强制空气对流炉烤制法式炸薯条的方法 发明所属技术领域
本发明涉及烤炉烤制法式炸薯条的方法。
本发明技术背景
法式炸薯条是通过油炸新鲜的或“浅炸的”马铃薯条制成的。与油炸有关的主要缺点是需处理热的炸用油。将浅炸薯条放在烤炉中焙烤就可避免这种处理热炸用油的问题。然而，仍存在与烤炉烤制法式炸薯条的技术发展现状有关的一些重要问题。其中之一是在烤炉中烤制出始终如一的、尝起来有油炸味的高品质法式炸薯条还是很难的。换言之，制作高品质油炸状地烤炉烤制的法式炸薯条的可靠方法至今仍不清楚。现今的烤炉烤制的法式炸薯条一般不是太软、未烤透，就是太干、太韧。高品质油炸法式炸薯条应有一种由松脆的、但仍软的外表面或外皮包围着的湿润内芯。
现在已经意外地发现，通过一种包括在烤炉中焙烤预焙烤的炸薯条的特定方法可快速、可靠地制成高品质法式炸薯条。
本发明的一个目的是提供一种在烤炉中制作高品质的油炸状法式炸薯条的方法。本发明的另一个目的是提供一种在烤炉中快速烤制冷冻的浅炸薯条的快餐食品的方法。本发明还有一个目的是提供改善了口味的高品质、油炸状的烤炉烤制的法式炸薯条。鉴于下述说明，本发明的其它一些目的会是显而易见的。
本发明概述
一种制作即食的烤炉烤制的法式炸薯条的方法，所述方法包括在温度约325°F(162℃)-约600°F(316℃)的强制空气对流炉或气流冲击炉(impingement oven)中焙烤预焙烤的浅炸薯条约0.5分钟-约10分钟，其中所述强制空气流速为约每分钟500呎-10000呎(152-约3048米)；其中烤炉烤制的切成丝状的法式炸薯条的特征为：a)总含水量为约32％-46％；b)总油脂含量为约12％-25％；及c)质构值(Texture value)至少约200。这种炸薯条的表面水活度(Aw)和内芯含水量分别优选为低于约0.55和约55％-约80％。
本发明的详细说明
本发明所采用的名词“浅炸”或“浅炸的”或“浅炸薯条”都是指已经过至少一次煎炸(如油炸)过程的马铃薯条。该浅炸薯条由于经过部分油炸操作，其含水量低于生马铃薯条并含一些脂或油。
名词“预焙烤的浅炸薯条”或“预焙烤的炸薯条”是指已经过至少一次油炸过程并准备用于本发明烤炉烤制的马铃薯条。
名词“烤炉烤制的”或“烤炉焙烤的”是指已经过烤制过程并呈立即可食状态的食品。
名词“脂”或“油”一般意义上都是指任何可食用的脂肪物质，如100％天然的或100％合成的脂和油等，除非另有规定。优选的油脂包括主要由甘油三酯所组成的油或脂，例如大豆油、玉米油、棉籽油、向日葵籽油、棕榈油、椰子油、鱼油及食用动物油如牛脂。这些油可经部分或完全氢化或通过酯交换改性。名词“脂”或“油”也指100％、无毒的具有类似于甘油三酯性质的脂类物质。名词“脂”或“油”一般也包括油脂代用品，这类代用品可能是部分或完全不能消化的。
名词“脂”和“油”是可互换使用的，除非另有规定。
名词“油脂代用品”是指那些可食用的、部分或全部不能消化的脂类物质，例如，多元醇的脂肪酸多酯如蔗糖多酯。
名词“调理油”是指预先已经过一定时间油炸而产生了油炸香味的油。
除非另有说明，本文中所有百分比、比率或比例都以重量比表示。
现在已经意外地发现，将预焙烤的浅炸薯条在温度为约325°F(162.8℃)-约600°F(315.6℃)的强制空气对流炉或气流冲击炉中焙烤约0.5分钟-约10分钟可迅速地制成较高品质的烤炉烤制的法式炸薯条。炉膛中热空气流速为每分钟约500-约10000呎(每分钟152-3048米)
该焙烤过的炸薯条可任选地在焙烤后用焙烤过薯条重量的约1％-约10％(重量)的油进行涂敷或浸挂。
本发明烤炉烤制的法式炸薯条尝起来好象是油炸薯条似的，并且是以总含水量为约32％-约46％；总油脂含量为约12％-约25％及质构值至少约200为特征的(切成丝状)。优选的是，该炸薯条的表面水活度低于约0.55，内芯含水量为约55％-约80％。
质构良好的法式炸薯条的外表应是呈中等程度松脆而又不过分油腻的。该薯条内部应是软的、粉质的但没有未烤透的。这些属性可由如本文规定的法式炸薯条质构值(French Fry Texture Value)来量度。质构值大于约200代表一种具有湿润内芯的松脆油炸食品。所选的含有一定总含水量和油含量的预焙烤的浅炸薯条在经本文所述方法烤制后，会形成较以现有技术水平烤制的法式炸薯条质量高的法式炸薯条。
通过本发明方法制成的切成较厚的烤炉烤制的法式炸薯条(如切成规整形、波纹形和薯排状的炸薯条)的总含水量为约35％-53％，总油脂含量为约8％-22％。
预焙烤的浅炸薯条
本发明的预焙烤的浅炸薯条在食品制作方面具有更大的灵活性并可简化贮藏和编目管理，并且在品质方面比直接由生马铃薯制作的法式炸薯条更均一。
用于本发明方法中的预焙烤的浅炸薯条或可由生马铃薯制成或可由预先经浅炸过的或经浅炸及冷冻的马铃薯条制成。将生马铃薯(如RussetBurbanks)清洗、去皮、修整并切成所要求的大小和形状即习惯上用来制作法式炸薯条的大小和形状的薯条。切割后，可冲洗薯条以除去表面淀粉。
技术上众所周知的优选薯条是切成丝状的薯条。切丝薯条的横截面为约3/16(0.18)吋-约5/16(0.3)吋(4.7-8毫米)见方，长度为约2.5-约5吋(6.3-12.7毫米)。
另一种技术上熟知的是切成“波纹形”薯条，这种薯条的横截面和长度一般平均为约0.3-约0.5吋(8-13毫米)和约2-约4吋(5-10.2厘米)。
直切厚马铃薯条(也称为切成规整形)的横截面为约0.3吋-约0.5吋(8-13毫米)见方，长度为约2.5吋-5吋(6.3-12.7厘米)。通常叫做“薯排”的较大马铃薯条具有约0.5吋-约0.88吋(13-22毫米)长方形横截面和约2.5吋-约5.5吋(6.3-14厘米)长度。
根据技术上已知的常规方法对马铃薯条进行热烫。热烫作用能使酶失活并可除去切成的薯条表面过量的游离糖分。将薯条浸入温度约140°F(60℃)-约200°F(93℃)的热水中约3-约20分钟可完成热烫作用。或者，用常压水蒸汽热烫约2-约10分钟。
经热烫步骤后，可按照技术上已知的常规方法对薯条进行处理。例如，可对马铃薯条再经一次浸水处理步骤以进一步浸出过量糖分，或者用酸式焦磷酸钠(SAPP)(一种用来防止薯条变色的螯合剂)处理薯条。为了在后续加工期间使薯条显现所希望的棕色，可用葡萄糖(玉米葡糖)涂挂薯条表面。也可采用在技术上已知的其它处理方法。
经热烫和任选的上述处理后，将马铃薯条沥干，并根据需要进行脱水以降低其含水量。在薯条脱水期间，薯条含水量一般降至该薯条失去其起始重量的约10％-约30％，优选为失去其起始重量的约15％-约20％。可采用用于生产浅炸薯条中的任何常规干燥方法使薯条干燥。例如使薯条在温度为约150°F(65℃)-约350°F(176℃)的热气流中干燥约5-约20分钟的方法，也可采用微波或射频感应加热方法使薯条干燥。
通常，将热烫过的马铃薯条在例如温度为约270°F(132℃)-约385°F(196℃)的油中油炸或浸在该油中。油炸时间随具体的油温、薯条的尺寸、批量大小、油炸锅的容积以及马铃薯条的起始含水量而定。本领域技术人员是能确定油炸时间的。也可采用其它技术，如用热油喷洒在薯条上或采用一种油泡沫(oil foam)油炸的技术。将热烫过的马铃薯条浸入食用油中一定时间，以足以制成含水量为约38％-约58％的预焙烤浅炸薯条。(表1列出了优选用于本发明方法的切丝薯条的含水量和油脂含量范围)。该切丝的预焙烤的浅炸薯条的优选总含水量为约40％-约56％。这些浅炸薯条优选的含水量为约42％-约54％，更优选为约44％-约50％。这些预焙烤的浅炸薯条的油脂含量为约6％-约25％，优选为约8％-约22％，更优选为约10％-约20％，而最优选为约12％-约18％。
切成较厚的马铃薯条(如切成规整的直条、或切成波纹形、或薯排状)可油炸成含水量稍高一点的。表2和表3给出了这些较厚薯条的含水量和油脂含量范围。
预焙烤的浅炸薯条在商业上可通过多个工艺步骤(即一步浅炸和一步冷冻，或多步浅炸和多步冷冻)而制成。
浅炸后，预焙烤的浅炸薯条可立即冷却或冷冻、包装并贮藏以供后续使用。浅炸薯条的冷却或冷冻可通过技术上已知的方法来实现。例如，以温度低于约-20°F(-29℃)的冷空气对浅炸薯条鼓风，或将浅炸薯条浸入一种液态冷冻剂(如液态氮)中，或用一种液态冷冻剂喷洒进行冷冻。也可采用任何一种常规冷冻方法，而快速冷冻，即在完成浅炸步骤后，在20分钟内，优选5分钟内将浅炸薯条冷冻是优选的。
打算用本申请的烤炉烤制方法制作冷冻的预焙烤浅炸薯条的优选方法包括去皮，修整和将生马铃薯切成条，热烫以及通过或烤炉干燥或浅炸使马铃薯条的水分降至不低于约60％，然后将该马铃薯条浸入温度为约270°F(132℃)-约335°F(196℃)的油中一定时间以足以使薯条的水分进一步降低至最终水分含量为约38％-约58％。此后，可将该预焙烤的浅炸薯条快速冷冻，并在约0°F(-18℃)的温度下贮藏。冷冻的预焙烤浅炸薯条在0°F(-18℃)下至少可稳定3个月。当按本方法在烤炉中烤制时，烤成的法式炸薯条比传统的烤炉烤制的炸薯条有更好的风味。
表1列出了根据本发明制作的，优选切成丝的预焙烤浅炸薯条和烤炉烤制的法式炸薯条的水分含量和油脂含量范围。
表1切成丝状(截面3/16吋-5/16吋) 预焙烤浅炸薯条 烤炉烤制的法式炸薯条含水量范围 38-58％H2O 32-46％H2O优选的 40-56％H2O 33-44％H2O更优选的 42-54％H2O 34-40％H2O 44-50％H2O油脂含量范围 6-25％油酯 12-25％油酯优选的 8-22％油酯 13-23％油酯更优选的 12-18％油酯 14-20％油酯
表2列出了切成规整形及切成波纹形的预焙烤浅炸薯条和烤炉烤制的法式炸薯条的水分含量和油脂含量范围。
表2切成规整形和波纹形(截面5/16吋-1/2吋) 预焙烤浅炸薯条 烤炉烤制的法式炸薯条含水量范围 40-60％H2O 35-50％H2O优选的 44-56％H2O 38-48％H2O更优选的 46-54％H2O 40-46％H2O油脂含量范围 6-22％油酯 10-22％油酯优选的 8-20％油酯 11-20％油酯更优选的 10-18％油酯 12-18％油酯
表3列出了炸薯排的水分含量和油脂含量范围。
表3炸薯排(截面1/2吋-7/8吋) 预焙烤浅炸薯条 烤炉烤制的法式炸薯条含水量 42-62％H2O 38-53％H2O优选的 46-58％H2O 40-50％H2O更优选的 48-56％H2O 42-48％H2O油脂含量 4-20％油酯 8-20％油酯优选的 6-18％油酯 9-18％油酯更优选的 8-16％油酯 10-16％油酯
食用油脂
本文中用于油炸和任选地对焙烤后薯条进行涂敷的油脂选自甘油三酯、不消化的油脂或低热值油脂以及这些油脂的混合物。优选的甘油三酯包括大豆油、玉米油、棉籽油、向日葵籽油、棕榈油、椰子油、加拿大低芥酸菜籽油、鱼油、牛脂、花生油、中等长度链脂肪酸的甘油三酯、短链或中等长度链脂肪酸和长链脂肪酸(如Caprenin状)等的混合脂肪酸的结构甘油三酯，这些油脂可能已经部分氢化或完全氢化或经其它方式改性。具有与甘油三酯相似性质的无毒脂类物质(本文中称为油脂代用品)可以是部分或完全不消化的。也可采用低热值油脂及可食用的不消化的油脂或油脂代用品。
各种食用油脂都可用来油炸马铃薯条。适用的可食用油脂包括(但不受此限制)上面列出的那些油脂。根据需要，可以对植物油进行调理或加香。参见“Flavored Vegetable Oils as a Substitute for Beef Tallow inDeep Frying Application”,Food Technology，第90-94页(1989)和美国专利5104678(Yang等)。
用于油炸马铃薯条的优选食用油脂中的游离脂肪酸含量为约0.8％或更低。
用于油炸马铃薯条或用于对焙烤过的炸薯条涂敷的食用油可以是100％天然油或100％合成油。该食用油可经部分或完全氢化或经其它方式改性。优选的油脂代用品是具有与甘油三酯相似性能的脂类物质，如蔗糖脂肪酸多酯。OLEANTM是由The Procter and Gamble Company制造的一种优选的油脂代用品。低热值油脂、多元醇脂肪酸多酯及不同脂肪酸基酯化的多元醇多酯或普通油脂与油脂代用品的混合物也可用于本发明中。这些优选的不消化油脂或油脂代用品组分已在文献，例如Young的美国专利5085884(1992年2月4日颁布)和Elsen等人的美国专利5422131(1995年6月6日颁布)中公开。
已经发现一种适用的低热值脂是MML和MLM含量相当高(如至少约85％)的混合甘油三酯，其中M通常是C8-C10饱和脂肪酸混合物，L主要是山萮酸，但可以是C20-C24酸。关于这些低热值脂的合成和更详细说明参看Ehrman等人的美国专利4888196(1989年12月9日颁布)和Seiden的美国专利5288512(1994年2月22日颁布)。
所谓“多元醇”是指至少有4个，优选有4-11个羟基基团的多羟基醇。多元醇包括糖(即单糖、二糖和三糖)，糖醇，其它的糖衍生物(即烷基葡糖苷)，聚甘油(如二甘油和三甘油)，季戊四醇以及聚乙烯醇。适用的糖、糖醇和糖衍生物的具体实例包括木糖、阿拉伯糖、核糖、木糖醇、赤藓醇、葡萄糖、甲基葡糖苷、甘露糖、半乳糖、果糖、山梨醇、麦芽糖、乳糖、蔗糖、棉子糖以及麦芽三糖。
所谓“多元醇脂肪酸多酯”是指具有至少4个脂肪酸酯基团的多元醇。一般来说，含3个或3个以下脂肪酸酯基团的多元醇脂肪酸酯几乎同普通甘油三酯的油脂一样可在肠道内消化，其消化产物也可在肠道内被吸收，而含4个或4个以上脂肪酸酯基团的那些多元醇脂肪酸酯基本上是不消化的，因此不能为人体所吸收。虽然没有必要使多元醇中的所有羟基基团都被酯化，但为了不被消化起见，二糖分子中未酯化羟基基团不超过3个是优选的。通常，多元醇羟基基团基本上全部(如至少约85％)被酯化，就蔗糖多酯来说，其中多元醇中通常有约7-8个羟基基团被酯化。
多元醇脂肪酸酯通常含至少4个碳原子和多达26个碳原子的脂肪酸基。这些脂肪酸基可从天然产生的脂肪酸或合成脂肪酸得到。脂肪酸基可以是饱和的或不饱和的、也包括位置异构体或几何异构体，如顺式或反式异构体，所有酯基可以是相同的脂肪酸基或是不同脂肪酸的混合酯基。
液态不消化油具有一低于约37℃的完全熔点，这种不消化液态油包括液态多元醇脂肪酸多酯(见Jandacek的美国专利4005195,1977年1月25日颁发)；液态丙三羧酸酯(见Hamm的美国专利4508746,1985年4月2日颁发)；液态二元羧酸(如丙二酸和琥珀酸的衍生物)的二酯(见Fulcher的美国专利4582927,1986年4月15日颁发)；液态c-支链羧酸的甘油三酯(见Whyte的美国专利3579548,1971年5月18日颁发)；液态的含新戊基部分的醚和醚8酯(见Minich的美国专利2962419,1960年11月29日颁发)；液态聚甘油的脂肪族多醚(见Hunter等人的美国专利3932532,1976年1月13日颁发)；液态烷基葡糖苷脂肪酸多酯(见Meyer等人的美国专利4840815,1989年6月20日颁发)；两个醚键连接的羟基多元羧酸(如柠檬酸或异柠檬酸)的多酯(液态)(见Huhn等人的美国专利4888195,1988年12月19日颁发)；环氧化物延伸的多元醇酯(液态)(见White等人的美国专利4861613,1989年8月29日颁发)；以上专利的公开内容已全部列入本文供参考；以及液态聚二甲基硅氧烷(如从Dow Corning公司购得的液态聚硅氧烷(Fluid Siiicones)。
也可采用液态与固态多元醇脂肪酸酯的混合物，例如，见Young的美国专利5085884(1992年2月4日颁发)和Elsen等人的美国专利5422131(1995年6月6日颁发)，该两个专利都已列入本文供参考。
辅助成分
可向炸用油和/或涂敷油中添加调味剂(如盐、胡椒、奶油、洋葱或大蒜)来增强香味或改善风味，从而满足所希望的任何口味。上面列出的调味剂并不包括适用于本发明的各种添加剂，只是提出了适用于实施本发明的可作参考的添加剂品种，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。
技术上已知的其它成分也可添加到油炸浅炸马铃薯条的食用油脂中，这些添加剂包括抗氧化剂如TBHQ，螯合剂如柠檬酸以及消泡剂如聚二甲基硅氧烷。
烤炉烤制
预焙烤的浅炸薯条是在强制空气对流炉或气流冲击炉中焙烤的。表4列出了按本发明方法烤炉烤制预焙烤炸薯条的适用焙烤时间、温度和空气流速。优选的焙烤时间为0.75分钟-5分钟，更优选为1分钟-4分钟，再更优选为1.5分钟-3分钟。优选的烘烤温度范围为350°F-500°F(176℃-260℃)，更优选为375°F-475°F(190℃-246℃)，再更优选为400°F-450°F(204℃-232°F)。优选的炉膛内热空气流速为1000-8000呎/分钟，更优选为2000-6000呎/分钟，再更优选为3000-5000呎/分钟。
可以单独使用任何适用的高速强制空气对流炉或气流冲击炉或与其它类型烤炉联合使用。在烤制时可将预焙烤的浅炸薯条以单层铺在炉中或可放在转鼓中作翻滚。具体的焙烤时间随烤炉类型、焙烤温度和空气流速的不同而稍有不同。
表4强制空气对流炉运行状态
范围 优选范围 更优选范围 再更优选范围焙烤时间(分) 0.5-10 0.75-5 1-4 1.5-3温度(°F) 325-600 350-500 375-475 400-450温度(℃) 162.8-315.6 176.7-260 190.6-246.1 204.4-232.2流速(/分) 500-10000 1000-8000 2000-6000 3000-5000流速(米/分) 152-3048 305-2438 610-1829 914-1524
某些适用的烤炉实例是：强制空气对流炉、红外辐射/强制空气对流联用烤炉、高速气流冲击炉以及微波/强制空气对流联用烤炉。常规微波炉适用于温热冷冻的预焙烤的浅炸薯条，以便供随后将薯条放在另一适宜的烤炉中烤制。某些适用烤炉的型号和供应商名称为：
1、强制空气对流炉
A．Wells Manufacturing Co.,Verdi,NV,型号M42003S(对流炉)。
B．U.S.Range,Gardena,CA，型号BG-100(对流炉)。
C．Blodgett Oven Co.,Burlington,VT，型号DFG-100对流炉。
2、热空气气流冲击炉
A．Lincoln Foodservice Products,Fort Wayne，IN(冲击炉)。
B．Middleby Marshall,Elgin,IL；型号PS200，(双冲击炉)。
C．Blodgett Oven Co.Burlington,VT；型号MT2136；(Mastertherm传送带式烤炉)。
D．Wolverine Corporation,Merrimac,MA，型号2.0×051JetzoneTM双冲击炉。
在一个优选的实施方案中，预焙烤的浅炸薯条是以单层铺在粗网眼金属炉盘或炉筐中焙烤的。对于连续过程来说，可采用金属传送带。基本上以单层铺置在炉盘上可使至少大部分薯条直接与炉盘相接触。最好首先将冷冻的预焙烤浅炸薯条放在金属丝网炉框或炉盘中焙烤约0.5-约2分钟。然后将薯条移至实心金属炉盘中烤制直到烤成成品为止。该第二次焙烤时间优选为约1-3分钟。通常，先有技术的冷冻马铃薯条是焙烤约10-20分钟。较短的烤制时间是本发明的主要优点之一。
用来制作烤制的法式炸薯条的烤炉的具体工艺条件是随被焙烤的预焙烤炸薯条的数量、它们的起始温度、烤炉类型以及预焙烤的浅炸薯条的热性能而定的。预焙烤的浅炸薯条的低水分外皮区域的导热率、高水分淀粉基质内芯的导热率以及表面传热系数是特别重要的。通常，较高的导热率和较高的表面传热系数会使热量更迅速地从烤炉传递至整个炸薯条，从而能缩短熟制时间。因为本发明的一个目的是提供一种在烤炉中快速烤制冷冻的浅炸薯条的快餐加工方法，所以这些性能是特别重要的。预焙烤炸薯条中低水分外皮在炉温下的理想的导热率为约0.1-约0.3瓦/米·摄氏度。预焙烤炸薯条中高水分内芯部分在炉温下的理想的导热率为约0.4-约0.7瓦/米·摄氏度。通过调节外皮的含水量和油脂含量能将该区域的导热率调整到理想的范围。
预焙烤的浅炸薯条的表面传热系数是鼓风速度、空气温度及薯条表面涂敷膜性能的函数。较高的表面传热系数是理想的，因为一般这样能缩短熟制时间，并可使烤炉烤制的法式炸薯条形成更具特色的、松脆的低水分外皮。预焙烤的浅炸薯条在炉温下理想的表面传热系数为约50-约400瓦/米2·摄氏度。可对预焙烤的浅炸薯条的表面进行改性来提高表面传热系数。可采用多种方法来实施这种表面改性，其中包括将炸薯条挂涂一种能提高空气向炸薯条表面传导热的物质。能提高热传导的物质包括食用油脂，外加水或水基稀面糊、树胶和亲水胶体。为了改善对烤炉辐射热的吸收，也可对预焙烤的浅炸薯条的表面进行改性。实现这种改性的常用方法是改变表面的颜色、多孔性和/或反射率。提高炉内空气在浅炸薯条表面的流动速度也会增加该表面的传热系数。
根据需要，焙烤过的炸薯条可在焙烤后用薯条重量的约1％-约10％的油涂敷。对烤炉烤制后的法式炸薯条涂敷一层薄油膜可使烤制的法式炸薯条有理想的油脂含量还有更令人满意的口味(如风味、口感)。涂敷在焙烤后炸薯条表面的油脂量优选为约2％-约8％，更优选为约4％-6％。可对涂敷炸薯条的油进行调理或加香以增强风味。任何一种常规涂敷技术都可用来对烤制炸薯条的表面进行上油。例如，可将油喷洒或喷雾在焙烤的炸薯条上或将该薯条迅速地用油浸挂。向焙烤的炸薯条表面施油的其它方法包括挂涂、滚涂、帘涂以及降膜法。涂覆用油应是温热的。
高品质法式炸薯条的色泽是金黄棕色的并具有松脆的外皮和湿润的内芯。按本文所述方法制得的烤炉烤制的法式炸薯条具有与高品质的油炸法式炸薯条(如McDonald′sTM炸薯条)一样的色泽、质构、口感及味道。
高品质烤炉烤制的炸薯条
本发明方法提供优质的烤炉烤制的法式炸薯条。表5列出了由本发明方法制成的高品质的烤炉烤制的切丝法式炸薯条之详细特征。这些优质的烤炉烤制的切丝法式炸薯条的特征为：总含水量为约32％-约46％，优选为33％-44％，更优选为34％-40％；总油脂含量为约12％-约25％，优选为13％-23％，更优选为约14％-20％。优选的烤炉烤制的切丝法式炸薯条的内芯含水量为约55％-80％，优选为约60％-77％，更优选为约63％-约75％；表面水活度(表面Aw)等于或低于约0.55，优选为约0.10-约0.52，更优选为约0.15-约0.5，再更优选为0.2-0.45。大家知道，油炸和焙烤食品的质构在一定程度上是与食品的水活度(Aw)有关的。一般来说，松脆结构的Aw值低于约0.55。优选的烤炉烤制的切丝法式炸薯条的质构值为约200或200以上，优选为约210-1000，更优选为220-600，再更优选为240-500(见表5)
法式炸薯条质构值是用压缩试验法测定的，在下节分析试验方法中对该方法作详细说明。由法式炸薯条质构值试验可测得两个表征法式炸薯条质构性能的数据：平均最大力(克)和平均面积(克×秒)。这两个质构数据都是与法式炸薯条的松脆度相关的，因而这两个数据中任一个都可叫做质构值。
根据上述和表5-7中的说明，高品质烤炉烤制的法式炸薯条是以质构值约200或200以上为特征的，这就是说至少一个质构参数(最大力或面积)的值为约200或200以上。通过本文所述方法制成的最高度优选的烤炉烤制的法式炸薯条还以面积(克×秒)与最大力(克)之比率至少为1.0，优选为1.04或以上，更优选为1.08或以上，再更优选为1.12或以上，最优选为1.16或以上来表征的。按本文所述方法制成的高品质烤炉烤制的法式炸薯条，与油炸法式炸薯条(如McDonald′s炸薯条)一样，都是以质构值为约200或以上和面积与最大力的比率至少为1.0为特征的。为了说明起见，下表列出的是由多批McDonald′s油炸法式炸薯条得出的质构数据：批号平均最大力(克)平均面积(克×秒)面积与最大力之比率 1-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 227 348 323 266 330 243 286 431 403 335 415 294 1.26 1.24 1.25 1.26 1.26 1.21
表5高品质的烤炉烤制的切丝法式炸薯条 范围 优选范围 更优选范围总含水量总油脂含量内芯水分含量表面AwFFTV** 32-46％ 12-25％ 55-80％ ≤0.55 ≥200 33-44％ 13-23％ 60-77％ 0.1-0.52 210-1000 34-40％ 14-20％ 63-75％ 0.2-0.45 240-500*本发明高品质油炸法式炸薯条和烤炉烤制的法式炸薯条都具有这些品质。先有技术烤炉烤制的法式炸薯条不具有这些品质。**法式炸薯条质构值(质构值)**优选的。
切成较厚的烤炉烤制的法式炸薯条(如切成规整形的、切成波纹形的和薯排状的炸薯条)的含水量和油脂含量范围列于表6-7。
表6列出了按本发明方法制作的高品质烤炉烤制的切成规整形的即切成直的和切成波纹形的法式炸薯条的详细特征。
表6高品质的烤炉烤制的切成规整状法式炸薯条 范围 优选范围 更优选范围总含水量总油脂含量内芯水分含量表面Aw质构值** 35-50％ 10-22％ 55-80％ ≤0.55 ≥200 38-48％ 11-20％ 60-77％ 0.1-0.52 210-1000 40-46％ 12-18％ 63-75％ 0.2-0.45 240-500
表7列出了按本发明方法制作的高品质烤炉烤制的炸薯排的详细特征。
表7炸薯排 范围 优选范围 更优选范围总含水量总油脂含量内芯水分含量表面Aw质构值** 38-53％ 8-20％ 55-80％ ≤0.55 ≥200 40-50％ 9-18％ 60-77％ 0.1-0.52 210-1000 42-48％ 10-16％ 63-75％ 0.2-0.45 240-500
按本文所述方法制作的烤炉烤制的法式炸薯条也可用核磁共振(NMR)图象来表征，核磁共振能提供一种描述炸薯条内水分和油脂分布横截面的图象。按本文所述方法制成的高品质烤炉烤制的法式炸薯条与油炸法式炸薯条(如McDonald′sTM炸薯条)一样，都是以由NMR图象显示的、有一个为低水分、含油脂的松脆区域包围的高水分内芯为特征的。
虽然为了容易理解本发明，已经公开了具体优选的加工步骤，但在不违背本发明的精神或基本特征的前提下，是可用功能等同物替代的或可添加辅助成分的。因此，无论从哪一点来看，可以认为公开的实施方案都是说明性的而不是限制性的。
分析试验方法
许多参数是用来表征本发明预焙烤浅炸薯条和烤炉烤制的法式炸薯条的要素。这些参数通过特定的实验分析步骤加以确定。这些步骤详述如下：
总含水量试验
用强制空气对流炉测定预焙烤的浅炸薯条和成品法式炸薯条的含水量的步骤如下：
1、在混和机或常规食品处理器中均匀地研磨一种有代表性的马铃薯条或法式炸薯条试样。
2、向预先标出皮重的金属盘或金属碟中准确称入约5克研磨过的试样(重量“A”)。
3、将含试样的金属碟放入105℃的强制空气对流炉中干燥2小时。
4、2小时后，取出含干燥试样的金属碟，并在干燥器的干燥剂(如无水硫酸钙)上冷却至室温。
5、重新称量含干燥试样的金属碟，算出减去碟皮重量后的干燥试样重量(重量“B”)。
6、按下列算式计算试样的水分百分含量：
％水分=[(A-B)/(A)]×100
法式炸薯条质构值试验
与炸薯条的松脆度相关的成品法式炸薯条的质构值是用TA-XT2质构分析仪(型号05.16，配置有25-1测力传感器，Texture TechnologiesCorp.,Scarsdale,NY)测定的。该质构分析仪与通过XT.RADimension(version 3.7H,Texture Technologies Corp.,Scarsdale,NY.)软件程序记录数据的标准个人计算机(如IBM 433DX)相连接。
该质构分析仪配置一能垂直固定到主臂上的长方形圆头钢板探头(2.5-3.0毫米厚、70毫米宽、90毫米长)。用单根法式炸薯条进行“压缩试验”，由此得到力(克)对时间(秒)的关系曲线图，从该曲线可得到质构值。
质构分析仪的调整和校正步骤：
1、按下述调整质构分析仪
模式： 测量压缩力
选择： 返回起始
力的单位： 克
时间单位： 秒
位移格式： 应变
预试速度： 2.0毫米/秒
探头试验速度：1.0毫米/秒
后试速度： 10毫米/秒
应变： 85.0％
起动器类型： 自动10
2、设定质构测定条件如下：
作图类型： 力对时间
自动定标度： 关
最大力标度： 5000克
最小力标度： 0克
峰确定： 开
力阀： 20克
显示和输出： 标绘出的点
文件类型： Lotus 1-2-3
探测速率： 200 pps
力单位： 克
接触面积： 1.00毫米2
接触力： 5.0克
3、校正力：将5千克重量放在校正平台上，并按质构分析仪底座上“校正”按钮。
4、校正探头与底板的距离：对切丝薯条来说，探头与底板的起始距离为10毫米，(对切成较厚的炸薯条或炸薯排来说，探头起始距离为15毫米)。要保证探头的底表面与底板平行。
试样测定步骤
1、成品法式炸薯条从炸锅(油炸)或烤炉(烤炉焙烤)中取出后，立即将该批炸薯条放置在加热灯下加热1分钟，然后进行质构分析。加热灯下的空气温度在约130°F与180°F(约54.3-约82.2℃)之间。
2、经加热1分钟后，将单根法式炸薯条平放在质构分析仪的底板上(垂直于探头宽度)，开始压缩试验(探头速度1.0毫米/秒)，同时用手握住法式炸薯条的两端沿底板弄平。
3、将测得的力(克)对时间(秒)数据贮存起来，以供下一步分析。用相同方法测试同一批薯条中另外9个薯条试样。从每批薯条中随机选取10个炸薯条试样，应在3-4分钟(步骤1后的3-4分钟)内完成该10个试样的质构分析。
4、对每一新批次的法式炸薯条重复#1-#3试验步骤。通常，对每一类法式炸薯条应取5-10批试样按本方法进行评价。
数据分析
1、每个法式炸薯条试样的“力对时间”曲线，按下法进行评价：
·求出第一个1/3试验周期内的最大力(克)。
·求出第一个1/3试验周期内曲线下的面积(克秒)。
(例如，如果压缩试验需要6秒钟完成，则是指从0-2秒时间周期内求得的最大力和面积)。
2、分析从指定批次选取的10个法式炸薯条试样的“力对时间”数据后，对10个最大力数值和10个面积数值分别求平均值。写入Excel中的计算机程序会自动分析每一炸薯条试样的力对时间数据并会求出每批炸薯条的平均最大力和平均面积的数值。
3、以同样方法对一种特定类型的法式炸薯条的其余批次进行分析(测试5-10批次，每批次分析10个炸薯条)。然后，对各批次的最大力和面积值求得平均值以得到该特定类型炸薯条的总体平均最大力(克)和面积(克秒)值。
4、对于本发明目的而言，总体平均最大力或面积都可指定为法式炸薯条的质构值。这两个质构量度值都是与成品法式炸薯条的松脆度相关的。
法式炸薯条内芯含水量的测定
成品法式炸薯条内芯的含水量，即内部淀粉基质的含水量按下述方法测定：
1、成品法式炸薯条从炸锅(油炸)或烤炉(烤炉焙烤)中取出后，立即将其浸入液态氮中20秒钟以使产品完全冷冻并使其内芯水分分布稳定。
2、将冷冻的法式炸薯条在-112°F(-80℃)低温下贮存到开始分析。
3、从冷冻箱中取出几根薯条并放在不锈钢盘子上。为便于除去外皮，让薯条在室温中稍温热几分钟。
4、用剃须刀片小心地切去每根冷冻薯条一侧的外皮，转动薯条并重复这一步骤，直至四侧外皮全部切去。
5、收集冷冻的内芯淀粉基质(白色固态物质)，并立即放入带盖的玻璃小瓶中，务必只收集内芯淀粉基质，不包括任何外皮残余物。
6、重复#3-#5步骤，直至收集约5克冷冻内芯淀粉基质，为此需约15-20根炸薯条。
7、向预先标出重量的金属盘或金属碟中准确称入约5克内芯淀粉基质(重量“A”)。
8、将含内芯淀粉基质的金属碟置于105℃强制空气对流炉中干燥2小时。
9、2小时后，取出含干燥试样的金属碟并在干燥器的干燥剂(如无水硫酸钙)上冷却至室温。
10、重新称量含干燥试样的金属碟，算出减去碟皮重量后的干燥试样重量(重量“B”)
11、按下列算式计算内芯淀粉基质的水分百分含量：
％内芯水分=[(A-B)/(A)]×100
法式炸薯条表面水活度(Aw)的测定
法式炸薯条表面Aw的测定步骤如下：
1、成品法式炸薯条从炸锅(油炸)或烤炉(烤炉焙烤)中取出后，立即将其浸入液态氮中20秒钟，以使产品完全冷冻并使其内芯水分分布稳定。
2、将冷冻的法式炸薯条在-112°F(-80℃)低温下贮存到开始分析。
3、将一袋法式炸薯条(约0.5-1磅)从-112°F(-80℃)的冷冻箱中转移至装有干冰的冷藏容器中，为了保持炸薯条处于低温冷冻状态，应保证该袋薯条完全被包裹在干冰中。
4、每次从薯条试样袋中取一根法式炸薯条，迅速地用一单面剃须刀片刮薯条表面。将刮下碎屑收集在不锈钢盘中并立即将碎屑转移到带盖的玻璃小瓶中。
务必只收集从薯条外皮区域刮下的表面碎屑；不要用太大的力以致刮穿外皮而使淀粉基质内芯暴露出来。
5、反复进行步骤#4，至收集到约0.3-0.7克表面碎屑；这需要刮大约10-20根冷冻薯条。
6、采用Rotronic Hygroskop DT型相对湿度计(Rotronic InstrumentCorp.,Huntington,NY.)测定表面碎屑的水活度(Aw)，步骤如下：
a．将表面碎屑转移到塑料Aw碟(Rotronic Instrument Corp.)上，
b．立即将含表面碎屑的Aw碟放入Hygroskop DT型相对湿度计的一个湿度测定池中并紧密关闭池盖。
c．使湿度计读数稳定后(等1小时或1小时以上)，记录读数和温度。
d．采用预先用下列相对湿度标准样制作的校正图(湿度计读数对％RH)，将稳定的湿度计读数换算成％相对湿度(RH)：
11％RH 氯化锂标准溶液(见Greenspan,L.,1977,J.Res.Natl、Bur.Stand、Section A,81A:89)，
35％RH Rotronic Instrument Corp.提供的标准溶液，
50％RH Rotronic Instrument Corp.提供的标准溶液，
65％RH Rotronic Instrument Corp.提供的标准溶液。
c．按下式将表面碎屑的％RH换算成表面Aw：
表面Aw=[％RH/100]
总油脂含量试验
用溶剂抽提法测定浅炸马铃薯条、预焙烤的浅炸薯条及成品法式炸薯条的总油脂含量的步骤如下：
仪器
1、索氏(Soxtec)HT6抽提系统；包括加热板单元和冷凝器，
2、供冷凝器冷却用循环水浴，
3、供加热板单元用的循环油浴，
4、抽提杯，
5、抽提套管，26毫米(Fisher TC1522-0018)，
6、吹洗用氮气，
7、真空干燥箱，
8、分析天平(小数点后4位)，
9、配液用吸液管(50毫升)。
材料
1、二氯甲烷(Baker 9315-33)，
2、沸石(Chemware PTFE Fisher 09-191-20)，
3、硅油(Fisher TC1000-2779)，
4、玻璃棉(Fisher 11-390)。
步骤
1、在混和机或常规食品处理器中均匀地研磨一种有代表性的马铃薯条或法式炸薯条试样。
2、准确称量(到小数点后4位)一片玻璃棉(大小足以容纳套管中试样)和抽提套管，记录套管+玻璃棉的重量(重量“A”)。
3、将研磨过的试样装入套管中并用预先称重的玻璃棉盖住套管。
4、准确称量(到小数点后4位)和记录研磨试样+套管+玻璃棉的重量(重量“B”)。
5、在抽提杯中放入两粒或多粒沸石并称重(到小数点后4位)，记录抽提杯+沸石的重量(重量“C”)。
6、将装有试样的套管放入抽提单元中并升高套管到冲洗位置。
7、吸取50毫升二氯甲烷置于预先称量过的装有沸石的抽提杯中。
8、将油浴温度设定在110℃，冷却水浴设定在28.3℃，并使温度达到平衡。
9、将装有试样的套管降入含溶剂的抽提杯中，在溶剂中沸腾60分钟，同时冷凝器小旋塞放在打开位置。
10、升高套管至冲洗位置，并冲洗60分钟。
11、将冷凝器小旋塞转到关的位置，让溶剂挥发60分钟，打开吹洗氮气有助于溶剂挥发。
12、将抽提杯移到已预热至120℃的真空干燥箱中，在完全真空(约30毫米汞柱压力或更低)下干燥30分钟。
13、让抽提杯冷却至室温并称重(到小数点后4位)，记录抽提杯+沸石+抽提的油脂的重量(重量“D”)。
14、按下式计算总油脂百分含量：
％油脂=[(D-C)/(B-A)]×100
实施例
下列是本发明的非限制性实施例。
实施例1
市售的高品质冷冻切丝浅炸薯条(如Simplot浅炸法式薯条，J.R.Simplot Co.,Caldwell,ID)是令人满意的原料。该浅炸薯条的含水量为约64％。约1磅浅炸薯条在装有Primex 108植物油(部分氢化的大豆油和玉米油混合物，购自The Procter&Gamble Co.)的45磅油容量的炸锅中、在约290°F(144℃)油温下油炸3分钟以制成预焙烤浅炸薯条。然后，将预焙烤的浅炸薯条立即浸入液氮中冷冻约20秒钟。该预焙烤浅炸薯条的含水量为约48％，而油脂含量为约16％。将该冷冻的预焙烤浅炸薯条包装在密封的包装袋中并贮藏在温度约0°F(-18℃)-约-20°F(-29℃)的普通冷冻箱中。
将约128克上述冷冻的预焙烤浅炸薯条以单层铺在粗网目金属丝炉盘上，然后在约400°F(204℃)的强制空气对流炉(Wells ManufacturingCo.型号M42003S)中焙烤1分钟。然后将炸薯条转移并以单层平铺在不锈钢炉盘上再焙烤15分钟。在炉膛内存在热空气湍流。用一导管和压力计(Dwyer MarkⅡ型2T650)测得的炉膛中心(物料床的直接上方)的空气流速为约900呎/分钟(274米/分钟)。制成的烤炉烤制的法式炸薯条的总含水量为约36％，油脂含量为约18％；内芯含水量为约70％，表面Aw为约0.5，以及法式炸薯条质构值为约240。烤炉烤制的法式炸薯条在风味和质构方面实际上是与金黄色的标准油炸法式炸薯条相同的。
实施例2
市售的冷冻的切丝浅炸薯条(如Simplot浅炸法式薯条，J.R.SimplotCo.,Caldwell,ID)可用来作进一步加工。该浅炸薯条的总含水量为约64％。
对上述浅炸薯条进行进一步的加工。首先，约1磅冷冻薯条，在装有Primex 108植物油(部分氢化的大豆油和玉米油混合物，购自The Procter&Gamble Co.)的45磅炸锅中、在约290°F(144℃)油温下油炸3分钟以制成预焙烤浅炸薯条。然后，将预焙烤的浅炸薯条浸入液态氮中冷冻约20秒钟，并贮藏在-20°F(-29℃)冷冻箱内。该预焙烤浅炸薯条的含水量为约47％，油脂含量为约15％。
将约128克冷冻的预焙烤浅炸薯条以单层铺在一粗网目金属丝筐中。金属丝筐放在高速气流冲击炉(Industrial Combustion Services.Inc.制造，Tyrone,GA.)的处理区中。357°F的热空气从顶部直接吹向预焙烤的浅炸薯条层。刚好在浅炸薯条层上方测得的空气流速为约5000呎/分(1524米/分)。总焙烤时间是2.5分钟；1分钟后搅动物料床以提高烤制的均匀性。焙烤后，立即将炸薯条存放在不锈钢盘中，并用温热的(约140°F,60℃)调理过的Primex 108植物油稍稍喷洒，喷洒在焙烤过炸薯条上的油为约薯条重量的3％。制成的法式炸薯条的总含水量为约39％；总油脂含量为约16％；内芯含水量为约73％；表面Aw为约0.3以及法式炸薯条质构值为约550(最大力=500g；面积=657克×秒，面积对最大力之比=1.19)。烤炉烤制的法式炸薯条在口味和质构方面实际上是与金黄色的标准油炸法式炸薯条相同的。
实施例3
以总含水量为约70％的市售的冷冻切丝的浅炸薯条(如Payette Farms的切丝冷冻马铃薯，J.R.Simplot Co.Caldwell,ID.)作为原材料。
对上述浅炸薯条进行进一步的加工。首先，约1磅冷冻薯条浸入约335°F(约168℃)的Primex 108植物油(部分氢化大豆油与玉米油的混合物，购自The Procter&Gamble Co.)中油炸3分钟以制成预焙烤浅炸薯条。然后，将预焙烤浅炸薯条浸入液态氮中冷冻20秒钟，并贮藏在0°F(-18℃)冷冻箱内。该冷冻的预焙烤浅炸薯条的含水量为约44％，油脂含量为约15％。
将约128克上述冷冻的预焙烤浅炸薯条以单层铺在一粗网目金属丝炉盘上，然后在约400°F(204℃)的强制空气对流炉(Wells ManufacturingCo.型号M42003S)中焙烤约2分钟。炉膛内存在热空气湍流。在炉膛中心(刚好在物料床上方)测得的空气流速为约900呎/分(274米/分)。制成的烤炉烤制的法式炸薯条的总含水量为约36％，油脂含量约17％。该炸薯条的质构和风味与金黄色标准油炸法式炸薯条相似。
实施例4
以市售的、用于实施例1和2的、总含水量为约64％的冷冻切丝浅炸薯条用作原料。
对上述浅炸薯条进行进一步的加工。首先，将冷冻薯条浸入温度约290°F(144℃)的Primex 108植物油(购自Procter&Gamble Co.)中炸约3分钟以制成预焙烤浅炸薯条。然后，将预焙烤浅炸薯条冷冻、包装并贮藏在0°F(-18℃)的冷冻箱内。该预焙烤浅炸薯条的水含量为约47％，油脂含量为约14％。
冷冻的预焙烤浅炸薯条在配备有连续传送带的双气流冲击炉(Wolverine Corporation,Merrimac,MA,型号2.0×051实验性JetzoneTM炉)中焙烤。预焙烤浅炸薯条以单层方式排列在烤炉传送带上的粗网目金属丝炉盘中。热空气从装置在传送带上方和下方的两排管子中排出，从物料的上部和下部冲击物料。在物料床测得的空气流速为约5500呎/分钟(1676米/分钟)。炉膛内空气温度为450°F(232℃)，传送带速度调整到使物料在炉中滞留时间为1.25分钟。薯条从炉中传送出来后，立即用温热(约150°F)的调理Primex 108植物油喷洒薯条，喷洒在薯条表面上的植物油约是薯条重量的2％。
制成的烤炉烤制的法式炸薯条具有优良的、与金黄色的标准油炸法式炸薯条十分相似的质构和风味。该法式炸薯条的总含水量为约42％，总油脂含量为约15％，内芯含水量为约71％，表面Aw为约0.3以及质构植为324(最大力=276克，面积=324克×秒，面积与最大力之比=1.17)。
实施例5
采用一种不消化的油脂来制作预焙烤浅炸薯条。这种不消化的油脂是由The Procter&Gamble Company制造的商标为Olean的蔗糖多酯。
为制作切丝法式炸马铃薯，将固含量约20％的Russet Burbank马铃薯去皮、洗净并切成0.25吋见方、3.5吋长的条形。将薯条热烫，部分地干燥至失重约15％，并在约375°F的大豆油蔗糖多酯中浅炸约60秒钟。浅炸后，冷冻该浅炸过的薯条。该浅炸薯条的含水量为约64％，油脂含量为约8％。
对上述浅炸薯条作进一步的加工。首先，将冷冻的浅炸薯条浸入约300°F(149℃)的大豆油蔗糖多酯中油炸约3分钟以制成预焙烤浅炸薯条。然后，将预焙烤浅炸薯条浸入液态氮中冷冻，包装并贮藏在0°F(-18℃)的冷冻箱中。该预焙烤的浅炸薯条的含水量为约46％，脂肪含量为约19％。
将约128克冷冻的预焙烤浅炸薯条以单层铺在一粗网目金属丝炉盘上，然后在温度约400°F(204℃)的强制空气对流炉(Wells ManufacturingCo.型号M42203S)中焙烤约2.5分钟。炉膛内存在热空气湍流，在炉膛中心(刚好在物料床上方)测得的空气流速为约900呎/分钟(274米/分钟)。然后将炸薯条转移、以单层平铺在粗网目金属丝筐中，金属丝筐放在高速气流冲击炉(Industrial Combusion Services,Inc.,制造，Tyrone,GA)的处理区。375°F热空气以每分钟约5000呎(每分钟1524米)的速度作用在炸薯条表面上。炸薯条在气流冲击炉中停留15秒钟。
制成的低热值烤炉烤制的法式炸薯条的质构和风味与金黄色的标准油炸法式炸薯条十分相似。这种烤制的炸薯条的总含水量为约35％，总油脂含量为约15％，内芯含水量为约72％，表面Aw为约0.4以及质构值为约250。