用于从油炸食品中除去脂肪的方法

文档序号:451114阅读:1073来源:国知局
专利名称:用于从油炸食品中除去脂肪的方法
技术领域
本发明涉及一种用于从油炸食品中,特别是从下列食品中,除去脂肪的方法,所说的这类食品包括,薄型食品,例如马铃薯片,或者其他类型的油炸快餐食品,例如墨西哥玉米面薄饼,以及使用合成脂肪例如Sorbestrin或Olestra生产的食品。
特别是含淀粉的原料产品,例如马铃薯,非常适合在热油中进行油炸,其间如果这类原料产品以足够薄的片状进行油炸,则可生产一种具有良好口感的松脆食品。在这类食品中最为人们所熟知并且最为广泛销售的就是马铃薯片。
现代的饮食习惯越来越倾向于减少脂肪的摄入。因此,人们已经花了很长的时间致力于降低油炸食品的脂肪含量。在致力于这些工作的机构中,人们对新的油炸用油进行评价并对工艺参数进行最优化。然而,相应地产生的脂肪含量对于很多消费者来说仍然过高。
DE-A-3,215,315公开了一种从油炸食品中除去油脂的方法。根据该方法的工艺,首先将油炸食品置于一个容器中,然后向其中注入有机溶剂,在经过给定的时间之后再将有机溶剂排放。该提取操作可以重复进行。被称为有机溶剂的是那些沸点在-5℃至100℃范围内的溶剂。乙醇和二氯甲烷被称为优选溶剂。使用乙醇的理由是它在高温下具有高的油溶解能力,而在受热时溶解的油在冷却到例如室温时再沉析下来,这样就能使乙醇可以容易地进行再循环。
该方法的工艺优选使用20%的工业乙醇来进行,其中,每100Kg马铃薯片使用800L乙醇。
在该食品工业的其他方面,特别是在油回收方面,提取方法是已知的。L.A.Johnson和E.W.Lusas,在《对用于提取油的可供选择的溶剂的比较》(Comparison of Alternative Solvents for Oil Extraetion),JAOCS,Vol.60,No.2(1983年2月),pp.229~241中对这类方法作了综合评述。在这篇综合评论的论文中对那些目前已经广泛使用的,可以取代己烷用于从含油种子中回收油的各种溶剂进行了讨论。除了使用通常的96%的乙醇外,该文件还公开了在加压条件下,使用更高浓度的乙醇,例如99%的乙醇,回收油的可能性。根据实验室的实验结果,无水乙醇对油的溶解能力约为90%乙醇的1.9倍。根据上述综合性论文中引用的文献,R.K.Rao等,《(用醇类提取植物油,V.小试工厂用含水乙醇提取棉花籽油》,美国油脂化学协会期刊(The Journal of theAmerican Oil Chemists Society),Vol.35(1958年6月,pp.277~280),可以看出,对于干燥的薄片,也就是那些残余水分少于3%的薄片,在使用95.4%乙醇和99.9%乙醇在相同条件下提取时,在所说薄片中的残余油含量大体上相同,并因此推荐使用95%的乙醇。
发明的内容本发明的目的是开发一种用于油炸食品的提取方法以及一种适合于实施该方法的设备,按照该方法,被提取的物料仍保留它在油炸时所形成的组织并且优选是不受机械损害,以及它能以尽可能低的能耗工作。
该目的可以通过一种使用无水,即纯的乙醇的方法来达到。
附图
简述在附图中示出了一种适合于实施本发明方法使用的装置。
该图为一个流程图,说明本发明方法的过程。
实施发明的方式由于这是一个用于食品的提取方法,因此,其中优选许可的醇类用于这一目的,其中特别优选是乙醇。
符合饮用质量的无水乙醇是适用于该方法的优选溶剂。出乎意料地发现,当应用于那些水分含量低于3wt%,优选低于1wt%的油炸食品时,与使用96%乙醇的情况相比,使用无水乙醇可提供出乎意料的好处。这是因为,当应用于油炸食品时,沸点温度的无水乙醇对油的溶解能力约相当于通常96%乙醇的15倍。无水乙醇还提供其他优点。这样,例如,食品的干燥时间更短,而由于在提取过程中所说食品不会吸收任何附加的水分,因此它所受的应力更小,而与那些通常处于无水状态的例如己烷等其他溶剂相比,无水乙醇具有的优点是它本身就是食品的一种成分。此外,当使用无水乙醇时,油炸薄片可以保持其松脆性,并且它既不会变软,也不会破碎。由于无水乙醇在沸点温度已具有很高的油溶解能力,因此也不必在加压下操作,而由于不存在从溶剂中吸收水分的可能性,因此油炸薄片在溶剂中的停留时间没有严格限定。
该提取操作在原理上可以使用任何提取器1,例如采用浸泡法或喷淋法进行。然而,提取操作优选是在逆流(countercurrent)提取器或串联(crosscurrent)提取器中进行。提取操作例如可以按一级35或多级进行该一级或多级可以选自提取方法ⅰ)使用处于提高的温度(对无水乙醇约为50~77℃)下的无水乙醇或油和溶剂混合物来喷淋任选已预热的油炸薄片(优选预热到提取温度)或提取方法ⅱ)用无水乙醇或油和溶剂混合物浸泡油炸薄片。通常,提取操作在低于该溶剂沸点25℃至该溶剂沸点的温度范围内进行。当进行加压或不加压的喷淋操作时,乙醇或油和溶剂混合物,以下统称为溶剂,可以以液态附着到油炸薄片上,这时该溶剂溶解了油炸薄片表面上的油并作为油和溶剂的混合物M1滴下。在采用几级的提取操作时,经过第一级提取后的油炸薄片已经达到油脂的初步除去,从而使其残油含量通常为10~20wt%。
优选地,在其中的至少一级,特别优选是在最后一级,以溶剂来浸泡该油炸薄片。在至少经过这一级之后,残余的油含量通常在整个油炸薄片中已达到均匀的分布。该浸泡方法的第二个重要效果是油含量标准化。在浸泡操作之后,一种油和溶剂混合物,油和溶剂混合物M2,也被排放。
正如上述,这些提取方法也可以用一个单独的逆流装置进行。优选的逆流提取器是一种通过喷淋供应溶剂的被称为串联提取器的装置。
在另一个特别优选的实施方案中,串联提取器(1)是一个垂直筐式提取器或旋转式提取器。
食品在该提取操作的每一级中的停留时间没有严格的限定。
为了使该方法的成本保持在尽可能低的水平以及为了达到最低的环境污染,可将溶剂再循环入提取步骤中。为了使溶剂的使用寿命尽量延长,该油炸薄片的油炸方法应按下述的方法控制,也就是该油炸薄片在进入提取步骤时的最大水分含量优选为1%。这样就能保证没有水分或者只有极少量的水分从油炸薄片进入溶剂中。溶剂越稀,越不利于它对油的溶解度,并且为了使指定量的油炸薄片达到所希望的脂肪除去率所需的溶剂越多,以及需要加热到提取温度或需要脱水的溶剂越多,或者需要用无水溶剂置换的溶剂越多,这将增加设备和操作的成本。
在一个优选实施方案中,在最后提取级之后,油炸薄片立即进入主调味级2。可以使用一种粉末状调味剂喷撒油炸薄片,在这种调味剂中含有一种只对温度敏感的成分和/或其先质。该先质在后续的干燥步骤所处的温度下产生一种烘烤的香味;这种香味补偿了由于除去含有芳香物质的油脂时所造成的任何香味的损失。在该步骤中使用的温度没有严格限定,但是优选和近似地等于提取时的温度,以便在后来进行干燥时不需要额外的加热。
在另一个优选的实施方案中,油炸薄片只在提取和干燥之后才进行调味。其间主调味过程2的性能具有决定性意义粉状调味物的粒度大约40~80μm,优选约50μm,提取和干燥之后调味过程使用的温度应低于约80℃。
出乎意料,一个事实将变得明显,也就是使用低脂肪含量的油炸薄片或者使用已经除去脂肪的油炸薄片,主调味步骤2也可以采用浆液的形式进行,也就是,使用一种分散在溶剂中并且对温度不敏感的物质和/或其先质来进行;或者通过把浆液喷淋在油炸薄片上或将油炸薄片浸泡在浆液中来进行。这种浆液调味过程达到很均匀的调味剂分布。这种浆液调味可以用一种处在室温的浆液来进行,这样可以节省用于加热浆液所需的能量。然而,这样在干燥时就要求对油炸薄片进行充分的重新加热。适合作为“溶剂”或分散剂的有无水的低沸点溶剂,例如非极性溶剂,例如己烷、乙醚、石油醚等;无水醇类,例如丙醇、异丙醇、乙醇,酯类,或者低沸点的,无水分散剂的混合物。
在选择分散剂时的重要事项是该分散剂在使用温度下,例如在室温下,为液态,而考虑到后续的干燥操作,它的沸点优选低于100℃。为了设计溶剂的回收工艺以及尽可能简单地将溶剂再循环回提取步骤中,优选是在提取方法中使用同样的溶剂作为分散剂,也就是说,在除去脂肪的方法中,可以考虑使用无水乙醇,或者无论如何,至少应使用富含乙醇的油和溶剂的混合物。
浆液状调味的一个重大优点是可使油炸薄片上的香味剂十分均匀。如果使浆液和/或已除去脂肪的食品保持流动状态,则可使均匀度进一步提高。
当然,主调味步骤2也可以是传统的主调味过程与浆液调味过程的结合。
在主调味步骤之后,将油炸薄片送往干燥步骤3。干燥步骤3可以按一级或多级进行。为了降低爆炸的危险性,该干燥步骤可在惰性气体或在真空中进行,其中,优选是至少第一级,或许连同第二级,应在大大地降低氧含量的条件下进行。在进行干燥时,干燥操作最好至少有一级在真空下或在高于100℃的温度下,使用或不使用高气体流速的条件下进行,以便将残余溶剂的含量降低到规定的和在官感上可接受的残留量。该残留量通常根据食品规格而定,例如在瑞士,乙醇的残留量应低于0.5wt%。优选地,该干燥步骤按两级或三级进行。例如,在第一级中,可既不需要供应气体,也不需要供应额外的热量,也就是说,一部分乙醇自发地蒸发并很容易地回收。在第二级中,例如可以通过热器壁表面的辐射作用来供应热,但不供应气体,以便另一部分溶剂能按很容易回收的方式蒸发。由于在这两个最初的级中没有供应热气体,因此该溶剂的蒸气也没有被稀释,这样就能将其供应到溶剂回收步骤中。可供选择地,最终干燥步骤可在第二级或第三级进行。此处,供入一种温热的气体,任选是经过预干燥的气体,或者特别是在第二级中供入一种保护气体,例如氮气。在另一种可供选择的方法中,最先的级(具有三级干燥时为两级)在供应热惰性气体的条件下进行,也许同时进行额外的加热。使用冷凝和/或吸附或吸收的方法,可以把在所说三级工艺过程的前面两级中除去的乙醇回收至99%。从第三级出来的废气通常含有很低浓度的溶剂,要将这样低浓度的溶剂回收和返回通常是不经济的。但是,无论如何,至少这种废气可以作为燃气使用。所说的保护气体可以循环使用。为了降低爆炸的危险性,整套装置最好在惰性气体的条件下操作。可能的预处理情况由气体的类型决定。整个干燥步骤应在隔开潮湿空气的条件下进行,这是为了不希望水分冷凝至回收的溶剂13中或者获得一种含水的溶剂,因为含水的溶剂不利于提取操作。
在干燥步骤之后,油炸薄片任选进入液体调味步骤4。在此处,油炸薄片被一种液体状或分散的香料喷淋,在所用的调味料中含有一种对温度敏感的液体成分。该液体调味剂可以不含水或醇;另一方面,该调味剂可以溶解在和/或悬浮在和/或分散在油中。所说的油同时起一种稀释剂的作用,将这种油加入直至达到可喷淋为止。
很明显,根据所需的产品,主调味步骤或者液体调味步骤,特别是液体调味步骤,有时可以省去。
正如上述,所说的溶剂可以再循环回提取步骤中使用。所说的再循环步骤是把各种油和溶剂混合物,可以混合,也可以不混合,送往一个粗分离步骤5。在该粗分离步骤中,首先使油和溶剂混合物通过筛网或过滤器,然后将其冷却,优选是冷却至20℃以下。通常,溶剂应冷却降低约50℃,优选冷却降低约70℃,以便达到尽可能好的分离油的效果。在此冷却过程中,油和溶剂混合物立即分离成两个相一个富油的重相MD和一个贫由的轻相ML。这两个相,根据它们不同的比重,可以通过例如沉析或离心方法来分离。所说的贫油相ML可以再次返回提取步骤中直接作为溶剂使用。
如果油炸方法采用脂肪或含脂肪的油来进行,则优选是不采用上述的分离方法而是通过蒸馏来将其粗分离成一个富油相和一个贫油相。
将富油相送往细分离步骤6。该细分离步骤6例如通过真空蒸馏来进行。采用真空的目的是不让氧与油接触,以便将所获的油作为备用,并且按照该方法可使它更适合于贮存步骤7和在油炸步骤8中重新使用。蒸馏出去的醇类也可以使用冷阱将其完全回收并再次送往提取步骤中。
为了避免油炸薄片遭受机械损伤,最好是采用一种通常能够防止破碎的传送系统将其从工艺过程的一级送往下一级。这类能防止破碎的传送系统例如有斜槽等。如果计量操作必须采用防破碎的传送系统同时进行,那么该传送系统优选是选自带式传送器、吊桶式传送器、振动式传送器、鼓式传送器,或者两个或多个这些传送器的结合。
在一个生产装置中,如果油炸装置的功能和提取器的功能不能最佳地相互配合,那么,最好是使用一个具有防破碎和计量性能的传送系统15将油炸步骤8的产品传送到一个贮存室14以进行中间贮存,借此补偿生产的波动,然后再将产品送往提取步骤1。
如果提取步骤1以连续的方式操作提取器1,例如使用一种逆流式或串联式提取器,但主调味步骤2则按间歇式进行(操作),以及干燥步骤任选按连续方式进行,那么,再次优选地在这两个步骤之间也采用具有计量和防破碎性能的传送系统(在图中未示出)。
至于在该方法中使用的油炸薄片究竟是平的或有结构形状的(structured)这一点并不重要。然而,为了使破碎的可能性减少到最低程度,最好是使切片的厚度大于通常的切片厚度和/或使切片形成波纹状。为了获得平的油炸薄片的切片厚度通常在1.1至1.5mm的数值之间波动。
如果溶剂已达到一种不适宜再循环的“变脏的程度”,例如具有过高的水分含量或者过多的造成乳化的物质,那么可以将其送往一个后处理工序,该工序包含油和溶剂混合物蒸馏操作9、精馏操作10,以及也许包含一个将其转变成无水溶剂11然后将其返回溶剂供应12的步骤。
有很多不同的装置适合于实施本发明的方法。当处理量较小的情况下,该方法完全可以在一个奖叶干燥器模式的真空干燥器中进行。例如,一种适用的干燥器是IST INOX Standard真空干燥器,它可以从设在瑞士的Schnenwerd地区的INOX GLATT公司获得,该装置记载在上述公司于95年4月出版的INOX真空干燥器说明书中,但是其中的排料口(在该说明书中称为“排料阀”)必须扩大,以便保证达到无摩擦的操作。
此外,还必须增加溶剂的入口和出口,以便通过它们导入和导出提取溶剂及特定的标准溶液和浆液调味剂等。所有与产品有关的工艺步骤都一个接着一个地以间歇的方式在该设备中进行,也就是一个或多个提取步骤、标准化步骤、浆液调味步骤和干燥步骤。
通常用于进行溶剂后处理的设备、油炸和贮存的设备等当然可以毫无问题地与本发明的设备相连接。
在下列实施例中,本发明将变得更加明显实施例1(使用小型旋转式提取器的方法)首先,将切成1.4mm厚的土豆片用常规方法油炸。然后将约1.4mm厚的油炸土豆片中间储存于储槽中。利用计量斜槽将土豆片分批(每批1.7~2.0千克)送至小型旋转式提取器(Krupp,1/1000/450型)的第一室中。提取器由12个室构成,其中一个室用于装料,七个用于提取,一个用于调味,一个用于滴液,一个用于出料,一个用于分离(在装料和出料之间)。各室周期性地装料,并用75℃的无水乙醇灌满,其中乙醇与土豆片逆流流动。其间出料之前的最后一个室留作浆液调味(SlurryWürzung)和油量标准化用,也就是说,在浆液调味之前的室用纯乙醇灌注。来自该室的油和溶剂的混合物通过热交换器送至前一个室。每一个提取器室均设有小的加热盘管,以确保维持75℃的提取温度。提取时间持续约60~90分钟,具体随过程开始时的油含量和脂含量以及所需的最终油含量和最终脂含量决定。在出料前的室中,土豆片用由含4%调味料的乙醇构成的分散溶液溢流,调味料由盐、芳香味前体化合物和HVP(水解植物蛋白质)构成。由第一室出来的油和溶剂的混合物具有10~20%的油和脂含量。将它冷却至2℃,并将所得各相用物理分离法,例如离心法分离。醇相含有2~2.5重量%的油,并可再用于提取。
通过密闭系统的振动斜槽,提取过的土豆片到达带式干燥器,在此形成最高15厘米的均匀床。干燥过程在加热至140℃的氮气氛中进行。气体流速约1.5米/秒。干燥时间约15分钟,对应的残留醇含量最高约0.5重量%。
醇可通过冷凝由氮气中回收,其效率达99%以上。干燥后的土豆片通过闸门进入调味转筒。在此喷淋含有掺有40%液态和对加热敏感的芳香物质的油的浆液。基于土豆片总重,喷淋上的芳香物质量达3重量%左右。
这样得到的土豆片在油和脂最高含量为3~6重量%时有松脆的口感。实施例2(使用垂直筐式提取器的方法)首先,将切成1.4mm厚的土豆片用常规方法油炸。然后将约1.4mm厚的油炸土豆片中间储存于储槽中。利用计量斜槽将土豆片经闸门加入提取器筐中(约5~7千克一批)。提取器有6个加满无水乙醇(99%)的池和约30个筐,筐用链条带动通过各池。在提取过程中,筐用盖密封。带有土豆片的筐由池1再至池6。油和溶剂的混合物逆流流动,亦即,油和溶剂的混合物自最后一个池送至倒数第二个池,其中油和溶剂的混合物按溢流原理在池间流动。
6个池中都加入纯乙醇,乙醇用外部热交换器加热至75℃,其中乙醇在提取过程中不能低于70℃。因此在两个池的情况下还需另外两个泵和热交换器。提取时间约45~60分钟,具体随开始时的油和脂含量以及所需的最终油和脂含量决定。
垂直筐式提取器处于密闭系统中,另有进料和出料闸门。该系统供给氮气并为之饱和。蒸发乙醇用冷凝器回收并供入池6。来自池1的油和溶剂的混合物油含量10~20重量%,并冷却至2℃。所得各相用物理分离法,例如离心法分开。醇相含有2~2.5重量%油,并可再次用于提取。
提取后的土豆片通过密闭系统中的振动斜槽进入带式干燥器,在此形成最多15厘米高的均匀床。
干燥在加热至140℃的氮气氛中进行。气体流速应为1.5米/秒。干燥时间持续约15分钟,对应的残留醇含量最高约0.5重量%。
醇可通过冷凝作用由氮气中回收,其效率达99%。干燥的土豆片通过闸门进入调味转筒。在此喷淋约3%油,然后载上6~9重量%细碎的调味混合物(<80μm)。
这样得到的土豆片在油和脂含量最高仅为3~6重量%时有松脆的口感。
虽然在前述说明中叙述了本发明的优选实施方案,但显而易见的是,本发明并不限于此,而可在后述权利要求的范围内以其他方式进行实施。
权利要求
1.用于从油炸食品中除去脂肪的方法,包括使用有机溶剂进行提取和随后进行干燥,其特征在于,其中所说用于提取的溶剂是无水乙醇和/或以无水乙醇为基础的油和溶剂混合物。
2如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中所说的提取步骤在比该溶剂沸点低25℃至该溶剂沸点的温度范围内进行。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,其中所说的提取步骤按一级或多级进行,其中至少一级包括对油炸薄片的浸泡处理。
4.如权利要求1~3中任一项所述的方法,其特征在于,其中至少其最后一级是浸泡处理。
5.如权利要求1~4中任一项所述的方法,其特征在于,其中所说的提取操作在一个逆流提取器(1)或一个串联提取器(1)中进行。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述逆流提取器(1)是垂直筐式提取器。
7.如权利要求1~6中任一项所述的方法,其特征在于,在所说的提取操作之后通过冷却至少降低50℃来使溶剂与夹带的油分离。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,其中所说的冷却降低约70℃。
9.特别是如权利要求1~8中任一项所述的方法,其特征在于,将该食品,特别是在干燥步骤之前,送往一个主调味步骤(2),在该步骤中,至少加入一种分散在分散剂中,尤其是分散在无水乙醇或富乙醇的油和溶剂混合物中的调味剂,然后将该食品干燥。
10.如权利要求1~8中任一项所述的方法,其特征在于,在提取之后和在干燥之后,将食品送往一个主调味步骤(2),其条件是,调味混合物的粒度为约40~80μm。
11.如权利要求11所述的方法,其特征在于,主调味步骤(2)中的粒度为约50μm。
12.无水乙醇的用途,用于从一种水分含量低于3wt%,尤其是水分含量≤1wt%的油炸食品中除去脂肪。
13.一种设置有液体入口和出口的桨叶干燥器式的真空干燥器的用途,用于从油炸食品中提取脂肪。
全文摘要
公开了一种用于从油炸食品中除去脂肪的方法和设备。该方法优选使用无水乙醇来进行。该方法特别适用于所谓快餐食品,例如油炸马铃薯片。
文档编号A23L1/307GK1204946SQ97190357
公开日1999年1月13日 申请日期1997年2月24日 优先权日1997年2月24日 公开号97190357.发明者P·阿尔比瑟尔, G·波勒尔, M·沃克尔, A·梅斯特尔 申请人:茨维菲尔·波米薄片食品公司
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