（食品科学专业论文）降低油炸食品含油量的研究.pdf

摘要 降低油炸食品含油量的研究 食品科学专业硕士研究生赵勇 指导教师：赵国华教授 摘要 油炸食品是一种传统的方便食品，因其独特的质地、口感和风味在国内外都备受消费者 的喜爱，但油炸食品的含油量可达食品总重的l 3 。油脂过多摄入是目前肥胖、心血管疾病等 发病的主要原因。因此，控制油炸食品的含油量是生产者和消费者非常关心的课题。本实验 以油条、油炸红薯片以及油炸墨鱼丸为研究对象，在确定样品炸制优化条件基础上，主要研 究了添加物及涂膜处理对油炸食品含油量、色泽、质地、风味等的影响。得出如下结果： 1 添加物对油条含油量及其品质的影响 随面粉中泡打粉添加量的增加，油条的含油量逐渐增加，当泡打粉添加量为6 o 时，油 条色泽、质地、油腻感等感官特性均处于较好水平；当醒发时间 5 h ，面团发酵过度，在本实验条件下确定醒发时间为 5 h 。 在确定油条油炸条件时，通过实验分别研究了在面粉中添加明胶、魔芋精粉、黄原胶、 卡拉胶、鸡蛋蛋清以及单甘酯对油条含油量的影响。结果发现添加一定量上述物质( 明胶1 5 、 魔芋精粉o 5 、黄原胶4 o 、卡拉胶2 o 、鸡蛋蛋清l o o 、单甘酯2 o ，以面粉干重计) 时，均可得到含油量较低且感官品质较好的油条产品。在面粉中添加更高比例的上述物质时 ( 明胶 4 5 、魔芋精粉 o 7 、黄原胶 6 0 、卡拉胶 3 o 、鸡蛋蛋清 2 0 o 、单干酯 4 o ) ，油条含油量下降更为明显，但产品的感官特性明显下降，甚至不可接受。 2 涂膜处理对油炸红薯片含油量及其品质的影响 在c a c l 2 溶液烫漂对油炸红薯片含油量的研究中，发现随c a c l 2 浓度的增加，油炸红薯片含 油量先降低再升高，c a c l 2 浓度为o 3 时产品含油量最低且感官品质较好；随油炸时间的延长， 产品亮度无明显变化，黄色调逐渐显现，但油炸时间过长会使产品红色调增强即有焦糊感， 同时发现随油炸时间的延长，油炸红薯片含油量逐渐升高，油炸时间为2 m i i l 时含油量较低且 感官品质较好；随红薯片厚度的增加，油炸红薯片含油量逐渐降低，但切片太薄容易焦糊。 通过实验分别研究了海藻酸钠、c m c 与果胶涂膜对油炸红薯片含油量的控制效果。结果 表明随海藻酸钠浓度的增加，油炸红薯片含油量先降低再升高：随c m c 浓度的增加，油炸红 薯片含油量逐渐降低；随果胶浓度的增加，油炸红薯片含油量先升高再降低之后又升高。当 海藻酸钠浓度为1 o 、c m c 浓度为1 5 、果胶浓度为3 0 时，含油量最低且感官品质较好。 3 涂膜处理对油炸墨鱼丸含油量及其品质的影响 西南大学硕士学位论文 在确定油炸墨鱼丸炸制时间时，随油炸时间的延长，产品含油量逐渐升高，当炸制时间 为8 1 1 1 i n 时，含油量适中且感官品质较好。 通过实验分别研究了海藻酸钠、琼脂、c m c 与改性c m h p c 涂膜对油炸墨鱼丸含油量的控 制效果。结果表明随海藻酸钠浓度的增加，产品含油量先升高再降低：随琼脂浓度的增加， 产品含油量先升高再降低之后又升高；随c m c 浓度的增加，产品含油量先降低再升高之后又 降低；随改性c m h p c 浓度的增加，产品含油量先降低再升高之后又降低。当海藻酸钠浓度为 3 o 、琼脂浓度为6 o 、c m c 浓度为1 0 、改性c m h p c 浓度为1 5 时，含油量低且感官品 质较好。膜浓度若再增加则感官特性随之下降。 关键词：油条油炸红薯片油炸墨鱼丸含油量色泽 i i a b s t r a c r t s t u d i e so nr e d u c i n go i lc o n t e n to ff r i e df 0 0 d s是虹u n l e s0 nr e d u c l n g0 l lc 0 n t e n t0 ii r l e d1 0 0 c i s d i s c i p l i n e ：f o o ds c i e n c e c a n d i d a t e ：z h a oy o n g s u p e r v i s o r ：p r o z h a og u o - h u a a bs t r a c t 肼c df o o d sa 陀t r a d i t i a lc o n 啪i 朗c ef b o d s b e c 叫o ft l l e u n i q u e 蛔咖鹏，t a 吼e 锄dn 吖o r ，t - l e yh a v cb 嘲 伍v 嘶t e d s 瞰h o 眦柚da b r o a d u n f o n u n 砒e l yt l l eo i lc 咖to f t l l e 衔c df o o d su pt ol ，3o f t o 枷w e i g h t 锄d i i l t a b n g “c 船s i v ef 敏i sam a i n 化私o fs o r 腿d i s e 髓叭c h 勰o b i 哆锄dc a r d i o v a u l 盯d i 硒e n e 他f o 旭，也e m 面o rc c 锄o f 师e df o o dp r o d u c e 陪锄d n s 岫1 e r si sh o wt oc 锄仃o it i eo i l n t e 眦o f 衔e df o o d se 硒c i t i y s 伽伍c df b o d ss u c h 私d p 缸e dt 、】v i s t c dd o u g l ls t i c l c s ，衔e ds w e c tp o t a 协c h i pa n d 衔e dc u n i 娟s hb a i i sw 盯ec h o 勰m e 瑚i nm 砷嘶“si nt l l i ss t u d y 柚d 疵rd e t c n l l i n i n gt h eo p t i n m mc o n d i “o n so f f 哪n g t l l e 硪b c to f a d d i t i v e s 湘d c o a t i n g 锄o i l n t c f l t ，c o l o r ，t “t 阴i f l a y o r e t co f 酗c df o o d s 戳鹅呶l d i c d n er e 姒l t so b l a i n e da 笛f o l l o w ： 1 e 仃c c to f a d d i t i v 髂o nt l l eo i lc a 啪t 锄dq u a l 时o f d e e p - 衔e d 州s t e dd o u g hs t i c k s l nd e t e r f n j n i n gt 1 1 e 衔c dc o n d i t i o 璐o fd e e p 衔c d 似i 妣dd o u g l l 懿i c i 【s ，m eo i lc t t 乒a d u a l l yi n c 旭a 辩、析t l lt l l e b 出n gp o w d 盯釉u n ti l in o w ，w h t l l c 啪吼to f ba ：k i l l gp o mw 觞6 op e r c 印t ，t 懿t u 代，g r e a s yn u 柚do t h 玎 s r yc h 嬲峨c r i s t i c so f d e e p 衔e d 铆i s t e dd o u 曲啦i c k sw e r ei nm eb e t t 盯l e v c l w h t l i et i m eo ff c m l t a l i w 舔 l e s st h 觚5 h ，t h co i lc o n t 饥t g r a d u a l l yi n c r c 髓e ，w h 订ef 细曲谢t i m ee x c 髓s5h ，t l l ed o u g h 咖b c o v e r - f e m 帅t a t i 佣f 锄a l l yt l l ef 两_ i l 蜘t a t i o nt i r 豫w 勰d e t a l l l i n e d 硒5hb yt h e 辩i n d c x 而ee 倍c to fg e l a i i n ，k o n j n o w ，x 锄m 锄g u l t l ，c 明码e 柚，e 髂w h i t c 柚d 啪n o g l y c e r i d e si nf i o u r 彻t l i eo i l c o n t 印to fd p - 衔e d 似i s 自e dd o u g l ls t i c i ( sw 舔s t l l d i e d t 1 l er 嚣u l 捃s h 刚删t l l a lw h 翱l l l e 锄u n to fg e l a l i n ，k o n j 踮 n o u r x 锄t h 粕g u 取c a n a g e e n 锄，啷w h j l e 锄dm 蚴o g l y c 捌d 嚣w e 陀s c p 啪t e l y1 5g ，1 0 0 9f l 鲫r( d b ) ，o 5 9 ，l o og 日o u r ( d b ) ，4 og ，l o o g n o u r ( d b ) ，2 0 l o o g n o u r ( d b ) ，1 0 0g ，l o o g n o u r ( d b ) ，2 og ，l o o g n o u r ( d b ) ， t l l eo i lc t e n tw 鹬l o w 锄d n r yq u a l 时、私g o o d i np a n i c u l 盯，w h 蚰t l l e 棚to fg c l a t i n ，k o n j n o 峨 x 锄t h 柚g u | t l c 舭- a g 嘲柚，e g gw h i t e 鲫dm o n o g l y c c r i d e sw e 心s c l 埘a t c l yh i g l i c rt h 锄4 5g ，1 0 0gf l o u r( d b ) ， o 7 9 ，l o o g f l o u r ( 曲) ，6 og ，1 0 0 9 n o l l r ( d b ) ，3 og ，l o o g f i o u r ( d b ) 2 0 og ，l o o g n o l l r ( d b ) ，4 og ，l o o g n o 叶 ( d b ) ，t l i ee 疏c tw 私啪陀o b v i o 峪，b u tt h es 锄叮c h 啪c t 硎s t i c sd e c 佗弱e d ，e v 眦a c c c p t 穹i b l c 2 e 觚to f c o a l i n g 伽t h eo i lc 伽l 锄l 卸dq j i l ) ，o f 衔e ds w tp o 豫自d c h j p i nt i l es t u d yo fc a c l 2h o 晌g 仃c a n n 肋tt o 衔e ds w e c cp o 拓l t o - c h i p o i ic 自即t f i 域l ym eo i lc 硼嘲nd e c 陀鹪e w i t hc a c l 2c o n c 仃a t i t l i j n c r e 罄e d w h t l l ec a c l 2c c 明们i l i w 弱o 3 p e r a 啪t s s o 叮c h a r t 鲥s t i c so f p 刚u c t sw e 佗b e 竹a l 鲫g 、j v i t h 懿t c l l s i o f 衔e dt i m e ，l i g l i 协鹳sh a dn os i 印i f i c 锄tc h 锄g c ，y c l l a wt i l 鹏m o 他 o b 、，i o 崛，h 旧w 巩f y i n gt o oi o n gr e s u l t c di l li n c r c a s c dr e dn m eo f 衔o dc h i p s ，t t i a ti ss 锄o f b 啪a tm es a l l l et i m e ， a l o n g 砸t l l 钒t 饥s i o no f 衔c dt i l l l c ，m eo 订c t e n ti n c n 唿s c d w h 衔e d2l t l i n u t i 踌，m co i lc 伽僦i tw 舔l o w 盯锄d i 西南大学硕士学位论文 s s o r yc h a r a c t e r i s t i c so f 疔i e dc h i p sw e r eb e t t e r a i o n gw i t hi n c r e a s eo ft h i c l c n e s so fs w e e tp o t a t o c h i p s ，t h eo i l c o n t tw 勰1 0 w e r e dg r a d u a l i y ，b u ti t se a s yt ob 啪w h e nc h i p s 、 ，c r et o om 椭s 1 1 l ee 行哪o fa l g i n a t e ，c m c 鲫dp c c t i no nt h eo i lc o n t c n to fs w e e tp o t a t o 曲i pw 嬲d e t 踟_ n i n e d 1 n h er e 锄i 协 s h o w e dm 砒f i r s t l y 也eo 订c o n t td e c r e a w “ha l g i n 锄ec o n c 仃舐仰，m e ni n c r c 髂e d n er e s u l t ss h o w e dt l i a tt h eo i l c o n 铆l td e c 麟e 州c h ( m cc o n c e n 昀t i o n a n dt h eo i lc o n 蜘to fs 聃佻cp o 纽c o c h i pi n s 。d 谢f hp c c t i n c o t r a l i ，m 锄d 他鹊e d ，f i n a l l yi n c 托丛e d w h 饥t h e 姗明to fa i g i n a ：t c ，c m c 柚dp e c t i n n c c n 嘲i 锄w l 黯 s e p a 哪e l y1 o ，1 5 柚d3 o ，t i l eo i lc o n t 明tw 私l o w 狮ds 蜘s o 叮q l i t yw 勰g o o d 3 e 脑c to f c o a t i n go nm eo i lc 锄t e n t 锄dq u a l i t yo f 衔c dc u t t l e f i s hp i l l s l nd e t 鲫嘶n i n gt l l e 衔e dt i m e n d i t i so f 衔c dc u n l e f i s hp i l l s ，吐l eo i lc t c 咀t 鲈a d u a l i yi n c r e 弱e 、j l ，i t h 俐e dt i n 诈 w h t h ef h e dt i m ew 舔8m i n ，t h eo i lc o n t tw 鹬f i t 鲫ds s o r yq u a “t y 、v 弱9 0 0 d t h ee f r e c to fa l g i n a t e ，a g 瓯c m ca n dm o d i f i c dc m h p c t h eo 订c o n t 朗to ff h c dc u t t l e f i s hp i l l sw 雏 鳓m n i n e d t h er e s u l t ss h o w e dt l l a tf i t 赋l yt l l eo i lc 册t e l l ti n c n ：a s c d 诵ma i g i n a t ec c 即t r a t i ，t h d e c r e 鹊e d w h i l e f i r 截l yt l l eo i lc t a l ti n c r e a s e d 、 ，i t l l 鸥壮c c n 铽i 锄，m d r c a s c d ，f 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文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者攀：1 l 錾移导师签名：二堕叼孑 签字日期：嬲年占月j 日签字日期：9 彦年，月； 日 学位论文作者毕业后去向： 。 工作单位： 通讯地址： 邮编： 第l 章文献综述 第l 章文献综述 油炸食晶是一种传统的方便食品。利用油脂作为热交换介质，使被炸食品中的淀粉糊化， 蛋白质变性，水分以蒸汽形式逸l l ，使食品具有多孔性，具有酥脆或外表酥脆的特殊口感， 同时由于食品中的蛋白缀，碳水化合物，脂肪及一些微量成分在油炸过程巾发生化学变化而 产生特殊的风味【l 】。因此，油炸食晶在国内外都备受消费者的喜爱。油炸食品种类繁多，主要 有油炸覆截品、酒炸肉劁晶、油烁采蔬与油炸海鲜等。 1 油炸食品与健康 l 。圭油炸食品的发展现状与前景 中国的饮食文化源远流长，在各异的饮食生活中，人们变换着吃的花样，享受和品昧着 吃的文化、吃的艺术，丰富拳l 美化黄生活。其中油炸食l l 鑫是一种较为传统的食晶。其实，油 炸食晶跟我们的生活息息相关，油条、油饼、炸鸡腿，炸鱼丸。近年来儿童喜欢食用的洋快 餐中的炸薯条，炸鸡翅等，香气诱人，口感爽脆，令人食欲大增【2 1 。难怪许多人将油炸食物当 作美昧，偏好有加。予怒，有的入早餐吃7 油条，孛餐又吃炸鸡腿，晚餐还吃炸鱼块。晚上 看电视时又吃炸薯条，藉片。一般来讲，油炸食品主要以面粉，厦类，薯类，果仁等为原料。 由予翩嚣；过程巾原料受热后水分急劂汽讫，糊成豹产黧体积鞠显增大，酥脆度增搬，涵炸食 品也因其酥脆可口，香气扑鼻而增进食欲。 珑着生物技术、材料科学、信息技术等基础辩学技术以及超蹇压处瑾、超临界提取、超 微粉碎、超高温瞬时杀菌、膜分离、分子蒸馏、微胶囊、真空处理、冷冻浓缩、智能评价、 在线检测和监测等新技术越来越普遍两且广泛地应用予食品工业生产和研发之中，从两使食 品燹安全、更营养、更方便、更多样；使食晶生产更经济、更环保、更可靠和更自动化。基 于以上这些变化，油炸食品也随之向规模化、产业化，标准化，定量化，机械化与科学化的 方向发展溺。 1 2 油炸食品产生的危害 l 。2 1 损害健康 食用油经高温加热后分子结构发生变化，如不饱和脂肪酸下降，部分脂肪酸变为反式结 构：如果使用的是氢化濑，裂在熬炸前就已经改变了油的分子结构。油脂静这些变化均不利 于对心脑血管疾病的防治，经常食用油炸食晶会导致心、脑血管瘸、高血压、肥胖、糖尿病、 妻誓貉翳等慢性瘸嘲。近年来，通过全国营养调凌发现中匿成人和夕毛童的超耋鸟怒胖发瘸率大大 提高，而且营养过剩引发疾病的年龄越来越低，饮食上的不均衡应该引起人们的高度重视。 以碳水纯食物力主的淀粉禽量较离的食品，如薯条、饼干、藤包等在经过蒸、炸、烤等高温 加工处理后，容易产生一种有毒的，潜在致瘸性的化学物质一丙烯酰胺。e l j 于油炸食品的烹 调温度较高，因而绝大多数的油炸食品中都含有丙烯酰胺【5 1 。这类化学物质对人体健康的篮害 西南大学硕士学1 1 i ) = 论文 远远大于近年来为人们所熟知的苏丹红【6 】。 1 2 2 热量大增 食物经油炸后，原本不含或含脂肪极少的食物其脂肪成倍地增加。比如同为面条，每1 0 0 克普通面条脂肪含量仅为o 7 克，而方便面( 要经油炸) 每1 0 0 克的脂肪含量为2 1 1 克，为普通 面条的3 0 倍；又如l o o 克寓强粉含脂肪为1 1 克，制作成油条后脂肪含量增至2 5 9 克，制作 成油饼后脂肪含量可增至4 0 克m 。脂肪是高热能的食物，虽然难已消化，但吸收率高，过多 摄入必然导致热量过剩，如果不通过增加运动来消耗过剩的热量，日积月累，就造就了一个 大胖子。肥胖则导致心、脑血管疾病和高血压、血脂紊乱、糖尿病、痛风及某些癌症的发生 几率大大增加，也使已有的糖尿病变得更加难以控制【引。 总之，油炸食物虽好吃，但贪食对健康有害无益。 2 油炸理论 2 1 油炸方法 2 1 1 按油炸压力 2 1 1 1 常压油炸 常压油炸的油釜内的压力与环境大气压相同，通常为敞口，是最常用油炸方式，适用面 较广，但食品在常压油炸过程中营养素及天然色泽损失较大，因此，常压油炸比较适用于粮 食类食品的油炸熟制，如炸糕点、油炸面包、油炸方便面的脱水等【2 】。 2 1 1 2 减压油炸 减压油炸也称真空油炸，是指油釜内的油炸温度为1 0 0 ，真空度为9 2 9 8 7 ”a 的油炸 方法，该方法可使产品保持良好的颜色、香味、形状及稳定性，脱水快，且因油炸环境中氧 的浓度很低，其劣变程度也相应降低，营养损失较少，产品含水量低、酥脆。该方法用来生 产油炸果蔬脆片最为合避2 】。 2 1 1 3 高压油炸 高压油炸是使油釜内的压力高于常压的油炸法。高压油炸可解决因需长时间油炸而影响 食品品质的问题。该法温度高，水分和油的挥发损失少，产品外酥内嫩，最适合肉制品的油 炸，如炸鸡腿、炸鸡、炸羊排等2 1 。 2 1 2 按制品油炸程度 该油炸方法主要有浅层油炸和深层油炸，后者又可分为常压深层油炸和真空深层油炸闭。 2 1 2 1 浅层油炸 浅层油炸适合于表面积较大的食品如肉片、馅饼和肉饼等的加工。一般在工业化油炸加 2 第l 章文献综述 t 中应州较少，主要用于餐馆、饭店和家庭的烹调油炸食品制作2 1 。 2 1 2 2 深层油炸 深层油炸是常见的一种油炸方式，它适合于工业化油炸食品的加工及不同形状食品的加 j i ：。一般又可分为常压深层油炸和真空深层油炸，在丁业上应用较多的是真空深层油炸2 1 。 2 1 3 按油炸介质不同 可分为纯油汕炸和水油混合油炸。在- 1 ：业上应j ；i j 较多的是水油混合式深层油炸，它是指 在同一容器内加入水和油而进行的油炸方式2 1 。 2 1 4 按油炸制品风味口感的差异 根据原料是否经过预处理可分为清炸、干炸、软炸、酥炸、松炸、卷包炸、脆皮炸、纸 包炸、裹炸、香炸、托炸、吉力炸等旧1 。 2 2 油炸的基本原理 油炸是用食用油脂为热传递介质。油脂的热容量为2 j ( g ) ，升温快。流动性好，油温 高( 可达2 3 0 左右) 。油炸时热传递主要以传导方式进行，其次是对流作用。热量首先由热 源传递到油炸容器，油脂从容器表面吸收热餐再传递到食品表面，其后一部分热量由食品表 面的质点与内部质点进行传导而传递到内部，另一部分热量直接由油腊带入食品中，使食品 内部各种成分快速受热而成熟、干制【2 9 】。 在油炸过程中，油脂和食品之间的热量传递和质量变化是一个动态平衡过程( 油炸原理 如图1 _ 1 ) f 9 l o 2 3 油的吸收 2 3 1 油吸收的机理 图1 一l 油炸原理 f i g u r e1 一l f r i e dp r i n c i p l e 西南大学硕士学位论文 从油炸过程可以看出，开始油炸时，食品外层表面包含有自由水和结合水，当食品放入 高温的热油中，食品表面的水分迅速蒸发，外层形成了外皮壳，内层的水受热形成蒸汽。从 壳内的孔隙通道逸出。随着过程的进行，油可以黏附在食品表面，渗入水分蒸发后留下的空 间。当食品从油炸锅中取出冷却时，食品内部压力降低，会使吸油量增加【1 0 ，1 1 1 2 j 。 2 3 2 影响油吸收的因素 食物在油炸过程中对油脂的吸附主要有两种方式：一是炸用油与食物表面的接触与吸附； 二是炸用油的传热作用使食物中的水分蒸发后由炸用油填充其空隙”】。影响油吸收的因素主 要由油的质量与组成、油炸的温度和时间、食品的组成与性状以及食品的孔的大小与多少。 p i n t h u s 等【1 4 l 研究发现：流变性系数很大程度上决定了食物经油炸后表皮部分的结构，这与 砌1 1 a m s 等人的研究结果一致，同时w 1 1 锄s 等还发现当流变性系数在3 7 1 2 7 k p a 时会显著 的影响产品的含油量和水分含量，当油炸l m i n 时食物含油量为3 5 3 8 、5 m i n 时为6 0 8 5 【1 0 1 。表面张力同样会影响油炸食品的含油率，表面张力越大油脂越难被食物吸附。决定表面 张力的因素主要是：炸用油的成分构成及表面活性物质的含量；食品表面的理化特性( 亲水 或是亲油性，表面粗糙度及空隙度等) ；被炸食物中水分的蒸发情况( 水分蒸发越快越多含油 率就越高) 它取决于食物的成分构成和物理结构。此外，水分的损失和含油量的多少均于凝 胶强度有关，含油量随着凝胶强度的增加而降低【1 5 l 。 除上述因素外，食品的吸油还与炸前处理、外皮壳等有关。 2 4 油炸对食品安全性的影响 油炸过程中，炸用油的某些分解和聚合产物对人体是有毒害作用。在一般食品加工中， 加热温度不高而且时间较短，对炸用油的卫生安全性影响不大。但是，在油炸过程中若加热 温度高，油脂反复使用，致使油脂在高温下发生热聚合反应，可能形成有害的多芳烃类物质1 1 们。 2 5 油炸过程中炸用油的变化 2 5 1 物理变化 油炸可快速烹制，还可防止风味和营养物质的迁移，其过程是脱水过程，具有三个显著 特点：高温( 1 8 0 ) 引起的快速传热和烹制时间短( 数秒至数分钟) ；食品内部不超过1 0 0 ：油 炸过程不含水( 除了来自食品中的水蒸汽) ，因而水溶性物质流失最少。一些水分蒸发，油被吸 入替代【1 7 1 。 吸油过程分为两步完成f 1 3 】：在水蒸发的同时油脂连续被吸收和油炸完成后的吸收。油炸 期间水分蒸发，表面水分快速减少，产生硬壳；内部水分转换成蒸汽，产生压力梯度：蒸汽 通过毛细孔和蜂窝通道逃逸：黏附在表面或渗透的水逐步排出。一旦食品冷却，内部压力减 少，蒸汽凝结，产生真空效应，吸油进入食品内部。进入的油能够防止食品空隙的塌陷和结 构收缩。因此，一些工业油炸过程中通过热空气碰撞，维持温度，防冷却和真空的产生，减 少油的吸入。 4 第1 章文献综述 2 5 2 化学变化 新鲜油脂中甘油三酸酯含量达9 6 9 9 。油炸期间会有一系列化学变化，在空气中或 食品中的氧、水和高温作用下，油脂产生三种有害反应：水解、氧化和热引起的转化，产生 超过4 0 0 种的分解或聚合产物，使油脂的成分和特征发生变化。这些变化在味道、风味和保 存限期方面起重要作用，但也使油脂的品质下降、颜色变深、粘度增高、起泡性增加。 2 5 2 1 水解 高温促进油脂水解，形成甘油二酯、甘油单酯、游离脂肪酸和甘油。游离脂肪酸较容易 挥发，降低油的烟点。单或双脂肪酸甘油酯是极性的，增大泡沫的形成。比如，椰子油含较 高的短链脂肪酸月桂酸，其烟点相对较低。油炸花生时，由于含水较少。油非常稳定。测定 游离脂肪酸浓度常作为判定炸用油质量的标准。一些国家把酸价作为可接受炸用油上限标准， 比如日本把酸价2 5 m g 作为炸用油的上限。这一上限与通常5 2 5 m g g 的油炸应用标准相比 似乎相当的低【19 1 。 2 5 2 2 氧化 氧化通常是油和油炸食品质量的限制性因素，影响风味、香味、颜色、营养与健康的主 要反应是氧化。油脂氧化产生一系列分解产物，分三个次级过程：一级、二级和三级氧化。 一级氧化是指由高温下氧与油反应引起不饱和脂肪酸中的双键产生氢过氧化物，高温加速氧 化。过氧化值是一个常用指标，确定食用油的新鲜程度，但对油炸过程毫无意义，因为过氧 化物高温下不稳定，会进一步分解；二级氧化是指高温下氢过氧化物的分解导致二级分解， 产生醇、羰基化合物和酸类等小分子物质。小分子一般容易挥发，挥发产物( v d p ) 是油炸食品 的风味物质。不饱和醛经历自动氧化产生二醛，如丙二醛( m d a ) 。三级氧化是二级氧化产物 的聚合。该过程使油脂粘度增加，颜色变深，表面形成棕色薄膜。聚合发生在富含不饱和脂 肪酸的油中，如豆油。氧化不可避免，双键、不饱和度、多不饱和键的比例、氧的浓度、自 由基均影响氧化速度。因此。高含量饱和或单不饱和脂肪酸氧化发生较少。氢化油虽然热稳 定性好、抗氧化能力强，但却由于反式脂肪酸而产生健康问题。油炸锅内大气条件是极为重 要的。在1 8 0 无食品理想状态下，油氧化速率儿乎与大气中氧浓度成正比。氮气“蒸汽层 隔绝氧气或真空油炸则能够保护油脂免于氧化f 2 0 j 。 2 5 2 3 聚合 热聚合与第三级氧化类似，但不涉及氧化。当氧气相当有限，蒸汽层隔绝氧气时，高温 下油脂主要发生聚合反应而不是氧化。油脂聚合产生棕色残渣，油脂热反应以非自由基历程 为主，产生单体环化、二聚和高聚物。聚合与温度和油炸时间成正比。油脂的聚合物产生泡 沫，泡沫保持蒸汽的时间较长，会加速水解。另方面，当气泡破裂时，则促进氧气进入热 5 两南大学硕十学位论文 油中。食品碎屑和残渣的存在则促进变色。因此，在油炸过程中，可监测到油粘度和泡沫的 增加，游离脂肪酸产生，颜色变黑，烟点、不饱和度和表面张力减小。油烟会从炸锅中带走 油，为维持油的平衡，新鲜油必须加入，同时，补充新鲜油还可以维持油的质量。炸锅大小 应适应加工食品的生产能力。工业油炸过程是连续加入油脂，周转时间小于8 h 。考虑到不同 种类的食品和炸锅，周转时间显著不同，推荐周转时间尽可能小于8 h 。在快餐食品工业中， 油炸过程是一批接着一个空闲间隙，周期长达3 0 1 0 0 h 【2 1 1 。 3 炸用油的质量控制和管理 炸用油的成分直接影响油炸食品的质量。大多数欧洲国家考虑到油炸的变化，将极性化 合物总含量作为评判油的质量标准，其上限为2 5 【2 】。评价油的质量，确定何时炸锅中的油 必须替换基于两个主要标准：极性物质的总的最大浓度和聚合物含量分别为2 4 和1 2 。瑞 典国家食品管理部门公布油炸食品质检项目是：感官评价、羰基化合物( i ；m e s t ) 实验、过氧 化值、游离脂肪酸、泡沫构成掣2 2 1 。 在油炸时，油的质量对油炸系统的影响主要表现在以下三个方面f 2 3 】。( 1 ) 油脂本身的质 量改变影响了传热性能，也会影响到油炸过程中食品被炸熟的程度和水蒸发的速度；( 2 ) 油 质量的改变与食品中油的吸收有关，因此吸油是确定食品品质最重要的因素之一：( 3 ) 炸用 油质量也控制了油脂和食品本身成分之间的相互作用，从而改变了食品的质量。炸用油常用 高稳定液态起酥油。 4 油炸食品的吸油率 4 1 油炸食品吸油机理 食物进入沸油以后，内部的水分开始蒸发并从表面溢出，水蒸气气流不断由内向外流动， 在食物内部产生了油进入食物的空间。所以，油炸食品的含油量很大程度上取决于食物自身 水分含量的多少。同样，如果油炸过程中水蒸气越多则含油量也就越多【2 4 1 。有研究者认为： 通过观察食物表面的孔数可以间接的判断其在不同油炸时期的含油量；水蒸气从食物中迁移 出后，只有高温状态下油才可以进入食物表面，但油不会以蒸汽形势从食物内部溢出，同时 食物外壳的微观结构决定了含油量的多少，此观点也已被a g u i l e r a 等【2 5 1 利用差示扫描量热法 证实，并测出油炸薯片表皮的含油量是内部的6 倍。2 0 0 1 年b o u c h o n 等【2 6 1 利用红外热像仪测 定了油在薯片中渗透的深度为3 0 0 4 0 0 岬，此深度与水蒸气的渗透深度接近。另一个导致食 物表面积油的原因是：固体脂肪的出现。其原因是由于油炸的介质含有一部分脂肪，它们不 能渗透到食物的内部；当油炸结束后，随着温度的降低这部分脂肪就会凝固并附着于食物的 表面。所以，食物的含油量应该是渗透到食物表皮的油脂和凝固在食物表面油脂量的总和【2 7 1 。 4 2 影响油炸食品吸油率的因素 食物在油炸过程中对油脂的吸附主要有两种方式【2 8 1 ：一是炸用油与食物表面的接触与吸 附：二是炸用油的传热作用使食物中的水分蒸发后由炸用油填充其空隙。因此，要降低油炸 食品的吸油率可以从以控制炸用油与食物表面之间的张力以及被炸食物中水分的蒸发两方面 6 第1 章文献综述 进行。 5 降低油炸食品含油率的措施 油脂吸收受许多因子影响，包括油的质量、产品成分、形状和油炸过程【捌。吸油量随表 面积和粗糙程度的增加而增加。许多油炸食品用面糊或面包屑包裹，这样增加产品附加值、 吸油量和易碎性。热烫也影响吸油量【3 0 1 ，比如马铃薯先于深锅热油炸前进行热烫和短时脱水， 则可减少油炸时的吸油量。较高油炸温度通常会缩短油炸时间，减少吸油量，而有些研究则 显示温度对吸油量影响不显著，硬壳的形成使得吸油量和水分挥发减少。降低油炸食品含油 率的措施主要有以下几种。 5 1 被膜技术 被膜技术是在食物表面包裹一层胶体物质，在油炸时形成一层油脂渗透的障碍层以降低 食物的含油率3 1 1 。胶质膜在油炸时可使食物组织中的水分散出，同时又能有效地阻油脂渗入。 胶质膜是指以人体可消化吸收且无毒可食用的物质为基本原料。辅以可食性增塑剂，通过包 裹、浸渍、涂布、喷洒覆盖在食品表面或异质食品内部界面上的一层具有一定力学性能和选 择性的结构致密的薄层p 引。胶质膜主要应用于食品内包装和新鲜食品的表面，以阻止食品失 水，防止食品氧化和串味，提高食品表面机械强度，改善食品表面，减少油炸食品吸油量。 可食膜还可作为食品特殊成分( 防腐剂、色素、风味物质等) 的载体，使这些成分在食品或界面 上发挥作用。 5 1 1 常用的被膜剂 5 1 1 1 食品胶 食品胶通常是指溶解于水中p 3 1 ，并在一定条件下能充分水化形成粘稠、滑腻或胶冻液的 大分子物质，在加工食品中可以起到提供增稠、增粘、黏附力、凝胶形成能力、硬度等作用， 使食品获得所需各种形状和硬、软、脆、粘、稠等各种口感，所以也常称作食品增稠剂、胶 凝剂、悬浮剂、食用胶等，因食品胶一般都属于亲水性高分子化合物，可水化而形成高黏度 的均相液，故亦称亲水胶体、水溶胶。食品胶主要分为动物胶、植物胶、微生物胶、海藻胶 和化学改性胶。本实验主要采用的动物胶为：明胶；植物胶为：果胶、魔芋胶；微生物胶为： 黄原胶；海藻胶为：琼脂、卡拉胶、海藻酸钠；化学改性胶为：羧甲基纤维素钠、改性羧甲 基羟丙基纤维素。 ( 1 ) 明胶 明胶是一种取自于动物骨、皮和筋腱经酸法或碱法处理后，通过热水提炼的一 种纯天然胶原蛋白。明胶生产过程中，这些原材料用稀酸或饱和石灰溶解处理分为a 型和b 型。 a 型明胶是用酸法生产的，其等电点为7 9 ：b 型明胶是用饱和石灰溶液生产的，其等电点为 4 8 5 1 。当温度低于明胶特有的凝冻点时即形成可逆凝胶【3 4 j 。明胶富含( 除色氨酸以外) 人 体所需的2 l 中氨基酸，其可被人体完全吸收的蛋白质含量高达9 2 ，远远地超过鱼翅、燕窝等 的蛋白含量。医药界和科学界公认长期食用明胶产品有益于人体骨节组织的接合，减少膨胀， 7 西南大学硕+ 学位论文 加强连接组织的新成代谢，有助于头发和指甲的生长，以及保持皮肤的润滑【3 5 1 。由于其无脂 肪、无糖分和易溶于口的高含量蛋白，它已成为人们日常生活中最受欢迎的食品，如果胶糖、 棉花糖和冰淇淋等奶制品的稳定剂、凝胶剂和添加剂，以及饮料中的调和剂和澄清剂。 ( 2 ) 果胶0 e c t i l l ) 果胶是以原果胶、果胶、果胶酸的形态广泛分布于植物的果实、根、茎、 叶中的多糖类高分子化合物，是一种亲水性植物胶。果胶是胞壁的组成成分，伴随纤维素而 存在，构成相邻细胞中间层黏结物，把植物组织紧紧的黏结在一起。果胶主要是由a 1 ，4 糖苷 键联接的半乳糖醛酸与鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖等中性糖形成的聚合物，以及一些非糖成 分如甲醇、乙酸和阿魏酸【3 3 1 。果胶结构由主链和侧链两部分组成，q 1 ，4 糖营键连接的d 半乳 糖醛酸单元直链形成高聚半乳糖醛酸主链，侧链由短的呈毛发状的鼠李糖半乳糖醛酸聚糖构 成。复杂的中性糖侧链连在鼠李糖半乳糖醛酸聚糖上。果胶的相对分子质量在1 万4 0 万之间 【3 6 】 o 果胶作为凝胶剂广泛用于生产果酱、果冻、果脯、蜜饯、软糖、焙烤食品与饮料，还可 作为增稠剂和稳定剂添加于果汁、乳制品。低甲氧基果胶可生产以果胶为主的低糖产品，适 于身体肥胖、高血压、冠心病患者；高甲氧基果胶可有效地稳定酸牛奶制品并改善其风味， 还可作为稳定剂使牛奶和果汁结合成含牛奶蛋白质、矿物质及果汁的重制饮料；传统用黄原 胶作色拉酱的黏胶剂和乳浊稳定剂，果胶以良好的稳定性和清爽利口的味道胜过了黄原胶： 果胶可用作果汁含量较少的饮料或无糖软饮料的口感增稠剂：在果汁饮料中加入适量的果胶 溶液可使果肉悬浮不分层，并改善口感【3 7 】。 ( 3 ) 魔芋精粉魔芋精粉含有8 0 左右的葡甘聚糖。葡甘聚糖是种高分子多糖物质，分 子量2 5 万1 2 0 万，属食用半纤维素，具有独特的理化性质。葡甘聚糖易吸水形成溶胶，大于 1 的精粉溶液呈胶冻状或半胶冻状的溶胀状态；小于0 5 的精粉溶液才呈葡甘聚糖溶解完全 的稀溶液。精粉溶液的热稳定性较好，能耐短时l o o 以上的高温。精粉的性质与酸度的关系 密切。在酸性q h 值 4 ) 条件下，容易发生水解；在弱酸性或中性条件下稳定；在碱性o h 值l o 1 2 ) 条件下，加热后呈可逆的凝胶状态即在低温( 1 2 ) 条件下，加热后呈不可逆的凝固态，葡甘聚糖分子相联结形成立体网 状结构。网眼内充满着不能自由流动的水。使整个物系变成具弹性的半固体【3 3 】因此，魔芋精 粉具有增稠、粘着、悬浮、乳化、稳定、成膜、可逆和胶凝等特性。 利用精粉的成膜性，可作为食品的天然保鲜剂，食品用其处理后，表面形成一层薄膜， 可抑制水分蒸发，阻止氧渗入，减弱鲜品的呼吸作用；同时还可抑制病菌及霉菌的侵入和蔓 延，起到防腐作用，因而使保存期增长p 剐 利用精粉的粘接性和胶凝性，用作面条、面包、蛋糕等食品的品质改良剂。面条中使用 精粉添加剂，其葡甘聚糖的分子网络起到了面筋的作用。可改善面团质量，并增加面条的韧 性、弹性和光滑性，煮后也不易粘连。这种面条具有成品高，久煮不断，回锅不糊等特点。 精粉添加到面包、蛋糕、桃片中，可使其松泡柔软，富有弹性，细腻适口，储存期长。这类 8 第l 章文献综述 食品若使用可逆精粉溶胶，则产品质量更佳添加的比例为0 3 0 5 【3 9 】。 ( 4 ) 黄原胶( x 抽m 龃g i l m )黄原胶锄t i l a n g 啪) 又名汉生胶，是由野油菜黄单胞杆菌 觚m o 舢粥c 觚】p e s 仃i s ) 以碳水化合物为主要原料( 如玉米淀粉) 经发酵工程生产的一种作用广 泛的微生物胞外多糖。它具有独特的流变性，良好的水溶性、对热及酸碱的稳定性、与多种 盐类有很好的相容性，作为增稠剂、悬浮剂、乳化剂、稳定剂，可广泛应用于食品、石油、 医药等2 0 多个行业，是目前世界上生产规模最大且用途极为广泛的微生物多糖【柏】。黄原胶具 有良好的增稠性能，特别是在低质量浓度下具有很高的黏度，黄原胶溶液的粘度是同质量浓 度下明胶的1 0 0 倍左右。黄原胶作为一种高粘度水溶性聚合物，具有许多优