近年來(lái),隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展,油炸食品已廣泛涉及兒童食品、快餐食品、肉灌食品、速凍食品、微波食品和面食制品等諸多領(lǐng)域。食品油炸技術(shù)不斷提高,生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大,油炸設(shè)備也隨之朝著工廠化、系列化和智能化方向發(fā)展。
其中,典型的連續(xù)油炸機(jī)從20世紀(jì)80年代的簡(jiǎn)易型發(fā)展成為現(xiàn)代的智能型:油炸寬度有250,400,600和800mm等;油炸長(zhǎng)度有2.5,4,6和8m等;采用的加熱方法有電熱式、燃?xì)馐交蛉济菏降榷喾N方式。
間歇式油炸機(jī)也朝著省油、節(jié)能和環(huán)保的方向發(fā)展,出現(xiàn)了油水一體結(jié)構(gòu)的油炸機(jī)等。本文著重介紹了食品油炸技術(shù)的現(xiàn)狀以及典型油炸設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),旨在為食品油炸技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展以及油炸設(shè)備的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供參考。
一、食品油炸技術(shù)
食品油炸技術(shù)種類(lèi)繁多,按照油炸時(shí)的氣壓可以分為常壓油炸和真空油炸;按照油炸的方式可以分為連續(xù)式油炸和間歇式油炸。
1、常壓油炸
常壓油炸是指油炸機(jī)工作時(shí)其內(nèi)部的氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,是最常用的油炸技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是加工方便、所加工的產(chǎn)品脆度良好及風(fēng)味佳等,缺點(diǎn)是油炸過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)和天然色澤損失很大。常溫油炸比較適用于糧食類(lèi)食品的油炸,如油炸糕點(diǎn)和面包等。
2、真空油炸
真空油炸的絕對(duì)壓力低于大氣壓,是在相對(duì)缺氧的情況下進(jìn)行油炸加工的。采用該技術(shù)所加工的食品可以最大限度地保留原料的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分,有效地防止食用油脂的氧化變質(zhì)。該技術(shù)的特點(diǎn)如下:
1) 可以降低物料中水分的蒸發(fā)溫度,與常壓油炸相比,熱能消耗相對(duì)較小,油炸溫度大大降低,可以減少食品中維生素等熱敏性成分的損失,有利于保持食品的營(yíng)養(yǎng)成分,避免食品焦化。
2) 可以造成缺氧的環(huán)境,能有效殺滅細(xì)菌和某些有害的微生物,減輕物料及炸油的氧化速度,提供了防止物料“褐變”的條件,抑制了物料霉變和細(xì)菌感染,有利于產(chǎn)品儲(chǔ)存期的延長(zhǎng)。
3) 在足夠低的壓強(qiáng)下,物料組織因外壓的降低將產(chǎn)生一定的膨松作用。真空狀態(tài)還縮短了物料的浸漬、脫氣和脫水的時(shí)間。
4)借助壓差的作用,加速物料中物質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)和氣體擴(kuò)散,從而提高物料處理的速度和均勻性。
3、間歇式油炸
采用該技術(shù)油炸食品時(shí),首先將炸油加熱到指定的溫度,然后將物料喂入油炸設(shè)備。加工完成后將產(chǎn)品取出,再加入新的待油炸物料。由于物料的喂入是間歇的,所以稱(chēng)為間歇式油炸技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用比較普遍,其優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)含量相對(duì)較低,適合小規(guī)模生產(chǎn);缺點(diǎn)是產(chǎn)品在喂入過(guò)程中會(huì)引起原始的熱損失,所需時(shí)間長(zhǎng)。
4、連續(xù)式油炸
采用該技術(shù)油炸食品時(shí),物料的喂入是連續(xù)的,物料喂入油炸機(jī)后隨網(wǎng)帶在炸油中運(yùn)動(dòng),然后從出口輸出加工好的產(chǎn)品。由于采用該技術(shù)所加工的產(chǎn)品具有一致的油炸溫度和時(shí)間,所以產(chǎn)品具有恒定的外觀、風(fēng)味、組織和保質(zhì)期,同時(shí)具有較好的油過(guò)濾效果,能減少油炸異味和游離脂肪酸的含量。
二、食品油炸的關(guān)鍵設(shè)備
油炸機(jī)是食品油炸加工的關(guān)鍵設(shè)備,按照油炸時(shí)的氣壓,可以分為常壓油炸機(jī)和真空油炸機(jī)。常壓油炸機(jī)一般是敞口的,應(yīng)用比較普遍。
按照油炸的方式,可以分為連續(xù)式油炸機(jī)和間歇式油炸機(jī)。按照加工食品時(shí)所需添加的液體,可以分為傳統(tǒng)油炸機(jī)和水濾式油炸機(jī)。
此外,還有為某種或者某一類(lèi)特殊的物料而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的專(zhuān)用油炸機(jī)等。本文只介紹幾種典型的常壓油炸機(jī)。
1、傳統(tǒng)連續(xù)油炸機(jī)
傳統(tǒng)連續(xù)油炸機(jī)是方便食品生產(chǎn)線中油炸工藝應(yīng)用的主要機(jī)型,也是機(jī)械化大中型食品加工廠不可缺少的油炸設(shè)備,按其加工能力分為Yz250型、Yz400型和Yz600型等,其網(wǎng)帶的寬度分別為250,400,600mm等。網(wǎng)帶寬度越大,生產(chǎn)率越高。
1)結(jié)構(gòu)
傳統(tǒng)連續(xù)油炸機(jī)由雙網(wǎng)帶無(wú)級(jí)變速輸送系統(tǒng)、主油槽箱與輔助油箱組成的外循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)、PID油溫自控儀、XSM轉(zhuǎn)數(shù)線速儀表以及繩索提升裝置等組成,其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1所示。
2)特點(diǎn)
1) 傳統(tǒng)連續(xù)油炸機(jī)根據(jù)油炸物料的需求可采用色拉油、花生油、菜子油和棕櫚油等,用于炸肉餅、米餅、薯餅、各種混合餅、薯?xiàng)l、薯片、魚(yú)丸和肉丸等。
2) 傳統(tǒng)連續(xù)油炸機(jī)采用體外過(guò)濾循環(huán)油路的裝置,使油在主油槽內(nèi)均勻循環(huán)的流動(dòng)中被加熱器加熱,從而使油的溫度均勻穩(wěn)定上升。此外,循環(huán)流動(dòng)的油在經(jīng)過(guò)輔助油箱的雙層(粗細(xì))過(guò)濾網(wǎng)時(shí),清除油中的大小顆粒殘?jiān)WC了油的清潔,從而使油炸的物料隨時(shí)保持清潔。
3) 傳統(tǒng)連續(xù)油炸機(jī)的結(jié)構(gòu)精練合理,功能先進(jìn)。采用雙網(wǎng)帶無(wú)級(jí)變速調(diào)節(jié),既保證油炸物不同的油炸時(shí)間,又保證了油炸物在油層下2—3cm處平穩(wěn)加熱輸送;采用龍門(mén)架及提升機(jī)構(gòu),可以將罩蓋方便地升降,便于對(duì)食品進(jìn)行油炸加工。
2、水濾式油炸機(jī)
水濾式油炸機(jī)也叫做油水混合油炸機(jī),包括小型間歇式水濾式油炸機(jī)和大型水濾式連續(xù)油炸機(jī),它們的適用范圍不同。
1)工作原理
其原理如圖2所示。水濾式油炸機(jī)是利用油水的比重不同、互不相溶、自動(dòng)分層的原理而設(shè)計(jì)的。在油槽中設(shè)有高溫油層(加熱油層)、緩沖油層(過(guò)濾油層)和水層(沉淀層)。被炸物料落下的渣屑在高溫油層沒(méi)有碳化前通過(guò)緩沖油層落入水層,定期由排渣口排出。熱油表面漂浮的渣屑在熱油循環(huán)泵的帶動(dòng)下進(jìn)入過(guò)濾油箱后濾出。另外,由于設(shè)有緩沖油層,所以一次性加油量是同樣幅寬油炸機(jī)的兩倍,但實(shí)際物料的耗油量?jī)H為同樣幅寬油炸機(jī)耗油量的70%。
由于下方水中的水分子在油炸過(guò)程中不斷進(jìn)入高溫油層,補(bǔ)充油炸層中的水分,因此不僅保證了物料的油炸質(zhì)量,而且也大大延長(zhǎng)了油料的使用壽命,是普通油炸方式的2~3倍。
2)結(jié)構(gòu)
水濾式連續(xù)油炸機(jī)的結(jié)構(gòu)大體上與標(biāo)準(zhǔn)型連續(xù)油炸機(jī)相同,只是在油槽中加了水層,結(jié)構(gòu)復(fù)雜一些,主要應(yīng)用在大型食品加工企業(yè)的生產(chǎn)線上,實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。下面重點(diǎn)介紹一下小型的間歇式水濾式油炸機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理和特點(diǎn)。
①水濾式間歇油炸機(jī)的結(jié)構(gòu)
水濾式間歇油炸機(jī),主要由外殼、油槽和加熱管等組成,見(jiàn)圖3所示。油槽側(cè)壁下部開(kāi)設(shè)排油口和排水口。
、谒疄V式間歇油炸機(jī)的工作原理
使用前先將水倒入油槽中,水位不超過(guò)油標(biāo)的中心位置,然后倒入油。油與水的比重不同以及互不相溶性使油水進(jìn)行分層,利用加熱管對(duì)上層的油進(jìn)行加熱,同時(shí)散熱管阻斷熱量向下傳遞,起到了減小上層炸制食品和炸油翻動(dòng)時(shí)對(duì)下層油層的擾動(dòng)作用。控制面板裝有智能儀表,可以自動(dòng)控制油溫,使其保持在合適范圍。
、鬯疄V式間歇油炸機(jī)的特點(diǎn)
1) 采用中部加熱、油水混合的結(jié)構(gòu)方式,可提高加熱的速度,節(jié)能省油,可同時(shí)炸制各種食品。
2) 在炸制過(guò)程中,由于植物油和動(dòng)物油的比重關(guān)系,使得所炸肉類(lèi)食品浸出的動(dòng)物油自然沉入植物油下層,所以保證中上層的工作炸油始終保持純凈?梢酝瑫r(shí)炸制各種食品,互不串味,有效降低炸油的氧化程度,抑制酸價(jià)的升高。
3) 油炸過(guò)程中的食物殘?jiān)鲁林了,不?huì)碳化,有效控制致癌物的產(chǎn)生。殘?jiān)杉皶r(shí)清除,實(shí)現(xiàn)自我潔凈,這是油保持純凈的原因之一。油煙濃度為1.96mg/m?,遠(yuǎn)低于普通油炸機(jī)6161mg/m?的濃度。
4) 由于油溫和水溫自動(dòng)控制,有效降低了炸油的氧化程度(即油不易糊),徹底改變了傳統(tǒng)油炸設(shè)備的結(jié)構(gòu),從根本上克服了傳統(tǒng)式油炸鍋的弊端,所炸食物不但色香味俱佳,而且外觀干凈美觀,提高了產(chǎn)品品質(zhì),廣泛用于賓館、酒店、快餐店、招待所、部隊(duì)、院校和企業(yè)食堂等使用。
3、淋油式油炸機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)
淋油式油炸機(jī)適用于低溫油炸的食品,如炸制辣椒油等。這類(lèi)物料所需的油溫較低,油溫過(guò)高就會(huì)炸糊,因此不能采用網(wǎng)帶式的連續(xù)油炸機(jī)或者是水濾式油炸機(jī)。目前,辣椒這類(lèi)物料的油炸大多數(shù)是采用人工油炸,存在生產(chǎn)率低、容易炸糊以及工人經(jīng)常被辛辣的油煙嗆到等問(wèn)題。基于辣椒這類(lèi)物料的特點(diǎn),可以采用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的淋油式油炸機(jī)。目前這類(lèi)油炸機(jī)在國(guó)內(nèi)并不多見(jiàn)。
1)結(jié)構(gòu)
淋油式油炸機(jī)的結(jié)構(gòu)由接油盤(pán)、篩片、鋪料機(jī)、加熱管、油箱、排煙罩和機(jī)架等組成,見(jiàn)圖4所示。
2)工作原理
淋油式油炸機(jī)工作時(shí),首先由鋪料機(jī)將待油炸食品(例如切好的辣椒。┚鶆虻劁佋诤Y片上,與此同時(shí)經(jīng)過(guò)加熱管加熱后的炸油在油泵的作用下從油箱中流入油管,在經(jīng)過(guò)淋油管?chē)娚涞胶Y片上。由于篩片在減速機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),從而對(duì)待油炸食品進(jìn)行油炸加工。噴射到篩片的炸油經(jīng)過(guò)篩片的小孔流入到接油盤(pán)中,再經(jīng)過(guò)回油管和過(guò)濾漏斗過(guò)濾后流回油箱,如此循環(huán)使用。
3)特點(diǎn)
①炸油與待油炸食品接觸時(shí)間短,從而確保待油炸食品不會(huì)被炸糊。
、谟驼ɡ苯返任锪蠒r(shí),油煙特別辛辣刺鼻,對(duì)加工人員的呼吸系統(tǒng)傷害大。因此,在篩片的上方和油箱的上方均有排煙設(shè)備,從而保證操作人員身體不會(huì)受危害。
、壅ㄍ晡锪系挠蜏貢(huì)有所降低,但返回油箱加熱后可以繼續(xù)循環(huán)使用,節(jié)油的同時(shí)使得熱能得以充分利用。
三、結(jié)束語(yǔ)
油炸食品是我國(guó)傳統(tǒng)的食品之一,因其酥脆可口、香氣撲鼻以及能增進(jìn)食欲而深受人們的喜愛(ài)。但是,采用傳統(tǒng)油炸方法所加工食品的危害以及油炸機(jī)的能源、能耗問(wèn)題也一直引起人們的廣泛關(guān)注。因此,油炸技術(shù)和油炸機(jī)的發(fā)展及改進(jìn)應(yīng)該以解決上述兩方面問(wèn)題為主。
1、要倡導(dǎo)“綠色油炸”,減少油炸食品中丙烯酰胺等有毒物質(zhì)的產(chǎn)生。在油炸方法上,盡量采用真空油炸技術(shù);在油炸設(shè)備上,以水濾式油炸機(jī)和真空油炸機(jī)為主。今后應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)真空油炸技術(shù)與油水混合式油炸技術(shù)的研發(fā),以及相關(guān)油炸機(jī)的改進(jìn)和實(shí)用新型的研究設(shè)計(jì)。
2、目前,現(xiàn)有的油炸機(jī)大多以電加熱的形式為主,耗電量很大(尤其是大型的連續(xù)式油炸機(jī)),在用電日益緊張的今天提出了新的挑戰(zhàn);
另外,加工完成后的油大多自然冷卻,下次加工時(shí)需要重新加熱,耗費(fèi)了大量的熱能。今后應(yīng)該加強(qiáng)燃?xì)馐接驼C(jī)、燃煤式油炸機(jī)等利用電能以外的其他能源的油炸機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)與發(fā)展。在能源的有效利用上,油炸機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)盡量考慮加裝保溫裝置,使加工完成后的熱油能夠保溫,減少能量的損耗。