عنوان

بررسی پدیده انتقال جرم و چروکیدگی طی سرخ‌کردن عمیق قطعات سیب‌زمینی پیش‌تیمار شده با اولتراسوند و خشک‌کردن

‭۴۴۹۳پ‬

per

بررسی پدیده انتقال جرم و چروکیدگی طی سرخ‌کردن عمیق قطعات سیب‌زمینی پیش‌تیمار شده با اولتراسوند و خشک‌کردن

/عنایت اله نقوی

تبریز: دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی، گروه علوم و صنایع غذایی

‮‭۱۱۵‬ص‬

چاپی

کارشناسی ارشد

علوم و صنایع غذایی

‮‭۱۳۹۱/۰۶/۲۵‬

تبریز: دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی، گروه علوم و صنایع غذایی

سرخ‌کردن عمیق، یکی از روش‌های متداول در پخت سریع مواد غذایی با ویژگی‌های حسی مطلوب محسوب می‌شود .از آن‌جا که امروزه تمایل به تولید و مصرف سیب‌صزمینی سرخ‌شده با میزان روغن پایین‌تر، افزایش یافته است و با توجه به این‌که نحوه سرخ‌کردن، تأثیر بسزایی بر خصوصیات کمی و کیفی این ماده غذایی دارد، لذا استفاده از پیش‌تیمارهایی مانند اولتراسوند و خشک‌کردن می‌تواند باعث بهبود این خصوصیات شود .علاوه بر این، آگاهی از روابط بین متغیرهای مختلف طی فرآیند سرخ‌کردن عمیق محصولات غذایی از طریق انجام مدل-سازی، می‌تواند راه مناسبی برای کنترل بهینه شرایط فرآیند و در نتیجه، افزایش کیفیت محصول سرخ‌شده نهایی باشد .این تحقیق، با هدف بررسی تأثیر پیش‌تیمارهای اولتراسوند و خشک-کردن بر محتوای روغن، محتوای رطوبتی، چروکیدگی و دانسیته ظاهری قطعات سیب‌زمینی و همچنین، مدل‌سازی پدیده‌های انتقال جرم و تغییرات فیزیکی ذکر شده طی فرآیند سرخ-کردن عمیق انجام شد .بدین منظور، پیش‌تیمار اولتراسوند در دو سطح فرکانس ‮‭۲۸‬ و ‮‭۴۰‬ کیلوهرتز و زمان ‮‭۱۵‬ دقیقه و همچنین، پیش‌تیمار خشک‌کردن در دو زمان ‮‭۸‬ و ‮‭۱۵‬ دقیقه و دمای‮‭۸۰ C‬صورت گرفته و سپس سرخ‌کردن قطعات سیب‌زمینی در دماهای‮‭۱۵۰‬ ، ‮‭۱۷۰‬ و‮‭۱۹۰ C‬به مدت‮‭۶۰‬ ،‮‭۱۲۰‬ ، ‮‭۱۸۰‬ و ‮‭۲۴۰‬ ثانیه انجام شد .از طرف دیگر، به منظور مدل‌صازی محتوای روغن و محتوای رطوبتی، داده‌های آزمایشی با شش مدل تجربی ‮‭(۲‬ مدل از کارهای تحقیقاتی قبلی و‮‭۵‬ - ‮‭۴‬مدل پیشنهادی در این تحقیق (برازش شد .همچنین، برای مدل‌سازی چروکیدگی و دانسیته ظاهری نمونه‌های سرخ‌شده، داده‌های آزمایشی با شش مدل تجربی پیشنهادی در این تحقیق برازش شد و برای تعیین بهترین مدل، از دو معیار ‮‭R۲‬ و ‮‭RMSE‬ استفاده گردید .نتایج نشان داد که پیش‌صتیمارهای اولتراسوند و خشک‌کردن در زمان ‮‭۱۵‬ دقیقه به صورت مجزا، محتوای رطوبتی را به طور معنی-داری نسبت به نمونه شاهد کاهش می‌دهند .همچنین، در نمونه-های پیش‌تیمار شده به صورت تلفیقی، کاهش در محتوای رطوبتی نسبت به نمونه شاهد از لحاظ آماری معنی‌صدار بود .علاوه بر این، با افزایش دمای سرخ‌کردن، ضریب انتشار مؤثر رطوبت افزایش یافت و محدوده بدست آمده برای آن، بین‮‭۵۷/۳ -۱۰- ۸-۲۰/۶ -۱۰- m۲/s ۸‬بود .از طرف دیگر، در نمونه‌های پیش‌تیمارشده با اولتراسوند، دمای سرخ‌کردن ‮‭C۱۵۰‬، در کاهش جذب روغن نسبت به نمونه‌های شاهد سرخ‌شده در شرایط دما و زمان سرخ‌کردن مشابه، بهترین نتیجه را حاصل کرد همچنین، نمونه‌های پیش‌تیمارشده با خشک‌کردن و نمونه‌های پیش‌تیمارشده با اولتراسوند و خشک‌کردن به صورت تلفیقی نیز جذب روغن را نسبت به نمونه شاهد کاهش دادند .علاوه بر این، پیش‌تیمارهای اولتراسوند و خشک‌کردن به صورت مجزا، به ترتیب، میزان چروکیدگی نمونه‌صهای سرخ‌صشده را نسبت به نمونه شاهد کاهش و افزایش دادند، ولی این اختلافات از لحاظ آماری معنی‌دار نبود .از طرف دیگر، طی فرآیند سرخ-کردن، دانسیته ظاهری نمونه‌های مختلف کاهش پیدا کرد به طوری‌که در نمونه‌های پیش‌تیمار شده با اولتراسوند ‮‭(۲۸‬ و ‮‭۴۰‬ کیلوهرتز(، مقادیر دانسیته ظاهری در زمان‌های ‮‭۱۸۰‬ یا ‮‭۲۴۰‬ ثانیه از فرآیند، به طور معنی‌داری نسبت به نمونه شاهد کمتر بود ولی در نمونه‌های پیش‌تیمار شده با خشک‌کردن ‮‭(۸‬ و ‮‭۱۵‬ دقیقه(، در زمان‌های سرخ‌کردن یکسان، کاهش در مقادیر دانسیته ظاهری نسبت به نمونه شاهد از لحاظ آماری معنی‌دار نبود .همچنین، با افزایش دمای فرآیند از ‮‭۱۵۰‬ به‮‭۱۹۰ C‬، میزان کاهش در دانسیته ظاهری افزایش پیدا کرد .از لحاظ ارزیابی حسی نیز، بین نمونه‌های مختلف سرخ‌صشده از لحاظ آماری اختلاف معنی‌داری در ارتباط با فاکتورهای مورد ارزیابی مشاهده نشد .علاوه بر این، مدل‌های بکار رفته در مورد محتوای روغن، محتوای رطوبتی، چروکیدگی و دانسیته ظاهری، با داشتن ‮‭R۲‬ بالا و ‮‭RMSE‬ پایین، به خوبی داده‌های آزمایشی را برازش کردند .همچنین، از طریق انجام تجزیه و تحلیل رگرسیون چند متغیره، مدل‌هایی با ‮‭R۲‬ بالا نیز، جهت کاربرد در شرایط مختلف زمان و دمایی فرآیند سرخ‌کردن عمیق، پیشنهاد شد.

Deep-fat frying is one of the common methods in fast cooking of foods with desirable sensory properties. Since the tendency to production and consumption of fried potatoes with lower oil content has increased today, and with considering that the frying method has considerable impacts on the quantitative and qualitative characteristics of the food material, therefore, the use of ultrasound and pre-drying treatments could improve these characteristics. Moreover, Knowledge of the relationships between different variables during deep-fat frying of food products through the modeling process can be a useful tool for optimal control of the process conditions; thus increasing quality of the final fried product. The aim of this study was to investigate the effect of ultrasound and pre-drying treatments on moisture content, oil content, shrinkage and apparent density as well as modeling the mentioned mass transfer phenomenon and physical changes during deep-fat frying of potato strips. Ultrasound pretreatment was performed at 28 and 40 kHz for 15 min and drying pretreatment was conducted at 80C for 8 and 15 min. Then, the frying process was done at 150, 170 and 190C for 60, 120, 180 and 240 seconds. In addition, to model moisture content and oil content, experimental data were fitted with six empirical models (2 model from published literature works and 4-5 models proposed in this study). Also, In order to model shrinkage and apparent density, experimental data were fitted with six empirical models proposed in this study; and to determine the best model, R2 and RMSE indices were used. The results showed that the separate ultrasound and the 15-minutes drying pretreatments significantly reduced the moisture content compared to control samples. Also, in samples treated with both the pretreatments, the moisture content reduced significantly compared to controls. Moreover, with increasing frying temperature, effective moisture diffusivity coefficient increased in the range between 3.57-10-8 - 6.20-10-8 m2/s. In addition, ultrasound-pretreated samples achieved the best result in decreasing oil uptake at the frying temperature of 150C, compared to the control samples fried at the similar frying time and temperature conditions. Also, the samples pretreated with drying as well as combination of ultrasound and drying reduced oil uptake in comparison with the control samples. Moreover, ultrasound and drying pretreatments, applied separately, reduced and increased, respectively, the shrinkage of fried samples compared to control samples; however, this difference was not statistically significant. In addition, apparent density of various samples is decreased during deep-fat frying. In samples pretreated with ultrasound (28 and 40 kHz), the process time for 180 or 240 s, significantly reduced the apparent density compared to control samples. However, in samples pretreated with pre-drying (8 and 15 min), the decrease in apparent density was not statistically significant in comparison with control samples for the same process time. Also, by increasing the temperature from 150 to 190C, the decrease in apparent density increased. Between different fried samples, in terms of sensory evalua-tion, no statistical significant difference was observed among the evaluation factors. Furthermore, applied models were well fitted to experimental data with high R2 and low RMSE. Also, through multiple regression analysis, models with high R2 were proposed that are applicable to the different conditions in terms of time and temperature of the deep-fat frying process.

Apparent Density

Shrinkage

Potato

Ultrasound

Oil Content

Deep-Fat Frying

Drying

Modeling

Moisture Content

نقوی، عنایت اله

دهقان نیا، جلال، استاد راهنما

قنبر زاده، بابک، استاد راهنما

رضایی مکرم، رضایی، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی