• 油炸食品原理及应用示例(上)

  • 发布日期:2025-03-06 06:53    点击次数:173

    据史料记载,公元9世纪时,阿拉伯人已经开始使用油炸技术制作食物。这标志着油炸食品技术在中东地区的早期应用。随后,这项技术逐渐传播到欧洲,并成为了欧洲美食文化的一部分。随着时间的推移,油炸食品逐渐流传到世界各地,并发展出了多种多样的油炸食品和烹饪方法。

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    在中国油炸食品的历史可以追溯到先秦时期 。据《周礼》记载,周天子的膳食中包括了炮豚、炮羊等炸制食品 ,这表明油炸食物在当时是属于贵族阶层的奢侈享受。在南北朝时期 ,油炸食品的制作技术已经有所发展,据北魏农学家贾思勰所著的《齐民要术》记载,南北朝时期已经有了油炸食品的制作方法。书中提到的“细环饼,一名寒具,翠美”,被视作油炸食品的早期形态。这种寒具可能是一种油炸的面食,形似女子佩戴的缠臂金,类似撒子,但与现代意义上的油条在形态上有所不同。

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    唐代,“炸”被称为“油浴”,其技术已经很精湛,如陕西“油浴饼”,便是将辅料包入烫面,入热油炸制而成。到了宋代 ,随着榨油技术的进步,植物油的使用更加广泛,油炸食品也因此更加普及,甚至出现了“万物皆可炸”的现象 。 除了广为人知的油条(当时称为“油炸桧”)外,还有油饼、炸春鱼、炸元宵、炸夹儿等多种油炸食品。这些油炸食品不仅口感酥脆、美味可口,而且各具特色,满足了当时人们对美食的多样化需求。

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    一、油炸食品的概念

    油炸又称渫。渫,疏通的意思。油炸食物,即以油疏通食物。油炸,还称“油浴”,即让原料在油里洗个透澡。在古代,用沸水焯也称炸。如清代《通俗编·杂字》曾有记载:“今以食物纳油及汤中,一沸而现曰炸。”如今的炸专指将食物放入食用油中加热(油的液面高于食物高度)的过程就叫做——油炸。

    油炸是食品熟制和干制的一种加工方法,即将食品置于较高温度的油脂中,使其加热快速熟化的过程。油炸可以杀灭食品中的微生物,延长食品的货架期,同时可以改善食品风味,提高食品营养价值,赋予食品特有的金黄色泽,经过油炸加工的产品具有香酥脆嫩和色泽美观的特点  。油炸既是一种菜肴烹饪技术,又是工业化油炸食品的加工方法。

    油炸食品是一种传统的方便食品。它是利用油脂作为热交换介质,使被炸食品中的淀粉糊化、蛋白质变性以及水分变成蒸汽,从而使食品变热或成为半调理食品,使成品水分降低,具有酥脆或外表酥脆的特殊口感,同时由于食品中的蛋白质、碳水化合物、脂肪及一些微量成分在油炸过程中发生化学变化,产生特殊风味。

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    二、油炸食品基本原理

    油炸食品的基本原理主要基于热传导、热对流和热辐射等热量传递方式,是将成型的生坯投入已加热到一定温度的油内进行熟制的过程。在这个过程中,被加热的油脂和制品生坯进行剧烈的对流循环,浮在油面的制品受到沸腾的油脂的强烈对流作用。一部分热量被制品吸收而使内部温度逐渐上升,水分不断受热蒸发,在高温油脂中形成独特的风味和质地。

    1、热对流概念

    热对流是指由于温度差异引起的流体运动(如水、油、空气等),不同部分因温度不同发生相对位移而引起的热量传递现象。

    在油炸过程中,热对流主要体现在热油与食品表面之间的热量交换。油炸食品过程中的热对流是一个关键的热量传递方式,主要体现在油脂作为传热介质,通过流动将热量传递给食品。对于食品的加热、成熟以及最终的风味和质地都起着重要作用。

    ①热油与食品表面的对流 :在油炸过程中,油脂被加热到一定温度(通常介于160℃~230℃之间),形成高温流体。热量从热源(如炉火或电热丝)传递到油炸容器,再由容器传递给油脂。当食品被放入热油中时,由于食品表面温度低于油温,热油会对食品表面进行加热。

    加热过程中,热油与食品表面之间形成对流循环,热量通过热对流的方式传递给食品表面,其后一部分热量由食品表面的质点与内部质点进行传导而传递到内部,另部分热量直接由油脂带入食品中,使食品内部各种成分快速受热成熟、干制。

    ②热对流对食品內部影响:被加热的油脂和食品之间会形成剧烈的对流循环。油脂的高温使食品表面迅速升温,并产生水蒸气。水蒸气在油中形成气泡并上升,同时搅动热油,进一步加速了对流循环。浮在油面的食品受到高温油脂的强烈对流作用,部分热量被食品吸收,使其内部温度逐渐上升。加速了热量的传递,使油炸食品能够更快地达到成熟状态。通过调整油温,可以控制对流的强度,从而影响食品的加热速度和成熟度。

    ②热对流对油炸效果的影响 :对流循环有助于加快食品表面的加热速度,使食品表面迅速达到高温状态。有利于食品表面水分的迅速蒸发和硬壳的形成,从而增加食品的酥脆口感。

    同时,对流循环也有助于油脂的均匀分布和渗透,在高温下发生一系列化学反应(如氧化、聚合等),为油炸食品增添了独特的风味。

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    2、热传导概念

    油炸食品的美味,离不开热传导这一关键环节,它决定了食品的加热速度、成熟度和最终的风味质地。热传导是热量通过物体内部微观粒子(如分子、原子或自由电子)的热运动而产生的热量传递过程。在油炸食品中,热传导是热量从高温的油脂传递到低温的食品内部的主要方式之一。

    ①油脂到食品表面的传导:在油炸的过程中,油脂作为热传递介质,发挥着至关重要的作用。油脂的热容量为2J/(℃·g),升温迅速,且流动性好,油温高(可达230℃左右)。这使得它能够快速而均匀地将热量传递给食品。当食品置于热油中时,其表面温度会迅速升高,水分开始汽化,形成一层干燥层,这一层干燥层保护了食品内部不受高温破坏。

    ②食品表面到内部的传导:食品表面温度升至热油的温度时,内部的温度慢慢趋向 100 度。传热的速率取决于油温与食品内部之间的温度差及食品的热导系数。热传导主要发生在食品内部,通过分子间的相互碰撞传递热量,还使得热量能够更深入地传递到食品内部,实现均匀加热。

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    3、热辐射概念

    热辐射是物体由于自身温度而向外发射电磁波的现象。这些电磁波(即热辐射波)能够携带能量,并在空间中传播,当它们遇到另一个物体时,部分能量会被该物体吸收,从而实现热量的传递。

    ①热辐射主要加热源:在油炸食品过程中,热辐射主要来源于加热源 ,如炉火、电热元件等,它们通过热辐射将热量传递给油炸容器和油脂。

    ②辅助加热:油炸容器的外壁在加热过程中也会向外发射热辐射波,尽管这部分辐射对油炸食品的直接加热作用较小,但在一定程度上会影响油炸环境的整体温度分布。

    如果油炸设备周围存在其他高温物体(如烤箱壁、其他加热元件等),它们也会通过热辐射对油炸食品产生间接影响。

    ③热辐射对油炸食品的影响:在油炸食品过程中,热辐射虽然不如热对流和热传导那样直接和显著,但仍然存在一定的影响。热辐射会影响油炸设备内部的温度分布。例如,靠近加热源的区域可能会受到更强的热辐射作用,导致该区域的温度较高;而远离加热源的区域则可能受到较弱的热辐射作用,温度相对较低。这种温度分布的不均匀性可能会影响油炸食品的均匀性和品质。

    在极端情况下,如果热辐射过强或油炸设备设计不当,可能会导致油炸食品局部过热,产生有害物质(如丙烯酰胺等)。因此,在油炸食品过程中需要合理控制热辐射的强度和作用范围,以确保食品的安全性和品质。

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    上图:油炸食品加热原理表

    根据搜索结果整理油炸食品加热的四种主要原理,包括热对流、热传导、热辐射和水分蒸发,以及它们各自的影响因素。油温范围主要针对热对流原理,而热辐射和水分蒸发对油温的依赖性不强,因此用'_'表示。

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    三、油炸过程中的化学与物理变化

    油炸过程中,食品与油脂都会经历一系列复杂的化学与物理变化,这些变化共同决定了油炸食品的最终品质。

    1、油炸食品的物理变化①水分汽化与硬壳形成 :当食品被置于热油中时,其表面温度迅速升高,导致水分汽化。随着水分的蒸发,食品表面逐渐形成一层干燥层,并进一步发展为硬壳。②焦糖化反应与蛋白质变性 :在油炸过程中,油脂与食品之间的热交换是一个复杂而精细的过程。油脂的流动性促进了热量的快速传递,而油脂的热导率则决定了热量传递的均匀性。当油脂的流动性和热导率达到最佳匹配时,食品表面发生焦糖化反应,其它物质分解,产生特有的色泽和油炸风味。同时,蛋白质也会发生变性,形成新的结构,对食品的口感和质地产生影响。③多孔结构的形成 :食品表面的干燥层具有多孔结构,这些孔隙有助于水分和油脂的交换。随着油炸的进行,水分从食品内部迁移到表面并通过这些孔隙逸出,而油脂则渗透进入食品内部。然后由热油取代水和水蒸气占有的空间。

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    ④油膜的形成及作用:主要是在油炸时,食品表面与热油接触后,形成的一层薄薄的油膜。特别是在高温油炸过程中。水分的迁出通过油膜,油膜界面层的厚度控制着传热和传质的进行,油膜的厚度与油的黏度和流动速率息息相关,作用于食物的熟化过程。

    ⑴保护食品并防止水分流失 :油膜覆盖在食品表面,形成了一层保护层,有效减缓了食品内部水分的蒸发速度。有助于保持食品的湿润度和嫩度,特别是在高温油炸过程中。

    ⑵促进酥脆口感 :油膜在高温下会变得更加酥脆,增加了食品的口感层次。对于如炸鸡、炸薯条等需要酥脆口感的食品,油膜的形成至关重要。

    ⑶提高色泽和外观 :油膜在高温下会经历一系列化学反应,如美拉德反应,导致食品表面颜色加深,呈现出金黄或深褐色。这种色泽变化不仅提高了食品的视觉吸引力,还反映了其内部成分的变化和熟化程度。

    ⑷防止油脂过度渗透 :一旦油膜形成,它可以作为一道屏障,防止过多的油脂渗透到食品内部。这有助于控制食品的油脂含量,使其更加健康。

    ⑸增强风味 :油膜在油炸过程中会吸收一部分油脂和调味料,从而增强了食品的风味。此外,油膜中的化学反应还会产生一些特有的香气成分,进一步提升食品的风味品质。

    ⑹烹饪实践:在实践中厨师们通常会通过控制油温、油炸时间和翻动频率等因素来优化油膜的形成。例如,适当的油温可以促进油膜的形成并防止其过度焦化;油炸时间的长短则会影响油膜的厚度和酥脆程度;而适时的翻动可以确保食品表面均匀受热,从而形成均匀的油膜。

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    ⑤体积与形状变化 :由于水分的蒸发和油脂的渗透,油炸食品的体积可能会发生变化。同时,高温下的油脂和食品相互作用,也可能导致食品形状的改变。

    ⑥蒸汽压与熟化速度 :由于油炸时食品表层硬化成膜,内部的水蒸气蒸发受阻,形成一定的蒸汽压。这种蒸汽压的穿透作用增强了食品的熟化速度,使得油炸食品能够快速达到理想的熟度。

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    2、油炸食品化学变化

    ①油脂的化学变化:

    ⑴水解 :在高温下,油脂中的甘油三酸酯可能发生水解反应,生成甘油二酯、甘油单酯、游离脂肪酸和甘油等。这些化合物会影响油脂的品质和稳定性。

    ⑵氧化 :不饱和脂肪酸在高温和氧气的存在下容易发生氧化反应,生成过氧化物、醛、酮等化合物。这些化合物不仅影响油脂的风味,还可能对人体健康产生不利影响。

    ⑶聚合 :在高温且隔绝氧气的情况下,油脂主要发生聚合反应,生成二聚物、多聚物等大分子化合物。这些化合物会增加油脂的粘度和色泽,使其变得不再清澈透明。

    ②食品的化学变化:

    ⑴美拉德反应 :食品中的淀粉和还原性糖类在高温下与氨基酸发生脱水缩合反应,生成各种特殊的醛或氨基酮。这些化合物是油炸食品香气的来源之一。同时,美拉德反应还会使食品表面颜色变深,形成金黄的色泽。

    ⑵焦糖化反应:在油炸过程中,当食品表面温度达到或超过糖的熔点时,如果食品中含有一定量的糖分(如淀粉水解产生的葡萄糖、果糖,或者添加的蔗糖、果糖等),就可能发生焦糖化作用。这一反应使食品表面迅速着色,呈现出诱人的金黄色或深褐色,增加了食品的视觉吸引力。同时,焦糖化作用产生的特殊风味也提升了油炸食品的整体口感。

    ⑶蛋白质变性 :在高温下,食品中的蛋白质会发生变性反应,形成新的结构。这一变化有助于增加食品的口感和质地。

    ⑷脂肪分解与氧化 :食品中的脂肪在高温下也会发生分解和氧化反应,生成各种脂肪酸、醛、酮等化合物。这些化合物不仅影响食品的风味,还可能对人体健康产生一定影响。

    ⑸有害物质生成 :在高温油炸过程中,还可能生成丙烯酰胺、多环芳烃化合物和杂环胺类化合物等有害物质。这些物质对人体健康具有潜在风险。

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    四、油炸食品分解物:

    在油炸的高温作用下,油脂与食品之间发生了一系列复杂的化学反应。这些反应产生了两大类分解物:挥发性分解物(VDP)和非挥发性分解物(NVDP)。挥发性分解物如同油炸食品的灵魂,它们在高温下逸散到空气中,赋予了油炸食品诱人的香气,增添了独特风味。

    1、挥发性分解物

    ①提供风味 :挥发性分解物是油炸食品香气的主要来源。例如,醛类、酮类、醇类、酸类、内酯类以及酯类等化合物(其中2,4-癸二醛是提供油炸食品主要风味的关键成分,它源自亚油酸的分解),它们赋予了油炸食品特有的风味,让每一口油炸食品都充满了诱人的香气。

    ②影响食品品质 :部分挥发性分解物,如由脂肪酸氧化分解产生的低级醇、醛、酮等成分,其中以丙烯醛为主,可能会使油炸食品产生不良气味,从而影响食品的整体品质。

    ③易挥发性 :挥发性分解物在油炸过程中容易挥发到空气中,形成油烟。这些化合物通常具有较低的沸点和较高的蒸汽压。

    ④化学多样性 :挥发性分解物的种类繁多,包括烃类、醛类、酮类、醇类、内酯类以及酯类等,它们的化学结构和性质各不相同。

    ⑤对人体健康的影响 :部分挥发性分解物,如丙烯醛等醛类化合物,具有毒性,长期摄入可能对人体健康产生不良影响。

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    2、非挥发性分解物

    ①影响食品口感 :非挥发性分解物,如甘油三酯多聚体、二聚体和三聚体等,容易被所煎炸的食物吸收带走或是残留于煎炸容器壁上,从而影响食品的口感和质地。

    ②改变油脂性质 :非挥发性分解物的生成会导致油脂的粘度增大、颜色加深、起泡性增强等物理变化,以及游离脂肪酸含量增加、皂化值增大、不饱和度降低等化学变化。

    ③难挥发性 :与挥发性分解物不同,非挥发性分解物在油炸过程中不易挥发到空气中,而是残留在食品或油脂中。

    ④稳定性 :非挥发性分解物通常具有较高的热稳定性和化学稳定性,能够在高温和氧化条件下保持相对稳定。

    ⑤对油脂品质的影响 :非挥发性分解物的生成和积累会导致油脂品质的下降,如酸价升高、过氧化值增大等,从而影响油炸食品的口感和安全性。同时,非挥发性分解物还对油炸食品的营养成分有着重要影响。在油炸过程中,油脂会与食品中的脂肪酸发生反应,产生一些新的脂肪酸,这些脂肪酸可能会改变食品的营养成分,使得油炸食品在美味的同时,也需要注意适量食用,以保持营养均衡。

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    五、食品油炸过程中的五个阶段。

    1、起始阶段

    将食品放入油中至食品的表面温度达到水的沸点这一阶段。

    ①热传递方式:该阶段没有明显水分的蒸发,热传递主要是自然对流换热。油温与食品表面之间存在的温度差导致热量从油温较高的区域传递到食品表面较低的区域。这种自然对流换热方式使得食品表面逐渐升温,但升温速度相对较慢。

    ②温度变化:此时食品内部温度尚未显著升高,仍维持在较低水平。由于油温远高于水温,食品表面的水分开始蒸发,但蒸发量相对较小,尚未形成明显的外壳。

    ③內部成分变化:被炸食品表面仍维持白色,无脆感,吸油量低,食物中心的淀粉未糊化、蛋白质未变性。

    ④吸油量:由于此时食品表面尚未形成有效的屏障,吸油量相对较低。但随着油炸过程的进行,食品表面水分蒸发,外壳逐渐形成,吸油量将逐渐增加。

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    2、新鲜阶段

    油炸食品的新鲜阶段是其油炸过程中的一个重要环节。

    ①表面水分大量流失:该阶段食品表面水分突然大量损失,这是由于油温远高于食品表面温度,导致水分迅速蒸发。

    ②外壳形成:外皮壳开始形成,这层外壳在后续的油炸过程中将起到保护作用,防止外部油分过多渗入,同时也有助于形成酥脆的口感。

    ③吸油量:随着外壳的形成,油炸食品开始吸收少量油脂。但此时吸油量并不高,因为外壳起到了一定的屏障作用。

    ④热传递方式:热传递主要是热传导和强制对流换热,传热量增加。油温通过热传导方式传递到食品内部,同时强制对流换热也有助于加速热量的传递。

    ⑤颜色变化:被炸食品表面的外围有些褐变,这是由于高温下食品中的糖分、氨基酸等成分发生美拉德反应,形成褐色产物。中心的淀粉部分糊化,蛋白质部分变性,食品表面有脆感并少许吸油。

    ⑥风味形成:新鲜阶段是油炸食品特殊风味形成的主要阶段。此阶段耗能最多、需时间最长,由于高温下食品中的成分发生一系列化学反应,如美拉德反应、焦糖化反应等,这些反应产生的香气和风味物质使得油炸食品具有独特的风味。

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    3、最适阶段

    油炸食品的最适阶段是其油炸过程中的一个关键时期,此时油炸食品的品质达到最佳状态。

    ①外壳增厚: 在最适阶段,油炸食品的外壳进一步增厚,变得更加酥脆。这是由于外壳中的水分进一步蒸发,油脂渗透进入外壳内部,形成了更加致密的结构。水分损伤量和传热量减少。热传递主要是热传导,从食品中逸出的气泡逐渐减少直至停止。

    ②色泽金黄 :油炸食品的表面呈现出金黄色,这是由于其中的糖分和氨基酸在高温下发生美拉德反应,形成了金黄色的产物。这种颜色不仅美观,还代表了食品的风味和口感。

    ③口感酥脆 :在最适阶段,油炸食品的口感达到最佳状态,外壳酥脆可口,内部松软适中。这是由于外壳的酥脆和内部的松软相互映衬,形成了独特的口感体验。

    ④风味浓郁 :油炸食品在最适阶段的风味最为浓郁,这是由于其中的成分在高温下发生了一系列化学反应,产生了丰富的香气和风味物质。被炸食品呈金黄色,脆度良好,风味佳。

    ⑤热传递方式 :在最适阶段,热传递主要是热传导。油温通过食品外壳传递到内部,使得内部温度逐渐升高,达到熟化的效果。

    ⑥吸油量适中 :在最适阶段,油炸食品的吸油量适中。外壳的形成阻止了过多的油脂渗入内部,同时内部的疏松结构也有助于吸收适量的油脂,使得口感更加丰富。

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    4、劣变变阶段

    油炸食品的裂变阶段,通常也被视为其油炸过程中的劣变或降解阶段,是油炸食品品质逐渐下降的时期。①颜色变深 :在裂变阶段,油炸食品的颜色会明显变深,甚至可能变为深褐色或黑色。这是由于食品中的成分在高温下发生进一步的化学反应,如氧化、聚合等,导致色素物质的生成和积累。

    ②表面僵硬 :油炸食品的表面会变得僵硬,失去原有的酥脆口感。这是由于外壳中的水分进一步蒸发,油脂渗透减少,导致外壳变得干燥而坚硬。

    ③吸油过度 :在裂变阶段,油炸食品会过度吸收油脂,导致口感变得油腻而不爽口。这是由于外壳的破裂和内部结构的疏松,使得更多的油脂能够渗入食品内部。

    ④风味变差 :油炸食品在裂变阶段的风味会明显变差,可能出现酸败、陈旧等不良气味。这是由于食品中的成分在高温下发生裂变反应,生成了不良的风味物质。⑤氧化反应 :在裂变阶段,油脂中的不饱和脂肪酸会发生氧化反应,生成醛、酮等化合物,导致油脂品质下降。

    ⑥聚合反应 :油脂中的成分在高温下会发生聚合反应,生成高分子量的聚合物,这些聚合物会影响油脂的透明度和稳定性。

    ⑦裂解反应 :油炸食品中的成分在高温下还可能发生裂解反应,生成小分子量的化合物,如酸类、醛类等,这些化合物对食品的风味和口感产生不利影响。

    5、丢弃阶段:油炸食品的丢弃阶段是指油炸食品在油炸过程中或之后,由于各种原因(如过度油炸、品质下降、保存不当等)被炸食品颜色变为深黑,表面僵硬,有炭化现象,而需要被丢弃的时期。

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    六、油炸食品技术关键

    油炸食品技术关键在于掌握和控制多个核心要素,以确保油炸食品的口感、色泽和安全性。

    1、油温的控制

    油温是油炸过程中的关键因素之一。不同的油温会对油炸食品的口感、色泽和内部结构产生显著影响。油温过高可能导致制品炸焦或外焦里生,而油温过低则会使制品色泽浅淡、口感油腻。

    ①温油炸制 :(低温范围)通常指油温在150℃左右(行业称为“五成热”)。适用于较厚、肉类、带馅制品、油酥面团制品、根茎类蔬菜以及初次炸制的食材。温油炸制可以逼出制品内油分,起酥充分,且能防止浸油,使制品熟透且外皮脆而不散。

    ②所有食材的炸制(中温范围) :当油温处于170°C至180°C时,适合大多数食材的炸制。如炸制鸡肉,油温应控制在170°C左右,这个温度可以使鸡肉表面迅速形成酥脆的外壳,同时保持内部肉质的鲜嫩多汁。

    ③需要复炸的食材 :通常设定在190°C左右的高温油温较为适宜。如炸制面食,油温应稍高一些,控制在180°C左右,面食类食材需要较高的油温才能迅速形成酥脆的外壳,同时保持内部松软可口。

    ③热油炸制 :油温一般在210℃左右(行业称为“七成热”)。适用于矾碱盐面团及较薄无馅的品种。热油炸制能使制品蓬松、香脆。

    ④海鲜类食材 :水分含量较高,容易在较高的油温下迅速失水收缩,导致口感变差,油温应稍低一些,控制在160°C左右。

    ⑤蔬菜类食材 :本身较为脆弱,过高的油温容易导致其表面焦黑而内部未熟,油温应控制在150°C左右。

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    2、导热率的影响

    导热率反映了材料传导热量的能力。在烹饪过程中,不同食材和烹饪介质的导热率差异会对食品的加热效果产生显著影响。①油的导热率 :食用油的导热率相对较低,一般在0.13至0.23 W/(m·K)之间。这意味着油在加热过程中传递热量的速度相对较慢,有助于食材在炸制过程中形成酥脆的外壳,同时保持内部肉质的鲜嫩。

    ②水的导热率 :相比之下,水的导热率较高,约为0.58至0.61 W/(m·K),大约是油的三倍。因此,用水作为烹饪介质时,食材的加热速度会更快。然而,在油炸过程中,过高的导热率可能导致食材表面迅速焦糊,内部却未熟透。

    ③导热率对油炸食品的影响:导热率反映了材料传导热量的能力。在油炸过程中,食材和烹饪介质的导热率差异会对食品的加热效果产生显著影响。

    食用油的导热率相对较低,这意味着油在加热过程中传递热量的速度相对较慢。这种特性有助于食材在炸制过程中形成酥脆的外壳,同时保持内部肉质的鲜嫩。相比之下,水的导热率较高,如果用水作为烹饪介质进行油炸,食材的加热速度会更快,但可能导致食材表面迅速焦糊,内部却未熟透。

    ④油温与导热率之间的关系:油温与导热率之间的关系主要体现在对油炸食品加热速度和炸制效果的影响上。较高的油温可以加快食材的加热速度,但由于油的导热率相对较低,因此不会使食材迅速焦糊。相反,较低的油温虽然可以延长食材的炸制时间,但由于加热速度较慢,可能导致食材过度吸收油脂而变得油腻。

    此外,油温的选择还应考虑食材的导热率。不同食材的导热率不同,因此需要根据食材的特性来调整油温。例如,对于导热率较高的食材(如某些海鲜类),应选择稍低的油温以避免表面迅速焦糊;而对于导热率较低的食材(如某些根茎类蔬菜),则可以选择稍高的油温以加快加热速度。

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    3、火候的掌握

    火候也是油炸过程中的重要因素。火候的大小直接影响到油温的升降和制品的炸制时间。

    ①小火(低火):火力较弱,加热速度较慢。适用于浸炸过程,使食材里外达到成熟一致,不至于外熟内生。也适用于需要长时间炸制的食材,以保持食材内部的鲜嫩多汁。

    ②中火 :火力适中,加热速度较快。适用于炸制大多数食材,特别是需要快速定型、上色的食材。中火还能使食材表面迅速形成酥脆的外壳,同时保持内部肉质的鲜嫩。

    ③大火(高火) :火力旺盛,加热速度非常快。适用于复炸过程,使食材表面更加酥脆,色泽更加金黄。也适用于需要快速炸熟且要求外焦里嫩的食材。

    ④根据食材调整火候 :不同的食材对火候的要求不同。例如,较厚的肉类或根茎类蔬菜需要较低的火候来确保内部熟透;而薄片或易熟的食材则可以使用较高的火候来快速炸制。⑤观察油温与食材变化 :油温是判断火候的重要依据。使用温度计实时监测油温,确保油温在适宜的范围内。同时,观察食材在油中的变化,如颜色、形状等,以调整火候。⑥适时调整火候 :在炸制过程中,根据食材的炸制情况和油温的变化,适时调整火候。例如,当食材表面开始上色时,可以适当降低火候;当食材内部未熟透时,可以适当提高火候。

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    4、时间因素

    ①炸制时间对口感的影响:适当的炸制时间可以使油炸食品表面变得酥脆,这是油炸食品的一大特点。除了表面酥脆外,油炸食品的内部也应该保持嫩滑。适当的炸制时间可以确保食品内部熟透但不过于干燥,从而保持嫩滑的口感。

    过短的炸制时间可能导致食品表面不够酥脆,内部未熟透,口感偏软或粘牙;而过长的炸制时间则可能使食品变得过于干燥,甚至焦硬,口感变差,影响食用体验。

    例如,炸鸡翅时,如果炸制时间过短,鸡肉可能未完全熟透,口感偏嫩但可能带有腥味;如果炸制时间过长,鸡肉则可能变得过于干燥,口感偏硬。

    ②炸制时间对色泽的影响:炸制时间也会影响油炸食品的色泽。随着炸制时间的延长,食材表面的颜色会逐渐加深,由淡黄色变为金黄色,甚至深褐色。适当的炸制时间不但可以使食材表面呈现出诱人的金黄色,还可以确保食品各个部分受热均匀,从而呈现出均匀的色泽。过短的炸制时间可能导致食品色泽偏淡,而过长的炸制时间则可能使食品色泽过深,甚至焦黑,影响美观。

    ③炸制时间对熟度的影响:炸制时间是确保食材熟透的关键因素。不同的食材对炸制时间的要求不同,但总体来说,炸制时间需要足够长以确保食材内部达到适宜的熟度。过短的炸制时间可能导致食材内部未熟透,存在食品安全隐患;而过长的炸制时间虽然可以确保食材熟透,但也可能导致食材过度脱水,口感变差。

    ④使用温度计 :使用温度计实时监测油温,确保油温在适宜的范围内。同时,根据油温的变化适时调整炸制时间。一般来说,油温控制在160°C至180°C之间较为适宜。

    ⑤根据食材种类和大小调整时间 :不同的食材对炸制时间的要求不同。在炸制前,应根据食材的种类、形状和大小等因素来预估炸制时间,并在炸制过程中根据实际情况进行调整。

    ⑥尝试与调整 :对于不熟悉的食材或新的炸制方法,可以先进行小批量的尝试,并根据炸制效果进行调整。通过不断的尝试和调整,可以逐渐掌握不同食材的炸制时间。例如,小块食物如炸鸡翅和炸糖条,油炸时间控制在2-3分钟即可;而对于大块食物,如鸡排和鱼排,则需要炸制5分钟左右。

    ⑦不同食材的炸制时间参考:以下是一些常见食材的炸制时间参考(具体时间可能因油温、食材形状和大小等因素而有所不同):

    炸鸡翅 :有骨鸡肉炸7分钟,无骨鸡肉则只需4分钟。

    炸鱿鱼串 :最佳炸制时间是35秒。

    炸小黄鱼 :45秒。

    炸河虾 :25秒。

    炸武昌鱼 :45秒。

    炸鱿鱼须 :20秒。

    炸土豆片 :10秒。

    炸藕片 :6秒。

    炸包菜 :7秒。

    需要注意的是,这些时间仅供参考,实际炸制时间应根据具体情况进行调整。

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    5、原料的处理

    原料的处理对油炸食品的口感和品质也有重要影响。

    ①新鲜度 :选择新鲜、无异味、质地适宜的原料。新鲜的原料在油炸后能更好地保持口感和色泽。

    ②种类与形状 :根据油炸食品的需求,选择合适的原料种类和形状。例如,对于需要挂糊的油炸食品,应选择易于挂糊的原料;对于需要切片的原料,应确保切片均匀,以便油炸时受热均匀。

    ③清洗 :将原料清洗干净,去除表面的泥沙、杂质等。对于不同的原料,清洗方法可能有所不同。例如,鱼类、软体类原料一般用机器或人工清洗或刷洗,而贝类、蟹、虾等则更适合用刷洗和淘洗。

    ④切割 :根据油炸食品的需求,将原料切割成适当的形状和大小。切割时应确保形状一致,以便油炸时受热均匀。

    ⑤腌制 :对于需要腌制的原料,如肉类,可以使用盐、料酒、姜、葱等调料进行腌制。腌制时间应根据原料的种类和大小来确定,以确保原料充分入味。

    ⑥挂糊 :对于需要挂糊的油炸食品,如炸酥肉、炸鱼块等,可以选择适当的淀粉(如红薯淀粉、玉米淀粉等)和面粉,加入适量的水和调料,调成稠度适中的面糊。将原料放入面糊中挂匀,使面糊均匀地附着在原料表面。

    ⑦裹粉 :对于需要裹粉的油炸食品,如炸鸡翅、炸鸡腿等,可以将原料沾上干淀粉或面粉,再裹上鸡蛋液和面包糠等,以增加油炸后的酥脆感和口感。

    ⑧面糊成分 :面糊通常由面粉、淀粉、食用油、清水等原料组成。根据食材和口味需求,可以调整面粉和淀粉的比例。

    ⑨面糊稠度 :面糊的稠度直接影响油炸食品的口感。过稠的面糊可能导致食材表面过于厚重,影响口感;过稀的面糊则可能使食材在油炸过程中散开。

    ⑩调制技巧 :将面粉、淀粉等原料混合均匀后,逐步加入清水和食用油,搅拌至适当的稠度。注意避免面糊中出现颗粒状物质。

    ⑪脱水 :对于含水量较高的原料,如蔬菜、水果等,在油炸前应进行适当的脱水处理,以减少油炸时的溅油现象和保持原料的形状。脱水方法可以采用自然风干、纸巾擦干或使用脱水机等。

    ⑫干燥 :对于需要干燥的原料,如腌制后的肉类,可以使用风扇或烘干机等设备进行干燥处理,以去除表面的水分,便于油炸时形成酥脆的外壳。

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    6、炸油质量

    ①炸油对油炸食品口感的影响:炸油的选择和使用直接影响油炸食品的口感。高质量的炸油能够赋予食品酥脆的外皮和柔嫩的内部,这是因为炸油在高温下能够保持稳定,不易产生有害物质,同时能够均匀地包裹在食材表面,形成酥脆的外壳。相反,低质量的炸油或长时间重复使用的炸油会导致食品口感变差,变得油腻或焦硬。

    ②炸油对油炸食品色泽的影响:炸油的种类和新鲜程度也会影响油炸食品的色泽。高质量的炸油能够使食品呈现出诱人的金黄色,增加食欲。而低质量的炸油或长时间重复使用的炸油则可能导致食品色泽变深,甚至产生焦黑色,影响美观和食欲。

    ③种类选择 :选择耐高温、稳定性好的油脂作为炸油,如棕榈油、花生油或菜籽油等。这些油脂能够在高温下保持稳定,不易产生有害物质。

    ④新鲜程度 :确保炸油的新鲜程度,避免使用过期或变质的油脂。新鲜程度可以通过观察油脂的颜色、气味和透明度等指标来判断。

    ⑤控制温度 :合理控制炸制温度,避免油温过高导致油脂劣变和有害物质产生。一般建议将油温控制在160°C至180°C之间。

    炸油与油炸食品之间存在着密切的关系。选择合适的炸油、确保炸油的新鲜程度、定期更换新油以及合理控制炸制温度等措施是确保油炸食品品质和安全性的关键。

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    上图:油炸食品热交换关键因素表

    根据油炸食品热交换的关键信息整理而成,涵盖了温度、时间、食品形状、表面特性和油脂质量等因素,以及它们对油炸食品质量和口感的影响。

    控制方法基于常见的工业实践和科学研究提出,旨在优化油炸过程和提高产品质量。

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    上图:降低油炸食品吸油率方法表方法,包括控制时间、预处理、配方调整、形状改变和涂膜技术等。202效果和实施难度基于常见实践和科学研究评估,旨在为企业提供实用的生产指导。

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    七、油炸食品的优点及缺点

    1、优点

    ①油的比热容大,发烟点高:油的比热容一般为 0.47cal/(g·℃),发烟点高,一般均在200℃左右,可以贮存大量的能量,使原料很快成熟。通常情况下,烹饪原料经初加工后,温度在20℃左右,由传热学可知,物体之间的传热量与物体之间的温度差成正比,对于烹饪原料,可认为其温度是恒定的,因此传热介质的温度越高,单位内原料吸收的热量就越大,原料就越容易成熟。

    ②可使加热均匀:油的导热性能好,可形成均匀的温度场。油经加热后,由于对流作用,可使热量迅速地传递到各处,也就是说,被油充满的空间是一等温场,使投入其中的原料在各个方向受热均匀,对于一定体积的原料,其表面是一等温面,其内部任一距离表面相同的点所组成的面也是等温面,而以金属为传热介质,如炒、煎等烹调方法,只能使与锅接触的部分受热,即受热不均匀。由于油作为传热介质的特殊性,构成了许多各具特色的烹调方法。

    ③有利于菜肴的色泽:焦糖化和美拉德反应是动物性原料和经上浆挂糊的菜肴形成诱人的红褐色的主要途径。焦糖化反应要求在无水和较高的温度下才能进行,这对以水的蒸汽为传热介质的情况是不可能的,美拉德反应也是动物性原料为原料的菜肴形成红褐色的主要途径,这一反应的适宜水分是5%--15%,终止期的温度一般在100--150℃之间,这一条件也是以水、水蒸气为传热介质达不到的。

    ④有利于菜的香气形成:大多数菜肴的香气都是通过热分解产生的,一般均要求较高的温度,以水、蒸汽为传热介质往往达不到。蛋白质含量较高的动物性原料只有在过度加热,一般150--300℃的情况下,才有利于低分子化合物及风味物质的形成,同时油自身的香气也会菜肴之中。如“煎鸡蛋”。

    ⑤有利于菜肴的品质:烹饪原料以油为传热介质,可以很快断生,尤其对挂糊、上浆的菜肴,能很快因其表面形成一层保护膜而避免水分大量蒸发,使成品具有软嫩或外焦里嫩的品质。

    ⑥有利于菜肴的形:烹饪原料通过花刀处理后再用油加热,由于蛋白质变性,会形成各种优美的造型,有利于菜肴的形的美观。

    ⑦有利于提高菜肴的消化吸收率: 以油作为传热介质可不同程度地提高菜肴的营养价值,一方面油本身是一种营养素,有的还含有人体必需的脂肪酸、维生素等,另一方面,在高温油(分解温度以下)的作用下,蛋白质的消化吸收率可得到不同程度的提高。此外,由于蛋白质变性会失去生理活性,所以原料中含有的各种有害的酶及蛋白质性的有害因子在加热时便会失活,而有利于食用。如鸡蛋中含有的抗生物性因子、抗胰蛋白酶,豆类中含有凝集素(有毒),豆类、谷物、土豆等植物组织中含有的抗胰蛋白酶和抗淀粉酶等,均会降低菜肴的的食用价值,经油等加热,可提高有关菜肴的营养价值。

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    2、缺点

    瑞典科学家称,炸薯条、炸土豆片、某些种类早餐谷类食物和黑麦面包干,以及在高温下煎炸烹烤的某些食品中,含有较高水平的丙烯酰胺。这是人类第一次发现丙烯酰胺可来自某些经高温烹制的食品。用水煮的食物不含丙烯酰胺,而一袋炸土豆片所含的丙烯酰胺量是安全范围的500倍。丙烯酰胺一旦进入人体,将迅速被消化器官吸收。瑞典粮食管理局随即开展了进一步研究,检测了100多种经高温加工处理(煎、炸或烤)的碳水化合物食物样本,并经动物实验证明,丙烯酰胺有致癌作用。

    挪威、英国、瑞士、德国、美国等国也纷纷开始了类似的研究。来自多个国家的研究数据都显示,含有丙烯酰胺的食品有炸薯条和薯片、咖啡、基于谷物的产品,如糕点、甜饼干和面包等。但相同食品中的丙烯酰胺含量可能显著不同,这取决于包括烹调温度和时间在内的若干因素。

    2005年2月,由联合国粮食及农业组织和世界卫生组织组成的一个联合专家委员会,发表了一份简要报告称,已经有证据表明丙烯酰胺能够使动物患上癌症,而在薯条等某些高温油炸食品中,非故意性的丙烯酰胺污染物有可能引起令人不安的食品安全问题。

    2005年4月,中国卫生部食品污染物监测网监测结果显示,高温加工的淀粉类食品(如油炸薯片和油炸薯条等)中丙烯酰胺含量较高,其中薯类油炸食品中丙烯酰胺平均含量高出谷类油炸食品4倍,我国居民食用油炸食品较多,暴露量较大,长期低剂量接触,有潜在危害。

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    八、总结

    油炸食品原理及其应用涉及多个方面,包括热传递、水分汽化与硬壳形成、化学反应与香气产生以及食品内部变化等。在实际应用中,需要根据原料特性和产品需求选择合适的油炸技术和参数,以确保产品的口感、风味和安全性。(文/小林)

    待续:下期內容《油炸食品原理及应用示例(下)》

    参考文献:

    张国治 油炸食品生产技术 第二版 [M]化学工业出版社 2010.6

    刘建伟 中餐烹饪技法大全 [M] 山东地图出版社 2018.8

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