低温真空油炸薯片生产工艺及其贮藏条件的研究

潘 牧 陈 超 邓宽平 陈恩发 雷尊国

（贵州省生物技术研究所，贵州 贵阳 550006）

低温真空油炸薯片生产工艺及其贮藏条件的研究

潘 牧 陈 超 邓宽平 陈恩发 雷尊国

（贵州省生物技术研究所，贵州 贵阳 550006）

对马铃薯片进行低温真空油炸生产工艺的基础性研究，分析薯片在贮藏过程中水分、脂肪和VC含量的变化，并探讨等温吸湿规律。通过单因素试验确定最优的油炸工艺参数为温度105℃，时间20min，真空度0.090MPa；离心脱油的最佳条件为脱油转速400～500r／min，时间5～7min，真空度0.090MPa。研究结果对低温真空油炸薯片技术具有很好的指导和促进作用，同时改善了现在油炸薯片的品质和提高了能源利用率。

低温；真空；油炸；马铃薯片；贮藏；等温吸湿

马铃薯片作为一种休闲食品，近年来深受人们的喜爱，销量也日益攀升，在总休闲食品中所占份额巨大［1，2］。中国是马铃薯种植大国，其种植面积及产量均居世界首位，加快中国马铃薯的深加工，提高其附加值，是加快马铃薯产区经济发展的一项重要措施。

传统的油炸马铃薯片的含油量高，不利于消费者的健康，目前中国国内出售的油炸薯片，其制作工艺主要是真空油炸和高温油炸。高温油炸虽然工艺简单、投资少，但马铃薯的营养成分会受到破坏，风味也会受到影响。而采用低温真空油炸，油炸温度大大降低，得到的薯片不仅营养丰富，而且不易褪色、褐变，可较好保持原料本身的颜色［3］。本试验对马铃薯片的加工和贮藏工艺进行研究，旨在探索新的方法，为低温真空油炸马铃薯片等休闲食品的开发提供理论依据和实践基础。

1 材料与方法

1.1 材料

马铃薯：贵州省马铃薯研究所提供；

植物油：山东鲁花集团有限公司；

VC、柠檬酸、无水乙醇、乙醚：均为市售分析纯。

1.2 仪器设备

真空低温油浴装置：本实验室自制；

真空离心脱油装置：本实验室自制；

分析天平：T202，北京赛多利斯仪器系统有限公司；

冷冻冰柜：BCD217，海尔集团；

自动脂肪测定仪：SZC－B，上海纤检仪器有限公司；

物性测定仪：CT3，美国Brookfield公司；

全自动切片机：ZH－250，泽信伟业餐饮机械设备有限公司。

1.3 方法

1.3.1 预处理 选用优质新鲜的马铃薯品种作为原料，经过清洗、去皮、修整，切片厚度以1.5～2.0mm为宜，清水反复漂洗后，在85～90℃热水中漂烫2～3min，浸入温度为30℃的0.1%柠檬酸中护色10min，沥干水分后迅速将其放入－18℃下冷冻8～12h。

1.3.2 低温真空油炸薯片参数的确定 通过单因素试验进行低温真空油炸薯片参数的确定，单因素试验设计如下：以破碎力为考察指标，固定真空度为0.08MPa，选择不同的温度（90，95，100，105，110，115，120 ℃）分 别 油炸5，10，15，20，25，30min，确定温度对薯片破碎力的影响；然后，固定温度为100℃，选择不同的真空度（0.07，0.075，0.08，0.085，0.09，0.095MPa）分别油炸5，10，15，20，25，30min，确定真空度对薯片破碎力的影响；最后确定真空度为0.08MPa，温度为100℃，分别油炸5，10，15，20，25，30min，确定油炸时间对薯片破碎力的影响，从而最终得到最佳真空油炸工艺参数。每次试验薯片用量100g，色拉油5L。

1.3.3 真空离心脱油工艺的确定 新鲜优质马铃薯在经过预处理后，在最佳工艺参数下进行油炸，在300～500r／min的转速下对薯片进行脱油，以在同等条件下未脱油的样品为参照，观察脂肪含量的改变。

1.3.4 贮藏条件对薯片的品质影响

（1）不同包装材料下薯片的品质变化：将无色塑料袋、棕色塑料袋、充氮铝箔复合膜包装3种材料包装的油炸薯片存放于室温25℃下1个月，测定不同包装材料内薯片的水分、脂肪以及抗坏血酸含量的改变情况。

（2）不同贮藏温度下薯片的品质变化：设定贮藏温度分别为4，10，25℃，以充氮铝箔复合膜包装材料，考察1个月内其水分含量、脂肪含量和抗坏血酸含量的变化趋势。

（3）等温吸湿规律：以温度和水分活度作为两个主效因素，在其不同的梯度条件下，对油炸薯片的吸湿平衡含水率进行测定，通过所得数据绘制其等温吸湿曲线。

1.3.5 评价指标

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

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

（3）破碎力的测定：用物性测定仪测定。探头采用P／50型平底柱形直径50mm的探头。测试条件：测试前速率为2.00mm／s，测试中速率为2.00mm／s，测试后速率为10.00mm／s，压缩程度为50%，停留间隔5s，数据采集速率200pps，触发值20g。

（4）VC含量的测定：按照 GB／T 5009.159——2003《食品中还原型抗坏血酸的测定》。

（5）吸湿平衡含水率的测定：对文献［4］、［5］的测定方法进行修改，采用康维皿静态测试法来确定马铃薯片的平衡含水率。将马铃薯片样品研碎并分别放入恒重的样品瓶中称重，然后将样品瓶分别放于一定温度和相对湿度的康维皿内室中，使其水分自然达到平衡。在康维皿外室预先放入不同的饱和盐溶液，用于产生不同的平衡相对温度，密封后放入定温的恒温生化培养箱中进行平衡试验测定。每隔2h对试样的质量进行一次测定，直到两次连续测定重量变化小于2mg为止，此时默认为其达到平衡状态，从容器中将样品取出，通过测其含水率来确定平衡含水率。其干基平衡含水率（environmental moisture content，EMC）按式（1）计算：

式中：

EMC——干基平衡含水率，%；

Gt—— 样品在t时刻的重量，g；

Gg—— 样品的干物质重量，g。

2 结果与讨论

2.1 低温真空油炸薯片参数的确定

由图1可知，在相对较高或较低温度下都会使破碎力大大提高，由此导致产品脆度的降低，当油炸温度在105℃左右时，破碎力达到最低点。基于此结果，选择最佳的油炸温度为105～110℃。

由图2可知，随着真空度的提高，破碎力降低，当真空度大于0.080MPa时，破碎力趋势变缓，降低趋势并不显著。因此选择最佳的真空度为0.085～0.090MPa。

由图3可知，随着时间的延长破碎力在减小，20min以后趋势减缓且基本持平。因此，选择较小的破碎力，并且能够节省能源，最佳油炸时间为20min。

图1 油炸温度对破碎力的影响Figure 1 The effect of oil temperature on breaking force

图2 油炸真空度对破碎力的影响Figure 2 The effect of vacuum degree on breaking force

图3 油炸时间对破碎力的影响Figure 3 The effect of oil time on breaking force

综合以上数据分析，薯片需要水分含量低，脂肪含量少且较低的破碎力，因此，最优油炸参数组合为油炸温度105～110℃，真空度0.085～0.090MPa，油炸时间20min。

2.2 真空离心脱油工艺的确定

离心转速和脱油时间与产品含油量的关系见图4。由图4可知，在不同的离心转速下，随着脱油时间的延长，产品的含油量逐渐下降，当超过5min时，含油量变化不大。离心转速不同，产品的脱油率也不同，当转速为300r／min时对产品的脱油效果影响不明显，500r／min的转速脱油效果较好。因此，综合考虑，当转速为400～500r／min时离心脱油5～7min较适用。

图4 离心转速和离心时间对薯片含油量的影响Figure 4 Different centrifugation speed and centrifugation time on the oil content of potato chips

2.3 贮藏条件对薯片品质的影响

2.3.1 包装材料对油炸薯片品质的影响 马铃薯薯片的品质在不同的包装材料下会随着贮藏时间的延长而有着不同的变化，由图5～7可知，充氮铝箔复合膜包装水分含量变化较小，无色塑料袋和棕色塑料袋由于内部产品接触空气导致VC含量降低，铝箔复合膜能够较好地保存VC，并有效阻止脂肪氧化。

2.3.2 不同贮藏温度下薯片的品质变化 由图8可知，贮藏温度对薯片水分影响较大，在4℃时，水分含量变化不明显，10，25℃时1个月内薯片水分含量呈上升趋势。由图9可知，各试验组VC的含量均下降，但4℃时薯片的VC含量减少较小。由图10可知，不同温度下脂肪含量变化不大。

图5 不同包装材料下薯片水分含量的变化Figure 5 The changes in water content of potato chips under different packaging materials

图6 不同包装材料下薯片VC含量的变化Figure 6 The changes in VCcontent of patato chips under different packaging materials

图7 不同包装材料下薯片脂肪含量的变化Figure 7 The changes in fat content of potato chips under different packaging materials

图8 不同储藏温度下薯片水分含量的变化Figure 8 The changes in water content of potato chips under different storage temperatures

图9 不同储藏温度下薯片VC含量的变化Figure 9 The changes in VCcontent of potato chips under different storage temperatures

图10 不同储藏温度下薯片脂肪含量的变化Figure 10 The changes in fat content of potato chips under different storage temperatures

2.3.3 等温吸湿规律 等温吸湿规律是研究食品稳定性和水分关系的一种方法，本试验在温度和水分活度两个主效因素的不同梯度下，对油炸马铃薯薯片的吸湿平衡含水率进行了测定，获得了油炸薯片的温度、水分活度以及吸湿平衡含水率的相关曲线即等温吸湿曲线，见图11。

由图11可知，平衡含水率随温度的升高而降低，随水分活度的升高而升高，且升高值大于其在温度升高过程中所产生的减少值，由此可以得出，水分活度和温度在对平衡含水率的影响方面，水分活度的作用更大一些。

图11 不同温度下薯片的等温吸湿曲线Figure 11 The isothermal moisture absorption curve of potato chips under different temperatures

3 结论

马铃薯经预处理后，完全浸入预置植物油中，油炸温度控制在105～110℃，使真空度达到0.085～0.090MPa，保证油炸时间为15～20min。此工艺下制成的薯片可完全成型且不会产生有害物质。

油炸薯片后，保持其真空度不变，确定最佳脱油条件为离心转速400～500r／min，时间5～7min。此时离心效果较好，植物油可脱离完全且节约能耗。

1 郑鸿雁，张建峰，昌友权.低温油炸马铃薯片的生产工艺研究［J］.吉林农业大学学报，2000，22（1）：107～110.

2 曾敏，谭兴和，熊兴耀，等.微波生产低油马铃薯片的工艺条件的探讨［J］.食品科学，2007，28（11）：218～222.

3 刘春梅，李艳东，王宗礼.果蔬脆片真空低温油炸技术及设备应用研究［J］.农机化研究，2010（9）：209～211.

4 吴稚琦，孙丽娟.微波真空干燥固体蜂蜜的等温吸湿规律的研究［J］.干燥技术与设备，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

贵州省科学技术基金项目（编号：黔科合NY字［2010］3013号；黔科合院所创能［2010］4006号）

潘牧（1980－），男，贵州省生物技术研究所助理研究员，博士。E－mail：panmu2000＠163.com

雷尊国

2012－02－15