本发明涉及一种超声波协同改善切割调理果蔬微波辅助真空油炸效率的方法，属于果蔬脆片加工技术领域。
背景技术：
真空油炸是在二十世纪六十年代末和七十年代初发展起来的一项食品加工技术，其可以生产油含量较低的水果和蔬菜脆片以及能够产生所需的质地和风味特点，近年来得到广泛的研究。真空油炸是指在远低于大气压条件下（一般在6.65 kPa左右）将果蔬脱水油炸的过程。由于真空油炸是在负压条件下进行的，因此可以降低油炸过程中物料中水分的沸点，从而产生出比普通油炸更好的感官和营养品质的干制品，这种相对缺氧的条件下进行食品加工，可以减少或避免氧化反应所带来的危害。但是真空油炸在应用过程中仍存在着热效率较低，油炸时间长的问题，而且由于人们健康饮食的要求，真空油炸产品的含油率也有待降低。
微波是一种频率为300 MHz-300GHz的电磁波，具有穿透性、选择加热性和反射的特性，在萃取、加热和杀菌领域中得到广泛的应用。微波加热与传统的加热方法相比，其主要特点是立体、节点加热特性，具有热量传递快、加热时间短以及加热温度低的显著优点。同时，微波穿透食品物料内部直接作用于水分子，使物料内部瞬间受热，导致物料内部水分的迅速汽化和迁移，并形成无数微孔通道，产生多孔性的结构，并阻止产品的干缩，从而极大的提高产品的脆性。微波加热是一种高效、理想的加热方法。微波加热（烘烤、膨化、干燥、油炸）已广泛应用在果蔬、谷物食品的加工技术中。微波辅助真空油炸是在真空油炸的基础上，利用微波实现对油炸用油和物料的加热，提高真空油炸热效率的一种食品加工方法。
张慜、祝银银等公开了一种用于调理食品的微波与真空油炸一体化装置及高效油炸方法（专利号：201210518642.1），在该微波辅助真空油炸中，实现了微波与真空油炸的结合，并且实现高效快速、节能的目的，降低生产成本，为达到类似搅拌的效果，采用脉冲喷动方式，使油炸更均匀，能达到非常好的油炸品质。物料在真空油炸下保留原有产品的风味、色泽以及营养成分。张慜、全晓健等公开了一种先真空干燥再后续微波真空油炸联合工艺生产低含油率薯条的方法（专利号：201510060073.4），两段式变频微波真空油炸技术能够保持薯条的色泽和特有风味物质、营养成分，含油率低且油炸用油不易氧化，使油炸薯条的含油率从一般的40%-41%降低到28%-30%。张慜、祝银银等公开了一种微波辅助高效真空油炸制备调味牛薯脆片的方法（专利号：201310182483.7），采用真空油炸与微波联合脱水，使真空油炸效率提高20%-30%，丰富了牛薯加工产品的种类，预计会产生很大的经济效益。微波辅助真空油炸已成为继真空油炸后的一种新型的高效油炸方式，其优于真空油炸的加工优势，使其具有很大的市场潜力和研究价值。而本发明中，不仅使微波和真空油炸相结合，而且通过超声波的作用，改变果蔬的介电特性，提高了其介电常数从而提高了其在微波油炸中的吸收率，进一步提高微波辅助真空油炸的效率。
超声波是一种频率高于20kHz的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。当超声波在介质中传播时，由于超声波与介质的相互作用，使介质发生物理的和化学的变化，从而产生一系列力学的、热学的、电磁学的和化学的超声效应，比如：机械效应、空化作用、热效应和化学效应。超声波在干燥领域也得到很多应用研究。
宋若冰等公开了一种超声波热风联合干燥海参装置（专利号：201410079351.6），通过热风干燥装置与超声波的联合，实现了海参干燥过程中内、外同步和均匀的干燥，进而提高了海参的干燥效率，影响干燥后海参的品质。张锁龙、高涛公开了一种超声波联合热风作用下的稻谷干燥设备（专利号：201510031427.2），通过超声波的联合，可以解决传统稻谷干燥设备的能耗高、传热传质效率低、干燥后稻谷品质不高引起的经济效益低等问题。干燥的稻谷具有成色好、爆腰率小，便于后续加工的特点。刘云宏等公开了一种超声波强化远红外辐射的干燥方法（专利号：201410190556. 1），采用超声波辅助强化远红外辐射干燥，超声波的空化及机械效应对远红外辐射的传热传质速率及钝酶机制产生强化效应，实现对含有敏感酶类物质的物料的同步脱水钝酶，在高效干燥的基础上，避免了物料因酶促褐变引起的有效成分或营养成分流失、外观及质量变差的问题。尹辞公开了一种抗氧化的超声波微波联用的真空干燥系统（专利号：201320575427.5），在现有的微波真空干燥系统的基础上增加了超声波雾化系统，料液在超声波的作用下雾化进入干燥箱体内，再通过微波发生器加热干燥。提高了干燥效率。研究表明，将超声波应用于干燥过程中具有可行性和非常大的研究潜力。而本发明创造性的将低频超声波应用到真空油炸果蔬脆片的工艺中，通过超声波的作用，以及超声波与微波的相结合，不仅提高微波的利用效率，而且达到提高果蔬脆片产品的脆度以及色泽，提高产品的质量，提高产品的保藏性能的效果。
目前对于果蔬脆片的加工主要在真空干燥以及产品配方的研究，但是关于超声波应用于果蔬脆片的加工中主要集中在超声波清洗以及超声波辅助浸渍方面，但超声波辅助浸渍对后续真空油炸过程的油劣变有很大的影响，利用超声波协同微波辅助真空油炸的研究基本没有。因此，本发明通过超声波协同改善物料在微波辅助真空油炸中的效率，建立一个通过超声波协同微波辅助真空油炸，显著提高微波辅助真空油炸的效率，同时，提高了果蔬脆片的脆度以及色泽，提高油炸产品的综合品质。
本发明旨在开发一种利用低频超声波协同改善切割调理果蔬微波辅助真空油炸效率的方法，同时为开发含油率低，综合品质高的油炸食品的新工艺提供新的思路。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种超声波协同改善切割调理果蔬微波辅助真空油炸效率的方法，涉及脱水果蔬、微波辅助真空油炸食品加工，实现微波辅助真空油炸效率的提高、以及提高果蔬脆片脆度以及色泽、提高综合品质的一种方法。
本发明的技术方案，一种超声波协同改善切割调理果蔬微波辅助真空油炸效率的方法，其以调理果蔬为原料，通过清洗切片、漂烫、低频超声波协同微波辅助真空油炸、真空脱油、调味、包装和贮藏工艺，通过超声波作用在微波辅助真空油炸过程，协同作用提高油炸过程中的脱水速率，最终改善微波辅助真空油炸的效率，以及提高脆片产品的脆度和色泽，制得高品质调理油炸果蔬食品，具体加工步骤如下：
（1）清洗切片：将果蔬清洗干净后去皮，用切片机将果蔬切成规格统一的形状，按照果蔬的种类在相应的调理溶液中进行浸泡调理，调理后果蔬的介电损耗因子提高50%-100%；
（2）漂烫：将步骤（1）清洗切片预处理后的果蔬按照料液质量比1︰20放入热水中进行热烫，热烫温度为90-95℃，热烫时间为3-5min，进行灭酶热漂，然后迅速从热水中移出，并用自来水冷却；将其置于质量浓度5%的食盐溶液中浸泡30min进行调味处理，之后沥干表面水分备用；
（3）低频超声波协同微波辅助真空油炸：首先在油炸用油中加入油质量0.02%的抗氧化剂叔丁基对苯二酚TBHQ，用微波将油温升到预设温度100-120℃，将步骤（2）处理后所得果蔬原料放入油炸篮中，然后开真空，真空度为0.080-0.095MPa；将油炸篮放入该热油中，开微波2400-3000W，同时开超声波开始油炸，超声波频率为20-30kHz；油炸时间为10-20min；油炸的终点从油炸机的观察镜进行判断，当油脂内不再有气泡溢出时即为油炸的终点；
（4）真空脱油：步骤（3）低频超声波协同微波辅助真空油炸结束后，关闭微波及超声波开关，打开放油阀门，使油炸室内的油下流到储油桶内，然后开启电机，使果蔬继续在0.080-0.095MPa的真空条件下进行离心脱油，离心转速为300 rpm，离心时间5-10min；脱油结束后，关闭真空泵，打开空气阀门，当恢复大气压后，打开油炸锅取出油炸产品；
（5）调味：在步骤（4）所得油炸产品中加入复合调味料，再充分搅拌均匀以达到调味的效果；
（6）包装和贮藏：对步骤（5）所得调味后的产品采用高密度聚乙烯袋进行充氮包装，并于常温下避光贮藏。
步骤（3）中微波真空油炸的条件为：真空度为0.080-0.095 MPa，油炸温度为100-120℃，微波功率为2400-3000 W可调，微波功率能够根据调节温度的磁控管控制自动调节；在微波辅助真空油炸的油炸仓底部安装有6个超声波发生器，每个超声波发生器的超声波频率为20-30 kHz可调，可通过控制器进行控制选择，超声波功率为100-300w，超声功率输出比调节范围为1%-99%，通过控制器进行调节，超声波作用时间随油炸时间而定。
步骤（3）油炸所用的油为棕榈油。
步骤（1）所述果蔬形状为圆片、块或丁。
步骤（5）所述复合调味料为原料质量1.5%味精、0.5%花椒粉、0.5%辣椒粉和0.5%孜然粉。
本发明的有益效果：
1、高效率：利用超声波的作用改变了调理果蔬的介电特性，以及利用超声波与微波的相互协同，从而提高了其在微波油炸中的吸收率，在真空油炸低温油炸过程中实现高效加热和水分的高效迁移，实现高效的干燥脱水过程，同时超声波以及微波的输出功率可调，有利于实现加工过程的自动控制和连续化生产。
2、产品质构更加松脆：在超声波协同微波辅助真空油炸过程中，超声波的空化作用以及对水分子的强烈震动，与微波对水分子的直接作用相互协同，使物料内部的水分迅速汽化和迁移，形成无数微孔通道，产生多孔性的结构，从而极大地提高产品的脆性。
3、提高产品的综合品质：由于超声波协同大大改善了微波辅助真空油炸的效率，因此大大缩短了物料在加工过程中的受热时间，同时在低温油炸过程中提高了物料的受热效率，使产品色泽影响降到最低，很大程度上保护了产品原有的色泽，提高产品的综合品质。
具体实施方式
实施例1：低频超声波协同微波辅助真空油炸调理薯片的制备
（1）原料预处理：将马铃薯清洗干净后去皮，用切片机将土豆切成厚度为3mm的薄片，并且通过圆形模具将土豆制成直径为40mm的圆片；
（2）热烫：将预处理后的土豆片按照料液质量比1︰20放入热水中进行热烫，热烫温度为90-95℃，热烫时间为3min，以达到灭酶热漂的作用。然后迅速从热水中移出，并用自来水冷却，将其置于质量浓度5%的食盐溶液中浸泡30min进行调味处理，之后沥干表面水分备用；
（3）超声波协同微波辅助真空油炸：微波真空油炸的条件为：真空度为0.085 MPa，油炸温度为100℃，微波功率为3kW，微波油炸功率能够自动根据温度调节的磁控管控制自动调节。油炸过程中超声波作用选择的条件为：30kHz，超声输出功率比为50%，作用时间随油炸时间而定。所用的油为棕榈油，油炸时，先用微波将油温升到预设温度，然后将原料放入油炸篮中，开真空将油炸篮放入油中，开微波同时开超声波开始油炸。油炸时间与原料的量有关，油炸时间为20min。油炸的终点从油炸机的观察镜进行判断，当油脂内不再有气泡溢出时即为油炸的终点：油炸时，在油炸油中加入油质量0.02%的抗氧化剂叔丁基对苯二酚TBHQ以延长产品的货架期和油炸油的使用寿命；超声波协同微波辅助真空油炸条件下的应用效果显示，油炸时间相比普通微波辅助真空油炸时间降低了8-10min，显著的提高了油炸效率。
（4）真空脱油：超声波协同微波辅助真空油炸结束后，关闭微波及超声波开关，打开放油阀门，使油炸室内的油下流到储油桶内，然后开启电机，让在真空度为0.085MPa的真空条件下进行离心脱油，离心转速为300rpm，离心时间5-10min，脱油结束后，关闭真空泵，打开空气阀门，当恢复大气压后，打开油炸锅取出油炸产品；经检测，超声波协同微波辅助真空油炸后的马铃薯脆片的脆度明显高于普通微波辅助真空油炸马铃薯脆片10%-20%；
（5）调味：将油炸后得到的油炸土豆片加入原料质量1.5%味精、0.5%花椒粉、0.5%辣椒粉、0.5%孜然粉，再充分搅拌均匀以达到调味的效果；
（6）包装和贮藏：调味后的产品采用高密度聚乙烯袋进行充氮包装，并于常温下避光贮藏。
实施例2：低频超声波协同微波辅助真空油炸调理樱桃番茄的制备
（1）原料预处理：将樱桃番茄清洗干净；
（2）热烫：将预处理后的樱桃番茄按照料液质量比1︰20放入热水中进行热烫，热烫温度为90-95℃，热烫时间为1min，以达到灭酶热漂的作用。然后迅速从热水中移出，并用自来水冷却，将其置于质量浓度5%的食盐溶液中浸泡30 min进行调味处理，之后沥干表面水分备用；
（3）超声波协同微波辅助真空油炸：微波真空油炸的条件为：真空度为0.085 MPa，油炸温度为100℃，微波功率为3kW， 微波油炸功率能够自动根据温度调节的磁控管控制自动调节。油炸过程中超声波作用选择的条件为：30kHz，超声输出功率比为90%，作用时间随油炸时间而定。所用的油为棕榈油，油炸时，先用微波将油温升到预设温度，然后将原料放入油炸篮中，开真空将油炸篮放入油中，开微波同时开超声波开始油炸。油炸时间与原料的量有关，油炸时间为20min。油炸的终点从油炸机的观察镜进行判断，当油脂内不再有气泡溢出时即为油炸的终点；油炸时，在油炸油中加入油质量0.02%的抗氧化剂叔丁基对苯二酚TBHQ以延长产品的货架期和油炸油的使用寿命；超声波协同微波辅助真空油炸条件下的应用效果显示，油炸时间相比普通微波辅助真空油炸时间降低了6-8 min， 显著的提高了油炸效率。
（4）真空脱油：超声波协同微波辅助真空油炸结束后，关闭微波及超声波开关，打开放油阀门，使油炸室内的油下流到储油桶内，然后开启电机，让在真空度为0.085MPa的真空条件下进行离心脱油，离心转速为300rpm，离心时间5-10min，脱油结束后，关闭真空泵，打开空气阀门，当恢复大气压后，打开油炸锅取出油炸产品；经检测，超声波协同微波辅助真空油炸后的番茄樱桃的色泽亮度明显高于普通微波辅助真空油炸樱桃番茄10%-20%；
（5）调味：将油炸后得到的油炸樱桃番茄加入原料质量1.5%味精、0.5%花椒粉、0.5%辣椒粉、0.5%孜然粉，再充分搅拌均匀以达到调味的效果；
（6）包装和贮藏：调味后的产品采用高密度聚乙烯袋进行充氮包装，并于常温下避光贮藏。
实施例3：低频超声波协同微波辅助真空油炸调理豌豆的制备
（1）原料制备：将豌豆清洗干净；
（2）热烫：将清洗干净后的豌豆按照料液质量比1︰20放入热水中进行热烫，热烫温度为90-95℃，热烫时间为3min，以达到灭酶热漂的作用。然后迅速从热水中移出，并用自来水冷却，将其置于质量浓度5%的食盐溶液中浸泡20min进行调味处理，之后沥干表面水分备用；
（3）超声波协同微波辅助真空油炸：微波真空油炸的条件为：真空度为0.095 MPa，油炸温度为100℃，微波功率为3kW， 微波油炸功率能够自动根据温度调节的磁控管控制自动调节。油炸过程中超声波作用选择的条件为：30kHz，超声输出功率比为90%，作用时间随油炸时间而定。所用的油为棕榈油，油炸时，先用微波将油温升到预设温度，然后将原料放入油炸篮中，开真空将油炸篮放入油中，开微波同时开超声波开始油炸。油炸时间与原料的量有关，油炸时间为20min。油炸的终点从油炸机的观察镜进行判断，当油脂内不再有气泡溢出时即为油炸的终点；超声波协同微波辅助真空油炸条件下的应用效果显示，油炸时间相比普通微波辅助真空油炸时间降低了6-10min，显著的提高了油炸效率。
（4）真空脱油：超声波协同微波辅助真空油炸结束后，关闭微波及超声波开关，打开放油阀门，使油炸室内的油下流到储油桶内，然后开启电机，让在真空度为0.095MPa的真空条件下进行离心脱油，离心转速为300rpm，离心时间5-10min，脱油结束后，关闭真空泵，打开空气阀门，当恢复大气压后，打开油炸锅取出油炸产品； 经检测，超声波协同微波辅助真空油炸后的调理豌豆的脆度明显高于普通微波辅助真空油炸豌豆10%-20%，并且色泽的绿度值明显高于普通微波辅助真空油炸豌豆的绿度值10%-20%；
（5）调味：将油炸后得到的油炸豌豆加入原料质量1.5%味精、0.5%花椒粉、0.5%辣椒粉、0.5%孜然粉，再充分搅拌均匀以达到调味的效果；
（6）包装和贮藏：调味后的产品采用高密度聚乙烯袋进行充氮包装，并于常温下避光贮藏。