蒸烤箱炸制速率提升及品质改善研究

蒸烤箱炸制速率提升及品质改善研究

裴竹青

樱花卫厨 (中国 )股份有限公司

摘要：文中选取了某蒸烤箱为主要研究对象，以薯条为典型的热油炸食品原料，并探讨提高蒸焙烧炉油炸制速度和质量。研究结果证实，与现有空气炸锅模型比较，优化设计的蒸锅式蒸焙烧炉能够改善百分之四十的烧制速度，增加百分之十二的脱汁速度，并获得更良好的色泽均匀性，从而获得和传统空气炸锅一样的烧透速度和功效，而且不需中途转动锅。通过另一种模型的优化设计，除增加烧透速度和提高色泽均匀度之外，湿炸薯条在蒸煮炉中产生的过氧化值将大幅减少约百分之三十，从而更卫生、更安全，是快速健康烹饪的解决方案。

关键词：蒸烤箱；炸制速率；实验方法；品质改善

引言：目前市场上只有单功能空气炸锅，已无法适应国际市场上对多功能产品的要求。而随着家用电器智能化、集成化进程的加速，对融合了传统烹调方法的家用电器要求也愈来愈大。初步测试结果表明，与专用的空气炸锅在同一条件下(空气炸锅，温度一百八十℃，无须预热，时间为十三分钟，中间不转)相比下，在某蒸烤箱中新增“空气炸”功能。烘烤功能具有烤制效果不好、出汁速度过慢、色泽均匀性不好等问题。本研究通过对蒸焙烧炉"空气炸功能"的分析以及前期保湿和油炸的研究，旨在提高"空气炸功能"的炸制速度，从而提高其烧制质量。

1. 实验方法

不同烹饪方式对产品的质量(包括营养成分)的影响很大。油炸是一种古老的快餐加工方式，广泛用作居家和企业料理，煎炸食物以其外表美观、外酥内嫩而广受欢迎。煎炸过程中容易产生有害物质，亟需更安全的烹饪方式。空气煎炸是指以热空气代替燃油作传热介质的新式烹饪方式，炸透不使用或尽量少用油，以降低食物的油脂产量，并保持营养成分平衡，使食物更好吃，不健康的食材更少。据研究发现，炸薯条的空气吸油量明显低于传统油炸。传统油炸薯条的吸油量比空气油炸高约 14.8%。由于空气的传热系数低于油的传热系数，空气油炸比油炸更慢地改变食物的温度、水分和颜色，并保留营养。也有人士经过研究炸薯条在空气炸透与煎炸过程中的色泽转变，发现与空气炸透比较，薯条的色泽更加深，这很可能是由于煎炸过程中的美拉德反应。不过，空气炸薯条的坚固性比油炸薯条高，这可能是因为气炸减少了薯条中淀粉糊化的量^[1]。炸猪里脊肉中只含有醛类和醇类、芳香物质，而油炸的样品中含有大量的吡嗪风味成分，这主要是由严重的里脊肉引起的美拉德反应引起的。因此，本文对蒸烤箱炸制速率提升及品质改善的研究意义重大。

1. 设备与原料

某蒸烤箱以下简称为(“蒸烤箱”)，腔体大小为三十升，其主要构造为底部内置蒸汽板产生水蒸气，下部装有加热管和循环风机。除了普通蒸煮和单烤，功能上和空气煎炸功能，原料：现成薯条，每份200g±2g，规格相同。薯条购自超市，尽量保持每片长度一致，横截面边长≥7mm，-20℃冷冻保存。

2. 工艺优化

根据某蒸焙烧炉“空气炸功能”的前期试验出汁速度慢、颜色均衡性差、口味较差等问题，本文主要以出汁速率、颜色均衡性差和口味为主要技术指标，以获得较好的烧透质量指标，并通过检测水温(从一百八十℃到二百℃)，时间(预热后插入而不是直接不预热，增加烹饪时间)，模式(从简单的油炸到润湿)，烹饪室的大小(添加烹饪容器确定有效烹饪体积减少)对产品质量的影响实验设计如表1所示。为避免手动控制的差异，在炸薯条的过程中，空气炸锅和蒸烤箱在炸制过程中不得移动翻转。

表1 工艺优化方案

3. 结构优化

根据以往腔体变化的实验研究，导风板对改变风向有很大影响，从而影响食品质量。改变了原有蒸炉设计的内部风向和温度分布，去掉挡烟板后，去掉挡烟板后的风分布更加均匀，提高了产品的油炸均匀度。

（四）测试方法

烹饪过程结束后，抽取二个平行的成分取样并进行平行检验，以检查实验结果的一致性。脱汁速度的具体工作方法是在检炸前薯条的称量,计算方法是重量差/炸前称量。

2. 实验结果

（一）工艺优化对烘焙品质的影响

通过提高温度、增加时间、调节模式、改善蒸熟腔尺寸来改善在蒸炉中的煎炸效率，并实现了在不同工艺优化条件下炸薯条的出汁速度对比，以及在各种工艺优化条件下炸薯条的煎炸效果对比，和感官结果估计如表二所给出。调查结果显示，在一百八十℃温度和预热时间约十三分的条件下，在空气炸锅模式下薯条的出汁量大约为百分之四十三点四三，明显小于在一百八十℃温度没有加热时间的空气炸锅。不到十三分，且色泽均匀性也较差，说明蒸汽烤箱的空气炸制速度不仅慢，而且炸制效果不如专用空气炸锅。

表2 不同工艺优化条件下炸制薯条感官评价结果

1. 温度对油炸质量的影响

在二百℃加热后十三分钟的条件下，蒸汽烤箱的空气煎炸模式显著提高了薯条的煎炸速率,榨汁速度也增加了百分之五十二点一二。通过感官评定后,炸薯条的染色效果需要改善,并因色泽的均匀性变差。

2. 时间对烘焙质量的影响

在一百八十℃+13分钟加热前提下，在蒸锅气炸模式下薯条的煎炸速率显著降低，榨汁速率则增加了百分之五十三点七八。感官评价，薯条的整体外观为金黄色，虽然上色效果有所改善，但色泽一致度变差，烤盘周围色泽变暗，且烤焦现象更严重。表面易碎，但内部干燥。

3. 模式对油炸质量的影响

在二百℃的湿烤条件下，平均加热时间为十三分钟，湿烤模式下蒸汽焙烧炉的平均出汁率为百分之四十七点一三，与竞争品脱的出汁率比较。与初始的工艺条件比较，出汁率增多，炸透的速度也提高，整体效果最接近于竞品。但经感官的判断，薯条整个表面都变成了金色，虽然上色效果有所改善，但色泽一致性还是不好，烤盘周围色泽变深，烧焦迹象更突出，且表层较易碎，而且里面也是比较潮湿的。

4. 腔体大小对油炸质量的影响

在180℃空气炸制和预热13分钟的条件下，加上蒸锅配件减少可用烹饪空间，薯条出汁率仅为21.68%，远低于原方法（空气炸制） 180°C，预热至180°C）13分钟后，油炸速度降低，薯条表面颜色没有变化，说明在初始条件下，空腔大小无法改变。分析的原因是热空气分布在腔内，而中心是冷空气。

因此，随着温度升高，产品的油炸效率提高，但颜色均匀性变差。随着时间的增加，产品的油炸效率降低，颜色均匀性变差。调整模式提高了产品的油炸效率，但颜色的不均匀性还有很多不足之处。当空腔容积减小时，油炸效果变差。由于上述工艺优化，无法有效改善炸薯条的颜色均匀性，交互评价后四因素颜色均匀性也难以改善，因此需要进行结构优化和更多研究。

（二）结构优化及优化后模式对炸制品质的影响

1.结构优化对油炸质量的影响

通过优化设计（去掉导风板）提高蒸锅的油炸效果，炸后的薯条榨汁速度对比，效果图和感官评价结果如图1所示。蒸锅与空气炸锅的工艺条件相同（无预热，空气炸模式，温度180℃，时间13分钟），去掉空气挡板，薯条出汁率为48.05%，略高于竞品，提示油炸速度较快。根据感官评价，薯条一般呈金黄色，色泽效果好，均匀度好，外皮脆，内软糯，达到与竞品相同的效果。

图1 结构优化薯条炸制效果图

2. 结构优化模式对烘烤品质的影响

湿炸模式下，蒸锅与空气炸锅处于相同的工艺条件下（不预热，温度180℃，时间13分钟），中间不翻身，出汁速度接近原状态，时间减少了近 40%，油炸质量提高了。感官评价，炸薯条上色效果好，均匀度好，整体色泽金黄，外皮酥脆，内里软糯，口感多层次。经检测过氧化值，保湿煎炸过氧化值为0.093g/100g，比空气炸锅的0.132g/100g低30%，更有营养健康，符合研究Sansano M的结果。

和普通空气炸锅以一样的萃取率和色泽均匀度煎炸更健康的炸薯条，同时考虑到使用安全性，为避免无挡板用户烫伤表三优化结构油炸薯条的感官评定结果编号一编号二编号七编号八，外表皮较酥，色泽一致性好^[2]。部分外皮湿润，内部柔糯。通过比较炸透条的营养与保健作用(以过氧化值g/100g计算)，可增加栅栏内一定的活动空间。

表3 结构优化薯条炸制感官评价结果

图4 结构优化薯条炸制营养健康特性对比（以过氧化值含量g/100 g计算）

3. 蒸烤箱品质改善的措施

1. 增加热风机转速

提高热风机速度也会提高内腔空气运动的急湍动能，这对空气间的热导率是十分有益的。在优化之前蒸汽锅炉的风扇加热器速度是3000rpm，现在可以分别对3250rpm、3500rpm、3750rpm和4000rpm进行数值模拟。随着加热风扇速度的提高，温度控制的标准偏差逐步降低，内腔平均温度不变。因此，提高热风扇的转速是改善温度分布均匀性的有效措施，而腔体内部温度均匀可以有效改善蒸烤箱的品质。

2. 充分利用高精准温度传感器

利用高精确温度传感器，它可以随时随地了解气候状况，FPAAreotech匀温技术，将烤温范围全面覆盖而不偏火，智能PID算法，智能调节温度控制也更有效。一百二十五℃高温蒸煮，不易熟透的东西就可以很容易蒸透。

结论：通过文章分析得知，同时可以求助于微生物摇床设备为产品添加振动配件，调整风扇转速和位置，从热力学角度分析产品的气流形态，提高温度场的均匀性。同时，与传统的炸薯条相比，也有一定的区别，因为这种烹调得到的油炸产品更容易烘烤。有必要研究炸薯条的质量，不能只在蒸锅中实现传统的炸薯条，油炸效果更健康、更安全。

参考文献：

1. 王勇,李阿敏,陈东坡.不同烹饪方式对食物营养素的影响研究[J].家电科技. 2020(06)：45-48.

2. 于资江,王志坤,张应新,魏熙民,闫俊彤.便携式无烟烧烤箱的设计研究[J]. 河北农机.2017(06)：90-93.