一种食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测方法及系统与流程

本发明属于食品加工
技术领域：
，具体涉及一种食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测方法及系统。
背景技术：
：煎炸作为一种方便快捷的烹饪方式，在食品加工业、餐饮业应用广泛。随着经济的快速发展和居民收入水平的不断提高，我国餐饮业进入了前所未有的黄金发展时期，国家统计局数据显示，2017年我国餐饮业营业收入有望达4万亿元，且继续保持两位数增长，煎炸食品作为餐饮行业的重要组成部分，因其诱人的色泽、香脆的风味口感，深受广大消费者的喜爱。据初步估计，我国仅方便食品业和快餐业所涉及的煎炸食品年产值就超过2500亿元。然而，在食品加工业和餐饮业的煎炸过程中，产生白色泡沫过多的问题一直困扰行业。一方面，高温泡沫有可能溢出煎炸设备，烫伤操作人员，造成严重的安全事故；另一方面，当油脂泡沫过多而覆盖加工中的食物，阻碍操作人员视线，严重影响操作人员的品质控制；最后，当泡沫过多时，也会导致煎炸食物的含油量过高，严重影响加工食品品质。因此，选择不易起泡的食用油脂作为煎炸油至关重要。因此，需要建立一种全面评价食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测方法。技术实现要素：本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术食用油脂煎炸起泡检测方法的不足，提供一种食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测方法。为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测方法，其包括，将食用油脂加热，将极性组分含量检测探头浸入油脂，测定食用油脂初始极性组分含量；煎炸状态：移出检测探头，将煎炸物放入食用油脂中煎炸，煎炸后取出煎炸物，观察煎炸油泡沫高度的最大值，记作初始泡高值；通气状态：将检测探头浸入食用油脂，向食用油脂中通入空气，保持通气加热直到检测油脂所得极性组分含量达10％；重复煎炸状态和通气状态，使得极性组分含量分别达到15％、20％、25％、30％；公式拟合：ln(y)＝a*x+b；其中y为油脂泡高值，单位为mm，x为油脂极性组分含量，单位为％，a和b为拟合参数；以a、b和exp(a*20+b)作为指标，定量评价食用油脂煎炸起泡倾向，其中a表示食用油脂泡高值随极性组分含量的变化速率，b表示理论上食用油脂极性组分含量为0时的起泡倾向，exp(a*20+b)表示劣化后食用油脂极性组分含量为20％时的起泡倾向。作为本发明所述的食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测方法的一种优选方案：所述使用油脂加热，为加热至温度为160～180℃。作为本发明所述的食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测方法的一种优选方案：所述向食用油脂中通入空气，空气流速为15～20l/h。作为本发明所述的食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测方法的一种优选方案：所述食用油脂，每次煎炸的质量为60g。作为本发明所述的食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测方法的一种优选方案：所述煎炸状态，每次煎炸的时间为3min。作为本发明所述的食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测方法的一种优选方案：所述煎炸物，其质量为2g。作为本发明所述的食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测方法的一种优选方案：所述公式拟合，其中，a＝-0.003561*sfa+0.001682*mufa+0.003923*pufa-0.004388*pufa*p；b＝0.07454*sfa-0.01650*mufa-0.06202*pufa+0.1265*pufa*p；exp(a*20+b)＝-0.008256*sfa+0.05379*mufa+0.04506*pufa+0.2280pufa*p；式中，sfa、mufa、pufa和p分别表示食用油脂的饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸和磷脂含量。作为本发明的另一个方面，本发明提供食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测系统。为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测系统，其包括，泵气单元，通过管道与过滤单元连接，将空气泵入过滤单元；过滤单元，通过管道与防倒吸单元连接，过滤泵气单元泵出的空气；防倒吸单元，设置于过滤单元和煎炸单元之间，以防止食用油脂倒吸入过滤单元，防倒吸单元连接管道，管道的末端伸入煎炸单元内；煎炸单元，用于盛放食用油脂、煎炸物；加热单元，设置于煎炸单元外部，加热煎炸单元；极性组分检测单元，检测煎炸单元内食用油脂的极性。作为本发明所述的食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测系统的一种优选方案：泵气单元为气泵；过滤单元为空气滤器，防倒吸单元可以为瓶口带有密封活塞的锥形瓶，煎炸单元为广口试管，加热单元为金属浴加热器，极性组分检测单元为极性组分检测仪。作为本发明所述的食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测系统的一种优选方案：所述极性组分检测单元包括检测探头，检测探头伸入煎炸单元内检测食用油脂的极性。本发明的有益效果：本发明无需实际煎炸，以60g样品即可预测油脂的煎炸起泡倾向，节省原料，引入油脂劣化后极性组分对煎炸油起泡的影响，尤其可识别极性组分含量低时不起泡而极性组分含量高时起泡严重的油脂，实现起泡性能的综合评价；设备简单，适用企业实际操作。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为实施例3通气状态食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测系统图。图2为实施例3煎炸状态食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测系统图。具体实施方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。本发明食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测方法的步骤如下：(1)60g食用油脂加热至160～180℃，将极性组分含量检测探头浸入油脂，测定其初始极性组分含量(实验设备：基于介电常数的极性组分检测仪，型号testo270)；(2)移出检测探头，将2g新鲜马铃薯块放入60g油中，煎炸3分钟后取出食物，观察煎炸油泡沫高度的最大值，记作初始泡高值；(3)通气状态，将检测探头浸入油脂，以15～20l/h的流速向油脂中通入空气，保持通气加热直到检测油脂所得极性组分含量达10％；(4)煎炸状态，移出检测探头和通气玻璃管，将2g新鲜马铃薯块放入60g油中，煎炸3分钟取出食物，观察煎炸油泡沫高度的最大值，记录泡高值；(5)通气状态，将检测探头浸入油脂，以15～20l/h的流速向油脂中通空气，保持通气加热直到检测油脂所得极性组分含量达15％；(6)移出检测探头和通气玻璃管，将2g新鲜马铃薯块放入60g油中，煎炸3分钟取出食物，观察煎炸油泡沫高度的最大值，记录泡高值；(7)通气状态，将检测探头浸入油脂，以15～20l/h的流速向油脂中通空气，保持通气加热直到检测油脂所得极性组分含量达20％；(8)煎炸状态，移出检测探头和通气玻璃管，将2g新鲜马铃薯块放入60g油中，煎炸3分钟取出食物，观察煎炸油泡沫高度的最大值，记录泡高值；(9)通气状态，将检测探头浸入油脂，以15～20l/h的流速向油脂中通空气，保持通气加热直到检测油脂所得极性组分含量达25％；(10)煎炸状态，移出检测探头和通气玻璃管，将2g新鲜马铃薯块放入60g油中，煎炸3分钟取出食物，观察煎炸油泡沫高度的最大值，记录泡高值；(11)通气状态，将检测探头浸入油脂，以15～20l/h的流速向油脂中通空气，保持通气加热直到检测油脂所得极性组分含量达30％；(12)煎炸状态，移出检测探头和通气玻璃管，将2g新鲜马铃薯块放入60g油中，煎炸3分钟取出食物，观察煎炸油泡沫高度的最大值，记录泡高值；(13)公式拟合，ln(y)＝a*x+b，其中y为测得的油脂泡高值，单位为mm，x为油脂极性组分含量，单位为％，a和b为拟合参数；以实验计算所得a，b和exp(a*20+b)作为指标，定量评价食用油脂煎炸起泡倾向，其中a表示油脂泡高值随极性组分含量的变化速率，b表示理论上油脂极性组分含量为0时的起泡倾向，exp(a*20+b)表示劣化后油脂极性组分含量为20时的起泡倾向，以exp(a*20+b)作为所检测的食用油脂起泡倾向值。若a的绝对值越大，则说明该油脂泡高值随极性组分含量的变化速率越快；b的值越大，则说明未煎炸油脂的起泡倾向越大；exp(a*20+b)的值越大，则说明劣化后煎炸油脂的起泡倾向越大。测定油脂极性组分含量的检测探头，需基于《gb5009.202-2016食品安全国家标准食用油中极性组分(pc)的测定》校正检测结果。实施例1：油脂样品：大豆油、菜籽油、葵花籽油和棉籽油，均购于本地超市。应用食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测装置按步骤处理样品，具体步骤如下：(1)共60g油脂样品加热至180℃，将检测探头浸入油脂，测定其初始极性组分含量；(2)煎炸状态，移出检测探头，将2g新鲜马铃薯块放入60g油中，煎炸3分钟后取出食物，观察煎炸油泡沫高度的最大值，记作初始泡高值；(3)通气状态，将检测探头浸入油脂，以20l/h的流速向油脂中通空气，保持通气加热直到检测油脂所得极性组分含量达10％；(4)煎炸状态，移出检测探头和通气玻璃管，将2g新鲜马铃薯块放入60g油中，煎炸3分钟取出食物，观察煎炸油泡沫高度的最大值，记录泡高值；(5)通气状态，将检测探头浸入油脂，以20l/h的流速向油脂中通空气，保持通气加热直到检测油脂所得极性组分含量达15％；(6)移出检测探头和通气玻璃管，将2g新鲜马铃薯块放入60g油中，煎炸3分钟取出食物，观察煎炸油泡沫高度的最大值，记录泡高值；(7)通气状态，将检测探头浸入油脂，以20l/h的流速向油脂中通空气，保持通气加热直到检测油脂所得极性组分含量达20％；(8)煎炸状态，移出检测探头和通气玻璃管，将2g新鲜马铃薯块放入60g油中，煎炸3分钟取出食物，观察煎炸油泡沫高度的最大值，记录泡高值；(9)通气状态，将检测探头浸入油脂，以20l/h的流速向油脂中通空气，保持通气加热直到检测油脂所得极性组分含量达25％；(10)煎炸状态，移出检测探头和通气玻璃管，将2g新鲜马铃薯块放入60g油中，煎炸3分钟取出食物，观察煎炸油泡沫高度的最大值，记录泡高值；(11)通气状态，将检测探头浸入油脂，以20l/h的流速向油脂中通空气，保持通气加热直到检测油脂所得极性组分含量达30％；(12)煎炸状态，移出检测探头和通气玻璃管，将2g新鲜马铃薯块放入60g油中，煎炸3分钟取出食物，观察煎炸油泡沫高度的最大值，记录泡高值；(13)公式拟合，ln(y)＝a*x+b，其中y为油脂泡高值，单位为mm，x为油脂极性组分含量，单位为％，a和b为拟合参数。以实验计算所得a，b和exp(a*20+b)作为指标，定量评价食用油脂煎炸起泡倾向，其中a表示油脂泡高值随极性组分含量的变化速率，b表示理论上油脂极性组分含量为0时的起泡倾向，exp(a*20+b)表示劣化后油脂极性组分含量为20时的起泡倾向。实施例2：采用实施例1方法测定大豆油、菜籽油、葵花籽油、棉籽油样品，随着煎炸时间推移极性组分逐渐增加，其极性组分值所对应的最大泡沫高度值测定结果见表1。表1四种油脂样品各极性组分含量所对应的泡沫最高值测定从表1可以看出，随着油脂极性组分含量的升高，泡沫的最大高度随之增加，且本发明研究发现，不同油脂的初始最大泡沫高度值不同，随着油脂极性组分含量的升高最大泡沫高度值的增加程度也不同，因此，本发明提供一种能够全面、合理的反应油脂起泡性质的方法，本发明油脂起泡性质的评价公式ln(y)＝a*x+b的拟合结果见表2。表2公式ln(y)＝a*x+b的拟合结果大豆油菜籽油葵花籽油棉籽油初始泡高值0.30.10.20.4a0.14940.17390.13730.1331b-1.0897-1.8186-1.200-1.1692exp(a*20+b)6.67455.25624.69264.4495分析检测系统结合公式拟合所得a、b和exp(a*20+b)三项参数的化学意义，结果如下：a＝-0.003561*sfa+0.001682*mufa+0.003923*pufa-0.004388*pufa*pb＝0.07454*sfa-0.01650*mufa-0.06202*pufa+0.1265*pufa*pexp(a*20+b)＝-0.008256*sfa+0.05379*mufa+0.04506*pufa+0.2280pufa*p式中，sfa、mufa、pufa和p分别表示油脂的饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸和磷脂含量。参数a、b和exp(a*20+b)反应的油脂起泡特性，是脂肪酸组成和磷脂含量的综合作用结果，实施例结果与已有报道的定性描述相一致。本方案更进一步，以具体操作步骤实现了油脂起泡特性的定量描述。从以上实验数据可以看到，随着油脂极性组分含量的升高，泡沫的最大高度随之增加。同时，长时间煎炸后，检测所得油脂的初始泡高值与煎炸后期的起泡性能并非完全一致，如葵花籽油的初始泡高值低于棉籽油，但是随之油脂极性组分含量的增加，劣化后葵花籽油的泡高值却高于劣化后的棉籽油。所以，未经煎炸食用油脂的泡高值并不能等于劣化后油脂的起泡性质。因此，本发明包含了初始泡高值，泡高值变化速率、劣化后油脂泡高值的评价方法，才可全面、合理的评价煎炸油脂的起泡性能，而现有技术仅凭初始泡高值来标定油脂起泡性质的指标则过于片面。本发明的另一个优点在于，拟合所得a值表示油脂泡高值随极性组分含量的变化速率，此项指标既与泡高值的增加速度有关，也与煎炸过程中油脂的品质劣化速度息息相关，同时可用于评价油脂煎炸过程的稳定性，也是用于保证煎炸油脂及煎炸食品安全的重要补充。本发明研究发现，煎炸过程中极性组分含量为20％的停留时间最长，exp(a*20+b)表示劣化后油脂极性组分含量为20％时的起泡倾向，以exp(a*20+b)作为待测食用油脂的起泡倾向值，相比于仅以初始泡高值来标定油脂起泡性质的方法更为合理。本发明无需实际煎炸，以60g样品即可预测油脂的煎炸起泡倾向，节省原料，引入油脂劣化后极性组分对煎炸油起泡的影响，尤其可识别极性组分含量低时不起泡而极性组分含量高时起泡严重的油脂，实现起泡性能的综合评价；设备简单，适用企业实际操作。实施例3：食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测系统：如图1和图2所示，食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测系统包括泵气单元100、过滤单元200、防倒吸单元300、煎炸单元400、加热单元500、极性组分检测单元600。具体的，泵气单元100用于泵出空气，使煎炸单元400在通气状态时不断的通入空气，泵气单元100通过管道101与过滤单元200连接，将空气泵入过滤单元200，过滤单元200对空气进行过滤；过滤单元200通过管道201与防倒吸单元300连接，管道201的末端伸入防倒吸单元300内，防倒吸单元300用于防止煎炸单元400中的煎炸油由于负压倒吸入过滤单元200，当煎炸单元400内产生负压时，煎炸单元400内的煎炸油通过管道301流入防倒吸单元300内，；防倒吸单元300连接管道301，管道301的末端伸入煎炸单元400内，煎炸单元400具有刻度，用于测量煎炸油的泡高值；极性组分检测单元600的末端为检测探头601，检测探头601伸入煎炸单元400内，用于检测煎炸油中的极性组分含量，加热单元500设置于煎炸单元400的外部，用于加热煎炸单元400中的煎炸油。在通气检测状态测量煎炸油的极性组分含量时，管道301和检测探头601同时伸入煎炸单元400内，管道301通过过滤单元200和防倒吸单元300将泵气单元100泵出的空气通入煎炸单元400内，检测探头601检测极性组分含量；在煎炸状态时，管道301和检测探头601移出煎炸单元400，煎炸单元400内盛有煎炸油和煎炸物，加热单元500对煎炸单元400进行加热煎炸，通过煎炸单元400侧壁的刻度读取泡高值。本发明食用油脂煎炸起泡倾向的快速预测系统的工作流程为：在煎炸状态时(如图2)，煎炸单元400内盛有煎炸油和煎炸物，加热单元500对煎炸单元400进行加热煎炸，通过煎炸单元400侧壁的刻度读取泡高值；在通气状态测量煎炸油的极性组分含量时(如图1)，泵气单元100通过管道101将空气泵入过滤单元200，滤掉杂质后的空气通过管道201通入防倒吸单元300，之后通过管道301将空气通入煎炸单元400内的煎炸油中，极性组分检测单元600的检测探头601伸入煎炸油中用于检测极性组分含量。进一步的，泵气单元100可以为气泵；过滤单元200可以为空气滤器，用于过滤空气中的杂质；防倒吸单元300可以为瓶口带有密封活塞的锥形瓶，管道201从上至下穿过密封活塞伸入锥形瓶内，使得煎炸单元400内产生负压时，煎炸单元400内的煎炸油通过管道301流入防倒吸锥形瓶内；煎炸单元400可以为广口试管，优选为圆底试管，试管侧壁具有刻度，用于测量煎炸油的泡高值。加热单元500可以为金属浴加热器，极性组分检测单元600为极性组分检测仪，优选为基于介电常数的极性组分检测仪，其通过测定介电常数给出油脂极性组分含量结果。所述检测探头601，需基于《gb5009.202-2016食品安全国家标准食用油中极性组分(pc)的测定》校正检测结果。应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页12