙過度，會造成營養(yǎng)損失嚴(yán)重，組織軟爛。適當(dāng)?shù)臓C漂工藝會更有利于產(chǎn)品的品質(zhì)，同時減少燙漂過程中營養(yǎng)物質(zhì)的損耗，因此，研究燙漂時間處理與產(chǎn)品的含油率關(guān)系十分重要。桃片含油率與漂燙時間的關(guān)系見圖2，產(chǎn)品含油率隨著漂燙時間的延長先升高后下降，3min后產(chǎn)品含油率基本穩(wěn)定，與4min漂燙在含油率方面沒有顯著性差異；但是，隨著漂燙時間的延長，桃片組織變軟，超過4min桃片已基本變形，無法生產(chǎn)出高品質(zhì)的桃片，所以選擇3min作為漂燙時間。

2.3 響應(yīng)面優(yōu)化真空油炸-熱風(fēng)聯(lián)合干燥試驗設(shè)計

利用統(tǒng)計軟件SAS 8.1進行試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析，結(jié)果表明，真空油炸溫度、水分轉(zhuǎn)換點和熱風(fēng)干燥溫度對產(chǎn)品的含油率影響顯著，試驗設(shè)計和結(jié)果見表2。

表2 響應(yīng)面法優(yōu)化真空油炸-熱風(fēng)聯(lián)合干燥試驗設(shè)計與結(jié)果Table 2 Experimental design and corresponding results for response surface analysis

2.3.1 回歸方程分析

對表2數(shù)據(jù)進行處理，得到如下回歸方程：Y = 12.35－1.00125X1－0.71X2－1.01875X3＋0.85X12＋0.3225X1X2－0.945X1X3＋1.3925X22－0.1425X2X3＋3.11X32。根據(jù)表4顯著性分析可知，X12、X2X1、X3X2為不顯著項，應(yīng)從模型中去除，所以將上述回歸方程修正為Y = 12.35－1.00125X1－0.71X2－1.01875X3－0.945X1X3＋1.3925X22＋3.11X32。

表3 回歸方程可信度分析Table 3 Creditability analysis of the developed regression equation

由表3可得：建立的模型具有較高的總決定系數(shù)(R2=0.9880)，同時CV值越低，顯示試驗穩(wěn)定性越好，本試驗中CV值為2.630401%，說明試驗穩(wěn)定性好。二次回歸方程與試驗結(jié)果具有較好的擬合度，說明綜合評定指標(biāo)與全體自變量之間的關(guān)系高度顯著，且誤差項較小。對此方程的回歸系數(shù)進行t檢驗(表4)可以看出，自變量中線性項效果顯著，即真空油炸溫度(Xl)、水分轉(zhuǎn)換點(Xl)和熱風(fēng)干燥溫度(X3)能夠顯著地影響桃脆片生產(chǎn)工藝(P＜0.05)，同時各因素間相互作用也很顯著。綜上說明該回歸方程為桃脆片真空油炸-熱風(fēng)聯(lián)合干燥的優(yōu)化提供了一個良好的模型。

表4 模型回歸系數(shù)顯著性檢驗和結(jié)果Table 4 Significance test of regression coefficients of the developed regression equation

2.3.2 響應(yīng)面分析及最佳工藝條件確定

圖3 Y=f(X1,X2)的響應(yīng)面圖和等高線圖Fig.3 Response surface and contour plots indicating the effects of pairwise interactions among three process parameters on oil content of peach chips

桃脆片聯(lián)合干燥響應(yīng)面見圖3。由響應(yīng)面模型可得出桃脆片聯(lián)合干燥的最佳條件為真空油炸溫度87.1℃、水分轉(zhuǎn)換點15.9%、熱風(fēng)干燥溫度65.5℃，在該條件下桃脆片的含油率為11.8%?？紤]到實際操作可行性，將最佳干燥條件修正為真空油炸溫度87℃、水分轉(zhuǎn)換點16%、熱風(fēng)干燥溫度66℃。為了驗證最佳工藝條件，在此條件下測得聯(lián)合干燥桃脆片的含油率為12.5%，與理論預(yù)測值的誤差為5.9%，說明采用RSM法優(yōu)化得到的桃脆片聯(lián)合干燥條件可靠。

3 結(jié) 論

以真空油炸溫度、分階段干燥的水分轉(zhuǎn)換點、后期熱風(fēng)干燥階段溫度為影響因素，以桃脆片為最終評價指標(biāo)進行響應(yīng)面優(yōu)化分析，得出聯(lián)合干燥最佳工藝參數(shù)，根據(jù)實際操作條件，調(diào)整最佳聯(lián)合干燥工藝為切片厚度2mm、漂燙3min、真空油炸溫度87℃、分階段干燥的水分轉(zhuǎn)換點16%、熱風(fēng)干燥溫度66℃。在此條件下測得聯(lián)合干燥桃脆片的含油率為12.5%，與理論預(yù)測值的誤差為5.9%。

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Process Optimization for Combined Vacuum-frying and Hot-air Drying of Peach Chips

LI Wei-rong，REN Ai-qing，CHEN Guo-bao
(Lishui Insistute of Agriculture Science, Lishui 323000, China)

In combination of hot-air drying, vacuum frying was utilized to process peach chips. Vacuum-frying temperature,moisture content after vacuum drying and hot-air drying temperature were recognized as main factors that affect oil content of peach chips. From the results of response surface analysis, it was found that the optimum conditions for the combined vacuum and hot-air drying of peach chips based on oil content of peach chips were sequential operations of 3 min blanching followed by vacuum drying at 87.1 ℃ until a moisture content of 15.9% and hot-air drying at 65.5 ℃ for processing 2 mm thick peach slices.Considering actual operating situations, vacuum-frying temperature, moisture content after vacuum drying and hot-air drying temperature were modified to be 87 ℃, 16% and 66 ℃, respectively, and the other conditions were kept unchanged. Under the modified processing conditions, the actual value of oil content in peach chips after hot-air drying was 12.5%, exhibiting 5.9%relative error when compared to the theoretically predicted value.

vacuum frying；combined drying；peach chips

TS255.42

A

1002-6630(2011)04-0117-04

2010-03-29

麗水市科技招標(biāo)項目(2009NZH0202)

李偉榮(1977—)，女，工程師，本科，主要從事食品加工研究。E-mail：lwr720423@sina.com