Abstract The objective of this study was to produce healthy snacks using vacuum impregnation (VI) and vacuum frying (VF) technology. Potato slices were pre-treated with different concentration of beetroot solution (3, 5, and 7% w/w), vacuum pressures (300 mmHg, 450 mmHg, 600 mmHg), and vacuum and restoration times (5, 10, 15 min). The optimum VI conditions were 7 w/w red-beet extract concentration solution, 600 mm Hg vacuum pressure for 10 min and 60 min of restoration time. The potato slices were vacuum fried at 110, 120, and 140 °C. Moisture loss of potato chips during vacuum frying was faster at higher temperatures and was successfully modeled with a modified equation for moisture diffusion in a flat plate. The diffusion coefficient values varied from 1.65 × 10−8to 4.99 × 10−8 for temperature ranging from 110 °C to 140 °C, respectively. The influence of the frying oil temperature on the moisture diffusion coefficient during vacuum frying was describe using an Arrhenius equation, where the pre-exponential factor (A) was 3.57 × 10−2 s−1, and the activation energy (Ea) was 4.61 × 105 J/mol for the temperature range from 110 °C to 140 °C. For the oil content, two regions (120 °C and 140 °C) were defined for the kinetic model considering that each curve presents different behaviors before and after the maximum oil content reached during frying. Chips fried at 110 °C and 120 °C had a maximum total phenolic content (TPC) of only 11% and 20% higher than the initial TPC values of the VI slices, respectively, while the TPC of slices fried at 140 °C was 27% higher. Vacuum impregnated potato slices fried were also fried using different flying methods (vacuum at 140 °C, dual stage at 140 °C, and traditional frying at 165 °C). The VI chips fried by traditional frying (TF) had 9% reduction in TPC after frying, while those fried under vacuum and dual-stage frying (DSF) had a 38% and 23% increase in TPC, respectively. Compared to the impregnated potato slices, the color of the chips fried under TF deteriorated more (higher b* value) than the chips fried under vacuum or in the DSF method. The chips fried by the TF method were harder to break than the chips fried by the other two methods. A consumer test panel found the potato chips fried under vacuum and dual-stage frying more acceptable than the potato chips fried under atmospheric pressure. Vacuum frying at 140 °C for 120 s after vacuum impregnation is a potential technology to produce healthier functional snacks with desired quality attributes.

中文翻译：

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红根甜菜酚类化合物浸渍薯片加工工艺

摘要 本研究的目的是使用真空浸渍 (VI) 和真空油炸 (VF) 技术生产健康零食。用不同浓度的甜菜根溶液（3、5 和 7% w/w）、真空压力（300 mmHg、450 mmHg、600 mmHg）以及真空和恢复时间（5、10、15 分钟）对马铃薯切片进行预处理）。最佳 VI 条件为 7 w/w 红甜菜提取物浓缩液，600 mm Hg 真空压力 10 分钟和 60 分钟的恢复时间。马铃薯切片在 110、120 和 140 °C 下真空油炸。真空油炸过程中薯片的水分损失在更高的温度下更快，并且成功地使用了平板中水分扩散的修正方程进行建模。对于 110 °C 到 140 °C 的温度范围，扩散系数值分别从 1.65 × 10−8 到 4.99 × 10−8 不等。真空油炸过程中煎炸油温度对水分扩散系数的影响用Arrhenius方程描述，其中指前因子(A)为3.57×10-2 s-1，活化能(Ea)为4.61 × 105 J/mol，温度范围为 110 °C 至 140 °C。对于含油量，考虑到每条曲线在油炸过程中达到最大含油量前后呈现不同的行为，为动力学模型定义了两个区域（120°C 和 140°C）。在 110 °C 和 120 °C 油炸的薯片的最大总酚含量 (TPC) 分别仅比 VI 切片的初始 TPC 值高 11% 和 20%，而在 140 °C 油炸的切片的 TPC 为高出 27%。真空浸渍马铃薯片油炸也使用不同的飞行方法（140°C真空，140°C双阶段，和传统的 165 °C 油炸）。传统油炸 (TF) 油炸的 VI 薯片油炸后 TPC 降低了 9%，而真空油炸和双段油炸 (DSF) 油炸后的 TPC 分别增加了 38% 和 23%。与浸渍马铃薯切片相比，在 TF 下油炸的薯片的颜色比在真空或 DSF 方法下油炸的薯片更差（更高的 b* 值）。TF 法炸制的薯片比其他两种方法炸制的薯片更难破碎。消费者测试小组发现，真空和双阶段油炸的薯片比常压油炸的薯片更容易接受。真空浸渍后在 140°C 下真空油炸 120 秒是一种潜在的技术，可以生产具有所需质量属性的更健康的功能性零食。传统油炸 (TF) 油炸的 VI 薯片油炸后 TPC 降低了 9%，而真空油炸和双段油炸 (DSF) 油炸后的 TPC 分别增加了 38% 和 23%。与浸渍马铃薯切片相比，在 TF 下油炸的薯片的颜色比在真空或 DSF 方法下油炸的薯片更差（更高的 b* 值）。TF 法炸制的薯片比其他两种方法炸制的薯片更难破碎。消费者测试小组发现，真空和双阶段油炸的薯片比常压油炸的薯片更容易接受。真空浸渍后在 140°C 下真空油炸 120 秒是一种潜在的技术，可以生产具有所需质量属性的更健康的功能性零食。传统油炸 (TF) 油炸的 VI 薯片油炸后 TPC 降低了 9%，而真空油炸和双段油炸 (DSF) 油炸后的 TPC 分别增加了 38% 和 23%。与浸渍马铃薯切片相比，在 TF 下油炸的薯片的颜色比在真空或 DSF 方法下油炸的薯片更差（更高的 b* 值）。TF 法炸制的薯片比其他两种方法炸制的薯片更难破碎。消费者测试小组发现，真空和双阶段油炸的薯片比常压油炸的薯片更容易接受。真空浸渍后在 140°C 下真空油炸 120 秒是一种潜在的技术，可以生产具有所需质量属性的更健康的功能性零食。而真空油炸和双级油炸 (DSF) 的 TPC 分别增加了 38% 和 23%。与浸渍马铃薯切片相比，在 TF 下油炸的薯片的颜色比在真空或 DSF 方法下油炸的薯片恶化更多（更高的 b* 值）。TF 法炸制的薯片比其他两种方法炸制的薯片更难破碎。消费者测试小组发现，真空和双阶段油炸的薯片比常压油炸的薯片更容易接受。真空浸渍后在 140°C 下真空油炸 120 秒是一种潜在的技术，可以生产具有所需质量属性的更健康的功能性零食。而真空油炸和双级油炸 (DSF) 的 TPC 分别增加了 38% 和 23%。与浸渍马铃薯切片相比，在 TF 下油炸的薯片的颜色比在真空或 DSF 方法下油炸的薯片更差（更高的 b* 值）。TF 法炸制的薯片比其他两种方法炸制的薯片更难破碎。消费者测试小组发现，真空和双阶段油炸的薯片比常压油炸的薯片更容易接受。真空浸渍后在 140°C 下真空油炸 120 秒是一种潜在的技术，可以生产具有所需质量属性的更健康的功能性零食。与真空或 DSF 方法油炸的薯片相比，在 TF 下油炸的薯片的颜色更差（b* 值更高）。TF 法炸制的薯片比其他两种方法炸制的薯片更难破碎。消费者测试小组发现，真空和双阶段油炸的薯片比常压油炸的薯片更容易接受。真空浸渍后在 140°C 下真空油炸 120 秒是一种潜在的技术，可以生产具有所需质量属性的更健康的功能性零食。与真空或 DSF 方法油炸的薯片相比，在 TF 下油炸的薯片的颜色更差（更高的 b* 值）。TF 法炸制的薯片比其他两种方法炸制的薯片更难破碎。消费者测试小组发现，真空和双阶段油炸的薯片比常压油炸的薯片更容易接受。真空浸渍后在 140°C 下真空油炸 120 秒是一种潜在的技术，可以生产具有所需质量属性的更健康的功能性零食。消费者测试小组发现，真空和双阶段油炸的薯片比常压油炸的薯片更容易接受。真空浸渍后在 140°C 下真空油炸 120 秒是一种潜在的技术，可以生产具有所需质量属性的更健康的功能性零食。消费者测试小组发现，真空和双阶段油炸的薯片比常压油炸的薯片更容易接受。真空浸渍后在 140°C 下真空油炸 120 秒是一种潜在的技术，可以生产具有所需质量属性的更健康的功能性零食。