CN103251001B - 超声波联合处理改善调理食荚豌豆油炸休闲食品品质的方法 - Google Patents

Abstract

超声波联合处理改善调理食荚豌豆油炸休闲食品品质的方法，属于果蔬加工技术领域。本发明以新鲜食荚豌豆为原料，进行超声波联合预处理（超声波清洗、超声波热烫灭酶、超声波辅助渗透处理、超声波辅助速冻）、微波辅助真空油炸、真空脱油、调味以及包装、贮藏。本发明对调理食荚豌豆进行超声波联合预处理既缩短了预处理及真空油炸的时间，又提高了调理食荚豌豆的综合品质，并改善了产品的松脆性。本发明制得的产品含油率低，营养丰富，色、香、味俱佳，是老少皆宜的健康营养休闲食品。本发明旨在开发一种调理食荚豌豆真空油炸新工艺，为豌豆休闲食品的开发提供了新的思路，预计还会带来较大的经济效益。

Description

超声波联合处理改善调理食荚豌豆油炸休闲食品品质的方法

技术领域

超声波联合处理改善调理食荚豌豆微波真空油炸休闲食品品质的方法，涉及果蔬油炸脱水和超声波处理，属于果蔬加工技术领域。

背景技术

食荚豌豆（Pisum. Sativum L.）是一种一年生或越年生攀缘性草本植物，又名麦豌豆、荷兰豆、寒豆。食荚豌豆肥嫩多汁、口感清脆、味美香甜备受消费者青睐。目前食荚豌豆在美国、日本、欧洲等发达国家市场需求量很大，同时它也是我国出口创汇的重要蔬菜品种之一。然而，食荚豌豆采后易衰老变质，主要表现为豆荚黄化、失水皱缩和木质化，并且它也易被微生物侵染而发生褐斑病。因此，对食荚豌豆进行合理的加工已经成为了必需。

食荚豌豆营养丰富，蛋白质含量为20%-24%，而且其氨基酸含量比较均衡，除甲硫氨酸和色氨酸外，其他几种人体必需氨基酸含量均达到了联合国粮农组织／世界卫生组织(FAO／WHO)推荐模式值。食荚豌豆多糖作为豌豆的主要营养成分，无豆腥味，黏度低，溶解性能好，不易形成絮凝，可代替果胶广泛应用于食品工业中。

油炸果蔬脆片以其特有的口感一直深受消费者的喜爱，但随着生活水平的不断提高，人们对于果蔬脆片品质的关注也越来越重视。常压油炸作为一种传统油炸方式已有了较长的历史，但常压下进行油炸，油温高达160℃以上，致使果蔬内大部分营养成分遭到破坏；同时高温下反复使用炸油，也会在油中产生致癌物质；此外，常压油炸果蔬脆片含油率高，也不适合高血压、高血脂等特殊人群食用。这些问题的提出促使了低温真空油炸技术的产生，并且给果蔬脆片加工带来了巨大的影响。

真空油炸是将油炸和脱水有机地结合在一起的高新技术。该技术以油为传热媒介，最大程度地保证了热量传递的均匀性，有效地提高了传热速率，同时也能很好地保持果蔬中的营养成分。一般而言，使用该技术炸出来的果蔬脆片色、香、味、形俱佳，深受消费者喜欢。然而，传统的真空油炸工艺中也存在一些问题，如有些果蔬脆片含油率仍然偏高、松脆性不够、表面起泡等。因此，在真空油炸前对果蔬原料进行相应预处理已成为了必需。关于此方面的研究已有不少报道。范柳萍等（2008）以蚕豆为原料，研究了浸渍、冷冻和热风预干燥对真空油炸脆蚕豆品质的影响，结果表明这三种处理方式均能显著降低产品的含油率，其中浸渍和热风干燥预处理既能显著降低产品的含油率，对产品的脆度和色泽又不造成影响。张群等（2008）研究不同预处理护色工艺对真空油炸马铃薯脆片品质的影响，结果表明，经最佳护色工艺（柠檬酸1‰、亚硫酸氢钠1‰、VC 1.5 ‰）处理后的油炸马铃薯脆片具有较好的感官品质和色泽。

清洗是果蔬脆片加工中必不可少的步骤。现在企业中常见的果蔬清洗方法主要有浸洗式、喷淋式、摩擦搅拌式、振动式和刷洗式等。超声波清洗作为振动式清洗中的一种，较传统清洗方法具有明显的技术优势和良好的市场发展前景。超声波清洗不仅能清除果蔬表面的污垢，还兼有杀灭细菌的作用。陈育彦等（2005）研究了超声波（频率50 KHz）和臭氧处理对鲜切韭薹的影响。试验表明：采用超声波和臭氧处理能有效抑制韭薹的呼吸强度和表面细菌的增殖，减少质量的损失，最大程度保持叶绿素和VC含量。高翔等（2003）研究了超声波气泡清洗对鲜切西洋芹的影响。结果表明，超声波处理（50KHz，25℃）10 min明显抑制了鲜切西洋芹的呼吸作用和酶的活性，除菌率达到了80%，并且对VC无明显破坏作用。与本发明相比，上述研究报道所采用的超声波功率和频率较大，超声波作用的时间较短，主要侧重于与其它方式（臭氧处理和0.40%CaCl₂）联合处理来达到鲜切果蔬保鲜的目的。 

果蔬中酶的数量及活性对于果蔬类食品的质量尤为重要，因此，果蔬加工前进行漂烫处理是必不可少的。然而，传统热漂烫虽然能达到果蔬灭酶的目的，但所需温度较高，对食品感官和营养品质也带来不利的影响。为了保持果蔬中营养物质以及最大限度维持果蔬色、香、味等品质，将非热加工技术应用于漂烫过程已成为了一种趋势。超声波辅热处理作为一种新型的漂烫方式不仅能达到灭酶的目的，还能较好的保持果蔬原有的营养和感官品质。Cruz等（2006）在40-92.5℃的温度范围内，研究了超声波辅热处理对豆瓣菜POD失活动力学的影响。结果表明，超声波辅热处理在较高温度下灭酶效果明显优于热处理。Raviyan等（2005）在50、61和72℃的温度下研究了超声波处理对西红柿果胶酶失活的影响。实验表明，在50℃温度下，超声波处理对果胶酶钝化效果不明显，而在61和72℃温度下，超声波处理（超声波空穴强度0.008 mg/L·min）明显降低了果胶酶的热力致死时间，相比热力灭酶，热力致死时间分别降低39～374倍、36～84倍。与本发明相比，上述研究主要侧重于超声波处理对纯酶体系或粗酶提取物酶失活动力学的研究，而未涉及超声波辅热处理（作为一种预处理方式）对最终果蔬产品品质影响方面的研究。

果蔬渗透脱水是指在一定温度下，将果蔬浸入高渗透压的溶液中，即糖或盐溶液，利用细胞膜的半渗透性，使物料中的水分转移到溶液中，达到除去部分水分的一种技术。与传统的热风脱水相比，渗透脱水具有无需加热、能耗低、营养成分损失少等优点。另外，从生产角度考虑，经渗透脱水的果蔬再进行油炸时，干燥时间可缩短10%-15%，同时由于体积和重量的减少，还可以增加真空油炸的负荷，从而大大节省了能耗。然而，由于渗透脱水仅靠细胞膜两端的渗透压差来促进传质，所以渗透脱水过程比较缓慢。为了加速渗透脱水过程中固-液传递，利用超声波强化渗透脱水的研究已见报道。赵彩青等（2008），通过对比试验，研究了超声波处理对樱桃番茄的渗透脱水的影响。结果表明，与对照组相比，超声波处理明显加快了樱桃番茄和渗透液之间的传质速率。与本发明不同的是，上述研究所采用的渗透液为60%的糖盐混合液（蔗糖:食盐=52:8），虽然能较快的达到渗透脱水的目的，但会改变产品的最终口味。

冷冻作为一种真空油炸产品预处理方式，能有效缩短油炸时间，同时，冷冻处理还能保持油炸产品平整，提高产品膨化效果。然而，普通冻结过程往往会在果蔬细胞间隙形成大而不均一的冰晶，从而导致果蔬组织结构破坏，营养成分流失。因此，本发明采用超声波联合速冻以改善果蔬品质和提高冻结速率。当超声波作用于果蔬冻结过程时，超声波空穴效应产生的大量气泡，其可作为晶核而加快果蔬冰晶形成。其次，超声波空穴破裂瞬间产生的微射流和冲击波对大冰晶也具有破碎作用，这样可以使果蔬内的冰晶分布更为均匀，有利于果蔬品质的保持。此外，超声波传播过程和产生的微射流还能加快冷冻过程中的传质、传热，从而提高冷冻速率。Sastry等（1989）研究发现流体系统中超声波的扰动能明显地改善流体热传质系数。Li等（2003）对普通浸渍冷冻和超声波辅助浸渍冷冻（载冷剂为50%的乙二醇）马铃薯条进行了比较研究，结果发现，超声波辅助浸渍冻结（超声波频率为25kHz，功率为15.85W）显著缩短了冷冻时间，并且通过对冷冻马铃薯条的微观结构进行研究，发现超声波辅助浸渍冷冻的马铃薯内冰晶较小、且分布均匀。上述研究中，超声波辅助浸渍冷冻过程载冷剂（50%乙二醇）温度的控制主要通过载冷剂循环来实现，然而，在低温条件下制冷剂（乙二醇）会增稠从而会影响循环的进行。本发明采用鼓风式速冻机，通过强制风扇对流来控制载冷剂的温度，较好的解决了上述问题。

张慜、蔡金龙、阮宏伟、周祥、朱铖培公开了一种低含盐量海水蔬菜真空油炸方法（专利申请号：200710134748.0），此发明主要侧重于冷冻及真空渗透预处理对降低真空油炸海水蔬菜含盐量方面的影响。张慜、祝银银、徐聚、黄卫宁公开了一种利用干豌豆加工松脆豌豆的联合加工方法（专利申请号：201110413451.4），详细介绍了一种松脆豌豆的真空油炸工艺，但此发明所采用的普通真空油炸设备相比微波真空油炸设备，加热效率较低。侯宏亮公开了一种富有机硒低含油率果蔬脆片的加工方法（专利申请号：200910183029.7）,详细介绍了生产一种富有机硒果蔬脆片的工艺流程和工艺参数，但该发明原料预处理（清洗、漂烫）采用的是传统的方法，相比超声波辅助预处理，对原料的营养、感官品质破坏较大。张慜、祝银银、王玉川、张卫明、郑正足、石永文公开了一种用于调理食品的微波与真空油炸一体化装置及高效油炸方法 (专利申请号：201210518642.1)，该发明侧重于微波与真空油炸一体化装置的设计，对其应用的参数描述以及产品预处理措施介绍较少。胡秋辉等公开了一种真空低温脱水技术生产即食草菇脆片的方法（专利申请号：201110383435.5），该发明采用非硫护色、超声波辅助浸渍、海藻酸钠涂膜及热风干燥与真空油炸联合脱水的新工艺，在改善产品感官品质、提高浸渍速率的同时，明显降低了产品的含油率，但此发明样品未采用冷冻预处理，影响了产品的外观平整性。

本发明采用微波真空油炸结合其它超声波预处理措施（超声波清洗、超声波热烫灭酶、超声波辅助渗透处理、超声波辅助速冻）显著改善了产品的品质，降低了产品的含油率，提高了油炸效率。此发明旨在开发一种调理食荚豌豆真空油炸新工艺，为食荚豌豆的工业化生产提供技术支持。

发明内容

本发明的目的是提供一种超声波联合处理改善调理食荚豌豆微波真空油炸休闲食品品质的方法。

本发明的技术方案：一种超声波联合处理改善调理食荚豌豆油炸休闲食品品质的方法，以新鲜食荚豌豆为原料，通过超声波清洗、超声波辅助热烫、护色处理、超声波辅助渗透处理、超声波辅助速冻、微波真空油炸、真空脱油、调味、包装和贮藏工艺最终制得色、香、味、形俱佳的调理食荚豌豆油炸休闲食品，加工步骤如下：

（1）原料挑选：挑选出大小均一、籽粒饱满、无虫害的食荚豌豆；

（2）超声波清洗：将食荚豌豆放入装有自来水的超声波清洗器中清洗30 min，超声波清洗器设定的参数为：频率40KHz，温度25℃，功率240W；

（3）超声波辅助热烫：将超声波清洗后的食荚豌豆，按照料液质量比1:20放入盛水的烧杯中进行超声辅助热烫灭酶1.5-2 min，然后迅速从热水中移出，并用自来水冷却；超声波辅助热烫的工作参数为：超声波频率25KHz，超声波功率600W, 脉冲模式开闭比=5s:5s处理，热烫温度80-90℃； 

（4）护色处理：配置质量浓度为5% NaHCO₃的护色液，将超声波辅助热烫后的食荚豌豆放入护色液中浸渍2h，护色液与食荚豌豆的质量比为4:1，护色温度控制在25℃，并进行搅拌；

（5）超声波辅助渗透处理：配置质量浓度为20%的麦芽糊精作为渗透溶液，将护色后的食荚豌豆以质量比1:10的比例放入渗透溶液中，然后在40KHz，180W超声波作用下，于40℃下浸渍1.5h，之后取出清洗表面残留麦芽糊精，沥干表面水分；

（6）超声波辅助速冻：采用温度为-20℃的载冷剂作为冷冻介质，进行浸渍冷冻处理，其中食荚豌豆与载冷剂的质量比例为1:30--1:40，当食荚豌豆中心温度降为0℃以下时，开启超声波设备进行辅助冻结，其中超声波设备的频率为25KHz，功率为45-90W，超声波脉冲模式为50%，即超声波工作时间占全程作用时间的百分比，全程作用时间为0.8-1min；所用载冷剂为50%的乙二醇溶液；冷冻系统为鼓风速冻机，在冷冻过程中，通过风扇强制对流，实现速冻机箱内程序性降温、升温；

（7）微波真空油炸：微波真空油炸条件为真空度为0.08MPa-0.095MPa，油炸锅内温度为90-100℃，微波功率为：2-3kW，通过功率能连续调节的磁控管控制自动调节，所用的油炸油为棕榈油，油炸时，先开启磁控管使油温升到预设温度，然后将装有食荚豌豆的油炸篮放入油中开始油炸，油炸时间与油炸篮装载原料的多少有关，油炸时间为10-20min，油炸的终点从油炸机的观察镜进行判断，当油脂内不再有气泡溢出时即为油炸的终点；油炸时，在油炸油中加入油质量0.02%的抗氧化剂TBHQ（叔丁基对苯二酚）以延长产品的货架期和油炸油的使用寿命；

（8）真空脱油：微波真空油炸结束后，通过液压装置将油炸篮提升，脱离油面，在真空度为0.08MPa-0.095MPa的真空条件下进行离心脱油，离心转速为350-400rpm，离心时间5-10min，脱油结束后，打开空气阀门，当恢复大气压后，打开油炸锅取出油炸产品；

（9）调味：在脱油后的食荚豌豆中添加原料食荚豌豆质量2%食盐、1.5%味精、1%花椒粉、0.5%辣椒粉及0.5%的孜然粉，再充分搅拌均匀以达到调味效果；

（10）包装、贮藏：调味后产品冷却至室温后采用高密度聚乙烯袋进行充氮包装，并于常温下避光贮藏。

本发明的有益效果：与传统的真空油炸相比，使用微波真空油炸加快油炸油的升温速率，实现了油温的自动化控制；采用超声波辅热灭酶处理，不仅达到了灭酶的目的，还较好的保持了食荚豌豆的感官特性和营养品质；采用超声波辅助渗透处理加快了渗透脱水速率，降低了食荚豌豆的初始含水量，从而有效缩短了真空油炸时间，降低了产品的含油率；采用超声波辅助冷冻，降低了食荚豌豆内冰晶的大小，加快了冷冻速率，改善了产品的品质，改善了产品的松脆性：在油炸油中添加抗氧化剂TBHQ，能延长油炸豌豆荚的货架期和油炸油的使用寿命。

总之，本发明生产制得的产品含油率低，营养丰富，色、香、味俱佳，是老少皆宜的健康营养休闲食品，并且加工方法合理、实用，便于广泛推广。

具体实施方式

实施例1：一种调控食荚豌豆色泽及风味的微波真空油炸品质的超声波联合处理方法

（1）原料挑选：从农贸市场购买新鲜食荚豌豆，从中挑选出大小均一、籽粒饱满、无虫害的食荚豌豆用于真空油炸实验。

（2）超声波清洗：将食荚豌豆放入装有自来水的超声波清洗器中清洗30 min。其中超声波清洗器设定的参数为：频率40KHz，温度25℃，功率240W。

（3）超声波辅助热烫：将清洗后的食荚豌豆，按照料液比1:20（m:m）放入烧杯中进行超声辅助热烫灭酶1.5-2 min，然后迅速从热水中移出，并用自来水冷却。其中超声波辅助热烫的工作参数为：超声波频率25KHz，超声波功率600W, 超声波脉冲模式50%，热烫温度80-90℃。 

（4）护色处理：配置质量浓度为5% NaHCO₃的护色液，将热烫后的食荚豌豆放入护色液中浸渍2h，护色液与豌豆荚的质量比为4:1，护色温度控制在25℃，并进行搅拌。

（5）超声波辅助渗透处理：配置质量浓度为20%的麦芽糊精作为渗透溶液，将护色后的食荚豌豆以质量比1:10的比例放入渗透溶液中，然后在超声波作用（40KHz，180W）下，于40℃下浸渍1.5h，之后取出清洗表面残留麦芽糊精，沥干表面水分。

（6）超声波辅助速冻：采用温度为-20℃的载冷剂作为冷冻介质，进行浸渍冷冻处理，其中食荚豌豆与载冷剂的质量比例为1:30--1:40，当食荚豌豆中心温度降为0℃以下时，开启超声波设备进行辅助冻结，其中超声波设备的频率为25KHz，功率为45-90W, 脉冲模式开闭比=5s:5s处理，作用时间为0.8-1min；所用载冷剂为质量浓度50%的乙二醇溶液；冷冻系统为鼓风速冻机，在冷冻过程中，通过风扇强制对流，实现速冻机箱内程序性降温、升温。

（7）微波真空油炸：微波真空油炸条件为真空度为0.08MPa-0.095MPa，油炸锅内温度为90-100℃，微波功率为2-3kW，通过功率能连续调节的磁控管控制自动调节，所用的油炸油为棕榈油。油炸时，先开启磁控管使油温升到预设温度，然后将装有食荚豌豆的油炸篮放入油中开始油炸，油炸时间与油炸篮装载原料的多少有关，一般油炸时间为10-20min，油炸的终点从油炸机的观察镜进行判断，当油脂内不再有气泡溢出时即为油炸的终点。油炸时，在油炸油中加入油质量0.02%的抗氧化剂TBHQ以延长产品的货架期和油炸油的使用寿命。

（8）真空脱油：微波真空油炸结束后，通过液压装置将油炸篮提升，脱离油面。在真空（真空度为0.08MPa-0.095MPa）条件下进行离心脱油，离心转速为350-400rpm，离心时间5-10min，脱油结束后，打开空气阀门，当恢复大气压后，打开油炸锅取出油炸产品，油炸产品的叶绿素保存率可达92%以上.

（9）调味：在脱油后的食荚豌豆荚中添加原料食荚豌豆质量2%食盐、1.5%味精、1%花椒粉、0.5%辣椒粉及0.5%的孜然粉，再充分搅拌均匀以达到调味效果，特征风味浓郁。

（10）包装、贮藏：调味后产品冷却至室温后采用高密度聚乙烯袋进行充氮包装，并于常温下避光贮藏。

Claims (1)

1.一种超声波联合处理改善调理食荚豌豆油炸休闲食品品质的方法，其特征在于以新鲜食荚豌豆为原料，通过超声波清洗、超声波辅助热烫、护色处理、超声波辅助渗透处理、超声波辅助速冻、微波真空油炸、真空脱油、调味、包装和贮藏工艺最终制得色、香、味、形俱佳的调理食荚豌豆油炸休闲食品，加工步骤如下：

（1）原料挑选：挑选出大小均一、籽粒饱满、无虫害的食荚豌豆；

（2）超声波清洗：将食荚豌豆放入装有自来水的超声波清洗器中清洗30 min，超声波清洗器设定的参数为：频率40KHz，温度25℃，功率240W；

（3）超声波辅助热烫：将超声波清洗后的食荚豌豆，按照料液质量比1:20放入盛水的烧杯中进行超声波辅助热烫灭酶1.5-2 min，然后迅速从热水中移出，并用自来水冷却；超声波辅助热烫的工作参数为：超声波频率25KHz，超声波功率600W, 脉冲模式开闭比=5s:5s处理，热烫温度80-90℃； 

（4）护色处理：配置质量浓度为5% NaHCO₃的护色液，将超声波辅助热烫后的食荚豌豆放入护色液中浸渍2h，护色液与食荚豌豆的质量比为4:1，护色温度控制在25℃，并进行搅拌；

（5）超声波辅助渗透处理：配置质量浓度为20%的麦芽糊精作为渗透溶液，将护色后的食荚豌豆以质量比1:10的比例放入渗透溶液中，然后在40KHz，180W超声波作用下，于40℃下浸渍1.5h，之后取出清洗表面残留麦芽糊精，沥干表面水分；

（6）超声波辅助速冻：采用温度为-20℃的载冷剂作为冷冻介质，进行浸渍冷冻处理，其中食荚豌豆与载冷剂的质量比例为1:30--1:40，当食荚豌豆中心温度降为0℃以下时，开启超声波设备进行辅助冻结，其中超声波设备的频率为25KHz，功率为45-90W，超声波脉冲模式为50%，即超声波工作时间占全程作用时间的百分比，全程作用时间为0.8-1min；所用载冷剂为50%的乙二醇溶液；冷冻系统为鼓风速冻机，在冷冻过程中，通过风扇强制对流，实现速冻机箱内程序性降温、升温；

（7）微波真空油炸：微波真空油炸条件为真空度为0.08MPa-0.095MPa，油炸锅内温度为90-100℃，微波功率为2-3kW，通过功率能连续调节的磁控管控制自动调节，所用的油炸油为棕榈油，油炸时，先开启磁控管使油温升到预设温度，然后将装有食荚豌豆的油炸篮放入油中开始油炸，油炸时间与油炸篮装载原料的多少有关，油炸时间为10-20min，油炸的终点从油炸机的观察镜进行判断，当油脂内不再有气泡溢出时即为油炸的终点；油炸时，在油炸油中加入油质量0.02%的抗氧化剂叔丁基对苯二酚TBHQ以延长产品的货架期和油炸油的使用寿命；

（8）真空脱油：微波真空油炸结束后，通过液压装置将油炸篮提升，脱离油面，在真空度为0.08MPa-0.095MPa的真空条件下进行离心脱油，离心转速为350-400rpm，离心时间5-10min，脱油结束后，打开空气阀门，当恢复大气压后，打开油炸锅取出油炸产品；

（9）调味：在脱油后的食荚豌豆中添加原料食荚豌豆质量2%食盐、1.5%味精、1%花椒粉、0.5%辣椒粉及0.5%的孜然粉，再充分搅拌均匀以达到调味效果；

（10）包装、贮藏：调味后产品冷却至室温后采用高密度聚乙烯袋进行充氮包装，并于常温下避光贮藏。