超聲波聯合處理改善調理食莢豌豆油炸休閒食品品質的方法
2023-05-01 05:08:56
專利名稱：超聲波聯合處理改善調理食莢豌豆油炸休閒食品品質的方法
技術領域：
超聲波聯合處理改善調理食莢豌豆微波真空油炸休閒食品品質的方法，涉及果蔬油炸脫水和超聲波處理，屬於果蔬加工技術領域。
背景技術：
食麵豆CP1-S-.η Z.)是一種一年生或越年生攀緣性草本植物，又名麥豌豆、荷蘭豆、寒豆。食莢豌豆肥嫩多汁、口感清脆、味美香甜備受消費者青睞。目前食莢豌豆在美國、日本、歐洲等發達國家市場需求量很大，同時它也是我國出口創匯的重要蔬菜品種之一。然而，食莢豌豆採後易衰老變質，主要表現為豆莢黃化、失水皺縮和木質化，並且它也易被微生物侵染而發生褐斑病。因此，對食莢豌豆進行合理的加工已經成為了必需。食莢豌豆營養豐富，蛋白質含量為20%_24%，而且其胺基酸含量比較均衡，除甲硫氨酸和色氨酸外，其他幾種人體必需胺基酸含量均達到了聯合國糧農組織/世界衛生組織(FAO / WHO)推薦模式值。食莢豌豆多糖作為豌豆的主要營養成分，無豆腥味，黏度低，溶解性能好，不易形成絮凝，可代替果膠廣泛應用於食品工業中。油炸果蔬脆片以其特有的口感一直深受消費者的喜愛，但隨著生活水平的不斷提高，人們對於果蔬脆片品質的關注也越來越重視。常壓油炸作為一種傳統油炸方式已有了較長的歷史，但常壓下進行油炸，油溫高達160°C以上，致使果蔬內大部分營養成分遭到破壞；同時高溫下反覆使用炸油，也會在油中產生致癌物質；此外，常壓油炸果蔬脆片含油率高，也不適合高血壓、高血脂等特殊人群食用。這些問題的提出促使了低溫真空油炸技術的產生，並且給果蔬脆片加工帶來了巨大的影響。真空油炸是將油炸和脫水有機地結合在一起的高新技術。該技術以油為傳熱媒介，最大程度地保證了熱量傳遞的均勻 性，有效地提高了傳熱速率，同時也能很好地保持果蔬中的營養成分。一般而言，使用該技術炸出來的果蔬脆片色、香、味、形俱佳，深受消費者喜歡。然而，傳統的真空油炸工藝中也存在一些問題，如有些果蔬脆片含油率仍然偏高、鬆脆性不夠、表面起泡等。因此，在真空油炸前對果蔬原料進行相應預處理已成為了必需。關於此方面的研究已有不少報導。範柳萍等(2008)以蠶豆為原料，研究了浸潰、冷凍和熱風預乾燥對真空油炸脆蠶豆品質的影響，結果表明這三種處理方式均能顯著降低產品的含油率，其中浸潰和熱風乾燥預處理既能顯著降低產品的含油率，對產品的脆度和色澤又不造成影響。張群等(2008)研究不同預處理護色工藝對真空油炸馬鈴薯脆片品質的影響，結果表明，經最佳護色工藝(檸檬酸1%。、亞硫酸氫鈉IXhVC 1.5 %。)處理後的油炸馬鈴薯脆片具有較好的感官品質和色澤。清洗是果蔬脆片加工中必不可少的步驟。現在企業中常見的果蔬清洗方法主要有浸洗式、噴淋式、摩擦攪拌式、振動式和刷洗式等。超聲波清洗作為振動式清洗中的一種，較傳統清洗方法具有明顯的技術優勢和良好的市場發展前景。超聲波清洗不僅能清除果蔬表面的汙垢，還兼有殺滅細菌的作用。陳育彥等(2005)研究了超聲波(頻率50 KHz)和臭氧處理對鮮切韭薹的影響。試驗表明:採用超聲波和臭氧處理能有效抑制韭薹的呼吸強度和表面細菌的增殖，減少質量的損失，最大程度保持葉綠素和VC含量。高翔等(2003)研究了超聲波氣泡清洗對鮮切西洋芹的影響。結果表明，超聲波處理(50KHz，25°C)10 min明顯抑制了鮮切西洋芹的呼吸作用和酶的活性，除菌率達到了 80%，並且對VC無明顯破壞作用。與本發明相比，上述研究報導所採用的超聲波功率和頻率較大，超聲波作用的時間較短，主要側重於與其它方式(臭氧處理和0.40%CaCl2)聯合處理來達到鮮切果蔬保鮮的目的。果蔬中酶的數量及活性對於果蔬類食品的質量尤為重要，因此，果蔬加工前進行漂燙處理是必不可少的。然而，傳統熱漂燙雖然能達到果蔬滅酶的目的，但所需溫度較高，對食品感官和營養品質也帶來不利的影響。為了保持果蔬中營養物質以及最大限度維持果蔬色、香、味等品質，將非熱加工技術應用於漂燙過程已成為了一種趨勢。超聲波輔熱處理作為一種新型的漂燙方式不僅能達到滅酶的目的，還能較好的保持果蔬原有的營養和感官品質。Cruz等(2006)在40-92.5°C的溫度範圍內，研究了超聲波輔熱處理對豆瓣菜POD失活動力學的影響。結果表明，超聲波輔熱處理在較高溫度下滅酶效果明顯優於熱處理。Raviyan等(2005)在50、61和72°C的溫度下研究了超聲波處理對西紅柿果膠酶失活的影響。實驗表明，在50°C溫度下，超聲波處理對果膠酶鈍化效果不明顯，而在61和72°C溫度下，超聲波處理(超聲波空穴強度0.008 mg/L-min)明顯降低了果膠酶的熱力致死時間，相比熱力滅酶，熱力致死時間分別降低39 374倍、36 84倍。與本發明相比，上述研究主要側重於超聲波處理對純酶體系或粗酶提取物酶失活動力學的研究，而未涉及超聲波輔熱處理(作為一種預處理方式)對最終果蔬產品品質影響方面的研究。果蔬滲透脫水是指在一定溫度下，將果蔬浸入高滲透壓的溶液中，即糖或鹽溶液，利用細胞膜的半滲透性，使物料中的水分轉移到溶液中，達到除去部分水分的一種技術。與傳統的熱風脫水相比，滲透脫水具有無需加熱、能耗低、營養成分損失少等優點。另外，從生產角度考慮，經滲透脫水的果蔬再進行油炸時，乾燥時間可縮短10%-15%，同時由於體積和重量的減少，還可以 增加真空油炸的負荷，從而大大節省了能耗。然而，由於滲透脫水僅靠細胞膜兩端的滲透壓差來促進傳質，所以滲透脫水過程比較緩慢。為了加速滲透脫水過程中固-液傳遞，利用超聲波強化滲透脫水的研究已見報導。趙彩青等(2008)，通過對比試驗，研究了超聲波處理對櫻桃番茄的滲透脫水的影響。結果表明，與對照組相比，超聲波處理明顯加快了櫻桃番茄和滲透液之間的傳質速率。與本發明不同的是，上述研究所採用的滲透液為60%的糖鹽混合液(蔗糖:食鹽=52:8)，雖然能較快的達到滲透脫水的目的，但會改變產品的最終口味。冷凍作為一種真空油炸產品預處理方式，能有效縮短油炸時間，同時，冷凍處理還能保持油炸產品平整，提高產品膨化效果。然而，普通凍結過程往往會在果蔬細胞間隙形成大而不均一的冰晶，從而導致果蔬組織結構破壞，營養成分流失。因此，本發明採用超聲波聯合速凍以改善果蔬品質和提高凍結速率。當超聲波作用於果蔬凍結過程時，超聲波空穴效應產生的大量氣泡，其可作為晶核而加快果蔬冰晶形成。其次，超聲波空穴破裂瞬間產生的微射流和衝擊波對大冰晶也具有破碎作用，這樣可以使果蔬內的冰晶分布更為均勻，有利於果蔬品質的保持。此外，超聲波傳播過程和產生的微射流還能加快冷凍過程中的傳質、傳熱，從而提高冷凍速率。Sastry等(1989 )研究發現流體系統中超聲波的擾動能明顯地改善流體熱傳質係數。Li等(2003)對普通浸潰冷凍和超聲波輔助浸潰冷凍(載冷劑為50%的乙二醇)馬鈴薯條進行了比較研究，結果發現，超聲波輔助浸潰凍結(超聲波頻率為25kHz，功率為15.85W)顯著縮短了冷凍時間，並且通過對冷凍馬鈴薯條的微觀結構進行研究，發現超聲波輔助浸潰冷凍的馬鈴薯內冰晶較小、且分布均勻。上述研究中，超聲波輔助浸潰冷凍過程載冷劑(50%乙二醇)溫度的控制主要通過載冷劑循環來實現，然而，在低溫條件下製冷齊IJ(乙二醇)會增稠從而會影響循環的進行。本發明採用鼓風式速凍機，通過強制風扇對流來控制載冷劑的溫度，較好的解決了上述問題。張慜、蔡金龍、阮宏偉、周祥、朱鋮培公開了一種低含鹽量海水蔬菜真空油炸方法(專利申請號=200710134748.0)，此發明主要側重於冷凍及真空滲透預處理對降低真空油炸海水蔬菜含鹽量方面的影響。張慜、祝銀銀、徐聚、黃衛寧公開了一種利用幹豌豆加工鬆脆豌豆的聯合加工方法(專利申請號:201110413451.4)，詳細介紹了一種鬆脆豌豆的真空油炸工藝，但此發明所採用的普通真空油炸設備相比微波真空油炸設備，加熱效率較低。侯宏亮公開了一種富有機硒低含油率果蔬脆片的加工方法(專利申請號:200910183029.7)，詳細介紹了生產一種富有機硒果蔬脆片的工藝流程和工藝參數，但該發明原料預處理(清洗、漂燙)採用的是傳統的方法，相比超聲波輔助預處理，對原料的營養、感官品質破壞較大。張慜、祝銀銀、王玉川、張衛明、鄭正足、石永文公開了一種用於調理食品的微波與真空油炸一體化裝置及高效油炸方法(專利申請號:201210518642.1)，該發明側重於微波與真空油炸一體化裝置的設計，對其應用的參數描述以及產品預處理措施介紹較少。胡秋輝等公開了一種真空低溫脫水技術生產即食草菇脆片的方法(專利申請號:201110383435.5)，該發明採用非硫護色、超聲波輔助浸潰、海藻酸鈉塗膜及熱風乾燥與真空油炸聯合脫水的新工藝，在改善產品感官品質、提高浸潰速率的同時，明顯降低了產品的含油率，但此發明樣品未採用冷凍預處理，影響了產品的外觀平整性。本發明採用微波真空油炸結合其它超聲波預處理措施(超聲波清洗、超聲波熱燙滅酶、超聲波輔助滲透處理、超聲波輔助速凍)顯著改善了產品的品質，降低了產品的含油率，提高了油炸效率。此發明旨在開發一種調理食莢豌豆真空油炸新工藝，為食莢豌豆的工業化生產提供技術支持。
發明內容
本發明的目的是提供一種超聲波聯合處理改善調理食莢豌豆微波真空油炸休閒食品品質的方法。本發明的技術方案:一種超聲波聯合處理改善調理食莢豌豆油炸休閒食品品質的方法，以新鮮食莢豌豆為原料，通過超聲波清洗、超聲波輔助熱燙、護色處理、超聲波輔助滲透處理、超聲波輔助速凍、微波真空油炸、真空脫油、調味、包裝和貯藏工藝最終製得色、香、味、形俱佳的調理食莢豌豆油炸休閒食品，加工步驟如下:
(1)原料挑選:挑選出大小均一、籽粒飽滿、無蟲害的食莢豌豆；
(2)超聲波清洗:將食莢豌豆放入裝有自來水的超聲波清洗器中清洗30min，超聲波清洗器設定的參數為:頻率40KHz，溫度25°C，功率240W ；
(3)超聲波輔助熱燙:將超聲波清洗後的食莢豌豆，按照料液質量比1:20放入盛水的燒杯中進行超聲輔助熱 燙滅酶1.5-2 min,然後迅速從熱水中移出，並用自來水冷卻；超聲波輔助熱燙的工作參數為:超聲波頻率25KHz，超聲波功率600W，脈衝模式開閉比=5s:5s處理，熱燙溫度80-90°C ；
(4)護色處理:配置質量濃度為5%NaHCO3的護色液，將超聲波輔助熱燙後的食莢豌豆放入護色液中浸潰2h，護色液與食莢豌豆的質量比為4:1，護色溫度控制在25°C，並進行攪拌；
(5)超聲波輔助滲透處理:配置質量濃度為20%的麥芽糊精作為滲透溶液，將護色後的食莢豌豆以質量比1:10的比例放入滲透溶液中，然後在40KHz，180W超聲波作用下，於40°C下浸潰1.5h，之後取出清洗表面殘留麥芽糊精，浙幹表面水分；
(6)超聲波輔助速凍:採用溫度為-20°C的載冷劑作為冷凍介質，進行浸潰冷凍處理，其中食莢豌豆與載冷劑的質量比例為1:30-1:40，當食莢豌豆中心溫度降為0°C以下時，開啟超聲波設備進行輔助凍結，其中超聲波設備的 頻率為25KHz，功率為45-90W，超聲波脈衝模式為50%，即超聲波工作時間佔全程作用時間的百分比，全程作用時間為0.8-lmin ;所用載冷劑為50%的乙二醇溶液；冷凍系統為鼓風速凍機，在冷凍過程中，通過風扇強制對流，實現速凍機箱內程序性降溫、升溫；
(7)微波真空油炸:微波真空油炸條件為真空度為0.08MPa-0.095MPa,油炸鍋內溫度為90-100°C，微波功率為:2-3kW，通過功率能連續調節的磁控管控制自動調節，所用的油炸油為棕櫚油，油炸時，先開啟磁控管使油溫升到預設溫度，然後將裝有食莢豌豆的油炸籃放入油中開始油炸，油炸時間與油炸籃裝載原料的多少有關，油炸時間為10-20min，油炸的終點從油炸機的觀察鏡進行判斷，當油脂內不再有氣泡溢出時即為油炸的終點；油炸時，在油炸油中加入油質量0.02%的抗氧化劑TBHQ (叔丁基對苯二酚)以延長產品的貨架期和油炸油的使用壽命；
(8)真空脫油:微波真空油炸結束後，通過液壓裝置將油炸籃提升，脫離油麵，在真空度為0.08MPa-0.095MPa的真空條件下進行離心脫油，離心轉速為350_400rpm，離心時間5-10min，脫油結束後，打開空氣閥門，當恢復大氣壓後，打開油炸鍋取出油炸產品；
(9)調味:在脫油後的食莢豌豆中添加原料食莢豌豆質量2%食鹽、1.5%味精、1%花椒粉、0.5%辣椒粉及0.5%的孜然粉，再充分攪拌均勻以達到調味效果；
(10)包裝、貯藏:調味後產品冷卻至室溫後採用高密度聚乙烯袋進行充氮包裝，並於常溫下避光貯藏。本發明的有益效果:與傳統的真空油炸相比，使用微波真空油炸加快油炸油的升溫速率，實現了油溫的自動化控制；採用超聲波輔熱滅酶處理，不僅達到了滅酶的目的，還較好的保持了食莢豌豆的感官特性和營養品質；採用超聲波輔助滲透處理加快了滲透脫水速率，降低了食莢豌豆的初始含水量，從而有效縮短了真空油炸時間，降低了產品的含油率；採用超聲波輔助冷凍，降低了食莢豌豆內冰晶的大小，加快了冷凍速率，改善了產品的品質，改善了產品的鬆脆性:在油炸油中添加抗氧化劑TBHQ，能延長油炸豌豆莢的貨架期和油炸油的使用壽命。總之，本發明生產製得的產品含油率低，營養豐富，色、香、味俱佳，是老少皆宜的健康營養休閒食品，並且加工方法合理、實用，便於廣泛推廣。
具體實施例方式實施例1:一種調控食莢豌豆色澤及風味的微波真空油炸品質的超聲波聯合處理方法
(1)原料挑選:從農貿市場購買新鮮食莢豌豆，從中挑選出大小均一、籽粒飽滿、無蟲害的食莢豌豆用於真空油炸實驗。(2)超聲波清洗:將食莢豌豆放入裝有自來水的超聲波清洗器中清洗30 min。其中超聲波清洗器設定的參數為:頻率40KHz，溫度25°C，功率240W。(3)超聲波輔助熱燙:將清洗後的食莢豌豆，按照料液比1:20 (m:m)放入燒杯中進行超聲輔助熱燙滅酶1.5-2 min，然後迅速從熱水中移出，並用自來水冷卻。其中超聲波輔助熱燙的工作參數為:超聲波頻率25KHz，超聲波功率600W，超聲波脈衝模式50%，熱燙溫度 80-90°C。(4)護色處理:配置質量濃度為5% NaHCO3的護色液，將熱燙後的食莢豌豆放入護色液中浸潰2h，護色液與豌豆莢的質量比為4:1，護色溫度控制在25°C，並進行攪拌。(5)超聲波輔助滲透處理:配置質量濃度為20%的麥芽糊精作為滲透溶液，將護色後的食莢豌豆以質量比1:10的比例放入滲透溶液中，然後在超聲波作用(40KHz，180W)下，於40°C下浸潰1.5h，之後取出清洗表面殘留麥芽糊精，浙幹表面水分。(6)超聲波輔助速凍:採用溫度為-20°C的載冷劑作為冷凍介質，進行浸潰冷凍處理，其中食莢豌豆與載冷劑的質量比例為1:30-1:40，當食莢豌豆中心溫度降為0°C以下時，開啟超聲波設備進行輔助凍結，其中超聲波設備的頻率為25KHz，功率為45-90W，脈衝模式開閉比=5s:5s處理，作用時間為0.8-lmin ;所用載冷劑為質量濃度50%的乙二醇溶液；冷凍系統為鼓風速凍機，在冷凍過程中，通過風扇強制對流，實現速凍機箱內程序性降溫、升溫。(7)微波 真空油炸:微波真空油炸條件為真空度為0.08MPa-0.095MPa,油炸鍋內溫度為90-100°C，微波功率為2-3kW，通過功率能連續調節的磁控管控制自動調節，所用的油炸油為棕櫚油。油炸時，先開啟磁控管使油溫升到預設溫度，然後將裝有食莢豌豆的油炸籃放入油中開始油炸，油炸時間與油炸籃裝載原料的多少有關，一般油炸時間為10-20min，油炸的終點從油炸機的觀察鏡進行判斷，當油脂內不再有氣泡溢出時即為油炸的終點。油炸時，在油炸油中加入油質量0.02%的抗氧化劑TBHQ以延長產品的貨架期和油炸油的使用壽命。(8)真空脫油:微波真空油炸結束後，通過液壓裝置將油炸籃提升，脫離油麵。在真空(真空度為0.08MPa-0.095MPa)條件下進行離心脫油，離心轉速為350-400rpm，離心時間5-10min，脫油結束後，打開空氣閥門，當恢復大氣壓後，打開油炸鍋取出油炸產品，油炸產品的葉綠素保存率可達92%以上.(9)調味:在脫油後的食莢豌豆莢中添加原料食莢豌豆質量2%食鹽、1.5%味精、1%花椒粉、0.5%辣椒粉及0 5%的孜然粉，再充分攪拌均勻以達到調味效果，特徵風味濃鬱。(10)包裝、貯藏:調味後產品冷卻至室溫後採用高密度聚乙烯袋進行充氮包裝，並於常溫下避光貯藏。
權利要求
1.一種超聲波聯合處理改善調理食莢豌豆油炸休閒食品品質的方法，其特徵在於以新鮮食莢豌豆為原料，通過超聲波清洗、超聲波輔助熱燙、護色處理、超聲波輔助滲透處理、超聲波輔助速凍、微波真空油炸、真空脫油、調味、包裝和貯藏工藝最終製得色、香、味、形俱佳的調理食莢豌豆油炸休閒食品，加工步驟如下 (1)原料挑選挑選出大小均一、籽粒飽滿、無蟲害的食莢豌豆； (2)超聲波清洗將食莢豌豆放入裝有自來水的超聲波清洗器中清洗30min，超聲波清洗器設定的參數為頻率40KHz，溫度25°C，功率240W ； (3)超聲波輔助熱燙將超聲波清洗後的食莢豌豆，按照料液質量比1:20放入盛水的燒杯中進行超聲波輔助熱燙滅酶I. 5-2 min,然後迅速從熱水中移出，並用自來水冷卻；超聲波輔助熱燙的工作參數為超聲波頻率25KHz，超聲波功率600W，脈衝模式開閉比=5s:5s處理，熱燙溫度80-90°C ； (4)護色處理配置質量濃度為5%NaHCO3的護色液，將超聲波輔助熱燙後的食莢豌豆放入護色液中浸潰2h，護色液與食莢豌豆的質量比為4:1，護色溫度控制在25°C，並進行攪拌； (5)超聲波輔助滲透處理配置質量濃度為20%的麥芽糊精作為滲透溶液，將護色後的食莢豌豆以質量比1:10的比例放入滲透溶液中，然後在40KHz，180W超聲波作用下，於40°C下浸潰I. 5h，之後取出清洗表面殘留麥芽糊精，浙幹表面水分； (6)超聲波輔助速凍採用溫度為-20°C的載冷劑作為冷凍介質，進行浸潰冷凍處理，其中食莢豌豆與載冷劑的質量比例為1:30-1:40，當食莢豌豆中心溫度降為0°C以下時，開啟超聲波設備進行輔助凍結，其中超聲波設備的頻率為25KHz，功率為45-90W，超聲波脈衝模式為50%，即超聲波工作時間佔全程作用時間的百分比，全程作用時間為O. 8-lmin ;所用載冷劑為50%的乙二醇溶液；冷凍系統為鼓風速凍機，在冷凍過程中，通過風扇強制對流，實現速凍機箱內程序性降溫、升溫； (7)微波真空油炸微波真空油炸條件為真空度為O.08MPa-0. 095MPa,油炸鍋內溫度為90-100°C，微波功率為2-3kW，通過功率能連續調節的磁控管控制自動調節，所用的油炸油為棕櫚油，油炸時，先開啟磁控管使油溫升到預設溫度，然後將裝有食莢豌豆的油炸籃放入油中開始油炸，油炸時間與油炸籃裝載原料的多少有關，油炸時間為10-20min，油炸的終點從油炸機的觀察鏡進行判斷，當油脂內不再有氣泡溢出時即為油炸的終點；油炸時，在油炸油中加入油質量O. 02%的抗氧化劑叔丁基對苯二酚TBHQ以延長產品的貨架期和油炸油的使用壽命； (8)真空脫油微波真空油炸結束後，通過液壓裝置將油炸籃提升，脫離油麵，在真空度為O. 08MPa-0. 095MPa的真空條件下進行離心脫油，離心轉速為350_400rpm，離心時間5-10min，脫油結束後，打開空氣閥門，當恢復大氣壓後，打開油炸鍋取出油炸產品； (9)調味在脫油後的食莢豌豆中添加原料食莢豌豆質量2%食鹽、I.5%味精、1%花椒粉、O. 5%辣椒粉及O. 5%的孜然粉，再充分攪拌均勻以達到調味效果； (10)包裝、貯藏調味後產品冷卻至室溫後採用高密度聚乙烯袋進行充氮包裝，並於常溫下避光貯藏。
全文摘要
超聲波聯合處理改善調理食莢豌豆油炸休閒食品品質的方法，屬於果蔬加工技術領域。本發明以新鮮食莢豌豆為原料，進行超聲波聯合預處理(超聲波清洗、超聲波熱燙滅酶、超聲波輔助滲透處理、超聲波輔助速凍)、微波輔助真空油炸、真空脫油、調味以及包裝、貯藏。本發明對調理食莢豌豆進行超聲波聯合預處理既縮短了預處理及真空油炸的時間，又提高了調理食莢豌豆的綜合品質，並改善了產品的鬆脆性。本發明製得的產品含油率低，營養豐富，色、香、味俱佳，是老少皆宜的健康營養休閒食品。本發明旨在開發一種調理食莢豌豆真空油炸新工藝，為豌豆休閒食品的開發提供了新的思路，預計還會帶來較大的經濟效益。
文檔編號A23L1/20GK103251001SQ20131014984
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月26日 優先權日2013年4月26日
發明者張慜, 程新峰, 石永文, 鄭正足, 張衛明, 段新紅 申請人:江南大學, 寧波素子園八味食品有限公司