CN109527475B - 一种基于射频处理的马铃薯熟化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于射频处理的马铃薯熟化方法，具体是将马铃薯去皮后采用射频加热进行熟化，所述射频加热的频率为27 MHz。使用本发明的射频处理后的马铃薯，不仅展现出了较好的色泽，营养物质的损失也比较少，加热效率也比较高，缩短了马铃薯的熟化时间。

Description

一种基于射频处理的马铃薯熟化方法

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种基于射频处理的马铃薯熟化方法。

背景技术

马铃薯是全球第四大重要的粮食作物，仅次于小麦、稻谷和玉米，与小麦、稻谷、玉米、高粱并称为世界五大作物。2015年，我国启动马铃薯主粮化战略，推进把马铃薯加工成馒头、面条、米粉等主食，马铃薯将成为稻米、小麦、玉米外的又一主粮。马铃薯中主要的碳水化合物是淀粉，占总重的17.8%，直链淀粉和支链淀粉之比为1:3。马铃薯本身脂类含量极少，占总重的0.2%，这使得马铃薯可以为人体提供必需的能量，同时避免摄入太多脂肪。所以，马铃薯作为主食可以提供给人们日常所需的能量。

马铃薯只有经过熟化，其中的淀粉才能被人体所消化。而传统的加工马铃薯的方式主要是蒸煮，油炸以及烘焙。但是随着马铃薯主食化的发展，蒸煮所需时间较长，蒸煮出的马铃薯其营养价值也会遭到比较大的破坏。油炸马铃薯的过量食用会引起一些健康问题，油炸过程还会使维生素C大量损失；而且油炸食品容易导致肥胖，油脂在氧化过程中会产生丙烯酰胺这种致癌物质。

为提高马铃薯的加工效率，减少其因加工方式对人体造成的伤害，可以运用新技术来进行生产，比如介电加热。介电加热主要包括两种方式：极性驰豫和金属传导。介电加热的机理是在一定强度的电磁场下，使被加热物料中发生分子极化和带电离子的振荡迁移，从而将电能转化为热能。介电加热的特点之一在于内源性加热使得加热时间大大缩短。介电加热与传统的热传导及热辐射加热方法相比具有许多优点，包括：提高加热效率、缩短加热时间、减少能量损耗、易于控制、改善产品品质等，这些优点能够提高生产效率、节约设备占用空间、节能降耗，降低物料表面温度及消除物料表面硬化现象。但是由于物料内部极性分子分布不均以及微波场在加热过程中的分布问题，使得普通微波加热得到的产品有不均匀现象产生。

发明内容

解决的技术问题：本发明的目的是解决现有传统马铃薯熟化加工方式对其营养品质的损失及加工效率低的问题，提供一种基于射频处理的马铃薯熟化方法。

技术方案：一种基于射频处理的马铃薯熟化方法，将马铃薯去皮后采用射频加热进行熟化，所述射频加热的频率为27 MHz。

进一步地，所述射频加热的射频功率为8 W/g，极板间距为110 cm。

进一步地，所述马铃薯去皮后先进行超声渗透处理再采用射频加热进行熟化。

进一步地，所述超声渗透处理是将马铃薯去皮后置于氯化钠溶液进行超声处理，氯化钠浓度为50g/L，超声处理功率为400 W、处理时间5 min。

进一步地，所述马铃薯去皮后先切块再采用射频加热进行熟化，切块大小为6×1×1 cm。

上述熟化方法在马铃薯加工中的应用。

有益效果：

与现有技术相比较，本发明的有益效果如下：（1）与传统加热方式相比能显著提高产品品质。（2）与传统加热方式相比，此方法显著缩短了加工时间，提高了加热效率。（3）与普通微波加热相比，由于射频的频率更低，穿透性更好，产品有更好的加热均匀性。（4）本方法与传统加热方法相比，色泽的保持更好，抗坏血酸含量保存量达到75.53%，类胡萝卜素含量保存率达到30.47%，加热时间为7 min，加热速率达到10.0℃/min。

附图说明

图1为实施例1中蒸煮加热、炙烤加热、微波加热、射频加热四种方法处理后的马铃薯电子显微镜照片（70X），其中（a）为蒸煮加热、（b）为炙烤加热、（c）为射频加热、（d）为微波加热。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

本发明提供了一种基于射频处理的马铃薯熟化方法，具体是将马铃薯去皮后采用射频加热进行熟化。使用所述射频处理后的马铃薯，不仅展现出了较好的色泽，营养物质的损失也比较少，加热效率也比较高，缩短了马铃薯的熟化时间。

下述实施例中采用的马铃薯含水量在79.33%。

实施例1

新鲜马铃薯经过挑选（个大、无机械损伤）、清洗、去皮、切条（6×1×1 cm）处理后，直接放入27 MHz射频加热设备中进行加热。射频功率为8 W/g，设定极板间距为110 cm，放置位置为下极板中央。用光纤探头测量物料温度，将传感器沿径向固定在5mm的深度并选择沿轴的尺寸2、3、4厘米三个测温点插入土豆条中。样品在加热期间会间歇地取出加热腔并尽可能快地进行温度测量（30 s以内）。当物料这三点的平均温度到达75℃以上时结束加热，取出物料。此阶段加热时间约为7 min。经过此阶段加热的马铃薯含水量降至75.83%(湿基含水量)左右。

采用红外热成像仪在线测定熟化效果。具体是将红外热成像仪（T10, Fluke，U.S.A.）固定于设备上方监测物料温度。由于土豆淀粉在80℃以上才能完全熟化，当检测到温度高于80 ℃维持5 min即可保证土豆完全熟化，从而避免射频加热不均导致的部分熟化问题。

结果显示：

1、采用本发明的加热方法马铃薯的抗坏血酸保留量达75.53%。与蒸煮加热、炙烤加热、微波加热（蒸煮加热的抗坏血酸保留量为33.29%，炙烤加热的抗坏血酸保留量为58.79%，微波加热的抗坏血酸保留量73.12%）相比均有明显提高。

2、采用本发明的加热方法马铃薯的胡萝卜素保留量达30.47%，与蒸煮加热、炙烤加热、微波加热（蒸煮加热的类胡萝卜素保留量为9.39%，炙烤加热的类胡萝卜素保留量为17.53%，微波加热的类胡萝卜素保留量为28.63%）相比均有明显提高。

3、采用本发明的加热方法，与蒸煮相比加热时间缩短30%，与炙烤相比加热时间缩短67%。与普通微波加热相比改善了均匀性。

图1为经过蒸煮加热、炙烤加热、微波加热、射频加热四种方法处理后的马铃薯电子显微镜照片。由图可见，蒸煮和炙烤马铃薯表面结构无序且连接松散，存在较多破损造成的沟壑。这导致产品外观致密性较差且产品容易破损。射频和微波加热的马铃薯淀粉糊化率较高，结构致密，但微波处理马铃薯由于加热不均和升温速率较快容易在表面形成硬壳，这导致了其热传导效率下降并且产品质构较硬。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：马铃薯去皮、切条后先进行超声渗透处理再采用射频加热进行熟化。利用超声波进行渗透处理不但能改变土豆细胞通透性、加速糊化，还能改变其介电特性，增强射频吸收能力。具体地：超声渗透处理是采用氯化钠溶液作为介质，氯化钠浓度为50g/L，超声处理功率为400 W，处理时间5 min。

新鲜马铃薯依次经过挑选（个大、无机械损伤）、清洗、去皮、切条（6×1×1 cm）、超声渗透处理后，直接放入27 MHz射频加热设备中进行加热。射频功率为8 W/g，设定极板间距为110 cm，放置位置为下极板中央。用光纤探头测量物料温度，将传感器沿径向固定在5mm的深度并选择沿轴的尺寸2、3、4厘米三个测温点插入土豆条中。样品在加热期间会间歇地取出加热腔并尽可能快地进行温度测量（30 s以内）。当物料这三点的平均温度到达75℃以上时结束加热，取出物料。此阶段加热时间约为7 min。经过此阶段加热的马铃薯含水量降至75.83% (湿基含水量)左右。

采用红外热成像仪在线测定熟化效果。具体是将红外热成像仪（T10, Fluke，U.S.A.）固定于设备上方监测物料温度。由于土豆淀粉在80℃以上才能完全熟化，当检测到温度高于80 ℃维持5 min即可保证土豆完全熟化，从而避免射频加热不均导致的部分熟化问题。

结果显示：

1、采用本发明的加热方法马铃薯的抗坏血酸保留量达77.23%。与蒸煮加热、炙烤加热、微波加热（蒸煮加热的抗坏血酸保留量为33.29%，炙烤加热的抗坏血酸保留量为58.79%，微波加热的抗坏血酸保留量73.12%）相比均有明显提高。

2、采用本发明的加热方法马铃薯的胡萝卜素保留量达47.69%，与蒸煮加热、炙烤加热、微波加热（蒸煮加热的类胡萝卜素保留量为9.39%，炙烤加热的类胡萝卜素保留量为17.53%，微波加热的类胡萝卜素保留量为28.63%）相比均有明显提高。

3、采用本发明的加热方法，与蒸煮相比加热时间缩短45%，与炙烤相比加热时间缩短73%。与普通微波加热相比改善了均匀性。

Claims (4)

1.一种基于射频处理的马铃薯熟化方法，其特征在于：将马铃薯去皮后先进行超声渗透处理再采用射频加热进行熟化；

所述超声渗透处理是将马铃薯去皮后置于氯化钠溶液进行超声处理，氯化钠浓度为50g/L，超声处理功率为400 W、处理时间5 min；

采用射频加热进行熟化时，所述射频加热的频率为27 MHz。

2.根据权利要求1所述的熟化方法，其特征在于：所述射频加热的射频功率为8 W/g，极板间距为110 cm。

3.根据权利要求1所述的熟化方法，其特征在于：所述马铃薯去皮后先切块进行超声渗透处理，切块大小为6×1×1 cm。

4.权利要求1所述的熟化方法在马铃薯加工中的应用。

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