CN101801215A - 降低马铃薯片中含油量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低马铃薯片含油量的方法。所述方法教导急剧快速降低刚刚送入油炸锅中的马铃薯切片的温度，随后在升高到标准的油炸温度之前，使所述薯片在较低的温度下暴露较长的时间，这样就降低了马铃薯片中的含油量。本发明还公开了一种预处理方法，其中包括将马铃薯浸泡在热水浴中，从而降低含油量。此外，本发明还公开了一种后处理方法，其中包括让马铃薯片受到过热蒸汽处理，从而进一步降低含油量。所述的两个预处理和后处理方法与用于降低含油量的主要的温度策略方法联用所生产的马铃薯片具有明显降低的含油量。

Description

降低马铃薯片中含油量的方法

发明背景

1.技术领域

本发明涉及一种生产含油量降低的马铃薯片的改进的方法，并且更具体地，本发明涉及一种控制油炸锅中薯片吸收油(oil-pickup)的方法。

2.相关技术的说明

马铃薯片的商业生产通常涉及连续加工，其中切片的马铃薯连续地被送入具有365°F(185℃)或更高温度的炸油的大桶中，通过短浆或其它装置传送薯片通过所述油，并且在约2.5分钟至3分钟的油炸之后，当所述薯片的含水量已经被降低至重量比2％或更低时，通过环形传送带将所述薯片移出所述油。所获得的产品通常具有消费者公认的典型的商业连续加工生产的马铃薯片的质地和风味特性。

在罐型油炸锅中通过批次加工方法生产的马铃薯片具有消费者公认的明显不同于典型的商业连续加工生产的马铃薯片的质地和风味特性。正如这个名称所预示的，马铃薯片的批次加工罐型油炸包括将一批马铃薯切片放入装有例如约300°F(150℃)温度的热油的罐型油炸锅中。在罐型薯片生产中使用的传统罐型油炸锅中，烹制油温沿着转让给本发明的相同受让人的U.S.专利第5,643,626号的图5所示的常见的U型时间-温度曲线，所述专利通过参考合并在此。一旦马铃薯切片送入油中，油温通常快速地下降50°F(28℃)或更多。如图中描述的，油温降至约240°F(116℃)的低点温度大约需要4分钟的低点时间。随后，快速提高罐的热量然后油温开始逐渐上升至约300°F(大约149-150℃)的最初油炸温度。所获得的马铃薯片具有重量比1.5％至1.8％的含水量。然而，与Henson的‘626号专利不同的是，其仅仅涉及批次油炸的应用，本发明使用与油炸温度曲线有关的某些发现提供了一种实际上可以控制油炸产品吸收油量的方法。

与连续油炸的薯片相比，批次油炸的薯片通常较硬而且更易碎，并且具有一些消费者发现比市场上典型的连续油炸的薯片更吸引人的风味。在本领域中认为U型温度时间曲线赋予罐型薯片浓郁的风味和独特的口感。然而，商业可获得的罐型油炸锅是相对简单的设备部件，明显受到燃烧器容量和传热能力的限制。因此，由于所述系统不能快速地提供足够的热量以克服由于加入一批生马铃薯切片而产生的大量热量的损失，所观察到的U型温度时间曲线是传统的罐型设备不能避免的。油体积、最初油炸温度或马铃薯批重量的改变都将引起温度曲线和最终产品特性的改变。因此，具有所需要的罐型特点的马铃薯片的生产需要调节加工参数以产生U型温度-时间曲线。

使用批次罐型油炸锅的生产率决定于所使用的设备。在批次加工方法中使用的现代化的罐通常是由不锈钢生产的，并在尺寸和容量上不同。所述罐通常由直接位于所述罐底下面的煤气炉加热。油炸锅容量从每小时最少60磅直至每小时500磅(最终产品基重)，虽然大多数批次油炸操作具有每小时生产125至200磅之间的薯片的罐型油炸锅。为了有效地使用一定尺寸的批次罐型油炸锅，必须保持特定的“工作量”或每体积油的马铃薯切片的数量，从而获得所需要的油炸温度。这些和其它约束限制了使用批次罐型油炸锅的生产量。相反，由连续加工制作的马铃薯片可以使用每小时生产1000至5000磅的最终产品的连续油炸锅。因此，罐型或批次加工方法没有连续加工方法经济。

在生产罐型薯片中，一些特有的风味和质地被认为是由于使用了未清洗的切片(与清洗过的切片相对)。当切片被清洗时，可能对风味起作用的一些表面淀粉和其它物质被去除。然而，在油炸过程中，所述切片通常被搅动以避免由于表面淀粉的存在所引起的粘附。因此需要辅助减少粘附，同时还保留被认为对罐型薯片质地和味道起作用的表面淀粉。

一个非常重要的产品变量是含油量。虽然出于营养原因低含油量是需要的，但是过低的含油量水平产生差的味道和质。出于另一个市场原因低含油量也是需要的。零食工业中的趋势已经为消费者提供了更健康的零食选择。与传统的零食相比，许多消费者更喜欢较健康的零食。因此，对于较健康的零食有更大的需求。制作传统的更健康的马铃薯片的一个选择是减少所述薯片中的含油量。

由连续油炸加工方法制作的传统的马铃薯片通常具有重量比34-38％的含油量。传统的批次油炸的罐型薯片具有约30％的含油量。有趣地是，发现由连续加工(同样被称为“连续油炸的罐型薯片”、“连续罐型油炸薯片”或“CKF薯片”)产生的罐型马铃薯片显示了重量比20％至23％的较低的含油量(20060019007，第15页)。传统的(通常的)马铃薯片、批次油炸的罐型薯片和连续油炸的罐型薯片之间的其它差别包括：烹制速度的不同；加热速度的不同和水分蒸发速度的不同。例如：通常传统马铃薯片在约365°F(约185℃)或更高的温度油炸2至3分钟，批次油炸的罐型马铃薯片通常在约230°F(约110℃)至不超过400°F(约200℃)的温度范围中被油炸7至9分钟。

目前有许多已知的降低含油量的方法。例如，U.S.专利第4,917,919号公开一种用水溶性聚乙烯吡咯烷酮涂覆马铃薯的方法。然而，涂覆过的薯片显示了重量比4％的含水量，这极大地损害了货架稳定性。

同样转让给本发明的相同受让人的U.S.专利第4,537,786号专利教导了使用较厚的马铃薯切片从而减少含油量。它进一步教导了将油炸过的薯片置于可以去除过多油的热空气流中。遗憾的是，所述热空气加速了油的氧化并缩短了货架期。

最后，U.S.专利第4,721,625号公开了将油炸过的薯片置于饱和蒸气。然而，与U.S.专利第4,917,919号一样，这种方法导致含水量增加并可能需要昂贵的后续干燥。

因此，虽然一些预处理和后处理方法在现有技术中是已知的，但是它们的能力都受到限制并具有明显的缺点。此外，事实上没有降低油炸锅中薯片的吸油量的已知方法。因此，需要存在一种降低马铃薯片在油炸锅中吸收油的量的方法。

发明内容

本发明提供了一种控制马铃薯片中含油量从而生产与典型的油炸过的马铃薯片相比具有减少的含油量的马铃薯片的方法。特别地，本发明提供了一种控制油炸产品-例如薯片在浸没在烹制油中时吸收油量的方法。根据一个实施例，迅速急剧降低刚刚送入油炸锅中的马铃薯切片上的温度，随后在增加至标准油炸温度之前较长时间暴露在约220°F(104℃)至260°F(127℃)(即“低温烹制时间”)之间的较低温度，从而降低马铃薯片中的含油量。

虽然传统的油炸马铃薯片(“核心”产品)离开油炸锅时通常具有高达重量比35％的含油量，但是批次加工的罐型油炸马铃薯片具有重量比约30％或更低的相对较低的含油量。此外，已经发现通过控制批次和连续油炸应用中的油炸薯片的温度曲线，并且特别是当制作CKF型产品时，最终的含油量可以被限制至重量比20-22％。在根据本发明的油炸方法的一个实施例中，例如，马铃薯片在油炸锅中的含油量通过以下步骤被降低：a)将未完全烹制且优选未清洗过的马铃薯切片送入烹制油炸锅中，其中所述烹制油炸锅含有初温320°F(160℃)的烹制油体；b)在不超过3分钟至5分钟的时间内使所述油炸锅中的油温从约320°F(160℃)的初温降低至约220°F(104℃)至260°F(127℃)之间的降低的温度；c)至少在马铃薯切片的附近保持低于约260°F(127℃)的油温至少3分钟的停留时间；和d)将所述马铃薯切片的温度提高至标准油炸温度。

在一个实施例中，马铃薯片中的含油量进一步通过预处理“热马铃薯效应”被限制，其中所述马铃薯被浸泡在约130°F(54℃)的水浴中一段足够的时间以实现温度完全渗透。热马铃薯效应可以降低/限制之后的含油量/吸油量。在一个实施例中，马铃薯片的含油量通过约300°F(149℃)的过热蒸汽的后处理被进一步降低。所述过热蒸汽的后处理进一步降低了含油量。当所公开的预处理和后处理方法与本发明的改进的温度曲线结合用于CKF加工时，可以使所加工的马铃薯片显示低于重量比18％的最终含油量。

附图说明

被认为是本发明的特征的新颖性特征在所附的权利要求中列出。不过，通过参考以下对说明性的实施例的详细描述并组合附图阅读时，本发明本身及其优选使用方式，进一步的目的及其优点就能被最好地理解，其中：

图1是本发明的一个实施例中的用于制作连续罐型马铃薯片的设备的示意图；

图2是比较多个温度-时间曲线和在进行批次马铃薯切片油炸试验时记录的产品的含油量的图表；

图3是包含与图2相同的数据点且具有两个可模仿的趋势线的图表，一条趋势线根据较高温度曲线中的一个曲线绘制，且另一条趋势线根据较低温度曲线中的一个曲线。

发明详述

本发明的目的是提供一种有效地降低马铃薯片中的含油量的方法。图1显示了使用预处理方法、后处理方法以及在油炸锅中降低薯片含油量的主要方法制作连续罐型薯片的优选实施例。因此由图1的实施例生产的马铃薯片具有低于重量比18％的含油量。图2是比较多个温度-时间曲线和在进行批次马铃薯切片油炸试验时记录的油炸产品的含油量的图表。图3是包含与图2相同的数据点且具有两条可模仿的趋势线的图表，一条趋势线根据较高温度曲线中的一个曲线，且另一条趋势线根据较低温度曲线中的一个曲线绘制。虽然图1显示了生产连续罐型薯片的一个实施例，且图2和图3显示了用于油炸的多个优选的较低的温度曲线，但是本发明包括其显而易见的变体都可以适用于批次和连续加工的罐型和传统的连续加工方法生产的马铃薯片。

预处理

预处理方法涉及被称为“热马铃薯”方法的新方法。热马铃薯方法包括将整个去皮的马铃薯浸泡在热水中一段时间以使温度完全渗透。所述温度应该约是130°F(约54℃)至约140°F(约60℃)。

热马铃薯方法具有许多优点。认为它在切片过程中能减少表面损伤，产生较光滑的切片表面。相关的专利申请的公开号是20060019007，在一个实施例中(图2)描述了将已切片且未清洗的马铃薯送入热油的方法。注意的是在连续罐型油炸(CKF)和批次罐型加工方法中，优选在切片之后切片保持未清洗，因为已经发现这样可以改进最终产品的质地。

热马铃薯方法提高了切片过程中切片表面淀粉的保持力。切片之后监测对照组马铃薯和“热马铃薯”中的游离淀粉的实验已经完成。结果显示，当对照组马铃薯被切片时，大量的游离淀粉从破裂的细胞壁释放出来。然而，“热马铃薯”切片释放了少量或没有游离淀粉被释放，并且切片表面看起来较光滑且更坚硬并具有较大比例的完整的细胞壁。从而，所述热马铃薯方法同样被认为可以提高最终产品的质地。

热马铃薯方法的第二个优点是它可以降低(或控制)油炸产品的吸油量，并且从而使得生产的油炸产品具有降低的含油量。术语“降低的含油量”指在获得给定的最终含水量的整个加工中发生的相对较低数量(吸附度或吸附率)的油吸附(通常被称为‘吸收’)。认为所述热马铃薯方法通过糊化淀粉并改变胶质结构减少了最终产品的含油量。认为这样促进了切片表面上生成选择性渗透化合物或基质。认为所述基质是通过Ca²⁺和果胶甲基酯酶(PME)之间的相互作用产生的。所述基质在120°F至160°F之间的温度容易生成，但在更高的温度下被破坏。透水基质允许水分离开切片同时在最初油炸阶段阻碍油渗透进入切片。将对照组马铃薯和“热马铃薯“进行比较。在两组被油炸之后，收集含油量的数据。确实，使用热马铃薯方法生产的薯片显示出了降低的含油量。

后处理

后处理方法使用约300°F(149℃)的过热蒸汽。使用过热蒸汽代替饱和蒸汽或热空气是由于它们会有明显缺点。例如，饱和蒸汽冷凝，这反过来在薯片上产生明显增加的含水量。而热空气加速油的氧化。这些缺点都明显缩短了货架期。过热蒸汽的使用减少了与饱和蒸汽和热空气有关的缺点。蒸汽越热并且每单位质量的油炸过的薯片上的蒸汽的流动速度越大，形成冷凝的量越低。这降低了对昂贵的脱水器的需要。在此描述的方法获得了2％的含水量和进一步减少的吸油量。

油炸锅处理

含油量是可以通过控制油炸锅中的温度-时间曲线进行调节的产品特性。更具体地，本发明人非常吃惊地发现含油量的降低可以通急剧速降低最初送入油炸锅的马铃薯切片的温度，随后在较低温度下暴露较长时间，并且随后增加至标准油炸温度而实现。从而，马铃薯片的含油量通过操作温度曲线来控制。

当生产马铃薯片时，通过下面的急剧快速的温度时间曲线随后是至少3至8分钟的220°F(104℃)至260°F(127℃)的温度范围中的较长暴露而降低含油量。

现在参考图1描述具有创造性的本发明的一个实施例。图1是本发明的一个实施例中的用于制作连续罐型马铃薯片的设备的示意图。除非有其它说明，使用的相同标号在所有附图中表示相同的对应的元件。虽然图1是制作罐型马铃薯片的连续加工的一个例子，但它并不是对本发明的限制。在批次和连续加工生产罐型和传统的连续马铃薯片以及其它常见的油炸马铃薯产品中都可以使用本发明以减少含油量。

马铃薯首先被去皮并随后完全被浸泡在水槽22中。水槽22可以在130°F(54℃)至140°F(60℃)之间改变温度。马铃薯在水槽中的停留时间可以从5分钟至2小时之间进行改变，但优选的范围是20分钟至80分钟。所需要的实际时间可以根据使温度完全渗透马铃薯所必需的时间来确定。设备包括将去皮的马铃薯切割成0.058英寸至0.064英寸厚度的切片机1，例如Urschel可变厚度切片机1。马铃薯切片(优选未清洗的)下落至例如高速扁线带21的传送带21上以实现单层分布，并且以实质上单层排列的方式送入油槽3的上游端以避免马铃薯切片间的粘附。切片落到高速带21上并通过其被传送，以使得单个和单层切片出现在油槽中。这能确保所有切片成团最小化并均匀暴露在热油中，从而使柔软中心生成的可能性最小。油温300°F至320°F(149℃-160℃)的热油在油槽的第一油入口41处进入油槽3的上游部分。在此使用的热油被定义为具有高于300°F(149℃)温度的烹制油。油槽中的马铃薯切片的停留时间是15至20秒，这一停留时间帮助固定表面淀粉以防止产品在油炸锅中粘附在一起。在一个实施例中，油槽3通过多个油槽搅动器5进行搅动以确保切片的分离。油槽搅动器5包括摆动桨、旋转指状桨或其它现有技术中已知的混合元件。油槽3还可以将马铃薯切片的最初温度设定为如图2和图3中显示的U型温度时间曲线的最左侧所显示的温度，图2和图将在下面被更加详细的描述。

由于油槽3在油槽区域被保持在较浅的深度(这一深度可以通过堰的高度来控制，例如油槽卸流进入油炸锅40的主要部分)，此处有相对大的比表面积。从而，油炸锅40的油槽区域可以从油槽3和马铃薯切片快速地传热或快速地吸热，这可以使马铃薯切片的表面水分快速闪蒸。通常，油槽中的温降(如果有)最少，大约几度。

随着马铃薯切片通过油槽3向下游行进，可以使用多个振荡型指状桨(像钟摆一样来回运动的桨)、旋转型指状桨、鼓型桨、dunker型桨和/或旋转型桨轮13以连续传送使切片通过油槽3和油炸锅40的主要部分。例如使用振荡型/或旋转型部件以控制成团(被定义为三个或多个马铃薯片粘附在一起)并赋予典型的批次罐型片的不均匀外观。这些振荡型和/或旋转型部件优选可以调节速度和前后运动的周期。

随后马铃薯切片和油槽3被卸流进入至油炸锅40的上游部分。在此使用的油炸锅40的上游部分被定义为第二入口25和第三入口35之间的整个区域。所需要的效果是油温在主要油炸锅40的上游部分快速地降低至低温烹制范围(并且在一些点是最低温度)。生产硬脆罐型马铃薯片中一个关键因素是低温烹制范围和停留时间。此外，如前面提到的，曲线的斜率，即在低温烹制范围获得的速度是减少含油量的一个关键因素。在此使用的低温停留时间被定义为马铃薯切片从a)传送至b)大约花费的时间：其中a)在油炸锅40的上游部分的时间点，此时此油炸锅的油温几乎停止降低(通常在油炸锅中自最低油温的20华氏度内；在图2和3中，例如大概是30秒、约260°F，这距离大约120秒发生的240°F的低温20度)；b)在油炸锅中的大概的时间点，此时油炸锅的油温升高明显高于油炸锅中的最低油温(为了一致，可以被定义为高于所述低温20度；在图2和3中，例如，在改进的温度曲线试验中在300至360秒处发生的大约260°F)。在此使用的低温烹制范围包括位于油炸锅的上游部分测定的约20°F内的最低油温的温度范围中的任何温度(例如，基本是U型温度时间曲线的波谷部分)。在图2和3中所示的改进的温度曲线试验结果中，例如低温停留时间大约是270-330秒。所述低温烹制和低温停留时间可以通过将冷却油输入或注入至主要油炸锅的上游部分来更好的控制。在此使用的冷却油被定义为低于250°F(121℃)温度的烹制油。冷却油来源广泛，包括但不限于室温下的新鲜油或离开热油冷却器48的油。

在一个实施例中，来自第一出口44的热油被泵入热油冷却器48中，并在被传送至油炸锅40的上游部分的第二入口25之前在热油冷却器48中被冷却至120°F(49℃)的温度。提供上述温度范围用于说明而不是为了限制的目的。可以根据产品流速(例如，油炸锅中的马铃薯切片(磅)/每小时)、油炸锅40和油槽3中油的流速以及供入至油槽3中的第一油入口41的油温来确定离开热油冷却器48并进入第二入口25的热油的最佳温度或温度范围。热油冷却器48的使用可以使马铃薯切片在100°F(38℃)至260°F(127℃)之间且优选120°F(49℃)至160°F(71℃)获得低温烹制温度以实现3至4分钟的低温停留时间。这些降低的温度使得透水基质产生而一段时间可以抑制油渗透至马铃薯切片的能力，并且从而减少吸油量(或“油含量”或“含油量”)。从而，可以调节热油冷却器48的离开温度以控制所述基质的生成，并且从而改变所获得产品的含油量。热油冷却器48可以使用冷却水或任何其它的所需要的作为冷却介质的液体。如果需要，还可以使用室温的新鲜油以补充或与所述热油冷却器48一起获得所设定的/预定的离开温度。在此使用的室温的新鲜油被定义为不是来自于油槽或油炸锅的烹制油。来自热油冷却器48的冷却油可以确保在热油被添加以提高主要油炸锅中的温度而进一步将马铃薯切片脱水之前影响所需要的低温烹制以获得所需要的低温停留时间。

一旦马铃薯切片为了获得所需要的低温停留时间达到了所需要的低温烹制温度，油炸锅50的剩余部分中的油被再次加热以模拟批次加工的温度时间曲线。从而，油炸锅50的剩余部分的温度随着马铃薯切片向下游移动而升高。在此使用的油炸锅50的剩余部分被定义为第三入口35的下游区域或在冷却油被注入之后，热油被首次注入的位置。这种再次加热可以通过将较冷的油炸油通过多个油出口44、54、64排出，同时将加热过的热油通过多个入口35、45、55、65添加至油炸锅而有效地实现。在一个实施例中，油入口被设置在油出口的下游以避免刚刚添加的热油的排出。较冷的油的去除可以减少被再次加热的总的油体积。根据需要，热油可以在所需要的温度范围进入第三入口35以获得所需要的温度时间曲线。第一入口41、第二入口25、第三入口35、第四入口45、第五入口55和第六入口65的烹制油的温度可以多种本领域的技术人员已知的方法进行控制。例如，入口温度可以通过控制热交换器的出口温度来改变，所述热交换器包括主要热交换器78、调温热交换器(trim heat exchanger)58和冷却热交换器48。在一个实施例中，所述主要热交换器78和调温热交换器58使用蒸汽作为加热介质。在一个实施例中，所述主要热交换器78具有约350°F(176.7℃)至约400°F(204.4℃)之间的油离开温度。这样的高温可以增加驱动力以更好的使油炸锅中的油在低点温度之后被再次加热。在一个实施例中，不使用调温热交换器58。还可以通过将冷却油与离开热交换器58、78的加热过的油混合来控制入口油的温度，其中所述的冷却油包括但不限于室温的新鲜油、离开热油冷却器48的油、或来自热交换器58、78旁路的油。

为了获得所需要的低温停留时间一旦马铃薯切片达到所需要的低烹制温度，所述马铃薯切片就被脱水为具有低于重量比2％，且优选低于重量比1.5％的离开的马铃薯切片的含水量。在此使用的马铃薯切片的离开含水量被定义为在离开油炸锅之后的马铃薯切片的含水量。在一个实施例中，至少一个油入口35、45、55、66的温度根据位于靠近出口环形传送带19的水分测定装置90测定的马铃薯切片的出口含水量被调节。可以使用例如CA，Irwindale的Infrared Engineering公司获得FL710型装置作为水分测定装置。

可以单独或同时改变油的流速、油温和浸没器17的速度以控制马铃薯切片离开的含水量。例如，在一个实施例中，水分控制策略包括级联加工控制方法，以控制主要热交换器78的出口油温。水分控制运算法则包括三级联控制回路。使用级联控制方法使得每个控制回路可以选择性地被调节以与加工控制限制相匹配，从而获得最好可能的全面控制性能。最外回路是水分控制回路。中间控制回路是具有设定点的温度控制器，通过外部控制回路的输出并使用主要热交换器78的出口温度产生的所述设定点作为加工控制变量。最内控制回路基于设定点控制主要热交换器78的蒸汽流动控制阀，通过中间控制回路并使用蒸汽压力(其在主要热交换器中加热油)产生的所述设定点作为加工变量。虽然蒸汽是优选的加热介质，但是可以使用其它例如气体、加热液体等的来源。这种受控级联使用接受-驱动产品-水分设定点(recipe-driven product-moisturesetpoint)和控制水分仪表作为控制加工变量。由于与这一过程相关的长的死时间，模型预测高级控制软件包用于传统的PID回路。可以从TX，Austin的Fisher-Rosemount公司或AZ，Phoenix的Honeywell Industrial Automation&Control公司购买模型预测高级控制软件。在这种情况下，传统的控制回路需要被失谐以补偿加工滞后，从而损失加工控制性能。高级控制软件允许更有利且最佳的加工控制。例如，来自主要热交换器78的油出口温度被连续调节以保持离开油炸锅的马铃薯切片的含水量在重量比0.8％至2％之间。如果含水量设定点是重量比1.4％，且含水量增加高于重量比1.4％，那么将信号传送至主要热交换器78(中间回路)的温度控制器，其将依次传送信号至控制阀调节主要热交换器78(内部回路)内的蒸汽压力，再依次控制进入主要热交换器78的蒸汽的流量。本发明的含水量控制可以通过主要热交换器的热油温度的调节实现而不影响进入油槽的油温(油槽的油温)或进入低温区域(冷却油温)的冷却油的油温。虽然这个例子显示了如何通过仅仅改变油温(保持油的流速和浸没器的速度恒定)而独立地控制经过油炸锅的后三个区域的含水量，但应该注意的是本领域的技术人员根据上述的说明将可以单独地控制薯片的含水量或与油温、油的流速和浸没器的速度一起联合控制薯片的含水量。

在一个实施例中，可以通过增加或减少例如来自热交换器78的旁通路线的流动的冷却油的百分比来相应地调节油槽3的温度，其中热交换器78具有离开热交换器78的热油。从而，热油温度可以被控制而没有实质改变最后三个入口45、55、65的流速。同样地，可以控制油的流速而不会实质改变最后三个入口45、55、65的温度。

随着马铃薯切片向下游行进通过油炸设备，可以使用多个旋转型指状桨、鼓型桨、桨型叶轮13和/或浸没型传送带17以控制切片间的特性-例如搅动油和马铃薯切片以保持切片的分离和单层排列，或者收集并浸没马铃薯切片以增加效率和产量-随后马铃薯切片被脱水至低于2％或较优选低于1.5％的含水量。在浸没器17之前，马铃薯切片仍旧有些粘附，所以通过桨型叶轮13搅动油和切片使之成为单层排列以避免切片粘附或成团在一起。一旦切片的外层被充分地烹制并不再粘附，切片就易于通过浸没型传送带17分层以增加产量。可以改变鼓型桨13的速度或浸没型传送带17的速度以增加或减少马铃薯切片在油炸锅中的马铃薯切片的停留时间。在一个实施例中，根据通过位于出口环形传送带19上面的水分测定装置90测定的马铃薯切片的出口含水量可以调节鼓型桨13的速度或浸没型传送带17的速度。在一个优选的实施例中，浸没型传送带17的速度和最后两个入口55、65的温度可以通过smart控制软件自动地改变以实现低于2％，优选1.4％的出口含水量。

马铃薯切片从离开切片机1至环形传送带19的总停留时间大约是7至9分钟。由上述方法制作的马铃薯片的含油量在重量比26％至30％之间，这低于传统的批次油炸加工制作的罐型薯片的含油量。热马铃薯方法使得含油量进一步减少了重量比2-5％。从而，当结合热马铃薯效应和改进的温度时间曲线时，可以实现低至重量比20％至23％的最终含油量。

最后，如果需要，对油炸马铃薯片进行油炸后处理以进一步减少含油量。在一个优选实施例中，全过程包括这一油炸后处理。传送带19被连接至附加的传送带23。附加的传送带23具有可以允许蒸汽通过的带。带可以由具有孔的塑料材料、松弛的针织布料或链条连接的材料制作。传送带23将薯片送入油炸后处理罩24。在罩24的内部，用300°F(149℃)的过热蒸汽吹向薯片。可以调节蒸汽的流速和温度以产生特定的含油量和含水量。蒸汽收集并去除了薯片上的过多的油。蒸汽和冷凝物通过传送带23并被收集在收集箱27中。在收集箱27中，冷凝物和被去除的油被分离，并且随后过多的蒸汽在蒸汽加热器26中被再次加热，其中被再次加热的蒸汽被再次注入进入油炸后处理罩24。这一油炸后处理可以将含油量进一步减少4-5％。

图1中显示的连续油炸系统使得任何人可以精确地控制油炸油温度并在不同区域保持不同的温度。从而，根据特定需要和/预定的温度时间曲线，对于油炸马铃薯片和/炸马铃薯片这是一种有效的工具。

例子

图2是比较九个温度时间曲线(在此每个温度曲线被命名为试验1、试验2...试验9，并且对应的数据点仅仅通过试验号来表示：1、2...9)和在进行批次马铃薯切片油炸试验时记录的产品的含油量的图表。图3是包括与图2相同的数据点但是具有两个可模仿的趋势线的图表，一条趋势线Y5根据较高温度曲线中的一个去曲线绘制，且另一条趋势线Y7根据较低温度曲线中的一个曲线绘制。

参看图2和图3，五个较高的温度曲线(试验1至5)对应根据标准罐型批次油炸加工油炸的五个对照样品批次的生马铃薯切片。四个较低的温度曲线(试验5至9)对应根据改进的罐型批次油炸加工(例如，改进的将马铃薯切片进行较低的温度曲线)油炸的四个试验批次的生马铃薯切片。注意所有的温度曲线中都显示特有的U型-较高的温度曲线(试验1至5)和较低的温度曲线(试验6至9)。时间沿着横轴以秒计，而烹制/油炸油的温度以华氏度计。为了进行比较，还可以显示可模仿的CKF(连续罐型油炸)加工的多个温度时间数据点。使用短划垂直线表示浸没时间(或浸没点)--即，例如通过使用图1显示的浸没器/浸没传送器17使马铃薯切片完全浸没的时间点(在420秒处显示了可模仿的CKF加工)，-以便在浸没器的下面收集为分层产品。在这个点之前，切片没有被浸没，因为它们可能仍然是粘附的并且因此容易粘附在一起或在一起成团，这是不希望的。

注意对照样品的较高温度曲线显示马铃薯切片在约320°F(160℃)，通常在310°F(154℃)至325°F(163℃)的范围之间进入油炸锅。对照样品的油炸锅的油温快速地下降直至它们达到并保持在约260°F(127℃)至280°F(138℃)的低烹制温度范围45秒至300秒，并在约110秒(或在110至120秒之间的某一时间)时处于最低温度。随后，从300秒开始或刚刚300秒之前(从约110秒的最低温度缓慢上升)至450或甚至500秒，根据所需要达到的高点温度，温度稳定地从它们的低温烹制范围上升。对照样品周围的油炸/烹制油通常在450秒(或在420秒至480秒之间)达到它们320°F(160℃)的高点温度。对照样品平均需要8分钟(或480秒)的油炸时间达到重量比1.14％的平均含水量。对照样品中的最终的油炸马铃薯片具有重量比38％的平均含油量，35％的最低含油量，41％的最高含油量和2％的标准差。

关于改进的、较低温度的曲线和最终产品的特性：注意试验样品的较低温度的曲线显示马铃薯切片也在320°F(160℃)，通常在310°F(154℃)至325°F(163℃)的范围进入油炸锅。试验样品中的油炸锅的油温非常快速地减少直至它们达到并保持它们刚刚低于240°F(127℃)至250°F(121℃)的低温烹制温度范围30秒至350秒，并且最低温度例如238°F发生在约110秒(或在110至120秒之间的某一点)。随后温度稳定地从350秒开始或刚刚350秒之前(大约从110秒的最低温度缓慢地开始上升)经过500至540秒或之上从它们的低温烹制范围上升，这取决于希望达到高点温度的时间。试验样品周围的油炸/烹制油通常约在540秒(或约500秒至约540秒之间)达到它们320°F(160℃)的高点温度。试验样品需要约10.5分钟(或630秒)的平均油炸时间以达到重量比1.16％的平均含水量。试验样品的最终油炸的马铃薯片具有重量比28至29％的平均含油量，27％的最低含油量，32％的最高含油量和2％的标准差。

如果比较较高和较低温度曲线的低温烹制范围--260°F(127℃)至280°F(138℃)与刚刚低于240°F(127℃)至250°F(121℃)-在整个低温烹制范围内存在大约10°F至40°F的温度差异。事实上，进一步观察较高温度曲线和较低温度曲线发现10°F至40°F的温度(华氏)差异几乎是实质上达到高点油温之前或在连续罐型油炸加工的油炸锅的主体中的马铃薯切片的浸没之前的全部时间。

比较对照样品(未改进的罐型批次油炸加工的产品)的特性和试验样品(改进的罐型批次油炸加工的产品)的特性，可以看到改进的方法和未改进的方法达到基本相同的含水量(1.1％至1.2％)、改进的方法的较低的温度曲线在最终产品中产生明显较低的油含量：对照样品中平均37.79％的含油量，试验样品中28.63％的含油量。从而，U型温度曲线的10-40-度(华氏)的向下位移对应着24％的油含量的减少(平均含油量减少的数量除以对照组的平均含油量)。

U型温度曲线的这一明显的向下位移可以通过对照图3显示的数据集的最佳适配(趋势线)多项式曲线被定量。例如，第五对照批次(试验5)的温度与0.9977的R²值相关，下面的函数中温度(y)被表达为时间(x)的函数：

y＝-3E-11x⁵+4E-08x⁴-3E-05x³+0.0079x²-1.0668x+310.74

R²＝0.9977

第二试验批次(试验7)的温度与0.9981的R²值相关，下面的函数中温度(y)被表达为时间(x)的函数：

y＝-2E-11x⁵+3E-08x⁴-2E-05x³+0.0049x²-0.6585x+275.95

R²＝0.9981

两个函数显示了非常相似的特性-即，对于每个多项式的相同的数量级系数-只是试验批次(试验7)的函数具有低于对照批次函数的常数-35°F(275.95对应310.74)。对照样品的最佳适配函数常数范围从301.75至318.37，而试验样品的最佳适配函数常数范围从267.35至279.91。从而，当比较对照批次的任何一个函数常数和试验批次的任何一个函数常数时，它们之间的差异为21.84至51.02，这与可见显示的U型温度曲线的10-至-40度(华氏)的向下位移十分相关。

图2和图3中的所有温度曲线的最佳适配函数如下(试验1至试验9)：

对照组-未改进的温度曲线

y＝-3E-11x⁵+4E-08x⁴-3E-05x³+0.0076x²-1.0476x+311.63；R²＝0.9922

y＝-3E-11x⁵+4E-08x⁴-2E-05x³+0.0074x²-1.0803x+318.37；R²＝0.9974

y＝-4E-11x⁵+5E-08x⁴-3E-05x³+0.0085x²-1.1074x+311.29；R²＝0.9971

y＝-3E-11x⁵+4E-08x⁴-2E-05x³+0.0065x²-0.8828x+301.75；R²＝0.9975

y＝-3E-11x⁵+4E-08x⁴-3E-05x³+0.0079x²-1.0668x+310.74；R²＝0.9977

试验组-改进的温度曲线

y＝-2E-11x⁵+3E-08x⁴-2E-05x³+0.0057x²-0.7674x+278.71；R²＝0.9989

y＝-2E-11x⁵+3E-08x⁴-2E-05x³+0.0049x²-0.6585x+275.95；R²＝0.9981

y＝-2E-11x⁵+2E-08x⁴-1E-05x³+0.003x²-0.4043x+267.35；R²＝0.9994

y＝-2E-11x⁵+4E-08x⁴-2E-05x³+0.0066x²-0.867x+279.91；R²＝0.9989

所有最佳适配函数具有下面的共有特性：

y(x)＝Ax⁵+Bx⁴+Cx³+Dx²+Ex+F

其中温度y是时间x的函数；其中A、B、C、D和E是系数；并且F是常数。更具体地：

系数A是具有10^(-11)的数量级的负数，或用符号E-11表示；

系数B是具有E-08的数量级的正数；

系数C是具有E-05的数量级的负数；

系数D是具有E-03的数量级的正数；

系数E是具有1的数量级的负数；和

系数F是具有上百的数量级的正数。

在根据本发明的优选实施例的改进的油炸油温曲线中：

系数F是高于两百但低于三百，且优选267至280之间的正数。

多个试验显示将能减少油含量的多种方法结合使用、例如热马铃薯预处理(例如，整个去皮的马铃薯在130°F-140°F浸泡一个小时)、改进的(减少的)U型油炸温度曲线和油炸后过热蒸汽处理的累积利益。

含水量    油         说明

1.59％    32.11％    无预处理；未改进的T曲线

1.60％    41.24％    无预处理；未改进的T曲线

0.87％    35.11％         无预处理；未改进的T曲线

0.91％    26.97％         无预处理；未改进的T曲线

1.45％    27.35％         无预处理；改进的T曲线

1.61％    28.91％         无预处理；改进的T曲线

1.60％    22.78％         热马铃薯预处理；改进的T曲线

1.77％    23.95％         热马铃薯预处理；改进的T曲线

首先以热马铃薯预处理，随后油炸(可以是批次型或连续型)以这种方式产生了如前描述的(U型、在头两分钟之内-即60至120秒之间达到低烹制温度)改进的温度曲线，并且随后与油炸后过热蒸汽处理(在这种情况下的结合在含油量上产生了重量比4-5％的进一步的减少)结合使得产生的油炸马铃薯片具有低至重量比18％的含油量。而且，可以使用图1显示的连续油炸锅系统以油炸例如上面讨论中的任一个的根据特定温度曲线的产品，以控制产品的油含量。

从而，在一个优选实施例中，使用并调节连续油炸锅系统(图1中显示的)中烹制油的加热和冷却入口和出口，以实现上面解释的优选的温度曲线。例如，在一个实施例中，连续油炸锅以连接至加热和冷却入口和出口的通过热交换型油再循环路径的使用以供给各种温度的油，并且多个油温监控器和控制器回路给定了整个油炸锅(包括油槽部分和主体)的温度设定点，以满足根据温度时间函数的温度曲线：y＝-2E-11x⁵+2E-08x⁴-1E-05x³+0.003x²-0.4043x+267.35；R²＝0.9994。更具体地，使用连续油炸锅建立如油炸锅中的时间函数定义的温度曲线：y(x)＝Ax⁵+Bx⁴+Cx³+Dx²+Ex+F；其中温度y是时间x的函数；其中A、B、C、D和E是系数；并且F是常数；其中：系数A是具有E-11的数量级的负数；系数B是具有E-08的数量级的正数；系数C是具有E-05的数量级的负数；系数D是具有E-03的数量级的正数；系数E是具有1的数量级的负数；和常数F是高于200低于300，且优选267至280之间的正数。为了确定在油炸设备(特别是油的入口和油出口)的任何给定的下游位置所需要的适当的油温，需要确定已经在油炸锅中的产品达到特定位置(假定油炸锅中连续、稳态流动、纵向的产品应该与停留时间很好地相关)的平均时间长度。那么，对于位置的特定停留时间应该进入温度时间函数以确定特定位置的适当的温度设定点。

虽然本发明已经参照一个优选实施例来进行具体说明和描述，但是本领域的技术人员应当知道在不背离本发明的思想和范围的情况下是可以进行形式和细节的各种改变的。

Claims (20)

1.一种降低油炸锅中马铃薯片吸油量的方法，所述方法包括以下步骤：

a)将未清洗的马铃薯切片送入烹制油体，其中所述烹制油体具有约320°F的初温；

b)将油温从所述约320°F的初温在不超过约3分钟至约5分钟的时间内降低至约220°F至约260°F之间的降低的温度；

c)至少在所述马铃薯切片附近使油温在低于约260°F的温度下保持至少3分钟的停留时间；和

d)将所述马铃薯切片的温度升高至标准油炸温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述烹制油体是批次加工工艺的一部分。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述烹制油体是连续加工工艺的一部分。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述马铃薯片是罐型薯片。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述马铃薯片是传统的连续加工工艺生产的马铃薯片。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述马铃薯片的含油量的重量比约为20％至23％

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述马铃薯片的含油量的重量比低于20％。

8.根据权利要求1所述的方法，其中通过自动并实时调节步骤b)所述的降低的温度和步骤c)所述的停留时间以进一步改变含油量。

9.根据权利要求1所述的方法，其中步骤b)所述的降低的温度的范围是从稍低于240°F至约260°F之间。

10.根据权利要求1所述的方法，其中步骤c)所述的停留时间约是400秒。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括：

所述油炸锅是连续油炸锅并且具有多个分布于整个所述连续油炸锅长度的油入口和油出口；

所述连续油炸锅具有连接至所述多个油入口和油出口的多个热交换型油再循环路径；

所述连续油炸锅具有多个用于调节所述热交换型油再循环路径的油温监控器-和-控制器回路；和

根据下面的关系式，给所述油温监控器-和-控制器回路设定多个温度设定点：

y＝Ax⁵+Bx⁴+Cx³+Dx²+Ex+F；

其中每个温度设定点y是停留时间x的函数；

其中A、B、C、D和E是系数，并且F是常数；和

其中：

系数A是具有E-11数量级的负数；

系数B是具有E-08数量级的正数；

系数C是具有E-05数量级的负数；

系数D是具有E-03数量级的正数；

系数E是具有1的数量级的负数；和

常数F是大于两百且小于三百的正数。

12.一种在油炸锅中制作含油量降低的马铃薯片的方法，所述方法包括以下步骤：

a)将整个马铃薯浸泡在约130°F至约140°F的水浴中一段时间，所述时间是指使温度发生完全渗透所需要的时间；

b)切割所述整个马铃薯成形至少一个为马铃薯切片；

c)将所述马铃薯切片送入油炸锅内的烹制油体中；

d)将所述油炸锅中的烹制油温在第一个120秒之内从约320°F的初温降低至约220°F的降低的温度；

e)至少在马铃薯切片的附近使所述烹制油在低于约260°F的温度下保持至少3分钟的停留时间；

f)至少将马铃薯切片附近的所述烹制油油温升高至标准油炸温度；

g)在所述标准油炸温度下油炸所述马铃薯切片；

h)将所述马铃薯切片从油炸锅中移出；和

i)用过热蒸汽吹向所述马铃薯切片；

从而产生含油量降低的马铃薯片。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述的含油量降低的马铃薯片中的含油量的重量比低于18％。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述浸泡步骤持续约20至约80分钟。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述浸泡步骤降低了所述马铃薯切片上面的游离淀粉的量。

16.根据权利要求12所述的方法，其中所述吹气步骤使用约300°F的过热蒸汽。

17.根据权利要求12所述的方法，其中所述马铃薯片的含水量的重量比低于2％。

18.根据权利要求12所述的方法，其中所述马铃薯片的含水量的重量比为1.3％。

19.根据权利要求12所述的方法，其中所述油炸锅是批次加工工艺的一部分。

20.根据权利要求12所述的方法，其中所述油炸锅是连续加工工艺的一部分。

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