CN109068891A - 用于烹制土豆片的器具和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于烹制土豆片的烹制器具和方法。所述器具具有湿度控制系统、空气流动生成系统和加热系统。所述烹制过程具有较低温度高湿度的烹制周期、低湿度的脱水过程和较高温度低湿度的褐化过程。这三个周期实现了新鲜非冷冻土豆片的良好脆皮形成，这种土豆片是使用基于空气/蒸汽的烹制过程烹制而成的，而不是使用深油炸过程烹制而成。

Description

用于烹制土豆片的器具和方法
技术领域
本发明涉及一种用于烹制土豆片的器具和方法。具体地，本发明涉及一种适合新鲜(非冷冻)土豆片并且基于低油气炸方式的器具和方法。
背景技术
土豆片(也被称为炸土豆片)是一种在全世界都非常受欢迎的食物。通常，土豆片被期望具有特定的质感：内部柔软而外部酥脆。
传统上，在高温设置下，利用大量烹制用油通过深油炸来烹制土豆片。深油炸出来的土豆片由现切的土豆或者由商业包装的冷冻土豆片制成。
担心摄入不健康油脂的消费者不喜欢深油炸。一种已知的在家用更低的油量制作土豆片的可替代方式是使用所谓的空气炸锅。这种方式使用热空气的快速流动加热土豆片来烹制土豆片，并且还能使用户明显减少使用的油量。
气炸方法对于商业冷冻的土豆片很有用，这种商业冷冻的土豆片是被例如部分油炸了的(作为大规模制造过程的一部分)并且然后被冷冻起来进行销售。气炸方式意味着土豆片可能具有的油含量比深油炸的土豆片少了高达80％，同时不会牺牲期望的感官质量。
消费者仍然担心用于形成冷冻土豆片的大规模制造过程。他们可能宁愿购买自然且新鲜的食材，而不是购买加工过的食物。因此需要一种不需要深油炸即可在家利用新鲜(即，整个的并且非冷冻的)土豆制作高质量土豆片的系统。气炸可以被用于烹制新鲜的土豆片。然而，对于一些消费者，质感足够好。
已经使用专业的质构仪进行了实验，并且为气炸的现切土豆片和气炸的冷冻土豆片确定了与酥脆度相对应的质感参数。如图4所示，被选取用来表示冷冻土豆片的酥脆度的物理参数比采用相同的烹制器具制备的现切土豆片大了差不多2.5。
发明内容
因此需要一种适合从现切的(非冷冻的)原料土豆烹制土豆片的烹制器具和方法，这种烹制基于气炸以减少油量，但却能产生足够好的质感。
本发明由权利要求书限定。
根据本发明的一个方面的示例，提供了一种用于烹制薯片的烹制器具，包括：
用于接收原料土豆片的腔室；
湿度控制系统；
空气流动生成系统；
加热系统；以及
控制器，用于控制湿度控制系统、空气流动生成系统和加热系统，
其中控制器适于实施烹制过程，该烹制过程包括：
烹制周期，该烹制周期在高于100摄氏度的第一温度范围中的第一温度下、并且在第一受控湿度下的第一烹调环境中进行，从而使土豆被煮过心；
脱水过程，该脱水过程在第二温度范围中的第二温度下，其中脱水过程是利用空气流动在低于第一受控湿度的第二湿度下在空气中进行；以及
褐化过程，该褐化过程在第三温度范围中的第三温度下进行，其中第三温度高于第一温度和第二温度，其中所述褐化过程是在也低于第一受控湿度的第三湿度下在空气中并且利用空气流动进行。
通过该器具实施的烹制方法具有三个步骤。第一个步骤用于将土豆煮过心从而充分煮熟整个土豆(即，可食用)，并且其可以包括汽蒸，即利用高湿度。该步骤将土豆片煮到可食用状态，但不对土豆片表面进行任何褐化。因此，第一个烹制步骤不仅仅是部分预煮阶段，而是用于确保土豆被充分煮过心的阶段。这与使用冷冻炸土豆片完全不同。在这种情况下，在工厂中存在部分烹制过程，并且在家里使用深炸或者气炸进行最后的烹制。
第二个步骤用于在低湿度下对土豆片进行空气干燥(脱水)并且优选地形成一层薄的脆皮。该步骤完成之后，在第三个步骤中，在更高的温度以及依旧低湿度下对土豆片进行褐化。该方法因此包括汽蒸和气炸的组合，并且该方法可以被用于基于低油气炸方式从原料非冷冻新鲜土豆制作土豆片。与传统的对新鲜土豆进行气炸相比，这能够改善土豆片表面的质感，尤其是酥脆的质感，同时保持在空气中而非在油中进行烹制的低油优点。
控制器可以适于在100到130摄氏度(例如110到130摄氏度)的第一温度范围中实施烹制周期作为蒸煮。
因此，在第一个步骤期间，相对湿度为接近100％。如果使用全蒸煮，则潜热会加速该过程并且还确保存在均匀性。低于130摄氏度的低温度避免了尤其是表面上的过度烹制。同时，如果温度也高于110摄氏度，则这种温度确保了更少的水冷凝在土豆片表面上。
控制器可以适于实施至少6分钟的烹制周期。
如上所述，该烹制足以使土豆片的内部被充分煮熟，因而可食用，并且是负责将土豆片的内部煮熟至完全凝胶化状态(即，完全煮熟的食物煮熟度)的主要步骤。其它步骤主要涉及形成表面酥脆度和颜色(即，进行美拉德(Maillard)反应)。
控制器可以适于在120到140摄氏度的第二温度范围中实施脱水过程。这可能会例如产生0％到5％范围中的相对湿度。
脱水过程可以例如使用对流风机在需要的低湿度下向土豆片吹气。相对湿度可以低于2％。脱水过程的结果例如是提供约50％的重量损失。
控制器可以适于在160摄氏度到200摄氏度的第三温度范围中实施褐化过程。这可能也会例如产生0％到5％范围中的相对湿度。
这是这个过程的最高温度部分，以便使土豆片的外表面褐化和酥脆化。褐化过程再次使用风机在需要的低湿度下向土豆片吹气。这与标准的气炸过程相似，但是土豆片已经被煮过心并且被干燥过。产生的相对湿度可以低于2％。
控制器可以适于按照3m/s到8.5m/s的空气循环速度生成空气流动。
控制器可以适于应用脱水过程10分钟到25分钟并且应用褐化过程5分钟到10分钟。
湿度控制系统例如包括湿度传感器、水箱和水加热器。这起到蒸汽发生器的作用。空气流动生成系统例如包括对流风机。
本发明还提供了一种用于烹制土豆片的方法，包括：
在高于100摄氏度的第一温度范围中的第一温度下、并且在第一受控湿度下的第一烹制环境中对原料土豆片进行烹制，从而使土豆被煮过心；
在第二温度范围中的第二温度下执行脱水过程，并且所述脱水过程是在低于所述第一受控湿度的第二湿度下在空气中并且利用空气流动来进行；以及
在第三温度范围中的第三温度下使所述土豆片褐化，其中所述第三温度高于所述第一温度和第二温度，并且所述褐化过程是在也低于所述第一受控湿度的第三湿度下在空气中并且利用空气流动来进行。
这是供本发明的烹制器具使用的上述方法。第一个步骤用于将土豆煮过心从而充分煮熟整个土豆。然后是对土豆片进行空气干燥，之后是褐化。与传统的对新鲜的原料土豆进行气炸相比，该方法改善了土豆片表面的质感，尤其是酥脆的质感。
烹制优选地包括蒸煮。
如上所述，第一温度范围可以是100摄氏度到130摄氏度，例如110摄氏度到130摄氏度；
第二温度范围可以是120摄氏度到140摄氏度，并且这可能会引起第二湿度，该第二湿度是0％到5％范围中的相对湿度；以及
第三温度范围可以是160摄氏度到200摄氏度，并且这可能会引起第三湿度，该第三湿度是0％到5％范围中的相对湿度。
空气流动例如生成3m/s到8.5m/s范围中的空气循环速度，例如对于脱水过程是5到8.5m/s而对于褐化过程是7m/s到8.5m/s。
烹制阶段(至少6分钟)、脱水阶段(10分钟到25分钟)和褐化(5分钟到10分钟)阶段优选地依次进行，这些阶段之间不存在延迟。
因此，该方法是一种简单的用于从新鲜的原料土豆发展为充分烹制的土豆片的过程。该方法优选地由具有所需温度和湿度控制(包括蒸汽生成)的单个器具来实施。
附图说明
现在将参照附图详细描述本发明的示例，在图中：
图1示出了用于烹制土豆片的烹制器具；以及
图2示出了烹制方法。
图3示出了用于测量酥脆度的压紧测试的力-时间图；以及
图4示出了一系列实验的结果。
具体实施方式
本发明提供了一种用于烹制土豆片的烹制器具和方法。该器具具有湿度控制系统、空气流动生成系统和加热系统。该烹制过程具有较低温度高湿度的烹制周期、低湿度的脱水过程和较高温度低湿度的褐化过程。这三个周期实现了新鲜非冷冻薯片的良好脆皮形成，这种薯片是使用基于空气/蒸汽的烹制过程烹制而成的，而不是使用深油炸过程烹制而成。
图1示出了用于烹制土豆片的烹制器具。
该器具包括用于接收原料土豆片12的腔室10。该腔室具有封闭盖从而使腔室内部的烹制环境能够被控制，具体地，温度和相对湿度。腔室内土豆片上的空气流动也被控制。
该器具具有湿度控制系统，该湿度控制系统包括湿度传感器14、水箱16和用于从水箱16中的水生成蒸汽的水加热器18。控制器20实施湿度控制。其接收湿度传感器信息并且实施对加热器18的控制。可以对水进行单独的加热来生成100摄氏度的蒸汽，并且如果需要，可以进行蒸汽加热以将蒸汽温度升高到高于100摄氏度。
还提供了一种空气流动生成系统，包括用于在土豆片周围生成空气流动的对流风机22。
还存在用于对腔室中的空气进行加热的空气加热器24以及温度传感器26。空气加热器24和水加热器18可以被共同视为形成加热系统。
可以存在设置在湿度传感器14所在位置处用于检测蒸汽温度的单独的温度传感器，或者可以使用单个温度传感器来同时监测腔室空气和蒸汽温度。
温度传感器26将其输出提供给控制器20，控制器20控制空气加热器24。控制器20还控制风机22的运行并且因此是整个系统的控制器。控制器实施腔室10中的空气/蒸汽温度、湿度和空气/蒸汽流动的控制。
控制器实施分三阶段的烹制过程。
第一个阶段是烹制周期，在高于100摄氏度的第一温度范围中的温度下并且在第一受控湿度下的第一烹调环境中进行，从而使土豆被煮过心。换言之，土豆片被充分煮熟到全熟(即，煮熟到完全凝胶化)。这样，土豆片被煮到可食用状态。土豆片是基于淀粉的食物，因此在加热期间会出现淀粉颗粒凝胶化，并且随着该物理化学反应，土豆片会变得可食用且内部柔软。
烹制温度范围是例如100摄氏度到130摄氏度。温度可以是至少110摄氏度，例如110摄氏度到130摄氏度。如果温度高于110摄氏度，则这种温度确保了更少的水冷凝在土豆片表面上。130摄氏度或者低于130摄氏度的温度避免了过度烹制。
淀粉凝胶化与温度之间的关系是已知的，例如如下表所示：
选取100摄氏度或者稍微过热的蒸汽(110到130摄氏度)的温度来确保快速且完全的凝胶化。即使在130摄氏度下，土豆仍然是已经被蒸熟(不是被烤熟)，但表面上冷凝的水更少，烹制周期更短。
利用100摄氏度下的蒸汽进行烹制会导致水冷凝在土豆片的表面上，这可能会影响最终的质量，因此优选用110到130摄氏度来进行蒸煮，而不会损失质感。
第一受控湿度对应蒸煮，所以可以是100％或者接近100％的相对湿度。潜热加速了烹制过程并且避免了过度烹制，尤其是表面上的过度烹制。烹制过程的持续时间取决于土豆片的量，但是通常需要4到10分钟，更可能的是至少6分钟。
因此，第一个烹制步骤不仅仅是部分预煮阶段，而是用于确保土豆被充分煮过心的阶段。
第二个阶段是在第二温度范围中的第二温度下并且在低于第一受控湿度的第二受控湿度下在空气中进行的脱水过程。该第二个步骤用于在低湿度下对土豆片进行空气干燥(脱水)并且形成一层薄的脆皮。该阶段确保存在酥脆的外部，结合柔软的内部。该阶段涉及空气加热和对流。
脱水过程在120摄氏度到140摄氏度的温度范围中在0％到5％的相对湿度下进行。相对湿度可以低于2％。脱水过程的结果例如是提供约50％的重量损失。
主要目的是脱除表面水分，并且还提供温和的表面脆皮并将表面与内部分离开。在该阶段中，不要求形成坚硬的表面，这种表面可能会对后一阶段中的酥脆度形成产生负面影响。因此，温度上限是140摄氏度。更高的温度产生褐化和硬化，这在该过程的这个阶段是不需要的。
为了降低相对湿度，提供出口和风机。当需要除湿时，在出口周围产生负压，从而使用带有动力的空气对流将腔室内部的湿度抽走。高温度空气会降低相对湿度。
风机22(或者多个风机)使土豆片的表面能够被均匀地干燥。可以存在位于腔室内部的风机或者安装在腔室的外壁上的风机。在脱水过程期间的空气流动例如具有3m/s到8.5m/s范围中的速度，例如5m/s到8.5m/s。
第二阶段的持续时间可以在10分钟到25分钟的范围中，取决于被烹制的土豆片的量。
第三阶段是在第三温度范围中的第三温度下进行的褐化过程，其中，该第三温度高于第一和第二温度，在也低于第一受控湿度下的第三受控湿度下在空气中进行。
该褐化在更高的温度以及依旧低湿度下进行。该阶段也涉及空气加热和对流。
第三温度范围是例如160摄氏度到200摄氏度，相对湿度在0％到5％范围中。相对湿度可以依旧低于2％。
目的是在高温度和低湿度条件下产生褐化效果。这是基于美拉德(Maillard)反应，该反应形成褐色的表面和理想的香气。同时，在这种更高的温度下，由于从内部到外部的水流失，表面的多孔结构会形成酥脆的质感。温度优选地限于低于200摄氏度，因为高于200摄氏度时，可能会产生一些有害的化合物并且可能会形成不期望的焦糊区域。
第三阶段的持续时间通常可以在5分钟到10分钟的范围中，虽然更长的持续时间也是可能的，取决于被烹制的土豆片的量。
这是这个过程的最高温度部分，以便使土豆片的外表面褐化和酥脆化。这与标准的气炸过程相似，但是土豆片已经被煮过心并且被干燥过。在褐化阶段期间的空气流动例如具有3m/s到8.5m/s范围中的速度，例如5m/s到8.5m/s，但最优选的是7m/s到8.5m/s。因此，该阶段需要高空气速度。
可以在开始的时候或者在第三阶段之前添加少量的油来改善风味。例如，每600克土豆片可以添加5克到10克的油。
优选地，可以将土豆浸泡在水中，然后在烹制之前对其进行手动干燥(例如，使用厨房用纸拍干)。
该器具优选地将烹制过程进行为一个连续的过程，在这些阶段之间无空隙。然而，用户也可以中断烹制过程，例如在烹制过程期间添加调料或者其它附加调味品。用户也可以在烹制过程与脱水过程之间对土豆片进行手动干燥。通常，烹制过程旨在是一个连续的过程。
图2示出了该方法。
该方法包括烹制阶段30、脱水阶段32和褐化阶段34，所有阶段都已在上面进行了描述。
已经通过实验分析了烹制过程的结果。该实验涉及通过不同的烹制方法来烹制新鲜土豆和商业冷冻土豆片，并且将结果进行了对比。
针对不同的烹制过程，使用空气炸锅、深油炸锅和蒸锅，并且使用了质构仪来分析“酥脆度”。
用于烹制新鲜土豆的过程如下：
1.使用专业的土豆切刀将新鲜土豆切成1厘米厚的条状；
2.立即使用自来水浸泡土豆条30分钟。
3.用厨房用纸轻轻地吸干土豆条表面上的水。然后对土豆条进行称重，并且记录重量。
4.然后利用传统空气炸锅、传统深油炸锅以及使用所提出的烹制方法来烹制土豆条。
在烹制之后，还要确定在烹制期间产生的重量损失，并且测量土豆片的质感。
获得四组质感结果。
第一个结果是针对对照组G1。针对该组，将空气炸锅加热至200摄氏度，然后将约300克的冷冻土豆片放入腔室内。烹制持续时间是9分钟(因为土豆片被从工业上部分预煮熟，所以这个时间是一个较短的烹制时间)。然后取出烹制好的炸土豆片，称重，从而可以计算出重量损失。然后还测量了质感。
第二组G2基于所用空气炸锅的默认食谱，应用于在家制作的新鲜炸土豆片。这涉及到将空气炸锅预加热到160摄氏度，然后将300克的新鲜土豆片放入腔室中10分钟。然后迅速取出抽屉，并且翻动被烹制的土豆片部分10秒。同时，将温度调节至180摄氏度。然后再继续烹制4分钟，然后再将土豆片颠10秒。进一步将土豆片再烹制4分钟。然后停止烹制并且对烹制好的土豆片称重。然后计算重量损失并且测量质感。
采用上述方法来进行第三组G3。这是一种分了三个阶段的烹制方法，并且其适于在家制作的新鲜土豆片。首先，在100摄氏度下将土豆片汽蒸5分钟至完全凝胶化状态(即，从感官知觉来看完全蒸熟)。然后用厨房用纸吸干表面上的水。
然后将预煮熟的炸土豆片装到预加热到120摄氏度的空气炸锅中炸25分钟。然后将温度调节到180摄氏度，继续再炸8分钟。然后取出烹制好的炸土豆片，称重，从而可以计算出重量损失。然后还测量了质感。
使用深油炸来进行第四组G4。将炸锅预加热到180摄氏度，然后将新鲜的土豆片放入烹制用油中11分钟。然后停止烹制并且在称重之前吸干表面上的油以计算重量损失，并且然后测量质感。
质感测量涉及利用自动压紧周期记录在压紧期间的力。
图3示出了在压紧周期期间记录的典型力-时间曲线，该图中，仅关注第一个0.15秒。可以从力-时间曲线的线性距离推出指示酥脆等级的度量。该线性距离表示将所选区域(在该示例中，在0秒到0.15秒之间)内的所有采样点连接起来的假想线的长度。
在烹制之后立即进行质感测试，因为土豆片表面会快速变软、吸水。选取这批土豆片的一个样本并且将该样本垂直放在测试探头下面。对于接受测试的各个样本，仅压紧一个点。
当测试探头回到其开始位置时完成该测量并且然后记录表示酥脆度的参数。对来自各批的九个另外的样本重复该测量。
对于每个烹制方法组，进行3次烹制重复(即，批)。下表所示的最终重量损失(％)和酥脆度(g*sec)是3次试验的平均值。
组 食材 重量损失(％) 酥脆度(g*sec)
G1 冷冻土豆片 45.5±0.79 178.7±29.1
G2 在家里制作的土豆片 62.6±2.38 72±13.9
G3 在家里制作的土豆片 67.6±1.94 121.7±40.4
G4 在家里制作的土豆片 61.6±0.47 56.4±1.8
图4还示出了酥脆度结果，该图绘制了各组的酥脆度测量结果并且使用误差条示出了结果中的变化。
从上表和图4可知上述方法对于烹制新鲜的在家制作的土豆片实现了最好的酥脆度结果，接近气炸的冷冻土豆片的酥脆度。还提供了最大的重量损失。
已经针对土豆片烹制描述了该器具和方法。然而，该器具也可以用于其它食物。例如，其可以用于防风草萝卜条。
该器具也可以具有其它烹制模式，从而使得其可以例如被用作蒸锅或者用作传统的空气炸锅。因此，上述的操作模式可以是多模式烹制器具的一种操作模式。
通过学习附图、公开内容、和所附权利要求书，本领域的技术人员在实践要求保护的本发明时可以理解和实现所公开的实施例的其它变型。在权利要求书中，措辞“包括”不排除其它元件或者步骤，并且不定冠词“一”或者“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述某些测量的事实并不表示不能有利地使用这些测量的组合。
权利要求书中的任何附图标记不应该被解释为是对范围的限制。

Claims (15)

1.一种用于烹制土豆片的烹制器具，包括：
用于接收原料土豆片的腔室(10)；
湿度控制系统；
空气流动生成系统(22)；
加热系统(18、24)；以及
控制器(20)，用于控制所述湿度控制系统、所述空气流动生成系统和所述加热系统，
其中所述控制器适于实施烹制过程，所述烹制过程包括：
烹制周期，所述烹制周期在高于100摄氏度的第一温度范围中的第一温度下、并且在第一受控湿度下的第一烹调环境中，从而使土豆被煮过心；
脱水过程，所述脱水过程在第二温度范围中的第二温度下，其中所述脱水过程是利用空气流动在低于所述第一受控湿度的第二湿度下在空气中进行；以及
褐化过程，所述褐化过程在第三温度范围中的第三温度下，其中所述第三温度高于所述第一温度和第二温度，其中所述褐化过程是在也低于所述第一受控湿度的第三湿度下在空气中并且利用空气流动进行。
2.根据权利要求1所述的器具，其中所述控制器(20)适于在100摄氏度到130摄氏度的所述第一温度范围中将所述烹制周期实施为蒸煮。
3.根据权利要求2所述的器具，其中所述第一温度范围是110摄氏度到130摄氏度。
4.根据权利要求1所述的器具，其中所述控制器(20)适于在120摄氏度到140摄氏度的所述第二温度范围中、并且利用在5m/s到8.5m/s范围中的空气流动速度来实施所述脱水过程。
5.根据权利要求1所述的器具，其中所述控制器(20)适于在160摄氏度到200摄氏度的所述第三温度范围中、并且利用在7m/s到8.5m/s范围中的空气流动速度来实施所述褐化过程。
6.根据权利要求1所述的器具，其中所述控制器(20)适于应用所述脱水过程持续10分钟到25分钟。
7.根据权利要求1所述的器具，其中所述控制器(20)适于应用所述褐化过程持续5分钟到10分钟。
8.根据权利要求1所述的器具，其中所述湿度控制系统包括湿度传感器(14)、水箱(16)和水加热器(18)，并且所述空气流动生成系统包括对流风机(22)。
9.一种烹制土豆片的方法，包括：
在高于100摄氏度的第一温度范围中的第一温度下、并且在第一受控湿度下的第一烹制环境中对原料土豆片进行烹制，从而使土豆被煮过心；
在第二温度范围中的第二温度下执行脱水过程，并且所述脱水过程是在低于所述第一受控湿度的第二湿度下在空气中并且利用空气流动来进行；以及
在第三温度范围中的第三温度下使所述土豆片褐化，其中所述第三温度高于所述第一温度和第二温度，并且所述褐化过程是在也低于所述第一受控湿度的第三湿度下在空气中并且利用空气流动来进行。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述烹制包括蒸煮。
11.根据权利要求9所述的方法，其中：
所述第一温度范围是100摄氏度到130摄氏度。
12.根据权利要求9所述的方法，其中：
所述第二温度范围是120摄氏度到140摄氏度，其中空气流动速度在5m/s到8.5m/s的范围中。
13.根据权利要求9所述的方法，其中：
所述第三温度范围是160摄氏度到200摄氏度，其中空气流动速度在7m/s到8.5m/s的范围中。
14.根据权利要求9所述的方法，其中所述烹制持续至少6分钟，所述脱水过程持续10分钟到25分钟，并且所述褐化过程持续5分钟到10分钟。
15.根据权利要求9所述的方法，其中所述烹制阶段、脱水阶段和褐化阶段依次进行，这些阶段之间不存在延迟。
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