CN105377053A - 具有减少的油含量的油炸食品产品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制作具有减少的油含量的油炸食品块的方法和系统。食品块在第一温度的热油中被浸没油炸至中间水分含量，并以较高的第二油温度被最终油炸至最终水分含量。

Description

具有减少的油含量的油炸食品产品

发明背景

相关申请的交叉引用

本申请是于2011年11月30日提交的，共同未决的美国专利申请序列号13/308，285，标题为“具有减少的油含量的油炸食品产品”的部分继续申请，其技术公开内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种制作具有减少的油含量的油炸零食食品的改进的方法和系统。

相关技术的说明

传统的马铃薯片产品通过生马铃薯的去皮切片，水洗这些切片以去除表面淀粉以及将马铃薯切片在热油中油炸直到实现重量比约1％至2％的水分含量等基本步骤进行制作。随后，该油炸切片被撒盐或调味并被包装。

根据马铃薯的种类和生长环境条件，生马铃薯切片通常具有重量比75％至85％的水分含量。当马铃薯切片在热油中被油炸时，水分开始沸腾。这导致细胞壁破裂，形成的孔和空隙使得油吸收进入马铃薯切片产生明显的油含量。

出于许多原因马铃薯片的油含量都是重要的。最重要的是它对于马铃薯片的整体感官特性的贡献。过高的油含量可能会使马铃薯片油腻或油多，并因此对消费者来说不太理想。另一方面，过低的油可能会使马铃薯片缺少风味并看起来质地粗糙。一些营养指南也指出，需要保持低油或低脂的饮食。

为了减少马铃薯片中的油含量，现有技术中已经进行了许多尝试。但是，过去制作较低油含量的马铃薯片的尝试或者是昂贵的，使用的技术需要比期望的脱油停留时间更长的时间，或者是不能保持例如味道和质地的期望的感官特性，而这些感官特性是消费者已经熟悉的具有较高的脂肪或油含量的传统的马铃薯片所具有的。

因此，需要存在一种工艺使得制作的例如马铃薯片的油炸食品产品具有比传统的油炸食品产品较低水平的油，但是保留类似于传统的马铃薯片的期望的感官特性。

发明内容

本发明提供了一种制作油炸食品块的方法和系统。在一个实施例中，食品块通过浸没在第一温度的热油中而被部分油炸，并随后通过与较高的第二温度的热油接触而被最终油炸。在一个优选的实施例中，该最终油炸步骤通过将该部分油炸的食品块穿过热油幕帘来完成。

根据本发明制作的油炸食品块包含低于传统的油炸食品块的油，还保留着具有较高油的油炸食品块的期望的视觉，味道和质地品质。

当结合附图考虑时，通过本发明下面的详细说明，本发明的其它方面，实施例和特点将变得明白。附图是示意性的并且不是按比例画的。在附图中，各个附图中显示的每个相同的或基本类似的元件由同一数字或符号表示。为了清楚的目的，不是每个元件在每个附图中都被标记。本发明的每个实施例中的每个元件也没有都被示出，其中本领域的技术人员可以理解本发明而无需示出这些元件。所有专利申请和在此引用作为参考的专利都以全文引用的方式并入本文中。如果存在矛盾，将以本说明书(包括定义)为准。

附图描述

被认为是本发明特点的新特征在所附的权利要求中被阐述。然而，当结合附图阅读时，本发明本身，优选的使用方式，以及其进一步的目的和优点将通过参考下面的示例性实施例的详细说明而被更好的理解，其中：

图1是本发明的方法和系统的一个实施例的示意图。

图2是本发明的方法和系统的另一个实施例的示意图。

具体实施例

本发明涉及制作具有减少的油含量的油炸食品产品的方法和系统。通常，当食品产品在热油中被油炸时，水分随着蒸气离开食品产品，并且该食品产品吸收了一些油炸该食品产品的油。下面描述的实施例涉及油炸马铃薯切片，但是本发明最广泛的应用于在油炸过程和后续冷却中吸收油的任何食品产品。设计本发明从而减少油含量，但不消除最终食品产品的全部油含量。

储存于料斗2的完整的马铃薯被分配至切片设备4，切片设备4将马铃薯切片投入至水洗设备6。水洗步骤是可选的。

在一个优选的实施例中，进入油炸锅的油炸油被保持在约320°F至约380°F的初始温度，更优选约335°F至约370°F的初始温度。根据本发明的各个实施例可以使用任何传统的油炸介质，包括含有易消化的和/或不易消化的油的油炸介质。在一个实施例中，油炸锅是连续单流油炸锅或多区油炸锅，油炸锅利用了例如桨轮14A和14B以及潜式输送带16等设备从而控制马铃薯切片(未示出)流动通过油炸锅10。

由于本发明可以应用于除了切片马铃薯以外的食品，涉及油炸和油炸后工艺的本发明的各个方面现在可以被通常描述为涉及食品块。食品块可以包括各种水果和蔬菜的整体或块，以及豆类，坚果和种子。食品块还可以包括例如加工马铃薯片和玉米片的加工片产品。食品块还可以包括由玉米粗粉或其它淀粉成分制作的挤压块(collets)，挤压块可以是直接膨化挤压产品或非膨化挤压产品。

在本发明的一个实施例中，马铃薯切片或食品块被部分油炸至中间水分含量，并随后从油炸锅中移出，优选地通过多孔环形输送带18(有时被称为输出输送带)移出。如果没有将热油添加至油炸油或者如果油没有以其他方式在油炸过程中被加热，在多孔环形输送带18接触油炸油的位置，油炸油具有约290°F至约330°F，且更优选约300°F至320°F之间的最终的部分油炸温度。在此使用的术语，第一浸没油炸步骤的最终的部分油炸温度是位于输出装置位置处的油温度。对于连续油炸工艺，输出装置通常将包括图1描述的输出输送带18，而对于批量工艺，输出装置通常将是多孔篮或输出输送带。在任何情况下，最终的部分油炸油温度是当食品块通过输出装置从油中移出时位于食品块位置处的油温度。

在一个实施例中，离开油炸锅的食品块具有重量比约30％至约45％的油含量，以及高于重量比2％的中间水分含量，或者在另一个实施例中，具有高于重量比3％的中间水分含量。在一个实施例中，中间水分含量是重量比约1.5％至约15％，而在另一个实施例中，中间水分含量是重量比约3％至约10％，或是前述范围的组合。在一个优选的实施例中，部分油炸的食品块具有重量比约2％至10％的中间水分含量，且最优选具有重量比约3％至6％的中间水分含量。优选地，食品块的最终水分含量低于约食品产品重量比10％，且更优选低于约5％，最终水分含量低于食品块的中间水分含量。

如图1所示，在一个优选实施例中，切片随后经过热油最终油炸步骤，该步骤由设置于输出输送带18上方的一个或多个热油幕帘46完成。热油幕帘46是从位于输出输送带18上方的油分配器44中流出的，穿过位于输出输送带上的食品产品以及输出输送带的一定体积的油。优选地，热油幕帘46基本跨越输出输送带的全部宽度。来自热油幕帘46的油可以被收集于位于输出输送带下面的其自身的容器中，该容器独立于用于浸没油炸的热油，来自热油幕帘46的油或者可以流至用于浸没油炸的热油中。用于热油幕帘的油从油源40被送入，可选地通过热交换器42，并进入至位于输出输送带18上方的油分配器44。在一个实施例中，油源40是新鲜油源或是翻新油源，而在另一个实施例中，油源40是与用于浸没式油炸锅10的相同的油。在另一个实施例中，热油幕帘的温度高于第一浸没油炸步骤的最终的部分油炸油温度。

申请人已经测量了在不同产品温度和水分含量的马铃薯切片内部的水蒸气压力。已经发现，为了维持马铃薯片内部的蒸气压力高于14.7psia(或约大气压力)，在1％至2％的水分含量范围的产品温度必须为270°F以上至310°F。因此，申请人推断产品温度必须至少这么高以使得马铃薯片内部的水蒸气抵御通过毛细作用吸收的油。事实上，产品温度可能还要高于上述温度以克服同样可能利于吸收油的重力和毛细力，并且如果使用水蒸气将马铃薯片的空隙中的油排出，肯定需要更高的温度。而且，油温必须比期望的产品温度更高，以满足油和产品之间的商业需要的高速热传输。事实上，申请人已经发现，当在最终油炸步骤中使用340°F的油温度时，与在一个油炸步骤中被油炸至它们的最终水分含量的产品相比，在最终产品中没有油被去除或被吸收。相比之下，290°F的最终油炸油温度使得最终产品吸收了更多的油，而390°F的最终油炸油温度使得最终产品吸收了较少的油。

在一个实施例中，热油幕帘的温度至少是约350°F，且在一个优选的实施例中至少是约385°F。在一个优选的实施例中，热油幕帘的温度高于340°F且低于415°F。在另一个实施例中，第一油炸步骤中的最终的部分油炸油温度和最终油炸步骤中的初始的最终油炸油温度之间的差值至少是30°F。在一个优选的实施例中，差值至少是50°F。在最优选的实施例中，本发明的系统被配置具有以不同温度将油送入每个油分配器44的能力，从而高度控制最终油炸步骤。

在这个实施例中，食品块通过浸没在具有第一温度的油中进行第一油炸步骤，随后将食品产品通过具有第二温度的至少一个热油幕帘的下面来进行第二油炸步骤，第二温度高于第一温度。对于马铃薯切片进行连续浸没油炸的已知工艺使用350°F至360°F的初始油温度，约270°F至320°F的最终油温度，以及约190秒的停留时间。在一些实施例中，第一油炸步骤的最终油温度可以从250°F至350°F，取决于初始油温度，产品负荷和生产量。如果不添加热油至系统，油随着油炸食品块的过程而冷却。马铃薯切片以重量比约1.4％的水分含量离开这一油炸过程。在此描述的本方法的一个实施例中，马铃薯切片以约相同的初始油温度在相同的连续油炸设备中被浸没油炸，但是停留时间被减少至约80秒至180秒，或在一个优选的实施例中，停留时间被减少至约80秒至130秒。随后，如上所述，切片从热油中移出，优选地作为输出输送带上的产品床而被移出，并通过将该产品床从至少一个热油幕帘的下面通过而进行最终油炸。

在另一个实施例中，第一浸没油炸步骤之后是第二短时高温度浸没油炸步骤。在这个实施例中，来自第一步骤的输出输送带可以将部分油炸的食品产品送入至第二体积的油中，所述第二体积的油的温度被维持在比用于第一浸没油炸步骤的油更高的温度。在多个油炸步骤之间可以使用多个输送带或不同的传送装置。对于部分油炸的马铃薯切片，在第二浸没式油炸锅中的停留时间优选短于约10秒，并且更优选的短于约5秒，从而对于水洗的马铃薯切片，使马铃薯切片的水分含量达到低于重量比2％的最终水分含量，并且对于未水洗的罐型(kettle-style)马铃薯片，使其水分含量达到低于重量比2.5％的最终水分含量。最终油炸的食品产品可以从第二体积的油中通过任何方便的装置被移出，方便的装置例如第二输出输送带或多孔篮。

在又一个实施例中，如图2中描述的，浸没在热油中正在被油炸的产品可以通过提供油炸油10内部的浸没式热油幕帘来进行热油最终油炸步骤。浸没式热油幕帘的一个例子通过图2的阴影区域56来描述。在图2描述的实施例中，随着产品床50通过浸没器16下方，浸没式热油幕帘56由位于产品床50上方的至少一个热油分配器54提供。在一个优选的实施例中，随着产品床50由浸没器16移动至输出输送带18，浸没式热油幕帘56由位于产品床50下方的至少一个热油分配器54进行补给。油分配器54可以通过由热交换器42加热的新鲜油源40供给，但也可以全部或部分由油炸锅循环的油进行供给。

由于仅需要短时间的热油最终油炸来实现本发明的优点，浸没式热油幕帘可以表示为位于浸没器16和输出输送带18之间的狭窄的油带或区域。由于再循环排油系统62位于接近油炸锅的产品离开端，所以热油被限制于油炸锅内部接近油分配器54的区域。再循环系统使用至少一个泵58和热交换器60以将油循环至油炸锅的产品输入端。这保持了一个界限清楚的紧邻浸没器16和输出输送带18的热油区域，构成浸没式热油幕帘56。

浸没式热油幕帘可以在油质量和产品覆盖率方面提供多于其它实施例的优点。与位于输出输送带上方的热油幕帘相比，由于浸没式热油幕帘中的油将与空气的接触时间较短，浸没式油幕帘中的油可以不被迅速氧化。此外，当产品经过浸没式油幕帘时，它们已经被浸没于油中，这也将有助于提供烹饪更加均匀的食品产品。如图1和图2中可以看到，热油幕帘实施例中的热油幕帘均紧邻输出输送带。

申请人已经发现本发明的工艺具有超越已知油炸方法的多个惊人的优点。

第一，与已知浸没油炸工艺制作的食品产品相比，由本发明制作的油炸食品产品具有更低的油含量。在一个实施例中，由本发明的方法制作的马铃薯切片具有约30％的油含量，而仅使用浸没油炸步骤制作的马铃薯切片具有约35％的油含量。由于本发明的油炸食品产品同样具有与通过已知的油炸方法制作的油炸食品产品类似的风味，颜色和质地特点，所以本发明的这一结果是惊人的。本发明不受理论的限制，申请人相信热油最终油炸步骤以多种方式减少了油含量。

油炸油的粘度通常随着温度的增加而减少。申请人认为，用于本发明的最终油炸步骤的较热的油更加有效地从输出输送带的切片上排掉。

热油还可能引起片温度的迅速升高，这将马铃薯切片内部余留的大部分水转变成为离开切片的水蒸气。申请人认为，该水蒸气也会将浸没油炸过程中已经被吸收于切片中的一部分油排出。申请人已经观察到，当通常的马铃薯切片使用之前的浸没油炸方法进行油炸时，在约80秒至130秒的在油中的停留时间之后，油炸锅内部的马铃薯切片的鼓泡现象明显减慢该点被称为鼓泡终点。鼓泡终点将根据马铃薯切片(或通常是食品产品)特点和油温度变化，但无论什么条件，鼓泡终点是由本领域的技术人员视觉感知的。申请人认为，在这一终点，马铃薯切片内部余留的水已经不像之前那么有效地转变至水蒸气了，而是停止向水蒸气的转变，并且在鼓泡终点之后，油开始吸收进入马铃薯切片。如在此描述的，在一个实施例中，申请人建议在鼓泡终点之前或稍后将马铃薯切片从第一油炸步骤移出，并将它们进行短时/较高温度的最终油炸步骤从而去除余留水分并减少最终产品的油含量。在一个实施例中，在鼓泡终点的约10秒内(之前或之后)将马铃薯切片从第一油炸步骤移出。在另一个实施例中，在鼓泡终点之后，在少于约50秒的时间内将马铃薯切片从第一油炸步骤移出，并且在一个优选的实施例中，在鼓泡终点之后，在少于约30秒的时间内将马铃薯切片从第一油炸步骤移出。申请人已经发现，当马铃薯切片随后被转送至较热的油进行最终油炸步骤时，随着切片中余留的水转变至水蒸气，马铃薯切片迅速发生鼓泡。

特别是在热油幕帘实施例中，在最终油炸步骤过程中，事实上热油不是连续接触食品产品，这同样被认为能够防止油的吸收。此外，由于在第二油炸步骤过程中，食品块一直很热，马铃薯片内部存在的水蒸气将较长时间保持蒸气状态并在冷却过程中阻止油的吸收。

其次，实现本发明方法所使用的设备可以在现有的油炸设备上容易地进行改装。可以被改装的设备减少了实现本发明方法的成本。更重要的是，本发明的方法可以明显增加现有油炸设备的生产能力和生产量。如上所述，马铃薯片的浸没油炸时间可以从约190秒被减少至80至130秒(优选地，被减少至约100至120秒)。当根据本发明进行改造时，这一减少的油炸时间可以使得具有每小时生产6000磅的油炸食品块的生产能力的现有油炸锅可以每小时生产约10000磅的油炸食品块。最后，由于食品产品在油炸油中时间更短，并且由于油炸锅具有增加的生产量，较低的工作周期(dutycycle)和潜在地更高的新鲜油的补给率，油的质量将更好。

本发明的方法还可以结合油炸后的脱油步骤。在一个实施例中，脱油步骤使用输出输送带周围设置的蒸气刀/蒸气扫动装置从而积极地将油炸食品块表面的油去除。如图1描述的，气刀20将通过位于油炸食品块上方的泵29以正压送入的惰性气体流流过，而气体扫动装置34通过位于所述油炸食品块下方的泵39提供负压送入的惰性气体流，所述惰性气体流选自包括过热蒸气，氮气，二氧化碳以及它们的混合物中的一种或多种惰性气体。可以使用油分离器来将气体扫动装置收集的油进行分离。

本发明的方法还可以结合油炸后的脱水步骤。货架稳定的零食食品被干燥至重量比约2％的水分含量，或低于重量比约1.5％的水分含量。在一个实施例中，上面描述的食品块被最终油炸至高于重量比约2％的水分含量，并且随后进行干燥步骤，将食品块脱水至重量比约2％的水分含量，或低于重量比约1.5％的水分含量。在多个实施例中，干燥步骤可以是热风干燥，微波干燥，红外线干燥或冲击干燥中的一种或其结合。也可以使用本领域已知的其它的非油炸干燥方法。

实例

通过现有技术中已知的冲洗，去皮和切片制作马铃薯片的对照组。随后，马铃薯切片被冲洗以去除表面淀粉。对照组切片以353°F的初始油温度，以批量浸没油炸工艺被油炸约190秒至低于重量比约2％的最终水分含量。获得的对照组马铃薯片具有占马铃薯片重量比约43％的平均油含量。

以类似方式制作的第二组马铃薯切片以353°F的初始的部分油炸油温度，在批量浸没式油炸锅中被油炸约190秒，随后从该批量油炸锅中移出，在第二批量油炸锅中，以190°F的初始的最终油炸油温度浸没至油中约30秒。获得的马铃薯片具有占马铃薯片重量比约62％的平均油含量，明显比对照组样本的油含量要高。

以类似方式制作的第三组马铃薯切片以353°F的初始的部分油炸油温度，在批量浸没油炸工艺被油炸约190秒，随后从该批量油炸锅中移出，并以300°F的初始的最终油炸油温度浸没至油中约30秒。获得的马铃薯片具有占马铃薯片重量比约57％的平均油含量，比对照组样本的油含量稍高。

以类似方式制作的第四组马铃薯切片以353°F的初始的部分油炸油温度，在批量浸没油炸工艺被油炸约190秒，随后从该批量油炸锅中移出，并以390°F的初始的最终油炸油温度浸没至油中约30秒。获得的马铃薯片具有占马铃薯片重量比约38％的平均油含量，或具有比对照组样本低5％的占马铃薯片重量比的油。

完成进一步的试验以测试在热油最终油炸步骤之前在第一油炸锅中是否可以使用较短的停留时间。在一个试验中，马铃薯切片在具有353°F的初始的部分油炸温度的油中被油炸约80秒，随后在具有约390°F的初始的最终油炸温度的油中被最终油炸约10秒。由这一工艺制作的马铃薯片的水分含量是重量比约1.2％，油含量是重量比约33％。当第一浸没步骤增加至100秒且最终油炸步骤减少至5秒时，马铃薯片的最终水分含量是重量比约2.11％，油含量是重量比约30％。当第一浸没步骤增加至110秒且最终油炸步骤减少至5秒时，马铃薯片的最终水分含量是重量比约1.25％，油含量是重量比约31％。

使用彼此相邻的两个批量油炸锅进行全部上述实验。马铃薯切片尽可能迅速地从一个油炸锅被转移至另一个油炸锅中，使得冷却和排油最小化。这些例子中描述的马铃薯切片的油含量仅用于对照的目的，并不必然反映商业获得的马铃薯片或现有技术中描述的马铃薯片中的油水平。

申请人使用被改进的在输出输送带上面添加三个热油幕帘的现有的连续马铃薯片浸没式油炸锅进行试验。在对照组试验中，马铃薯切片仅使用浸没式油炸锅进行油炸(没有热油幕帘)至重量比约1.4％的最终水分含量，制作的马铃薯片具有重量比36.08％的油含量。下表显示使用了在输出输送带上方设置热油幕帘的几个试验的结果。

表1：热油幕帘最终油炸数据

中间水分含量	油幕帘温度	最终水分含量	最终油含量
				1.8％	390°F	1.3％	32.64％
2.59％	390°F	1.43％	31.42％
				2.94％	350°F	1.25％	31.77％
2.94％	385°F	1.02％	30.57％
				2.94％	410°F	1.25％	31.83％

在表1中，全部百分比都是马铃薯切片的重量比。中间水分含量是马铃薯切片从浸没油炸步骤移出之后的水分含量，并且最终水分含量是热油幕帘油炸步骤之后马铃薯切片的水分含量。

另一组试验用玉米片进行。在这些试验中，进行试验的玉米片通过将湿润粉糊面团压片并将压片切割至块进行制作。这些试验中的一组是对照组，对照组在具有约365°F的初始的部分油炸油温度的批量油炸锅中被油炸约55秒，获得重量比约1.4％的最终水分含量，油炸玉米片显示重量比约25.7％的油含量。(已知在连续玉米片生产线制作的油炸玉米片具有约1.1％的水分含量以及约23.5％的油含量。)其它玉米片试验在具有约365°F的初始的部分油炸油温度的第一批量油炸步骤中进行油炸若干不同的时间段，随后在具有390°F温度的油中进行第二批量油炸步骤5秒。使用25,30,35,40和45秒的第一油炸步骤时间来操作试验组，制作的油炸玉米片组分别具有约20％，20％，21.5％，21.5％和21.5％的油含量。从而，试验组显示的油占马铃薯片的重量比相比对照组减少5.7％和4.2％之间的绝对百分比，并且相比对照组样本减少22％和16％之间的相对百分比。这些试验证明本发明的方法适用于广泛的油炸食品产品中。

现在对于本领域技术人员明显的是，本公开在此描述的方法和系统可以用于制作具有减少的油含量但保留了期望的传统油炸食品块特征的油炸食品产品。虽然本发明已经通过优选实施例的方法进行了描述，已经证实在不背离本发明的精神和范围可以使用其它改进和修改。在此使用的术语和表述已经被用作说明书的术语并不是为了限制；并且因此并非旨在排除等效物，而是相反，在不背离本发明的精神和范围的情况下，意图涵盖任何和全部可能采用的等效物。

总之，虽然本发明已经参考优选实施例特定显示并描述，本领域技术人员将理解在不背离本发明的精神和范围下可以进行各种形式和细节上的改变。

Claims (3)

1.一种制作油炸食品产品的方法，所述方法包括以下步骤：

提供多个食品块；

通过浸没在热油中来部分油炸所述的食品块，其中所述热油具有初始的部分油炸油温度和最终的部分油炸油温度，从而制作部分油炸的食品块；

从所述热油中移出所述部分油炸的食品块；以及

通过接触具有初始的最终油炸油温度的热油来最终油炸所述部分油炸的食品块，其中所述初始的最终油炸油温度高于所述最终的部分油炸油温度，从而制作所述油炸食品块，其中所述最终的部分油炸油温度约250°F至350°F，并且其中所述初始的最终油炸油温度高于350°F。

2.一种制作油炸食品块的系统，所述系统包括：

使用热油的浸没式油炸锅，其中所述热油具有初始的部分油炸油温度和最终的部分油炸油温度，所述油炸锅用于接收食品块并制作部分油炸的食品块；

输出装置，所述输出装置用于从所述浸没式油炸锅中移出所述部分油炸的食品块；以及

紧邻所述输出装置的至少一个热油幕帘，所述热油幕帘以初始的最终油炸油温度的油覆盖所述部分油炸的食品产品，其中所述初始的最终油炸油温度高于所述最终的部分油炸油温度，并且其中所述最终的部分油炸油温度约250°F至350°F，并且其中所述初始的最终油炸油温度高于350°F。

3.一种制作油炸食品产品的方法，所述方法包括以下步骤：

提供多个食品块；

通过浸没在热油中来部分油炸所述的食品块，其中所述热油具有初始的部分油炸油温度和最终的部分油炸油温度，从而制作部分油炸的食品块；以及

通过接触具有初始的最终油炸油温度的热油来最终油炸所述部分油炸的食品块，其中所述初始的最终油炸油温度高于所述最终的部分油炸油温度，并且其中所述最终的部分油炸油温度约250°F至350°F，并且其中所述初始的最终油炸油温度高于350°F，从而制作所述油炸食品块。