專利名稱：食品加工的制作方法
食品加工發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及加工的食品，并且更具體地涉及在銷售和/或供應(yīng)給消費(fèi) 者消費(fèi)之前(或者作為完整的塊莖蔬菜和包括各種分割和大小的植物組織)加工的高淀粉植物組織(典型地大于5%的淀粉)。本發(fā)明以各種形式 表明其自身，包括加工的食品和用于加工食品的新方法和裝置。在本說(shuō)明 書(shū)中，"高"淀粉意指大量的(典型地〉5% w/w)淀粉水平，并且其中所 述淀粉水平是這樣的，以致在加工過(guò)程中發(fā)生顯著的反應(yīng)。例如，馬鈴薯 具有高淀粉，典型地是固體的約80% (其構(gòu)成約20%的馬鈴薯質(zhì)量)。在本說(shuō)明書(shū)中，僅通過(guò)舉例方式，將參考適用于加工淀粉基食品如馬 鈴薯的實(shí)施方案描述本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不必因此受到限制， 并且本文所述的新方法可以是更廣泛應(yīng)用的。發(fā)明背景部分加工或完全加工的食品產(chǎn)品來(lái)源于各種未加工的食品，并且消費(fèi) 者，包括家庭消費(fèi)者和餐館，歡迎提供這樣的加工食品，所述食品以可以 迅速成品提供給終端消費(fèi)者的形式，通常使用短暫的加熱或食品加工步驟 進(jìn)行準(zhǔn)備。例如，希望供應(yīng)炸薯?xiàng)l(french-fries)的供應(yīng)商(outlets)可 以具有購(gòu)買(mǎi)散包裝的冷凍蔬菜的便利，其可以通過(guò)用油炸技術(shù)或烤焙技術(shù) 進(jìn)行短暫時(shí)期的烹調(diào)而形成預(yù)知的和吸引人的形式。因此，在許多國(guó)家的市場(chǎng)上存在對(duì)于產(chǎn)品如油炸馬鈴薯?xiàng)l的主要需 求，所述油炸馬鈴薯?xiàng)l通過(guò)將馬鈴薯切成長(zhǎng)方形橫截面的片狀，將其油炸， 以產(chǎn)生美味可口的熱產(chǎn)品而生產(chǎn)。所述產(chǎn)品理想地?fù)碛芯哂兴纱嗤鈿さ奈?引人的有色外表和軟粉質(zhì)內(nèi)部。因此，對(duì)于冷凍的、部分預(yù)油炸的馬鈴薯 條(稱為半油炸馬鈴薯?xiàng)l)存在主要的市場(chǎng)，并且這種方法簡(jiǎn)化了商店的 存儲(chǔ)和存貨控制，同時(shí)保證批次之間的統(tǒng)一品質(zhì)。獲得在供應(yīng)商的時(shí)間和 延緩，并且避免從原料馬鈴薯加工油炸品中的另外相當(dāng)大的勞動(dòng)成本。生產(chǎn)10mm冷凍炸薯?xiàng)l的典型方法如下
(a) 首先將馬鈴薯清洗，并且然后有時(shí)對(duì)于不同產(chǎn)品運(yùn)行的品質(zhì)和大 小分級(jí)。
(b) 典型地用在高壓和約20(TC的高溫的蒸汽加工約14秒，將馬鈴薯 剝皮。
(c) 通常在水刀切割或類似的方法中，將馬鈴薯切成長(zhǎng)條，例如約10 mm邊的正方形橫截面。
(d) 將馬鈴薯?xiàng)l進(jìn)一步加工，以去除有缺陷的條和芽眼(eyes)，然后清洗。
(e) 將馬鈴薯?xiàng)l在熱水加工中燙漂(blanched),利用這一步驟減少所 述條表面的過(guò)量游離糖，并且使酶變性以失活。有時(shí)所述燙漂是兩個(gè)階段， 即約83。C持續(xù)數(shù)分鐘的高溫步驟，然后是典型地約73t:持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間的 低溫步驟。
(f) 實(shí)施干燥加工，以減少燙漂的條的含水量。當(dāng)干燥加工在約6(TC 時(shí)，典型地發(fā)生約12%的失重。
(g) 在約190。C的熱油中將馬鈴薯?xiàng)l的半油炸實(shí)施約50秒的適宜時(shí)間。
(h) 最后實(shí)施冷凍，以將所述馬鈴薯?xiàng)l冷凍到適合包裝、并且適合存 儲(chǔ)和分發(fā)的約-18"C的溫度。
按照上述生產(chǎn)的冷凍的馬鈴薯?xiàng)l典型地應(yīng)該適合在服務(wù)場(chǎng)所在約180 "C的適宜的油中完全油炸約3分鐘。應(yīng)該意識(shí)到，這樣的熱薯?xiàng)l需要在供 應(yīng)商處批次生產(chǎn)，但是油炸后的保存時(shí)間短，因此，需要制備更小的、更 頻繁批次的薯?xiàng)l，并且在許多情形中，由于它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上腐爛了，所以條 被丟棄。當(dāng)保存時(shí)，由于水分從產(chǎn)品內(nèi)部遷移到表面，這種熱薯?xiàng)l傾向于 逐漸變得綿軟。
除了可能通過(guò)經(jīng)濟(jì)的加工和可能改善消費(fèi)者的請(qǐng)求并且滿足終產(chǎn)品 的長(zhǎng)期存在的愿望之外，還早已經(jīng)意識(shí)到，淀粉食品諸如通過(guò)油炸烹調(diào)的 油炸品對(duì)烹調(diào)油的顯著吸收。充分理解對(duì)于具有相對(duì)高的脂肪水平的食品 存在不利的健康影響，并且至少對(duì)于炸薯?xiàng)l，充分確立的加工在終產(chǎn)品中 具有不可避免的高脂肪含量。除了目前食品加工的特征以外，將淀粉食品諸如馬鈴薯加工成產(chǎn)品如 炸薯?xiàng)l在延長(zhǎng)的期間里基本上保持為很少變化的工業(yè)。
廣泛地，本發(fā)明涉及設(shè)計(jì)淀粉基食品的不同加工方法，其為食品工業(yè) 中的方法、裝置和/或產(chǎn)品提供明顯的和有用的改變的潛能。
發(fā)明概述
本發(fā)明涉及食品產(chǎn)品、方法和裝置，其利用特別是淀粉基食品原料的 表面部分的加工，以允許改進(jìn)的表面細(xì)胞結(jié)構(gòu)的形成，在隨后的步驟中其 允許關(guān)于至少結(jié)構(gòu)和口感而形成吸引消費(fèi)者的特征，同時(shí)保留內(nèi)部部分基 本上不受影響；將所述食品原料用選擇的聲輻射加工選擇的時(shí)間階段，以 適合特別的應(yīng)用，并且從具有特別類型和食品材料等級(jí)的適當(dāng)實(shí)驗(yàn)中推出 優(yōu)選的或最佳條件。
本發(fā)明的實(shí)施方案目的是生產(chǎn)改進(jìn)的表面細(xì)胞結(jié)構(gòu)，其由富集的細(xì)胞 壁成分(果膠、半纖維素等)組成，與主要是水合淀粉的表面細(xì)胞結(jié)構(gòu)相 反。
本發(fā)明人已經(jīng)確定所選的超聲聲學(xué)輻射特別對(duì)于在任何熱處理發(fā)生 之前的食品加工階段的馬鈴薯產(chǎn)品是特別有效和方便的。因此，在一個(gè)方 面中，本發(fā)明包括加工基本上未加工的具有相對(duì)高的淀粉含量的植物組織 的食品單元的方法，所述方法包括在任何升高溫度的烹調(diào)步驟之前對(duì)所述 食品單元施加超聲能。
然而， 一些實(shí)施方案可以使所述產(chǎn)品在升高的溫度(例如，在高溫燙
漂的情形中)。
在一個(gè)方面中，本發(fā)明可以鑒定為加工具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的植物組織的食 品單元的方法，所述細(xì)胞結(jié)構(gòu)具有大量淀粉含量，所述方法包括將所述食 品單元安排在水性液體中，并且施加具有選擇的頻率、能量和時(shí)間特征的 聲能，以通過(guò)從所述細(xì)胞結(jié)構(gòu)去除成分并且建立果膠基的表面部分而改進(jìn) 所述食品單元表面部分的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，所述果膠基的表面部分圍繞核心部 分，并且適合作為高溫后續(xù)烹調(diào)過(guò)程中的屏障，所述改進(jìn)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)提供 建立和保持的相對(duì)低水分的表面部分，并且在后續(xù)烹調(diào)過(guò)程之后水分基本 上保留在核心部分。還可以選擇在接受聲能的情形中的產(chǎn)品的溫度，以提供優(yōu)選的結(jié)果。 在一種形式中，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明是一種加工具有大量淀粉含量的細(xì)胞結(jié)構(gòu) 的植物組織的食品單元的方法，其包括將所述食品單元安排在水性介質(zhì) (其可以是水或含有溶解的溶質(zhì)的水)中，并且施加具有選擇的頻率、能 量、溫度和時(shí)間特征的聲能，以通過(guò)刺激組織中的反應(yīng)而改進(jìn)所述食品單 元表面部分，這導(dǎo)致果膠脫甲基化作用、酚類化合物的聚合、蠟合成和淀 粉水解的一種或多種，并且促進(jìn)所述表面結(jié)構(gòu)上的細(xì)胞之間的內(nèi)聚。
備選地，本發(fā)明可以定義為包含在加工具有相對(duì)高的淀粉含量的植物 組織的基本上未加工的食品單元的方法中，所述方法包括，典型地在任何 升高溫度的烹調(diào)步驟之前，對(duì)所述食品單元施加超聲能，以促進(jìn)從所述食 品單元表面部分去除游離的糖、蛋白質(zhì)和淀粉，以及細(xì)胞壁聚合物的濃縮， 其形成作用為提供硬皮結(jié)構(gòu)增強(qiáng)的表面結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)增強(qiáng)可以允許油炸 加工的改進(jìn)。
本發(fā)明的另一種形式是其中所述水性液體是在5"C到12(TC范圍內(nèi)的
溫度的水浴。
本發(fā)明的實(shí)施方案可以用來(lái)生產(chǎn)形成炸薯?xiàng)l的馬鈴薯?xiàng)l，并且其中基 本上未加工的馬鈴薯?xiàng)l在適宜條件下經(jīng)受超聲加工。一組適宜的條件是施
加約100Hz到5MHz范圍的超聲能，例如通過(guò)具有在170kHz到5MHz范 圍的高頻成分和在100Hz到270kHz范圍的低頻成分。
在環(huán)境溫度或達(dá)到12(TC的升高的溫度下用超聲能加工產(chǎn)品10秒到 約30分鐘的數(shù)量級(jí)(order)通常是適合的，并且可以為用于特別的全面 加工的完整馬鈴薯或特別尺寸的馬鈴薯?xiàng)l和特別等級(jí)的馬鈴薯設(shè)計(jì)最佳 條件。
在另一個(gè)方面中，本發(fā)明自我闡述一種特定的加工裝置，其具有實(shí)施 本文所述的新方法的特征。
在另一個(gè)方面中，本發(fā)明是具有改進(jìn)的表面細(xì)胞結(jié)構(gòu)的淀粉基植物組 織的食品產(chǎn)品，所述食品產(chǎn)品是果膠基的，并且基本上沒(méi)有游離的糖、淀 粉和蛋白質(zhì)，并且具有通過(guò)以上文所述的任何形式的方法生產(chǎn)的食品單元 的性質(zhì)。
在食品加工如馬鈴薯?xiàng)l加工中，在一些方法中預(yù)備步驟是燙漂。淀粉構(gòu)成約80%的馬鈴薯固體物質(zhì)。淀粉是生化合成的，并且以位于細(xì)胞基質(zhì) 內(nèi)部的叫作小粒的單個(gè)小包存儲(chǔ)。在馬鈴薯的情形中，淀粉包括約1-3比
例的直鏈淀粉和支鏈淀粉。淀粉不溶于水，但是當(dāng)加熱到約65t:時(shí)，淀 粉小粒吸收水，并且開(kāi)始膨脹，引起細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和形狀的改變。因此，內(nèi) 部細(xì)胞結(jié)構(gòu)打開(kāi)，細(xì)胞分離發(fā)生，釋放截留的絕熱氣體，并且促進(jìn)毛細(xì)管 水運(yùn)輸。因此，通過(guò)淀粉凝膠化而形成內(nèi)部結(jié)構(gòu)。特別對(duì)于炸薯?xiàng)l，馬鈴 薯需要最佳燙漂，因?yàn)闋C漂過(guò)度或燙漂不夠會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。理想地生產(chǎn)高品 質(zhì)的粉狀內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
考慮到相對(duì)高溫短時(shí)燙漂(典型地約83°C)提供良好的粉性形成而 只是低糖瀝濾，應(yīng)該采用適當(dāng)?shù)姆桨浮８偷臏囟群透L(zhǎng)時(shí)間的燙漂(典 型地約73°C)提供更低的粉性形成但是更高的糖瀝濾。
對(duì)于產(chǎn)品如炸薯?xiàng)l，最終消費(fèi)者希望存在均勻的顏色形成或者呈現(xiàn)棕 色。觀察到，馬鈴薯加工釋放還原糖，但是如果對(duì)于在最終烹調(diào)中的適當(dāng) 的顏色形成，糖高于可以接受的水平，那么可能發(fā)生過(guò)多的棕色和實(shí)際上 不均勻的棕色，并且這是消費(fèi)者不能接受的。應(yīng)該指出，由于一些因素， 包括植物遺傳、生長(zhǎng)條件和儲(chǔ)存條件，馬鈴薯具有可變的糖濃度。燙漂瀝 濾這樣的糖，并且因此燙漂控制指示產(chǎn)品的品質(zhì)。
本發(fā)明的實(shí)施方案提議將所述新加工觀念與燙漂結(jié)合，特別是當(dāng)所述 食品是馬鈴薯時(shí)。 一種選擇是在剝皮并且將馬鈴薯切成條之后施加超聲 能。這種加工可以是在燙漂步驟之前的水性介質(zhì)中，但是其它實(shí)施方案包 括在燙漂過(guò)程中或者甚至在燙漂之后進(jìn)行超聲加工。
實(shí)施方案包括在馬鈴薯剝皮例如通過(guò)蒸汽剝皮過(guò)程中和/或在馬鈴薯 切片過(guò)程中進(jìn)行超聲能，以及備選地在預(yù)燙漂加工階段過(guò)程中引入超聲 能。超聲能可以在任意一個(gè)或多個(gè)的這些階段施加。
本發(fā)明人的研究，特別是關(guān)于炸薯?xiàng)l的研究，表明與常規(guī)加工相比， 利用本發(fā)明的實(shí)施方案存在實(shí)現(xiàn)下列各項(xiàng)中的一些或全部的潛能- 增強(qiáng)馬鈴薯產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能特性的產(chǎn)生； 在高溫和環(huán)境溫度，在烹調(diào)后產(chǎn)生更高的結(jié)構(gòu)松脆性穩(wěn)定性和
保存壽命的產(chǎn)品； 當(dāng)與常規(guī)加工的食品相比時(shí)，提供結(jié)構(gòu)增強(qiáng)，其可以改進(jìn)油炸條件，以提供更少的油吸收，而不破壞結(jié)構(gòu)；
提高馬鈴薯副產(chǎn)物(淀粉)的回收；
省略半油炸的能力，或者縮短用于這樣的加工的溫度和/或時(shí)
間；
使用備選的馬鈴薯種類包括具有更低的固體含量(<18.5%)的那
些的能力； 用提高的能量效率改善表面?zhèn)髻|(zhì)； 簡(jiǎn)化單一溫度的燙漂加工，并且減少總的燙漂時(shí)間； 改善低品質(zhì)馬鈴薯(例如，具有低膨壓(turgor)的那些)的結(jié)
構(gòu)品質(zhì)； 提高內(nèi)源糖的瀝濾；和
在最終重建和消費(fèi)之前分別減少半冷凍的和烹調(diào)熟的炸薯?xiàng)l的 損壞。
附圖簡(jiǎn)述
現(xiàn)在將參考附圖給出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的描述，其中

圖1圖示常規(guī)炸薯?xiàng)l生產(chǎn)方法的概括，對(duì)其施加額外的步驟以形成本 發(fā)明的實(shí)施方案；和
圖2示意性圖示用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方案的方法的裝置。
附圖詳述
圖1在左側(cè)圖示常規(guī)炸薯?xiàng)l生產(chǎn)方法，具有在右側(cè)顯示的按照本發(fā)明 的一個(gè)實(shí)施方案的改進(jìn)。
可以使用各種馬鈴薯。 一些可以儲(chǔ)存數(shù)月，但是一些可能需要在幾周 內(nèi)使用。在儲(chǔ)存過(guò)程中發(fā)生糖的積累。通常，步驟為
(i) 將馬鈴薯在14。C調(diào)理(conditioning) 48小時(shí)；
(ii) 清洗、按大小分類并且分等級(jí)；
(iii) 在204°C和16 bar蒸汽剝皮約14秒；
(iv) 水刀切成7-15mm橫向尺度的條；
(v) 燙漂，在82-85。C持續(xù)2-6分鐘，或在70-75'C持續(xù)5-14分鐘；(vi) 在50-75X:干燥，以獲得2-17%的重量損失，達(dá)到30%的相對(duì) 固體水平；
(vii) 敲打(battering)(任選步驟)
(viii) 在175-190。C在油中半油炸30-72秒;和
(ix) 快速冷凍到-18。C，在這一溫度儲(chǔ)存。
另一個(gè)常規(guī)的任選步驟是，在燙漂之后，進(jìn)行浸泡步驟，典型地通過(guò) 將馬鈴薯?xiàng)l浸沒(méi)在右旋糖的稀釋溶液中，以將馬鈴薯?xiàng)l用糖調(diào)和地包被， 從而獲得均勻的顏色，并且在烹調(diào)后，浸沒(méi)在多價(jià)螯合劑溶液中，以防止 變黑和脫色。
對(duì)于第一個(gè)實(shí)施方案，在水刀切割后，所述條的超聲加工使用100Hz 到5MHz范圍的混合頻率在4t:-70。C施行1-25分鐘，所述馬鈴薯?xiàng)l在水 中或在另一種介質(zhì)中。
對(duì)于第二個(gè)實(shí)施方案，在備選方案中或另外，所述超聲加工是使用 100Hz到5MHz范圍的混合頻率在65-95。C的燙漂步驟中持續(xù)5秒到30 分鐘。
對(duì)于第三個(gè)實(shí)施方案，在干燥步驟后另外施加一個(gè)任選的進(jìn)一步的步 驟，艮口，在120-350。C輻射和/或微波加熱20秒到4分鐘，以增強(qiáng)干燥、 表面固定和硬皮形成。
圖2示意性圖示在總的炸薯?xiàng)l生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)步驟的本發(fā)明的一 個(gè)實(shí)施方案，其中切割馬鈴薯?xiàng)l或片20通過(guò)在容器24中的含有水作為傳 遞介質(zhì)的容器22而前進(jìn)。超聲轉(zhuǎn)換器26和28分別安排在臨近容器24的 底部和側(cè)面，并且由適當(dāng)?shù)某曉?0A和30B驅(qū)動(dòng)。
在一個(gè)實(shí)施方案中的操作條件包括在100Hz到5MHz范圍的頻率驅(qū) 動(dòng)一個(gè)轉(zhuǎn)換器，并且另一個(gè)轉(zhuǎn)換器在高于170kHz的更高的頻率驅(qū)動(dòng)。0.01 到1000瓦/cr^范圍的功率強(qiáng)度由用于所述食品的在4-65T:范圍(增加范 圍至如上文更高的溫度)的加工溫度和在1到30分鐘范圍的時(shí)間指示。 當(dāng)在預(yù)燙漂步驟時(shí)，對(duì)于具有正方形橫截面形狀的10 mm邊長(zhǎng)的馬鈴薯 條的適合的特定加工如下
將轉(zhuǎn)換器28在16.7瓦/升的功率，在1 MHz驅(qū)動(dòng)10分鐘的時(shí)間； 將轉(zhuǎn)換器26在53.3瓦/升的功率，在40 kHz驅(qū)動(dòng)10分鐘的時(shí)間； 水溫55。C。然而，可以優(yōu)選地使轉(zhuǎn)換器在約25瓦/升的功率在400KHz驅(qū)動(dòng)。 圖1的方法舉例說(shuō)明在燙漂之前和/或燙漂過(guò)程中施加的超聲處理， 但是所述處理還可以在燙漂之后進(jìn)行。這種處理可以在一個(gè)或多個(gè)這些步驟應(yīng)用。然而，還可以考慮在清洗過(guò)程中施加超聲能量，以增強(qiáng)從馬鈴薯表面 的去除外來(lái)物質(zhì)，并且通過(guò)選擇的超聲處理，還可以增強(qiáng)蒸汽剝皮，具有 提高加工速度并且減小通過(guò)表面除皮的潛在的熱損傷和物質(zhì)損失的可能 性。在切割步驟中，超聲激發(fā)還可以用來(lái)促進(jìn)清潔器切割，具有更少的多 孔切割條表面和所述方法的增加的產(chǎn)量。為了促進(jìn)本發(fā)明可能的解釋和理解，現(xiàn)在將基于這一解釋不作為有約 束力的解釋呈現(xiàn)也不作為完整的呈現(xiàn)的基礎(chǔ)，做出一些理論的公開(kāi)。提出 的是，超聲激勵(lì)具有表面作用，包括將淀粉、糖和蛋白質(zhì)從表面去除，以 留下基本上由果膠和改變的表面細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成的層。據(jù)信，結(jié)果是影響作 為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞壁，并且影響細(xì)胞壁成分之間的反應(yīng)，以及改變它們的 結(jié)構(gòu)構(gòu)造。特別地，據(jù)信，獲得強(qiáng)的、強(qiáng)化的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，并且在細(xì)胞壁 中的蛋白質(zhì)和酚類化合物之間可能存在羥基自由基驅(qū)動(dòng)的反應(yīng)的引發(fā)。特 別認(rèn)為這種結(jié)構(gòu)是根據(jù)使用超聲頻率混合物的具體實(shí)施方案得出的。對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，在升高溫度的燙漂加工過(guò)程中可以引入 進(jìn)一步的超聲處理。寬范圍的處理時(shí)間是可能的，即1到30分鐘，并且 寬范圍的頻率是可能的，即100Hz到5MHz。通常，工業(yè)規(guī)模的炸薯?xiàng)l生 產(chǎn)需要兩步在不同條件下的燙漂，而本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案提議在80-95 'C持續(xù)1到30分鐘的單步燙漂，其中以20kHz到lMHz范圍內(nèi)頻率的條 件施加超聲能。為了減少整個(gè)表面裂開(kāi)并且因此形成大孔的危險(xiǎn)，避免在馬鈴薯?xiàng)l內(nèi) 內(nèi)部水蒸汽的過(guò)量生產(chǎn)速率的加工條件是理想的。實(shí)施方案可以包括在干 燥步驟之后馬鈴薯片的紅外或微波烤焙或其組合的新步驟，典型地在 121-320。C范圍的溫度持續(xù)約20秒到4分鐘的時(shí)間。據(jù)信這增強(qiáng)燙漂的馬 鈴薯?xiàng)l的表面的固定。實(shí)施方案可以對(duì)于常規(guī)步驟賦予其有利的改變，所述常規(guī)步驟是在冷凍加工之前敲打或用油噴和半油炸。當(dāng)處理加工高糖馬鈴薯的挑戰(zhàn)時(shí)，本發(fā)明的實(shí)施方案可以是特別有益 的。馬鈴薯中高糖的存在可以導(dǎo)致在最終的炸薯?xiàng)l中不可接受的顏色變 黑，除非存在適當(dāng)?shù)募庸ぁ?duì)于高糖馬鈴薯，可以有必要引入迅速的瀝濾 加工，以去除充分的糖，從而獲得理想的最終產(chǎn)品，例如，通過(guò)延長(zhǎng)較低 溫度的燙漂步驟進(jìn)行加工。這可以實(shí)現(xiàn)過(guò)多的糖的去除，但是可能具有因 此帶來(lái)的不理想的其它特征包括味道和結(jié)構(gòu)的破壞。本發(fā)明的實(shí)施方案包括在燙漂步驟過(guò)程中以促進(jìn)糖以充分快的速率 去除而獲得理想的低糖濃度的方式施加超聲能。認(rèn)為超聲能可以增加來(lái)自 表面和表面下馬鈴薯層的糖/多糖的傳質(zhì)，同時(shí)允許燙漂保持為簡(jiǎn)單和優(yōu) 選地單步過(guò)程，具有附帶的經(jīng)濟(jì)優(yōu)點(diǎn)并且在所得到的馬鈴薯?xiàng)l中獲得理想 的品質(zhì)。更具體地，另外可以應(yīng)用更高的燙漂溫度，以致瀝濾可以隨著理 想的結(jié)構(gòu)形成和酶的失活而發(fā)生。通常，本發(fā)明的實(shí)施方案為植物操作者提供在選擇的加工步驟調(diào)節(jié)超 聲能輸入的前景，以調(diào)節(jié)更寬范圍的馬鈴薯品質(zhì)和種類，從而滿足消費(fèi)者 規(guī)格的需要，特別是在準(zhǔn)備用于最終地點(diǎn)油炸的冷凍炸薯?xiàng)l中?，F(xiàn)在將給出本發(fā)明的實(shí)施方案的加工條件的實(shí)施例。實(shí)細(xì)/將Russet Burbank種類的原料馬鈴薯清洗、剝皮并且切成具有10 mm 寬的正方形橫截面形狀的條。將所述條浸沒(méi)在25t:的水浴中，并且在使 用分別在40kHz和1MHz操作的轉(zhuǎn)換器的超聲場(chǎng)中經(jīng)受2分鐘。然后，將所述條在兩步過(guò)程中燙漂，包括在82.5。C處理4分鐘和在 70。C處理IO分鐘。然后，將所述條在65。C和40%相對(duì)濕度的條件中進(jìn)行常規(guī)干燥，以 獲得10-12%的重量損失。隨后，將干燥的條在190。C半油炸50秒，而后在-18T冷凍。重復(fù)實(shí)施例1的方法，不同之處在于將超聲處理修改成12分鐘。實(shí)蕭3重復(fù)實(shí)施例1的方法，不同之處在于將超聲處理修改成6分鐘，并且將水浴溫度增加到4(TC。 實(shí)纖"重復(fù)實(shí)施例1的方法，不同之處在于在55。C水浴情況下將超聲處理 延長(zhǎng)到IO分鐘。重復(fù)實(shí)施例1的方法，不同之處在于在6(TC水浴情況下將超聲處理 延長(zhǎng)到20分鐘。實(shí)蕭6重復(fù)實(shí)施例l的方法，不同之處在于將超聲處理延長(zhǎng)11分鐘，并且 在65'C水浴處理。重復(fù)實(shí)施例1的方法，但是不同在于，通過(guò)分別在40kHz和380kHz 操作轉(zhuǎn)換器進(jìn)行超聲。此外，將超聲處理延長(zhǎng)9分鐘，并且在75"C水浴。重復(fù)實(shí)施例7的方法，不同之處在于將超聲處理施加11分鐘，并且 在55"C的溫度水浴。實(shí)嚴(yán)辨重復(fù)實(shí)施例8的方法，不同之處在于將水浴溫度增加到65°C。 實(shí)嚴(yán)賄川重復(fù)實(shí)施例3的方法，不同之處在于超聲僅來(lái)自在40kHz操作的轉(zhuǎn)換器。在本實(shí)施例的改變中，重復(fù)所述方法，不同之處在于只使用高溫短時(shí)間的燙漂，即在82.5"C燙漂4分鐘。實(shí)/ 重復(fù)實(shí)施例10的方法，不同之處在于，在這一情形中，超聲處理來(lái) 自在lMHz操作的單一轉(zhuǎn)換器。重復(fù)實(shí)施例3的方法，但是不同之處在于，所述轉(zhuǎn)換器分別在40kHz 和270kHz操作。重復(fù)實(shí)施例9的方法，但是不同之處在于，水浴溫度是在6(TC。實(shí)嚴(yán),重復(fù)實(shí)施例13的方法，不同之處在于，處理時(shí)間減少到ll分鐘，并 且將轉(zhuǎn)換器替換為分別在80kHz和380kHz操作。結(jié)果綜述當(dāng)與來(lái)自常規(guī)方法的產(chǎn)品比較時(shí)，通過(guò)上文提及的所有實(shí)施例生產(chǎn)的炸薯?xiàng)l的評(píng)估表現(xiàn)出有用的差別，并且表明通過(guò)如上文示例的各種加工條 件可以獲得有用的終產(chǎn)品。優(yōu)選條件的選擇將取決于許多因素，包括設(shè)備問(wèn)題(equipment issues) 和選擇的馬鈴薯的種類，馬鈴薯?xiàng)l的尺寸以及在超聲加工中施加的功率。 在上述實(shí)施例中所用的功率與加工浴的體積有關(guān)，并且根據(jù)上文所述的實(shí) 施方案，即，對(duì)于在lMHz的轉(zhuǎn)換器為16.7瓦/升，對(duì)于在40kHz的轉(zhuǎn)換 器為53.3瓦/升。例如，使用380kHz或270kHz，功率分別為53.3瓦/升和 53.3瓦/升。由于己經(jīng)證明所述方法在一定的功率頻率范圍是有效的，所 以這些功率可以變化。使用標(biāo)準(zhǔn)方法，分析所有加工的樣品的脂肪和水分組成。在最終干燥之后立即使用LRX Plus 5kN型Lloyd結(jié)構(gòu)測(cè)量裝置(Texture measurement apparatus Model LRX Plus 5kN)確定馬鈴薯?xiàng)l的結(jié)構(gòu)。所述裝置配有5-刃Kramer剪切室。將樣本橫向壓縮，以獲得力和形變數(shù)據(jù)。所述裝置還與高靈敏性擴(kuò)音器連接，以獲得聲學(xué)測(cè)量，其中聲音通過(guò) 在選擇頻帶的快速傅里葉變換而斷裂成頻帶，以獲得松脆性和脆性 (rispiness and cmnchiness)的測(cè)量。代表性樣品的感官特征也由經(jīng)過(guò)訓(xùn) 練的小組成員使用定量描述性分析技術(shù)進(jìn)行評(píng)估。小組成員將樣品描述成 不同的器官感覺(jué)特征，例如顏色和其均勻性，松脆性，脆性，韌性，油性， 滋味和香味。在儀器結(jié)構(gòu)分析和感官描述結(jié)果之間的相關(guān)性是高的。 使用傅里葉變換紅外(FTIR)光譜儀確定所述片表面的聚合物組成。 上述分析在代表性樣品上進(jìn)行，與常規(guī)加工的相同種類和大小的片進(jìn) 行比較，并且結(jié)果的總結(jié)在下文中描述。存"^當(dāng)通過(guò)聲學(xué)和正規(guī)感官檢測(cè)時(shí)，實(shí)施例4中所述的方法的結(jié)果導(dǎo)致脆 性和松脆性增加55%。 FTIR分析結(jié)果表明高細(xì)胞壁果膠水平，低殘留蛋 白質(zhì)并且?guī)缀鯖](méi)有表面淀粉和糖。相反，常規(guī)制備的炸薯?xiàng)l和馬鈴薯?xiàng)l的 表面聚合物組成表現(xiàn)出低果膠水平，中等殘留的蛋白質(zhì)以及中等的淀粉和 糖。糨5按照實(shí)施例9生產(chǎn)的炸薯?xiàng)l在聲學(xué)檢測(cè)中表現(xiàn)出脆性和松脆性增加 50%，和在感官檢測(cè)中脆性和松脆性增加45%。 FTIR分析表明高的細(xì)胞 壁果膠水平，低殘留蛋白質(zhì)并且?guī)缀鯖](méi)有表面淀粉和糖。當(dāng)與常規(guī)產(chǎn)品相比時(shí)，如通過(guò)聲學(xué)和感官所檢測(cè)，通過(guò)實(shí)施例10所 述的方法生產(chǎn)的炸薯?xiàng)l導(dǎo)致脆性和松脆性增加35%，并且導(dǎo)致中等果膠水 平，更低的殘留蛋白質(zhì)并且?guī)缀鯖](méi)有表面淀粉和糖。
權(quán)利要求
1.一種加工具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的植物組織的食品單元的方法，所述細(xì)胞結(jié)構(gòu)具有大量淀粉含量，所述方法包括將食品單元安排在水性液體中，并且施加具有選擇的頻率、能量和時(shí)間特征的聲能，以通過(guò)從所述細(xì)胞結(jié)構(gòu)去除成分并且建立果膠基的表面部分而改進(jìn)所述食品單元表面部分的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，所述果膠基的表面部分圍繞核心部分，并且適合作為高溫后續(xù)烹調(diào)過(guò)程中的屏障，所述改進(jìn)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)提供建立和保持的相對(duì)低水分的表面部分，并且在后續(xù)烹調(diào)過(guò)程之后水分基本上保留在所述核心部分。
2. —種加工具有相對(duì)高淀粉含量的植物組織的基本上未加工的食品單元的方法，所述方法包括在任何升高溫度的烹調(diào)步驟之前對(duì)所述食品單 元施加超聲能。
3. —種加工具有相對(duì)高淀粉含量的植物組織的基本上未加工的食品 單元的方法，所述方法包括，在任何升高溫度的烹調(diào)步驟之前，對(duì)所述食 品單元施加超聲能，以促進(jìn)從所述食品單元表面部分去除游離的糖、蛋白 質(zhì)和淀粉，并且形成可以在高溫烹調(diào)過(guò)程中作為屏障起作用的結(jié)構(gòu)，并且 幫助將水分子保留在每一食品單元的核心部分中。
4. 一種加工具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的植物組織的食品單元的方法，所述細(xì)胞 結(jié)構(gòu)具有大量淀粉含量，所述方法包括將所述食品單元安排在加工環(huán)境 中，并且施加具有選擇的頻率、能量和時(shí)間特征的聲能，以改進(jìn)所述食品 單元的表面部分。
5. 如權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法，其中選擇所述聲能，以 引起在所述食品單元的表面部分中的反應(yīng)，所述反應(yīng)包括果膠脫甲基化作 用、酚類化合物的聚合、蠟合成和淀粉水解的一種或多種，并且促進(jìn)所述 表面結(jié)構(gòu)上的細(xì)胞之間的內(nèi)聚。
6. 如前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)中所述的方法，其中所述食品單元浸沒(méi) 在水性浴中，對(duì)于所述水性浴應(yīng)用具有在100Hz到5MHz的10秒到30 分鐘范圍內(nèi)施加的聲能的超聲轉(zhuǎn)換器排列。
7. 如前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)中所述的方法，其中所述水性浴是在5r到95t:范圍內(nèi)的溫度的含有水或具有溶解的溶質(zhì)的水的水浴。
8. 如前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)中所述的方法，其中所施加的聲能是以約400kHz的頻率施加的并且還以約40kHz施加的超聲能形式。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中將所述超聲能施加約IO分鐘。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的方法，其中所述約400KHz的超聲能是 以約25瓦/升的功率施加的，并且所述約40kHz的超聲能是以約15瓦/升 的功率施加的。
11. 如前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)中所述的方法，其中在施加聲能之后， 在約65t:到95。C的溫度在水性環(huán)境中將燙漂步驟進(jìn)行1到30分鐘范圍內(nèi) 的時(shí)間，并且在所述燙漂步驟后進(jìn)行半油炸(par-frying)步驟，然后是冷凍 步驟。
12. —種用于隨后從冷凍儲(chǔ)存狀態(tài)進(jìn)行油炸生產(chǎn)馬鈴薯單元的方法， 所述方法包括在水性浴中安排未加工狀態(tài)的馬鈴薯單元； 將聲能施加適當(dāng)?shù)臅r(shí)期；在施加聲能步驟之前、之中或之后，將馬鈴薯單元燙漂； 將所述馬鈴薯單元半油炸，以生產(chǎn)部分烹調(diào)的馬鈴薯單元；和 冷凍所述馬鈴薯單元。
13. —種用于隨后從冷凍儲(chǔ)存狀態(tài)進(jìn)行油炸生產(chǎn)馬鈴薯單元的方法， 所述方法包括在水性浴中安排未加工狀態(tài)的馬鈴薯單元；將聲能施加適當(dāng)?shù)臅r(shí)期，并且具有一定的能量水平和頻率特征，以實(shí) 現(xiàn)去除游離的糖、淀粉和蛋白質(zhì)，并且圍繞含有相對(duì)高含水量的核形成屏 障樣表面部分；在施加聲能步驟之前、之中或之后，將所述馬鈴薯單元燙漂； 將所述馬鈴薯單元半油炸，以生產(chǎn)部分烹調(diào)的馬鈴薯單元；和 冷凍所述馬鈴薯單元；所述方法是這樣的，以致所述馬鈴薯單元適合從冷凍的狀態(tài)進(jìn)行最后 油炸或者烤箱加熱，并且對(duì)于最終烹調(diào)，存在適合形成對(duì)于從所述核逸出 的水分是相對(duì)抗性的松脆表面層的屏障樣表面部分。
14. 如權(quán)利要求12或13所述的方法，其中將所述聲能施加約10分鐘。
15. 如權(quán)利要求12到14的任一項(xiàng)中所述的方法，其中在約400KHz 的所述超聲能是以約25瓦/升的功率施加的，并且在約40kHz的所述轉(zhuǎn)換 器能量是以約50瓦/升的功率施加的。
16. 如權(quán)利要求14或權(quán)利要求15中所述的方法，其中所述水性浴是 在25X:到75'C范圍內(nèi)的溫度。
17. 如權(quán)利要求12到16的任一項(xiàng)中所述的方法，并且其中在所述聲 能的施加之后，在水性環(huán)境中在約65"C到約95"C的溫度將所述燙漂步驟 進(jìn)行約1分鐘到約30分鐘范圍內(nèi)的時(shí)間，并且所述半油炸步驟在100-220 "C進(jìn)行約15秒到約4分鐘。
18. —種食品產(chǎn)品，所述食品產(chǎn)品是通過(guò)如前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)中 限定的方法生產(chǎn)的。
19. 具有改進(jìn)的表面細(xì)胞結(jié)構(gòu)的淀粉基植物組織的食品產(chǎn)品，所述食 品產(chǎn)品是果膠基的并且基本上沒(méi)有食品單元屬性的游離的糖、淀粉和蛋白 質(zhì)，并且通過(guò)權(quán)利要求1到17中任一項(xiàng)限定的方法生產(chǎn)。
20. —種對(duì)具有大量淀粉含量的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的植物組織的食品單元施 加聲能而提供加工環(huán)境的裝置，所述裝置具有用于以控制特征施加聲能的 設(shè)備，并且所述裝置適用于按照在本文中限定的方法以其任何一種形式加 工食品單元。
21. 如權(quán)利要求19中所述的裝置，并且所述裝置包括用于馬鈴薯?xiàng)l 的加工容器，其中所述加工容器適合提供用于馬鈴薯?xiàng)l的水性浴并且提供 在約25X:到約75。C范圍內(nèi)的水溫，并且具有提供用于影響所述馬鈴薯?xiàng)l 的超聲場(chǎng)的設(shè)備。
22. 如權(quán)利要求20中所述的裝置，其中用于產(chǎn)生所述超聲場(chǎng)的設(shè)備包 括用于提供在各自不同頻率的場(chǎng)的各自轉(zhuǎn)換器。
23. 如權(quán)利要求21中所述的裝置，其中所述轉(zhuǎn)換器促使提供分別在 約40kHz和400kHz的頻率的超聲，并且提供分別為約50瓦/升和25瓦/ 升的超聲場(chǎng)。
24. 如權(quán)利要求22中所述的裝置，其中所述裝置具有控制所述馬鈴薯?xiàng)l和所述加工容器的停留時(shí)間約為10分鐘的設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明提供加工具有大量淀粉含量的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的植物組織的食品單元的方法，其包括將食品單元安排在水性液體中，并且施加具有選擇的頻率、能量和時(shí)間特征的聲能，以通過(guò)去除來(lái)自細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組分并且建立果膠基的表面部分而改進(jìn)所述食品單元表面部分的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，所述果膠基的表面部分圍繞核心部分，并且適合作為高溫后續(xù)烹調(diào)過(guò)程中的屏障，所述改進(jìn)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)提供建立和保持的相對(duì)低水分的表面部分，并且在后續(xù)烹調(diào)過(guò)程之后水分基本上保留在核心部分。
文檔編號(hào)A23L1/025GK101272699SQ200680035119
公開(kāi)日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2006年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月23日
發(fā)明者弗蘭卡·庫(kù)魯利, 普拉尤斯·素旺丘瓦科恩, 雷蒙德·弗蘭克·莫森, 馬里奧·克林格 申請(qǐng)人:辛普勞澳大利亞有限公司