新鲜果蔬易腐烂变质，采用合适的加工技术，可减少果蔬腐烂变质。常压油炸是一种常见的果蔬休闲零食的加工方法，常压油炸果蔬脆片具有独特的风味、色泽和质构；但也存在许多缺点，如非酶促褐变、油脂降解、营养物质损失、产生致癌化合物和较高的含油率[1]。油炸食品的含油率是影响消费者接受程度的主要因素，传统油炸薯片的平均含油量高达35%～45%[2]。大量研究表明，过量摄入油脂会导致癌症、心血管疾病、糖尿病、肥胖和高血压等许多慢性疾病[2-3]。
真空油炸与常压油炸技术相比，由于其低氧和低温的加工条件，可减少营养物质和油脂的氧化[4-5]；保持产品的天然色泽和风味[6]；减少丙烯酰胺生成[7]；减少营养物质损失[8]和降低产品含油率[9-10]。近年来，真空油炸果蔬脆片产业发展迅速，多个大型休闲零食企业相继推出了真空油炸果蔬脆片产品。降低产品含油率，提高果蔬脆片品质是助推该产业发展的关键。真空油炸前采用预处理技术，是降低产品含油率，提高果蔬脆片品质的有效方法。对于不同真空油炸前处理技术的原理及其对产品品质影响的系统分析还未见报道。本文综述了近年来果蔬脆片真空油炸预处理技术的研究进展，分析了不同预处理方法的优劣，以期为高品质真空油炸果蔬脆片的研究与开发提供参考。
1 漂烫
漂烫是真空油炸前常用的预处理方法。漂烫可以钝化酶活性、排除原料组织内部空气[11]。同时，通过漂烫还可改变原料的组织结构，如细胞膜的渗透性[12]、分解蜡质层，从而提高产品的干燥速率[13]。
漂烫处理可以降低真空油炸果蔬脆片的含油率、减少营养物质损失和减少褐变。王辉等[14]研究证明，漂烫使样品中可溶性糖溶出，减少美拉德反应中还原性糖，使引起褐变的各种酶类失活，提高了产品的亮度，减少样品油炸时发生美拉德反应。苹果片漂烫温度98℃，漂烫时间2 min品质最佳。肖功年等[15]研究了不同漂烫时间对真空油炸大豆生产过程中品质的影响，结果表明：不同的漂烫时间显著影响了蚕豆的脆度、完整性和产品的颜色，漂烫时间对维生素C和蛋白质的含量没有显著影响。此外，漂烫时间是影响产品含油率的重要因素之一，产品含油率随漂烫时间延长而降低，当漂烫时间超过6 min时，含油率下降不是很明显。ZHU等[16]研究证明，漂烫时间显著影响豌豆的颜色、脆度、水分、油脂、维生素C和叶绿素含量。真空油炸豌豆的漂烫最佳温度为95℃时间2 min，真空油炸豌豆可接受性最佳，而且水分和油脂含量也很低；当漂烫时间超过2 min时，水分和含油率明显降低，且维生素C和叶绿素含量迅速降低。王辉等[17]研究了真空油炸马铃薯脆片预处理工艺，证明漂烫使样品表面淀粉凝胶化，阻止样品油炸时油脂的进入，降低含油率，但高温长时间的漂烫会使样品组织破坏，产品变形，甚至软烂，从而影响产品品质，确定最佳工艺参数为漂烫温度91℃、时间4 min。
漂烫预处理也可能对真空油炸果蔬脆片有不利影响，漂烫过程会导致营养物质损失，有时还会增加果蔬脆片油脂含量。韩宏伟等[18]研究表明，随着漂烫温度和时间的增加，银杏果淀粉糊化程度和含水率逐渐升高，过氧化物酶活性降低，产品的脆度和色泽较好，但含油量较高。真空油炸银杏核100℃热烫5 min的酥脆性和感官评价得分最高[18]。漂烫处理时间过长会导致一些营养物质损失，如糖类、蛋白质、碳水化合物、水溶性矿物质和维生素[19-20]。FANG等[21]研究了紫薯的酚类化合物及其在真空油炸过程中的变化，发现漂烫过程中花青素损失严重，总花青素损失约60%，酚酸和总酚损失约30%～50%。真空油炸过程中酚类化合物稳定性较好，保留率为60%～69%。此外，不合理的漂烫对样品的质构和微观结构有不利影响，可能会增加可溶性营养物质的损失，甚至延长干燥时间[22-23]。
适当漂烫预处理可以钝化酶活性、减少营养物质损失、减少褐变、使原料的组织结构紧密、降低真空油炸果蔬脆片的含油率，但是漂烫温度和时间过长会导致营养物质损失、使原料结构松散软化、增加果蔬脆片油脂含率。所以，应针对不同果蔬原料的特性，合理控制漂烫温度和时间。
2 渗透
渗透处理是将原料放入渗透液中浸泡一段时间，在渗透处理过程中，细胞膜结构作为一种半透膜，由于渗透压的作用，水分从低浓度的细胞中转移到溶液中，溶液中的高浓度溶质进入细胞中[24]。
果蔬原料真空油炸前经常采用麦芽糊精、麦芽糖、蔗糖等溶液渗透脱水，来提高产品固形物含量、降低含油率、保持产品的外形等。渗透处理可以在不消耗能源的基础上脱除果蔬10%～70%的水分，并且不会引起产品变形，可缩短干燥时间，并减少干燥过程中营养成分损失[25]。在渗透处理过程中，质量传递速率受工艺条件的影响较大，如溶液浓度、温度、固液比等因素[26-27]。随着浸渍液的浓度增加，水分渗透传质系数增加，渗透压差升高，干燥时间缩短。RUIZ等[28]报道佛手瓜经10%和25%的NaCl渗透处理，其含水率分别为2.85、5.79 kg/kg，干燥时间可分别缩短62.1%和48.0%；OLIVEIRA和BROCHIER等[29-30]研究了雪莲果渗透脱水也得到相同的结论。但是，并非所有的渗透传质系数都随浓度增加而升高，TELES等[31]发现，45%、55%和65%蔗糖的甜瓜渗透脱水传质系数分别为42.10、23.99、20.73 h/m2，说明甜瓜渗透脱水传质系数随渗透溶液浓度的增加而降低，可能是由于浓度过高的蔗糖溶液渗透增加了溶液的黏度，从而导致水分传质阻力增加。所以，应针对不同的原料和工艺，选择不同的浸渍溶液和浓度，例如，杏脆片浸渍处理采用70%浓度的麦芽糊精[32]；猕猴桃脆片浸渍处理采用40%浓度的麦芽糊精[33]；苹果脆片浸渍采用麦芽糖14%、蔗糖5%、麦芽糊精15.7%[14]；伍玉菡等[34]采用葡萄糖质量分数15%、糖渍时间5 h，获得的真空油炸杏鲍菇脆片色泽明亮，含油率低，口感酥脆；AFJEH等[6]进行了渗透脱水对猕猴桃质构、色泽和含油率等方面的影响研究，结果表明，随着渗透溶液温度增加，脆片的硬度降低，颜色变深。随着渗透溶液浓度的增加，脆片的颜色变化减少、含油率和硬度降低。
渗透脱水也会对真空油炸蔬脆片产生不利影响，有可能导致矿物质、维生素和色素等低分子量物质从原料组织迁移到渗透溶液中。此外，渗透脱水有可能会使样品收缩，溶质吸收还有可能增加真空油炸过程中的水分传质的阻力。采用真空或超声波辅助处理可以提高渗透效率。裴斐等在料液比为1∶15（g/mL）的15%麦芽糊精溶液中超声辅助浸渍15 min，获得了较低的含油率及较好的感官品质的杏鲍菇脆片[35]；AFJEH等[6]采用间歇式真空渗透脱水预处理，提高了猕猴桃脆片品质；伍玉菡等[36]研究了浸渍时间、浸渍压力、浸渍温度等条件对杏鲍菇脆片含油率、色差和酥脆度等指标的影响。结果表明，真空浸渍与常压浸渍相比，可缩短杏鲍菇脆片预处理时间80%，明显提升浸渍效率[36]。
3 涂膜
可食性涂膜被广泛应用于果蔬加工与保鲜领域，可以保持果蔬的营养和感官品质，延长保质期，减少加工过程中产生的酶促褐变、组织软化和产生异味[37-38]。
真空油炸食品加工中，涂膜处理主要是采用亲水胶体、增稠剂等，如羧甲基纤维素（carboxymethyl cellulose，CMC）、瓜尔胶、阿拉伯胶、海藻酸钠和黄原胶，在样品表面形成一层薄保护膜，改变样品的表面特性，降低毛细管压力，减少孔道以及裂缝，从而有效阻隔油脂进入油炸食品[39-41]，甚至可以减少丙烯酰胺的形成[42]。SOTHORNVIT[43]采用瓜尔豆胶和黄原胶溶液涂膜处理，和对照组相比，涂膜与高速离心脱油相结合，降低了真空油炸香蕉片的含油率（33.71%）。ZHU等[16]采用CMC涂膜处理降低了真空油炸豌豆脆片含油率。KIM等[44]采用瓜尔豆胶涂膜处理降低了油炸土豆片含油率；BAJAJ等[45]发现0.25%的结冷胶涂膜处理，油炸豆类食品的含油率降低了24.6%。有研究证明，涂膜处理对真空油炸甜甜圈的感官评价在风味、口感、质地和整体品质方面没有显著差异[46]。然而，MAITY等[47]研究了果胶、CMC、阿拉伯树胶和海藻酸钠对真空油炸菠萝蜜品质的影响，发现对照组吸油量较高，而涂膜预处理样品的吸油量较少；所有的涂膜处理都增加了产品的L值，b值也随着涂膜浓度的增加而增加，而a值则下降；涂膜预处理的脆片破碎力增加；脆片的感官品质和色泽随着果胶和CMC浓度的增加而增加。陈中爱等[48]也报道，CMC能较好地保护马铃薯脆片的细胞结构，防止油脂进入脆片内部。0.75%CMC处理能降低马铃薯脆片脂肪含量，感官品质较好。
4 冷冻
冷冻常被用于果蔬预干燥处理，以加速干燥过程，并提高产品品质[49-50]。在冻结的过程中，冰晶生成会导致细胞结构的破坏，形成多孔结构[51]，促进了水的迁移，提高了传质速率。
冷冻预处理是真空油炸脆片加工过程中的重要步骤，几乎大多数原料真空油炸前都需要经过冷冻处理来提高干燥速率，保持产品品质。研究表明，冷冻处理可以提高胡萝卜和香菇片真空油炸干燥速率，保持产品的外观形状[52-53]。真空油炸之前冷冻一般都采用-18℃左右冷冻处理，不同的果蔬原料冷冻处理时间不同，例如，苹果片冷冻时间3 h、马铃薯片冷冻时间3 h[17]、大蒜冷冻时间48 h[54]、巴山脆李片冷冻时间12 h[55]、紫薯片冷冻 18 h[56]、杏鲍菇片冷冻 12 h[57]。
冷冻处理会对果蔬脆片产生负面影响，会增加褐变程度，提高产品含油率。DANDAMRONGRAK等[58]发现，冷冻处理减少了香蕉46%的干燥时间，但是增加了香蕉脆片的褐变程度，导致产品质量下降。SUDHEER研究显示，冷冻前处理的真空油炸香蕉片含油率高达38.2%，未经处理的香蕉脆片，1 000 r/min离心5 min后，含油率为13.4%[59]。许多研究也证明，经过冷冻处理的香菇片、胡萝卜片，由于细胞结构的破坏，在真空油炸后产品含油率比较高[52-53]。
5 预干燥
预干燥处理是在真空油炸前，将原料采用热风、热泵、真空微波、冷冻等方式进行初步脱水，降低原料的初始含水率。许多研究认为，油炸产品的含油率与其初始含水率有关[60-62]，预干燥降低了原料初始含水率，所以降低真空油炸脆片的含油率。
大部分研究都一致表明，预干燥处理可降低真空油炸果蔬脆片含油率，但是产品脆度降低，对产品色泽影响不明确。JIA等[63]研究了预干燥对油炸马铃薯片水分、油脂和破碎力的影响，经热风、真空微波或红外干燥后，马铃薯片的总油脂含量与对照组相比，分别降低了47.29%、46.46%、39.20%。表面渗透油脂是导致油炸马铃薯片预干燥后总油脂降低的主要因素。与对照组相比，经热风、真空微波或红外预干燥的土豆片的表面渗透油脂分别下降了61.53%、58.62%、55.38%。SONG等[64]在土豆片真空油炸前，进行了真空微波预干燥，探讨了真空微波预干燥对真空油炸薯片品质的影响。结果表明，真空微波预干燥对土豆片的含水率、含油量、色泽和质构都有显著的影响。真空微波预干燥可显著降低真空油炸薯片的含油量和含水率。真空微波预干燥处理后，马铃薯片在真空油炸过程中的传质速率降低；真空微波预干燥降低了薯片的L值，增加了a值和b值；真空微波预干燥显著降低了马铃薯片的脆度。MAITY等[65]研究表明，预干燥处理能降低菠萝蜜片含油率，较好保持产品色泽；但是，预干燥处理的菠萝蜜脆片总类胡萝卜素含量较低，脆度也低于冷冻预处理的菠萝蜜脆片。TRONCOSO等[66]采用热风预干燥处理马铃薯片，使其吸油率降低30%。PANDEY等[67]研究表明，预干燥对真空油炸木瓜片的品质有显著影响，其保留了较高的总酚含量（394.07 mg/100 g没食子酸当量），还使含油率降低了19.61%。
但是，并非所有预干燥都能够降低真空油炸果蔬脆片含油率，MORENO等[68]研究不同预干燥对薯条油脂吸附的影响发现：与不经过预干燥相比，冷冻干燥预处理产品含油率提高了15.4%，热风干燥预处理产品降低了11.2%；渗透脱水预处理含油率降低了27%。可能是由于冷冻干燥预处理形成的多孔结构有利于真空油炸过程中的油脂吸收。
6 超声波
超声波是一种频率在20 kHz～100 MHz，频率超出了人类的听觉范围的机械波。超声波可以广泛应用于化学、生物处理、食品预处理、制药、医疗和国防等领域[69]。食品领域应用的超声波根据频率范围主要分为两种：高频低能超声和低频高能超声。高频超声采用非常低的功率，不足以引起“空穴效应”，原料基本不产生物理和化学变化，通常用于无损检测；低频超声功率较高，可以产生“空穴效应”，从而使原料的物理和化学性质发生改变，通常用于强化均质、杀菌、灭酶、果汁脱气、活性成分提取、辅助冻结、渗透和解冻等方面[70]。
低频超声通过“空穴效应”和“脱气效应”改变果蔬的结构，从而影响真空油炸果蔬脆片的含油率及品质。SHEN等[71]在真空油炸前，分别对苹果片在150、250、400 W 超声功率下进行 10、20、30 min 预处理，结果表明：超声预处理不仅提高了真空油炸苹果片的品质，而且提高了其抗氧化性能。OLADEJO等[72]采用频率为28 kHz，最大功率为300 W，时间为30 min的超声预处理鲜切甘薯片，处理后的油炸样品未处理相比含油率降低，在150℃和170℃油炸时，分别减少65.11%和71.47%的含油率，但是130℃油炸时含油率反而升高。QIU等[73]研究了超声波预处理对微波辅助真空油炸甘薯片品质影响，发现超声预处理对鲜甘薯片的介电特性有显著影响。通过提高超声预处理功率和延长处理时间，可降低真空油炸甘薯片的水分含量和含油率。超声功率越大，处理时间越长，油炸甘薯片的脆度越好。但较强的超声功率和较长的处理时间也会对样品的色泽和细胞完整性造成负面影响。因此，选择合适的超声功率和时间，才能生产出含油率低、口感酥脆、外观更好的真空油炸甘薯片。所以，超声波预处理对真空油炸果蔬脆片含油率的影响尚不明确，主要取决于果蔬的孔隙结构，经过处理后，孔隙增大，组织结构松散，含油率升高，反之，含油率降低。
超声波预处理可以广泛应用于多种真空油炸果蔬脆片，具有明显的优势：提高真空油炸过程中的水分扩散传质效率，缩短油炸时间；提高渗透传质效率缩短渗透处理时间；较低的处理温度，可减少果蔬原料颜色变化，减少营养物质因加热造成的损失及氧化；减少化学和物理危害，是一种环境友好型预处理技术。不同预处理对真空油炸果蔬脆片品质的影响见表1。
表1 不同预处理对真空油炸果蔬脆片品质的影响
Table 1 Effect of pretreatments on quality properties of vacuum fried fruits and vegetables
注：+表示有积极的影响，-表示有不利的影响，未表示未提及，无表示无显著影响。
预处理 品质特性 参考文献含油率 色泽 脆度 微观结构 营养成分 感官漂烫 - + + 未 - +[14]-++-无+[15]--+未 -+[16]+++未 -+[18]渗透- - + 未 - 未[6]-未 未 未 未+[34]涂膜 - + - 未 无 无[43]-+-- 无 无[47]冷冻 + + + + + + [58]+ - + + + + [59]预干燥 - - - - - - [65]+未 未 + 未 未[68]超声波 - + + + + 无 [71]-++ - + 无[73]
7 结论与展望
真空油炸果蔬脆片品质优于传统油炸产品，近年来发展迅速，具有广阔的发展前景。预处理技术是提高真空油炸果蔬脆片品质，降低含油率的有效方法，合理采用上述预处理技术能够在一定程度上提高真空油炸果蔬脆片的品质，主要包括色泽、外观、脆度、含油率、营养物质等方面。预处理也对果蔬脆片品质造成负面影响，如漂烫、渗透会造成水溶性营养物质损失，冷冻会提高产品的含油率，涂膜可能降低产品脆度，预干燥可能降低产品脆度和色泽等。并且，针对不同原料采取相同的预处理方式，对产品的品质影响也不尽相同；相同的预处理方式参数不同，对产品的品质影响也不一致。通过总结上述研究成果发现，真空油炸果蔬脆片含油率与样品结构有密切关系，预处理使样品孔隙增多增大，则产品含油率提高；预处理使样品孔隙减少减小，则产品含油率降低。冷冻干燥预处理样品的含油率提高而热风干燥预处理样品含油率降低，因为冷冻干燥预处理形成的多孔结构有利于真空油炸过程中的油脂吸收。因此，生产中可通过预处理对样品结构影响，控制真空油炸果蔬脆片含油率。除了上述预处理技术以外，今后可探索超高压、脉冲电场等一些新型非热加工预处理技术，以及多种预处理组合优化预处理效果，例如超声波结合渗透、预干燥等预处理，提高真空油炸果蔬脆片品质。
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