果蔬真空低溫油浴脫水技術研究進展

張衛明， 孫曉明

（南京野生植物綜合利用研究院，江蘇 南京 210042）

果蔬真空低溫油浴脫水技術研究進展

張衛明， 孫曉明

（南京野生植物綜合利用研究院，江蘇 南京 210042）

從果蔬真空油浴脫水技術的原理、原料預處理工藝、真空油浴工藝研究等方面系統概述了真空油浴脫水技術的研究進展，分析了我國在真空油浴技術及應用方面存在的問題，提出真空油浴脫水技術的研究方向及發展趨勢。

真空油浴脫水；果蔬脆片；設備

1 真空低溫油浴脫水技術與果蔬脆片

油炸食品是一種主要的傳統食品，因其特有的風味而在食品特別是休閑食品中占有重要的地位，如方便面、薯片、油炸花生米、炸油條、蝦條、各種洋快餐食品等。此外，油炸也是家庭和食堂常用的一種烹調手段，但傳統的油炸工藝有如下缺點：1）油炸過程中全部油處于高溫狀態，油很快氧化變質，黏度升高，重復使用幾次即變成黑褐色，不能食用。2）積存在鍋底的食物殘渣，反復被炸成碳屑，特別是在用油炸制腌肉類的食品時還會生成一種亞硝基吡啶、烷的致癌物質。這些殘渣附著于油浴食品的表面，使食品表面質量劣化，嚴重影響消費者的健康。3）在常壓下或高壓下進行油炸，油溫常在160℃以上，而油炸溫度在120℃以上時，食品會產生丙稀酰胺類物質，此類物質是致癌物。4）高溫下長時間使用的油，會產生熱氧化反應，生成不飽和脂肪酸的過氧化物，直接妨礙機體對油脂和蛋白質的吸收，降低食品的營養價值。

隨著我國經濟的發展和與國際市場的逐漸接軌，人們的生活節奏加快、生活觀念和消費觀念發生變化以及人們生活水平的提高，人們對食品的要求越來越高，對食品的需求逐步變為多品種、安全、衛生、營養、方便。

真空低溫油浴脫水干燥技術（Low Temperature Vacuum Oil bath Dehydration Technology）又稱真空油炸（Vacuum－Fried Technology），在國際上始于20世紀70年代初，在國內要追溯到20世紀90年代，由于其生產過程有效地避免了高溫對食品營養成分及品質的破壞，較好地保留了其原料的原有風味和營養成份，生產的產品比一般傳統油炸工藝具有更好的品質。真空低溫油浴脫水的基本原理是在減壓的條件下，以油脂為介質，食品中水分汽化溫度降低，能在短時間內迅速脫水，實現在低溫條件下對食品的脫水干燥。熱油脂作為食品脫水供熱的介質還能起到改善食品風味的重要作用。因此，真空低溫油浴脫水工藝有如下特點：水分蒸發快，干燥時間短；溫度低、營養成份損失少；對食品具有膨化效果，提高了產品的復水性；產品保存期長。

“果蔬脆片”是以新鮮、優質的純天然水果、蔬菜為原料，利用真空低溫油浴脫水工藝，以食用植物油為熱的媒介，在低溫真空狀態下，使原料在80～110℃下脫水。真空狀態下，果蔬細胞間隙中的水分急劇汽化膨脹，膨化效果好，產品保持新鮮果蔬原有色、香、味和外形，低脂低鹽，口感酥脆，不含化學添加劑，可以說是一種集水果、蔬菜、餅干于一體的全新食品。此外，低溫油炸可防止油脂劣化變質，降低成本，產品安全衛生。產品保持了水果、蔬菜原有的色、香、味及其形態，果蔬中的維生素等營養成分破壞很少，具有低脂肪、低熱量、高纖維、富含維生素和礦物質的特點，特別適合老年人和兒童，對野外和海上作業者、旅行者也是方便的輔助食品。由于果蔬脆片的品種很多，對偏食兒童的糾偏和胖者減肥亦有較大作用，進一步發展可以為方便面、方面飯銷售配套，甚至為餐桌配菜，是現代人所追求的一種時尚食品。

2 果蔬真空油浴脫水工藝研究進展

在利用真空油浴脫水工藝生產果蔬脆片方面，美國學者Robert F.Lima等［1］發明了一種制備油炸香蕉脆片的方法。日本學者Yamazaki Tastuo

等［2］發明了一種在真空低溫狀態下，制備油炸脫水蘋果的方法。日本學者 Yamazaki Tastuo等［3－5］發明了在真空低溫狀態下制備果蔬休閑食品的專利。國內的學者和研究人員則從20世紀90年代初開始，對真空油浴脫水生產脆片進行了持續的研究，在工藝改進的同時，開發更多的真空油炸產品也是研究熱 點，如 有 研 究 了 用 南 瓜［6－7］、馬 鈴 薯［8－10］、蘋果［11］、哈密瓜［12］、紅薯［13－14］、蠶豆［15］、胡蘿卜［16］、冬棗［17］、芋頭［18］、毛豆［19］、海蘆筍［20］等果蔬為原料生產脆片的工藝的報道。李東濤［21］則發明了一種低溫真空油炸薯條的生產方法，經過選料－切條－浸泡－漂燙－冷凍－解凍－低溫油炸－真空脫油而制得。20世紀90年代末期，果蔬脆片加工工藝有了較深入的進展，對原料預處理工藝、浸漬工藝、產品的含油量等進行了大量的研究。黃昌茂［22］等發明了一種真空油炸食品的生產方法，其工藝是原料選取、清洗、去皮、去核、切片，其特征在于在切片后進行護色、滅酶、真空油炸、真空脫油，調料。范柳萍［19］等還研究了不同預處理技術，包括浸漬、冷凍以及熱風干燥對真空油炸脆蠶豆品質的影響，結果表明，預處理可提高脆蠶豆的品質。宋賢聚［23］等采用真空微波一真空油炸一真空微波三階段聯合脫水工藝生產出低含油率馬鈴薯脆片。有大量研究表明，利用真空油浴干燥技術可以大大減少油炸食品含有丙烯酰胺［24－26］的風險。另外，對生產規范管理體系方面，朱紅［27］在真空低溫油炸果蔬脆片加工中應用HACCP體系進行規范管理，保障產品質安全穩定。

3 真空油浴脫水設備開發進展

在真空油浴脫水相關設備方面，最的報道是1972年的美國專利，提出了原始的封閉式油炸模式，但產品含油率過高。20世紀80年代日本人采用了真空條件下油炸，并且在真空狀態下脫油的真空浴脫水設備，從而在很大程度上降低了產品的油脂含量，該技術得到進一步的推廣并進入我國臺灣。90年代我國大陸開始興起真空油浴設備的開發和應用，黃伊春［28］等發明了一種果蔬真空油炸脫水設備，其結構包括帶加熱器的油鍋及抽真空結構，實現了真空油炸。沈良才［29］發明了一種用于果蔬脆片生產線上的真空油炸脫油機，該機由電機、傳動軸、帶網眼的物料框、真空鍋和儲油罐組成，通過電機軸帶動外磁鋼旋轉并產生磁力，使有密封隔離圈的真空鍋內的內磁鋼帶動傳動軸與物料框同時高速旋轉，完成離心脫油程序。這種真空油炸脫油機，解決了油炸后脫油效果差的問題。李樹君［30］等發明了一種食品加工方法及設備，采用單機進行去霉處理，真空浸糖、加壓浸漬、糖液循環噴淋、離心脫水、低溫真空油炸、油液循環噴淋、離心脫油等工序，整個過程全部在同一密閉工作室中完成，加工設備包括裝有控制儀表的工作室、真空及其自動控制系統，壓力及其自動控制系統，循環噴淋系統、液壓驅動卡鎖系統、真空離心脫水系統、配電柜、微機自動控制系統等。黃寶秋［31］、朱增祥［32］、王子戡［33］等相繼發表文章闡述真空低溫油炸脫水食品生產及設備。陳淑梅［34］等發明了一種果蔬脆片真空脫油機，采用了緊湊協調的電控傳動系統和嚴密的密封結構來實現物料在真空狀態下脫油的目的。李登榮［35］等公開了一種生產果蔬脆片食品的真空油炸設備的實用新型專利。王文忠［36］等相繼發明或提出了自動連續真空食品油炸脫油機的概念，它由真空進料裝置、真空油炸裝置、真空脫油裝置、真空出料裝置、熱油循環加熱過濾裝置及真空冷卻裝置連接構成。楊延辰［37］等介紹了CP系列果蔬脆片加工工藝及其生產線。夏德昭等［38］對低溫真空油炸設備的加熱、油炸、脫油、出入料及攪拌等方式進行了綜合分析和比較，認為不同方式的設備具有不同的特點，在設計時應根據具體情況例如物料的特性，產量的大小等擇優選取不同的設備形式，并進行雙鍋交替式真空油炸機設計。秦皇島通?？萍及l展公司［39］成功開發了具有自主知識產權的21CⅡ型電腦控制連續式果蔬脆片生產線并順利投入運行。王相范［40］等也提出了真空油炸機的改進建議。石晶等［41］利用自制的小型實驗臺，研究了真空低溫油炸技術規模化生產果蔬脆片基本的工藝操作參數。梁兆新［42］研制成功的第二代真空低溫油炸配套設備果蔬脆片真空低溫油炸主機，適合于生產香蕉、土豆、薯片等脆片。山東濟南新思達食品有限公司也從生產用戶中反饋的問題不斷開發新機型及配套設備。但在連續真空油浴干燥方面，國內一直未能取得突破，也是制約市場的瓶頸。在與其他干燥技術聯合開發新設備方面也在研發中。

低溫減壓（真空）油浴脫水單機設備較理想的模式，其基本結構要素應該包括以下5點：1）具有較高效率的真空脫水設備，即能在短時間內處理大量二次蒸汽并能較快建立起真空度不低于0.098 MPa的真空條件。2）具有機內脫油裝置，這樣在真空條件下進行脫油，可避免在真空恢復到常壓過程中，油質被壓入食品的多孔組織中，以確保產品含油量較低。3）具有較大裝料量的高密閉性的真空油浴釜（要有與裝料量相匹配的蓄油量和換熱面積）。4）具有溫度、時間等參數的自動控制裝置，避免人為因素造成產品質量的不穩定；5）油過濾和處理，延長食用油使用壽命。另外還要考慮油水分離，整體造價及人性化操作等等因素。

4 國內果蔬脆片行業現狀及存在問題

從1991年臺灣幾家果蔬脆片廠商相繼在我國大陸設廠以來，果蔬脆片生產技術在1993年作為國家級星火計劃開發項目，開始發展起來。進入21世紀后，在一些研究院所和企業的推動下，果蔬脆片行業開始復蘇，進入一個新的發展期。一是經過10多年的宣傳及嘗試，在研究人員的推動下，工藝有了較大的改進，產品含油率大大降低，符合健康食品理念，國內部分人群特別是城市居民接受了健康食品的概念，果蔬脆片是他們的一種選擇，加上生活水平提高，價格也可以被大部分人接受。二是外國市場特別是韓國市場有需求，由于常溫油炸薯片不斷爆出丙稀酰胺的問題，對于嗜好油炸紅薯片的韓國人只好忍痛割愛，而通過真空油炸脫水的紅薯片則因其特殊的工藝避免了丙稀酰胺的產生，且顏色好，含油量底等優點很快被作為替代品被廣大的消費者接受，中國廠商生產的因其價廉物美而接到了大量的訂單，山東相繼上了不少生產線，專門加工紅薯片出口。據不完全統計，目前我國大陸生產果蔬脆片的企業大大小小達50多家，分布在北京、河北、河南、山東、江蘇、湖北、四川、福建、廣東等省市，企業投資少則幾百萬，多則數千萬上億。不少企業在消化、吸收引進技術中成績顯著，其產品在色澤、脆度、外形、口感、含油量、調味、保質期和包裝等綜合質量指標上已達國際水準，產品出口逐漸增加，經濟效益逐年提高。一些企業和研究部門已對果蔬脆片的工藝原理進行了全面的很好的總結，不少科研部門在消化、吸收引進設備的基礎上，改進或仿制了一批有一定水準的果蔬脆片生產設備，供國內企業使用。這為果蔬脆片生產技術的發展提供了堅實的基礎。2010年，聯合國商品共同基金（CFC）資助南京野生植物綜合利用研究院承擔的果蔬脆片示范線項目在宣城舉行開工儀式，項目的啟動標志著真空油浴脫水干燥深加工技術得到國際認可。

但從國內果蔬脆片生產和技術的實際發展情況，不難發現投資與效益、產品的數量與質量、技術的推廣與提高很不平衡。一些投資上規模的廠家（包括合資廠），或由于盲目引進，錯誤設廠，或由于引進落后技術設備，生產成本太高，或由于對引進技術消化、吸收不夠、產品質量達不到出口標準，或由于外銷渠道不暢，產品找不到市場，生產上不去，或由于資金不足，技術不到位，設備不配套，難于生產，或由于缺乏起碼食品廠的管理經驗，產品粗制濫造，造成虧損，種種原因，造成企業倒閉、轉產、停產、艱難維持的情況。還有相當數量小型脆片廠，由于投資少，生產上不了規模，配套設備不完善，就采用簡單生產工藝，生產低劣的只能叫果蔬干片的產品，以脆片的名稱鉆市場的空檔，把產品撒向國內外市場，這種將果蔬脆片庸俗化的企業短期行為，斷了自家的后路，在一定程度上敗壞了果蔬脆片的名聲。某些廠商和研究制造部門，以贏利為目的，不負責任地肆意宣傳、大量推銷其落后型的果蔬脆片設備，肢解果蔬脆片生產技術，這種做法，把我國果蔬脆片生產技術引入歧途，阻礙了技術的發展。生產商由于沒有把設備與工藝的充分結合及實踐的數據，設備只是簡單的模仿和改造，工藝是簡單的套用，未能真正理解真空油浴脫水的真諦，在使用過程中還存在這樣和那樣的問題。

5 展望

以上情況表明，目前國內果蔬脆片生產技術的工藝理論和生產設備的研制，在引進、消化外來技術的基礎上，取得了一定的成績，部分企業的產品質量在逐步提高，出口逐年增加。但由于客觀經濟因素和商業技術上保密等原因，國內自行研究開發的技術和設備未能上一個新臺階。果蔬脆片市場技術研究已比較多，但由于市場原因一直未能大面積推開，許多研究未能深入或沒有經過工廠化生產檢驗，有待于結合生產深入研究，去尋求符合市場需求的生產工藝和設備。

真空油浴脫水生產的果蔬脆片可以保持原水果蔬菜的色香味，并有松脆的口感，富含高纖維、維生素和多種礦物質，不含人工合成添加劑，攜帶方便，保存期長等特點。目前的真空油炸果蔬脆片生產設備與技術存在一些問題，真空干燥技術本身并不深奧，但在果蔬脆片生產中的應用卻十分復雜。其工藝流程相關因素復雜，即使在臺灣、美國、日本，果蔬脆片生產技術目前也處于進一步完善并發展的階段。脂肪含量是健康食品的重要標志之一，減少食物中脂肪的攝入，如何去降低含油率成為果蔬脆片加工技術未來發展的關鍵目標；多種干燥技術的耦合將有可能提升果蔬脆片生產技術水平；同時設備生產能力的制約也是關鍵因素，涉及到產品成本及市場接受；另外成立一個這果蔬脆片方面的協會也很有必要，可以讓行業納入規范管理，讓大家共同進步，才能促進我國果蔬脆片產業的不斷發展。

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Research Progress of Fruit and Vegetable Chips Using Vacuum Oil Bath Dehydration Technology

ZHANG Wei－ming，SUN Xiao－ming
（Nanjing Research Institute for the Comprehensive Utilization of Wild Plants，Nanjing 210042，China）

The research status on vacuum oil bath dehydration technology was summarized，involving the principle of vacuum frying，pretreatment，vacuum oil bath dehydration technology research history and the latest research progress.The problems existing in the vacuum oil bath dehydration technology was analyzed，the prospects of its application and technology development trend were discussed.

vacuum oil－bath dehydration，fruit ＆vegetable chips，equipment

TS 255.3

A

1673－1689（2012）04－0348－07

2011－03－01

國家863計劃重點項目（2011AA100802）；國家農業成果轉化資金項目（03EFN217200345）。

張衛明（1957－），男，安徽蕪湖人，理學碩士，研究員，博士研究生導師，主要從事果蔬深加工技術研究。E－mail：botanyzh＠163.com