油炸薯片的工艺研究及其生产线

开发研究粮油加工与食品机械油炸薯片的工艺研究及其生产线杜润鸿 　 刘文秀 　 　 　 吴 刚 彭鉴君(中国农业机械化科学研究院薯类工程中心)　【摘要】 以油炸薯片的工艺参数为研究对象 , 通 过大量的中试实验比较研究了原料的干物质含量 、切 片的厚度 、护色的温度与时间及油炸的温度与时间等 主要工艺参数之间的关系 , 从而确定了最佳的工艺参 数为 : 原料干物质含量大于 20 % ; 切片厚度在 1 ～ 2mm ; 护色温度为 80～ 90 ℃, 时间约 1 min ; 油炸温度在 180～190 ℃, 时间为 1 ～ 2 min 。并对本生产线上的 主要设备进行了简单介绍 。 　【关键词】 马铃薯 ; 工艺研究 ; 生产设备 中图分类号 : TS215 　　 文献标识码 : A 文章编号 : 1009 - 1807 ( 2001) 03 - 0023 - 03马铃薯是一种产量高 、适应性强 、分布广 、营养丰 富及经济价值高的宜粮 、宜菜 、宜饲和宜做工业原料的 经济作物 。马铃薯块茎中含有丰富的淀粉及对人体极为 重要的营养物质 , 如蛋白质 、糖类 、矿物质和多种维生 素等 。马铃薯中除脂肪含量较少外 , 其它营养物质含量 均显著高于小麦 、水稻和玉米 。因此 , 马铃薯是一种低 热量 、高蛋白的营养食品 。 油炸薯片是以新鲜马铃薯为原料 , 经清洗 、去皮 、 切片和调味等工序制成的一种方便食品 。以松脆酥香 、 营养丰富 、老少皆宜及价格低廉倍受人们青睐 。油炸薯 片是经过高温短时油炸 , 并使其迅速脱水 , 与传统的炒 、 炖等加工方法相比 , 其较有效地防止了马铃薯中的水溶 性营养成分在加工中的损失 。另外 , 油作为传热介质其 具有保温性 、干燥性 、加热均匀及传热速度快等特点 , 对产品的色香味形有良好的影响 。同时 , 我们还可以在 加工中强化营养物质 , 进一步提高薯片的营养价值 。 为此 , 我们根据市场需求 , 借鉴国外的先进技术 , 开发研制出油炸薯片生产线 。并通过大量的中试实验 , 使工艺日益完善 , 在实际推广中受到广大用户好评 。1　 实验材料与方法111 　 材料与主要设备材料有马铃薯 ( 产地山西) 、棕榈油 、抗氧化剂 、焦亚硫酸钠和调味料等 。主要设备有去皮机 、切片机 、漂 烫机 、油炸机 、调味机 、脂肪抽提仪和鼓风干燥箱等 。? 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.112 　 工艺流程与生产线主要设备工艺流程为 : 原料 → 清理去杂 → 清洗 → 去皮 → 修整→ 切片 → 漂洗 → 护色 → 脱水 → 油炸 → 脱油 → 调味 → 冷却 → 称量包装 生产线主要设备包括清洗机 、输送机 、去皮机 、修剪台 、提升机 、切片机 、漂洗机 、 护色机 、连续油炸机 、 振动脱油机 、调味机和包装输送带 。 ① 原料选择 : 选取干物质含量高的新鲜马铃薯 , 要113 　 工艺要点求品种纯正 、芽眼浅 、形状规则 、无霉变腐烂 、无发芽 和虫害等现象 , 直径在 50～70 mm 之间 。 ② 清洗 : 采用滚笼式清洗机 , 清除原料中的泥石和 ③ 去皮 : 采用机械摩擦去皮方式 , 一次投料 30 ～ 其它杂物 。40 kg , 去皮时间根据原料的新鲜程度而定 , 一般为 3 ～ 8 min 。去皮后的马铃薯要求除净外皮 , 外表光洁 。去皮时间不宜过长 , 以免去皮过度 , 增大物料损失率 。 ④ 修整 : 去除原料上芽眼 、霉变等不宜食用的部分 , ⑤ 切片 : 依次将原料送入切片机 , 进料速度要均匀 , ⑥ 漂洗 : 切片后的薯片须浸入水中漂洗 , 以免薯片 并对个别不规则的原料整形 。 切片厚度在 1～2 mm 之间 。暴露在空气中氧化褐变 , 同时洗去薯片表面的游离淀粉 , 防止淀粉溶入油锅 , 影响炸油的使用寿命 。 ⑦ 护色 : 护色液的温度控制在 80～100 ℃ 之间 , 要达 到破坏酶的活性 , 改善组织结构的目的 。一般烫漂的时 间为 1～2 min 。另外在护色液中要加入少量添加剂 。 ⑧ 脱水 : 在分料机上将叠在一起的料摊开 , 并去除 ⑨ 油炸 : 片料要均匀地进入炸锅 , 油温控制在 180～ 表面水分 , 以免增加油炸时间 , 加大成品的含油率 。200 ℃ 之间 , 物料须在 2 min 内通过炸锅 。炸油多选用棕榈油 , 与其它食用油相比 , 其具有稳定性好 , 使用寿命 长 , 起酥性能好等特点 , 特别适合作煎炸油 。 ⑩ 脱油 : 油炸后的片料 , 经过振动脱油机除去表面 余油 , 可延长产品保质期 。《粮油加工与食品机械》2001 年第 3 期 　 23http://www.cnki.net粮油加工与食品机械开发研究如果还原糖含量高 , 油炸时易褐变 。另外油炸薯片的原 料 , 须选用相对密度大的马铃薯 , 这样不仅可以提高产 量 , 而且可以降低产品的含油量 。实验表明 , 原料的相 对密度每增加 01005 , 油炸薯片的产量就增加 1 % 。原料 方法 、收获时间及气候等诸多因素有关 。因此 , 每批原 在预置间放置 1 周左右 , 使还原糖含量降低 , 预置间温 度应在 18 ℃ 左右 。312 　 漂洗护色 313 　 油炸炸薯片 。依据不同的口味要求 , 可使薯片具有鸡肉味 、 牛肉味 、麻辣味和烧烤味等多种风味 。 ω λ 冷却 : 将着味后的薯片冷却至室温后 , 方可包装 。 ξ λ 称量包装 : 产品须定量包装 , 净含量误差 < ± ① 去皮机 。工业生产中所使用的去皮方式主要有两 ② 切片机 。采用连续切片机 。根据客户需求 , 更换 ③ 油炸机 。采用连续式深层不锈钢油炸机 。该设备耗电量(kW) 20 1510 % 。为延长保质期 , 多采用铝塑复合袋真空充氮包装 。2　 主要设备和生产线主要技术参数211 　 主要设备种 : 机械去皮和蒸汽去皮 。蒸汽去皮是将原料放在一个 密闭容器内 , 通过瞬间加压减压 , 使马铃薯表皮爆裂 , 从而达到去皮目的 。本条生产线所采用的是机械去皮 ,利用涂有金刚砂 、表面粗糙的转筒 , 借摩擦的作用擦去 纹状表面时 , 借助离心力将其抛向两侧 , 与粗糙的筒壁马铃薯表皮 。当物料从去皮机进料口落到旋转的圆盘波 产生摩擦 , 从而达到去皮的目的 。擦下的皮渣用水从排 污口冲走 , 已去掉皮的物料 , 随机器转动在离心力的作 成本低等特点 。并且对原料无特殊要求 , 去皮损失率约 为 10 % 。用下从卸料口排除 。该设备具有坚固耐用 、使用方便和刀具可切出波纹和平片两种片形的马铃薯片 。特点是产量大 、运行稳定 , 并且能使物料全部浸没在油 中 , 连续油炸 。油的加热是在油锅外进行 , 并配有温控 装置 , 使油温保持恒定 。炸锅设有油过滤装置 , 保证及时除去油渣 , 延长油的使用寿命 。另外油锅具有液压装 置 , 可使整个输送框架从油锅内升起或降下 , 维修清理 十分方便 。炸锅上必需设有良好的排气系统 , 以便及时 速油脂酸败 。生产量(kg/ h) 100 50排除蒸发出的脂肪成分 , 以免其回流产生不良气味和加212 　 生产线主要技术参数耗水量(t/ h) 3 23　 分析讨论311 　 原料降低成本 , 就必须选择符合工艺要求的马铃薯原料 。一 般要求原料块茎整齐 、大小均匀 、芽眼浅而少 , 淀粉和　　λ 调味 : 通过调味机着味后 , 即制成风味各异的油 ?车间面积(m2) 150 200的相对密度因品种不同差异很大 , 其次还与土壤 、栽培 料都必需经过化验方可生产 。原料在收获时还原糖含量 相对较低 , 但在低温下储存一段时间后 , 细胞中的淀粉 转化为糖 , 还原糖增多 , 淀粉减少 。所以 , 生产前必须物料褐变的原因有许多 , 如还原糖与氨基酸作用产生黑蛋白素 、Vc 氧化变色 、单宁物质氧化褐变 , 所以切片后的物料应立即浸入水中漂洗 , 隔绝氧气 , 以免暴露 在空气中氧化变色 , 影响成品的颜色 。另外 , 漂洗还可 以去除薯片表面游离淀粉 。护色是在 80～100 ℃ 护色液中 漂烫 1～2 min , 使其部分钝化马铃薯片中酶的活性 , 同时软化其组织结构 , 使其便于脱水干制 , 还可以排除马 铃薯组织内空气 , 防止油炸时薯片表面起泡 。一般在护 色液中添加亚硫酸氢钠或焦亚硫酸钠添加剂 , 进行护色 漂白处理 , 改进油炸后薯片的色泽 。此为油炸薯片生产中最关键的一道工序 。它对产品的色泽 、含油量 、含水率等指标起着决定作用 。而油炸 的温度和时间又与原料的干物质含量 、切片厚度 、烫漂 程度等有着直接的关系 。通过大量实验 , 我们发现低温 油炸 , 物料油炸时间长 , 水分散失缓慢 , 易使薯片内含 油量增加 。采用高温短时油炸效果较好 , 但油温不宜超 过 200 ℃, 如果温度过高会加速脂肪分解 , 产生的脂肪酸 又会溶解金属离子 , 成为分解油脂的催化剂 , 造成油脂 酸败 , 缩短了油脂的使用期 。另外 , 高温会使薯片中的 还原糖焦糖化反应过度 , 严重影响产品的色泽 。所以我 们采用 180 ～190 ℃ 油温油炸 , 时间在 2 min 之内 , 且选 用不锈钢作炸锅 。为延长炸油的使用寿命 , 可添加抗氧人工 ( 人)15 15出品率( %) 25要获得品质优良的油炸薯片 , 增加产品的出品率 ,干物质含量高 , 而还原糖的含量低 , 还原糖应低于 1 % 。24 　 2001 年第 3 期《粮油加工与食品机械》? 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.化剂 BHA 和 BHT , 其总使用量不得超过 012 g/ kg 油脂 。 产品的含油量与多种因素有关 。原料的干物质含量越大 其成品的含油率越低 , 这是因为原料的干物质含量越高 , 其次 , 含油量还与切片厚度成反比 , 切片过薄 , 易使油 炸过度 , 含油量增大 , 一般切片厚度不小于 1 mm 。 总之 , 产品的色泽 、含油量与原料 、切片厚度 、烫 漂程度以及油炸工艺有着密切关系 。而最适宜的工艺参http://www.cnki.net其组织越致密 , 原料含水量越低 , 油炸脱水时间越短 。开发研究粮油加工与食品机械湿冷库监测系统软件的研制周　 　 　 　 斌 姜 松 孙正和( 江苏理工大学食品工程研究所)　【摘要】 介绍了湿冷库监测系统的组成结构及其 软件的制作过程 。其中 , 重点说明了后位机 ( PC 微 机) 利用可视化编程语言 Visual Basic 及数据库语言Microsoft Access 实现对前位机 ( MCS - 51 单片机 ) 发级 PC 微机的组成结构 , 见图 1 。库体内设置 36 路温湿度 传感器电路 , 单片机负责接收传感器发送的温湿度电信 号 , 对电信号进行模 - 数转换 、滤波 、线性化处理 , 单 片机同时配备有 L ED 显示屏 , 对检测信号进行瞬间巡回 显示 。单片机通过串行口与后位机微机相连接 ,由于微机送数据的通讯接收 、数据库储存和图形图表化显示 、 打印等操作处理的制作过程 。 　【关键词】 湿冷库 ; VB ; 通信 ; 数据库 中图分类号 : TS25513 　　 文献标识码 : A 文章编号 : 1009 - 1807 ( 2001) 03 - 0025 - 03湿冷库是一种新型的冷藏保鲜库体 , 它主要用于对 采收后的果品蔬菜进行预冷和贮藏保鲜 。其最大特点就) 是贮藏环境的低温 ( 0 ～5 ℃ 和高湿 ( 85 %～100 %) 条件 。正因为如此 , 预冷及贮藏过程中温度和湿度的变化 情况对贮藏效果的好坏有很大的影响 , 加上湿冷系统的 温湿度测点多 , 测量值变化快 , 故而仅靠单片机液晶显 示屏来观察和记录系统的运行情况力不从心 。本文详细 说明了如何利用 VB 及 Access 在后位机 ( PC 机) 操作系 统下 , 制作一套直观高效的湿冷库监测系统软件的过程 。 此系统的实现可以进一步完善湿冷库库体对果品蔬菜等 物料的贮藏保鲜功能 。图1　 湿冷库监测系统结构图操作系统功能强大且软件资源丰富 , 因此可完成对系统 预冷和保鲜工作过程中运行参数的多视图方式的数据监 测及参数的数据库储存和数据图表打印 。2 　 - 后位机间通信的硬件实现 前实现后位机 Windows 操作系统下对系统的监测 , 数 据的实时 、完整传输至关重要 。只有后位机完整地接收 到实时数据 , 才能保证监测工作的准确和卓有成效 。前- 后位机间通信的硬件连接原理如下 , 通常 , PC 机都有1　 系统硬件组成湿冷库监测系统采用前级 MCS - 51 系列单片机和后 数因根据原料的品种 、相对密度和还原糖的含量而定 。 因此 , 对不同批次的马铃薯应进行严格化验 , 根据实际 情况对工艺参数进行必要地调整 , 使产品质量达到标准 。两个串行口 , 即我们熟知的 COM1 、COM2 。这两个串行参考文献1　 刘勤生等 1 低温真空油炸果蔬 〔〕1 食品科学 , 1994 , (3) 1 J4　 结论① 油炸马铃薯片应选择固形物含量 ≥ % , 还原糖 20 含量 < 015 %的品种土豆 ; 切片厚度在 115 mm 左右 ; 烫 为宜 , 时间不超过 2 min 。 漂温度为 90 ℃ 左右 , 时间为 1 min ; 油炸温度 180～190 ℃ ② 最终产品质量 。产品呈淡黄色片状 , 具有马铃薯特有 的 香 味 和 酥 脆 的 口 感 。其 含 油 量 ≤ % , SO2 ≤ 4050ppm , 含水率 ≤ % , 产品在常温下可储存 6 个月 。 4? 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.2　 王兆宏等 1 土豆油炸工艺的研究 〔〕1 食品科学 , 1995 , (2) 1 J3　 唐联坤 1 马铃薯的开发价值与加工工艺 〔 〕1 粮食与饲料工业 , J 4　 李浪等 1 淀粉科学与技术 M〕 郑州 : 河南科学技术出版社 , 19941 〔 1收稿日期 : 2000 - 09 - 25作者简介 : 杜润鸿 (1971 - ) , 女 , 河南开封人 , 中国农业机械 化科学研究院薯类工程中心工程师 , 主要从事薯类加工工艺及 机械设备的研究 。 通讯地址 : (100083) 北京市德胜门外北沙滩 1 号 10 信箱1995 , (2) 1《粮油加工与食品机械》2001 年第 3 期 　 25http://www.cnki.net