食品油炸技术及关键设备
近年来，随着食品工业的快速发展，油炸食品已广泛涉及儿童食品、快餐食品、肉灌食品、速冻食品、微波食品和面食制品等诸多领域。食品油炸技术不断提高，生产规模不断扩大，油炸设备也随之朝着工厂化、系列化和智能化方向发展。
其中，典型的连续油炸机从20世纪80年代的简易型发展成为现代的智能型：油炸宽度有250，400，600和800mm等；油炸长度有2.5，4，6和8m等；采用的加热方法有电热式、燃气式或燃煤式等多种方式。
间歇式油炸机也朝着省油、节能和环保的方向发展，出现了油水一体结构的油炸机等。本文着重介绍了食品油炸技术的现状以及典型油炸设备的原理、结构和特点，旨在为食品油炸技术的创新与发展以及油炸设备的改进设计提供参考。
一、食品油炸技术
食品油炸技术种类繁多，按照油炸时的气压可以分为常压油炸和真空油炸；按照油炸的方式可以分为连续式油炸和间歇式油炸。
1、常压油炸
常压油炸是指油炸机工作时其内部的气压为标准大气压，是最常用的油炸技术。其优点是加工方便、所加工的产品脆度良好及风味佳等，缺点是油炸过程中营养和天然色泽损失很大。常温油炸比较适用于粮食类食品的油炸，如油炸糕点和面包等。
2、真空油炸
真空油炸的绝对压力低于大气压，是在相对缺氧的情况下进行油炸加工的。采用该技术所加工的食品可以最大限度地保留原料的风味和营养成分，有效地防止食用油脂的氧化变质。该技术的特点如下：
1) 可以降低物料中水分的蒸发温度，与常压油炸相比，热能消耗相对较小，油炸温度大大降低，可以减少食品中维生素等热敏性成分的损失，有利于保持食品的营养成分，避免食品焦化。
2) 可以造成缺氧的环境，能有效杀灭细菌和某些有害的微生物，减轻物料及炸油的氧化速度，提供了防止物料“褐变”的条件，抑制了物料霉变和细菌感染，有利于产品储存期的延长。
3) 在足够低的压强下，物料组织因外压的降低将产生一定的膨松作用。真空状态还缩短了物料的浸渍、脱气和脱水的时间。
4)借助压差的作用，加速物料中物质分子的运动和气体扩散，从而提高物料处理的速度和均匀性。
3、间歇式油炸
采用该技术油炸食品时，首先将炸油加热到指定的温度，然后将物料喂入油炸设备。加工完成后将产品取出，再加入新的待油炸物料。由于物料的喂入是间歇的，所以称为间歇式油炸技术。该技术应用比较普遍，其优点是技术含量相对较低，适合小规模生产；缺点是产品在喂入过程中会引起原始的热损失，所需时间长。
4、连续式油炸
采用该技术油炸食品时，物料的喂入是连续的，物料喂入油炸机后随网带在炸油中运动，然后从出口输出加工好的产品。由于采用该技术所加工的产品具有一致的油炸温度和时间，所以产品具有恒定的外观、风味、组织和保质期，同时具有较好的油过滤效果，能减少油炸异味和游离脂肪酸的含量。
二、食品油炸的关键设备
油炸机是食品油炸加工的关键设备，按照油炸时的气压，可以分为常压油炸机和真空油炸机。常压油炸机一般是敞口的，应用比较普遍。
按照油炸的方式，可以分为连续式油炸机和间歇式油炸机。按照加工食品时所需添加的液体，可以分为传统油炸机和水滤式油炸机。
此外，还有为某种或者某一类特殊的物料而专门设计的专用油炸机等。本文只介绍几种典型的常压油炸机。
1、传统连续油炸机
传统连续油炸机是方便食品生产线中油炸工艺应用的主要机型，也是机械化大中型食品加工厂不可缺少的油炸设备，按其加工能力分为Yz250型、Yz400型和Yz600型等，其网带的宽度分别为250，400，600mm等。网带宽度越大，生产率越高。
1）结构
传统连续油炸机由双网带无级变速输送系统、主油槽箱与辅助油箱组成的外循环过滤系统、PID油温自控仪、XSM转数线速仪表以及绳索提升装置等组成，其结构见图1所示。
2）特点
1) 传统连续油炸机根据油炸物料的需求可采用色拉油、花生油、菜子油和棕榈油等，用于炸肉饼、米饼、薯饼、各种混合饼、薯条、薯片、鱼丸和肉丸等。
2) 传统连续油炸机采用体外过滤循环油路的装置，使油在主油槽内均匀循环的流动中被加热器加热，从而使油的温度均匀稳定上升。此外，循环流动的油在经过辅助油箱的双层(粗细)过滤网时，清除油中的大小颗粒残渣，保证了油的清洁，从而使油炸的物料随时保持清洁。
3) 传统连续油炸机的结构精练合理，功能先进。采用双网带无级变速调节，既保证油炸物不同的油炸时间，又保证了油炸物在油层下2—3cm处平稳加热输送；采用龙门架及提升机构，可以将罩盖方便地升降，便于对食品进行油炸加工。
2、水滤式油炸机
水滤式油炸机也叫做油水混合油炸机，包括小型间歇式水滤式油炸机和大型水滤式连续油炸机，它们的适用范围不同。
1）工作原理
其原理如图2所示。水滤式油炸机是利用油水的比重不同、互不相溶、自动分层的原理而设计的。在油槽中设有高温油层(加热油层)、缓冲油层(过滤油层)和水层(沉淀层)。被炸物料落下的渣屑在高温油层没有碳化前通过缓冲油层落入水层，定期由排渣口排出。热油表面漂浮的渣屑在热油循环泵的带动下进入过滤油箱后滤出。另外，由于设有缓冲油层，所以一次性加油量是同样幅宽油炸机的两倍，但实际物料的耗油量仅为同样幅宽油炸机耗油量的70％。
由于下方水中的水分子在油炸过程中不断进入高温油层，补充油炸层中的水分，因此不仅保证了物料的油炸质量，而且也大大延长了油料的使用寿命，是普通油炸方式的2～3倍。
2）结构
水滤式连续油炸机的结构大体上与标准型连续油炸机相同，只是在油槽中加了水层，结构复杂一些，主要应用在大型食品加工企业的生产线上，实现批量生产。下面重点介绍一下小型的间歇式水滤式油炸机的结构、工作原理和特点。
①水滤式间歇油炸机的结构
水滤式间歇油炸机，主要由外壳、油槽和加热管等组成，见图3所示。油槽侧壁下部开设排油口和排水口。
②水滤式间歇油炸机的工作原理
使用前先将水倒入油槽中，水位不超过油标的中心位置，然后倒入油。油与水的比重不同以及互不相溶性使油水进行分层，利用加热管对上层的油进行加热，同时散热管阻断热量向下传递，起到了减小上层炸制食品和炸油翻动时对下层油层的扰动作用。控制面板装有智能仪表，可以自动控制油温，使其保持在合适范围。
③水滤式间歇油炸机的特点
1) 采用中部加热、油水混合的结构方式，可提高加热的速度，节能省油，可同时炸制各种食品。
2) 在炸制过程中，由于植物油和动物油的比重关系，使得所炸肉类食品浸出的动物油自然沉入植物油下层，所以保证中上层的工作炸油始终保持纯净。可以同时炸制各种食品，互不串味，有效降低炸油的氧化程度，抑制酸价的升高。
3) 油炸过程中的食物残渣下沉至水中，不会碳化，有效控制致癌物的产生。残渣可及时清除，实现自我洁净，这是油保持纯净的原因之一。油烟浓度为1.96mg/m³，远低于普通油炸机6161mg/m³的浓度。
4) 由于油温和水温自动控制，有效降低了炸油的氧化程度(即油不易糊)，彻底改变了传统油炸设备的结构，从根本上克服了传统式油炸锅的弊端，所炸食物不但色香味俱佳，而且外观干净美观，提高了产品品质，广泛用于宾馆、酒店、快餐店、招待所、部队、院校和企业食堂等使用。
3、淋油式油炸机的工作原理及结构
淋油式油炸机适用于低温油炸的食品，如炸制辣椒油等。这类物料所需的油温较低，油温过高就会炸糊，因此不能采用网带式的连续油炸机或者是水滤式油炸机。目前，辣椒这类物料的油炸大多数是采用人工油炸，存在生产率低、容易炸糊以及工人经常被辛辣的油烟呛到等问题。基于辣椒这类物料的特点，可以采用专门设计的淋油式油炸机。目前这类油炸机在国内并不多见。
1）结构
淋油式油炸机的结构由接油盘、筛片、铺料机、加热管、油箱、排烟罩和机架等组成，见图4所示。
2）工作原理
淋油式油炸机工作时，首先由铺料机将待油炸食品(例如切好的辣椒丁)均匀地铺在筛片上，与此同时经过加热管加热后的炸油在油泵的作用下从油箱中流入油管，在经过淋油管喷射到筛片上。由于筛片在减速机的带动下转动，从而对待油炸食品进行油炸加工。喷射到筛片的炸油经过筛片的小孔流入到接油盘中，再经过回油管和过滤漏斗过滤后流回油箱，如此循环使用。
3）特点
①炸油与待油炸食品接触时间短，从而确保待油炸食品不会被炸糊。
②油炸辣椒等物料时，油烟特别辛辣刺鼻，对加工人员的呼吸系统伤害大。因此，在筛片的上方和油箱的上方均有排烟设备，从而保证操作人员身体不会受危害。
③炸完物料的油温会有所降低，但返回油箱加热后可以继续循环使用，节油的同时使得热能得以充分利用。
参考文献：食品油炸技术及其关键设备的研究，农机化研究
作者：刘洪义,杨旭,吴泽全,程睿,郭英洲