低溫真空油炸薯片生產(chǎn)工藝及其貯藏條件的研究

潘 牧 陳 超 鄧寬平 陳恩發(fā) 雷尊國

（貴州省生物技術(shù)研究所，貴州 貴陽 550006）

低溫真空油炸薯片生產(chǎn)工藝及其貯藏條件的研究

潘 牧 陳 超 鄧寬平 陳恩發(fā) 雷尊國

（貴州省生物技術(shù)研究所，貴州 貴陽 550006）

對馬鈴薯片進行低溫真空油炸生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)性研究，分析薯片在貯藏過程中水分、脂肪和VC含量的變化，并探討等溫吸濕規(guī)律。通過單因素試驗確定最優(yōu)的油炸工藝參數(shù)為溫度105℃，時間20min，真空度0.090MPa；離心脫油的最佳條件為脫油轉(zhuǎn)速400～500r／min，時間5～7min，真空度0.090MPa。研究結(jié)果對低溫真空油炸薯片技術(shù)具有很好的指導(dǎo)和促進作用，同時改善了現(xiàn)在油炸薯片的品質(zhì)和提高了能源利用率。

低溫；真空；油炸；馬鈴薯片；貯藏；等溫吸濕

馬鈴薯片作為一種休閑食品，近年來深受人們的喜愛，銷量也日益攀升，在總休閑食品中所占份額巨大［1，2］。中國是馬鈴薯種植大國，其種植面積及產(chǎn)量均居世界首位，加快中國馬鈴薯的深加工，提高其附加值，是加快馬鈴薯產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的一項重要措施。

傳統(tǒng)的油炸馬鈴薯片的含油量高，不利于消費者的健康，目前中國國內(nèi)出售的油炸薯片，其制作工藝主要是真空油炸和高溫油炸。高溫油炸雖然工藝簡單、投資少，但馬鈴薯的營養(yǎng)成分會受到破壞，風(fēng)味也會受到影響。而采用低溫真空油炸，油炸溫度大大降低，得到的薯片不僅營養(yǎng)豐富，而且不易褪色、褐變，可較好保持原料本身的顏色［3］。本試驗對馬鈴薯片的加工和貯藏工藝進行研究，旨在探索新的方法，為低溫真空油炸馬鈴薯片等休閑食品的開發(fā)提供理論依據(jù)和實踐基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

馬鈴薯：貴州省馬鈴薯研究所提供；

植物油：山東魯花集團有限公司；

VC、檸檬酸、無水乙醇、乙醚：均為市售分析純。

1.2 儀器設(shè)備

真空低溫油浴裝置：本實驗室自制；

真空離心脫油裝置：本實驗室自制；

分析天平：T202，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；

冷凍冰柜：BCD217，海爾集團；

自動脂肪測定儀：SZC－B，上海纖檢儀器有限公司；

物性測定儀：CT3，美國Brookfield公司；

全自動切片機：ZH－250，澤信偉業(yè)餐飲機械設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 預(yù)處理 選用優(yōu)質(zhì)新鮮的馬鈴薯品種作為原料，經(jīng)過清洗、去皮、修整，切片厚度以1.5～2.0mm為宜，清水反復(fù)漂洗后，在85～90℃熱水中漂燙2～3min，浸入溫度為30℃的0.1%檸檬酸中護色10min，瀝干水分后迅速將其放入－18℃下冷凍8～12h。

1.3.2 低溫真空油炸薯片參數(shù)的確定 通過單因素試驗進行低溫真空油炸薯片參數(shù)的確定，單因素試驗設(shè)計如下：以破碎力為考察指標(biāo)，固定真空度為0.08MPa，選擇不同的溫度（90，95，100，105，110，115，120 ℃）分 別 油炸5，10，15，20，25，30min，確定溫度對薯片破碎力的影響；然后，固定溫度為100℃，選擇不同的真空度（0.07，0.075，0.08，0.085，0.09，0.095MPa）分別油炸5，10，15，20，25，30min，確定真空度對薯片破碎力的影響；最后確定真空度為0.08MPa，溫度為100℃，分別油炸5，10，15，20，25，30min，確定油炸時間對薯片破碎力的影響，從而最終得到最佳真空油炸工藝參數(shù)。每次試驗薯片用量100g，色拉油5L。

1.3.3 真空離心脫油工藝的確定 新鮮優(yōu)質(zhì)馬鈴薯在經(jīng)過預(yù)處理后，在最佳工藝參數(shù)下進行油炸，在300～500r／min的轉(zhuǎn)速下對薯片進行脫油，以在同等條件下未脫油的樣品為參照，觀察脂肪含量的改變。

1.3.4 貯藏條件對薯片的品質(zhì)影響

（1）不同包裝材料下薯片的品質(zhì)變化：將無色塑料袋、棕色塑料袋、充氮鋁箔復(fù)合膜包裝3種材料包裝的油炸薯片存放于室溫25℃下1個月，測定不同包裝材料內(nèi)薯片的水分、脂肪以及抗壞血酸含量的改變情況。

（2）不同貯藏溫度下薯片的品質(zhì)變化：設(shè)定貯藏溫度分別為4，10，25℃，以充氮鋁箔復(fù)合膜包裝材料，考察1個月內(nèi)其水分含量、脂肪含量和抗壞血酸含量的變化趨勢。

（3）等溫吸濕規(guī)律：以溫度和水分活度作為兩個主效因素，在其不同的梯度條件下，對油炸薯片的吸濕平衡含水率進行測定，通過所得數(shù)據(jù)繪制其等溫吸濕曲線。

1.3.5 評價指標(biāo)

（1）脂肪含量的測定：按照GB／T 5009.6——2003《食品中脂肪的測定》。

（2）水分含量的測定：按照 GB 5009.3——2010《食品中水分的測定》。

（3）破碎力的測定：用物性測定儀測定。探頭采用P／50型平底柱形直徑50mm的探頭。測試條件：測試前速率為2.00mm／s，測試中速率為2.00mm／s，測試后速率為10.00mm／s，壓縮程度為50%，停留間隔5s，數(shù)據(jù)采集速率200pps，觸發(fā)值20g。

（4）VC含量的測定：按照 GB／T 5009.159——2003《食品中還原型抗壞血酸的測定》。

（5）吸濕平衡含水率的測定：對文獻［4］、［5］的測定方法進行修改，采用康維皿靜態(tài)測試法來確定馬鈴薯片的平衡含水率。將馬鈴薯片樣品研碎并分別放入恒重的樣品瓶中稱重，然后將樣品瓶分別放于一定溫度和相對濕度的康維皿內(nèi)室中，使其水分自然達到平衡。在康維皿外室預(yù)先放入不同的飽和鹽溶液，用于產(chǎn)生不同的平衡相對溫度，密封后放入定溫的恒溫生化培養(yǎng)箱中進行平衡試驗測定。每隔2h對試樣的質(zhì)量進行一次測定，直到兩次連續(xù)測定重量變化小于2mg為止，此時默認為其達到平衡狀態(tài)，從容器中將樣品取出，通過測其含水率來確定平衡含水率。其干基平衡含水率（environmental moisture content，EMC）按式（1）計算：

式中：

EMC——干基平衡含水率，%；

Gt—— 樣品在t時刻的重量，g；

Gg—— 樣品的干物質(zhì)重量，g。

2 結(jié)果與討論

2.1 低溫真空油炸薯片參數(shù)的確定

由圖1可知，在相對較高或較低溫度下都會使破碎力大大提高，由此導(dǎo)致產(chǎn)品脆度的降低，當(dāng)油炸溫度在105℃左右時，破碎力達到最低點?；诖私Y(jié)果，選擇最佳的油炸溫度為105～110℃。

由圖2可知，隨著真空度的提高，破碎力降低，當(dāng)真空度大于0.080MPa時，破碎力趨勢變緩，降低趨勢并不顯著。因此選擇最佳的真空度為0.085～0.090MPa。

由圖3可知，隨著時間的延長破碎力在減小，20min以后趨勢減緩且基本持平。因此，選擇較小的破碎力，并且能夠節(jié)省能源，最佳油炸時間為20min。

圖1 油炸溫度對破碎力的影響Figure 1 The effect of oil temperature on breaking force

圖2 油炸真空度對破碎力的影響Figure 2 The effect of vacuum degree on breaking force

圖3 油炸時間對破碎力的影響Figure 3 The effect of oil time on breaking force

綜合以上數(shù)據(jù)分析，薯片需要水分含量低，脂肪含量少且較低的破碎力，因此，最優(yōu)油炸參數(shù)組合為油炸溫度105～110℃，真空度0.085～0.090MPa，油炸時間20min。

2.2 真空離心脫油工藝的確定

離心轉(zhuǎn)速和脫油時間與產(chǎn)品含油量的關(guān)系見圖4。由圖4可知，在不同的離心轉(zhuǎn)速下，隨著脫油時間的延長，產(chǎn)品的含油量逐漸下降，當(dāng)超過5min時，含油量變化不大。離心轉(zhuǎn)速不同，產(chǎn)品的脫油率也不同，當(dāng)轉(zhuǎn)速為300r／min時對產(chǎn)品的脫油效果影響不明顯，500r／min的轉(zhuǎn)速脫油效果較好。因此，綜合考慮，當(dāng)轉(zhuǎn)速為400～500r／min時離心脫油5～7min較適用。

圖4 離心轉(zhuǎn)速和離心時間對薯片含油量的影響Figure 4 Different centrifugation speed and centrifugation time on the oil content of potato chips

2.3 貯藏條件對薯片品質(zhì)的影響

2.3.1 包裝材料對油炸薯片品質(zhì)的影響 馬鈴薯薯片的品質(zhì)在不同的包裝材料下會隨著貯藏時間的延長而有著不同的變化，由圖5～7可知，充氮鋁箔復(fù)合膜包裝水分含量變化較小，無色塑料袋和棕色塑料袋由于內(nèi)部產(chǎn)品接觸空氣導(dǎo)致VC含量降低，鋁箔復(fù)合膜能夠較好地保存VC，并有效阻止脂肪氧化。

2.3.2 不同貯藏溫度下薯片的品質(zhì)變化 由圖8可知，貯藏溫度對薯片水分影響較大，在4℃時，水分含量變化不明顯，10，25℃時1個月內(nèi)薯片水分含量呈上升趨勢。由圖9可知，各試驗組VC的含量均下降，但4℃時薯片的VC含量減少較小。由圖10可知，不同溫度下脂肪含量變化不大。

圖5 不同包裝材料下薯片水分含量的變化Figure 5 The changes in water content of potato chips under different packaging materials

圖6 不同包裝材料下薯片VC含量的變化Figure 6 The changes in VCcontent of patato chips under different packaging materials

圖7 不同包裝材料下薯片脂肪含量的變化Figure 7 The changes in fat content of potato chips under different packaging materials

圖8 不同儲藏溫度下薯片水分含量的變化Figure 8 The changes in water content of potato chips under different storage temperatures

圖9 不同儲藏溫度下薯片VC含量的變化Figure 9 The changes in VCcontent of potato chips under different storage temperatures

圖10 不同儲藏溫度下薯片脂肪含量的變化Figure 10 The changes in fat content of potato chips under different storage temperatures

2.3.3 等溫吸濕規(guī)律 等溫吸濕規(guī)律是研究食品穩(wěn)定性和水分關(guān)系的一種方法，本試驗在溫度和水分活度兩個主效因素的不同梯度下，對油炸馬鈴薯薯片的吸濕平衡含水率進行了測定，獲得了油炸薯片的溫度、水分活度以及吸濕平衡含水率的相關(guān)曲線即等溫吸濕曲線，見圖11。

由圖11可知，平衡含水率隨溫度的升高而降低，隨水分活度的升高而升高，且升高值大于其在溫度升高過程中所產(chǎn)生的減少值，由此可以得出，水分活度和溫度在對平衡含水率的影響方面，水分活度的作用更大一些。

圖11 不同溫度下薯片的等溫吸濕曲線Figure 11 The isothermal moisture absorption curve of potato chips under different temperatures

3 結(jié)論

馬鈴薯經(jīng)預(yù)處理后，完全浸入預(yù)置植物油中，油炸溫度控制在105～110℃，使真空度達到0.085～0.090MPa，保證油炸時間為15～20min。此工藝下制成的薯片可完全成型且不會產(chǎn)生有害物質(zhì)。

油炸薯片后，保持其真空度不變，確定最佳脫油條件為離心轉(zhuǎn)速400～500r／min，時間5～7min。此時離心效果較好，植物油可脫離完全且節(jié)約能耗。

1 鄭鴻雁，張建峰，昌友權(quán).低溫油炸馬鈴薯片的生產(chǎn)工藝研究［J］.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2000，22（1）：107～110.

2 曾敏，譚興和，熊興耀，等.微波生產(chǎn)低油馬鈴薯片的工藝條件的探討［J］.食品科學(xué)，2007，28（11）：218～222.

3 劉春梅，李艷東，王宗禮.果蔬脆片真空低溫油炸技術(shù)及設(shè)備應(yīng)用研究［J］.農(nóng)機化研究，2010（9）：209～211.

4 吳稚琦，孫麗娟.微波真空干燥固體蜂蜜的等溫吸濕規(guī)律的研究［J］.干燥技術(shù)與設(shè)備，2007，5（3）：134～138.

5 Charels Taiwo Akanbi，Remi Sikiru Adeyemi，Ademola Ojo.Drying characteristics and sorption isotherm of tomato slices［J］.Journal of Food Engineering，2006，73（2）：157～163.

Study on low temperature vacuum fried potato processing technology and preservation conditions

PAN Mu CHEN Chao DENG Kuan－ping CHEN En－faLEI Zun－guo

（Biological Technology Institute of Guizhou Province，Guiyang，Guizhou550006，China）

Low temperature vacuum frying is a common used method to produce high quality potato chips.The effects were investigated of frying temperature，vacuum degree and time on breaking force of low temperature vacuum fried potato chips.The changes were analyzed of the water，fat and ascorbic acid content of the potato chips during preserved period.The isothermal moisture absorption law of the potato chips was also discussed.The optimal frying coefficients were as follows：temperature 105 ℃，vacuum degree 0.090MPa，time 20min；the best conditions for centrifugal de－oiling：vacuum degree 0.090MPa，de－oiling speed 400～500r／min，time 5～7min.The results of research and analysis can effectively improve the technical content of low temperature vacuum fried potato chips and improve the quality of existing products，improve energy utilization.

low temperature；vacuum；fried；potato chips；preserve；isothermal absorption

10.3969／j.issn.1003－5788.2012.03.056

貴州省科學(xué)技術(shù)基金項目（編號：黔科合NY字［2010］3013號；黔科合院所創(chuàng)能［2010］4006號）

潘牧（1980－），男，貴州省生物技術(shù)研究所助理研究員，博士。E－mail：panmu2000＠163.com

雷尊國

2012－02－15