بررسی پدیده انتقال جرم طی سرخکردن قطعات سیبزمینی پیش-تیمارشده با اولتراسوند و مایکروویو
/حامد باقری درویشمحمد
: کشاورزی
۱۱۸ص
چاپی
بصورت زیرنویس
کارشناسی ارشد
علوم و صنایع غذایی -مهندسی صنایع غذایی
۱۳۹۱/۱۱/۲۱
تبریز
فرایند سرخصکردن عمیق مواد غذایی یکی از روشصهای متداول پخت میصباشد .این فرایند، باعث ایجاد یکسری تغییراتی در ویژگیصهای فیزیکی مواد غذایی از جمله محتوای رطوبت، جذب روغن، چروکیدگی و دانسیته ظاهری میصشود .در این تحقیق، برای افزایش کیفیت قطعات سیبصزمینی سرخ شده، تأثیر شرایط فرایند) دما و زمان (و همچنین پیشصتیمارهای اولتراسوند و مایکروویو بر روی فاکتورهای مذکور در این قطعات بررسی و همچنین، این فاکتورها بر حسب زمان فرآیند مدلصسازی شد .پیشصتیمار اولتراسوند تحت فرکانسصهای ۲۸ و ۴۰ کیلوهرتز و پیشصتیمار مایکروویو با توانصهای ۳ و ۶ وات بر گرم، روی قطعات سیب زمینی اعمال گردید و سپس این قطعات در دماهای۱۵۰ ، ۱۷۰ و ۱۹۰ درجه سانتیگراد و زمانصهای۱ ،۲ ، ۳ و ۴ دقیقه سرخ شدند .طبق نتایج حاصله، هر دو پیشصتیمار، محتوای رطوبت نمونهصها را به طور معنیصداری کاهش دادند .همچنین، با افزایش دما، محتوای رطوبت نمونهصهای سیبصزمینی به شکل غیر معنیصداری کاهش یافت .از طرف دیگر، با افزایش زمان فرایند، محتوای رطوبت نمونهصها به شکل معنیصدار و به صورت نمایی کاهش پیدا کرد .همچنین، برای مدلصسازی محتوای رطوبت، دادهصهای آزمایشی نسبت رطوبت با شش مدل تجربی پیشنهادی در این تحقیق و همچنین قانون فیک برازش گردیدند .مدل-های بکار رفته با داشتن R۲ بالا و RMSE پایین، به خوبی دادهصهای آزمایشی را برازش نمودند .طبق نتایج، اعمال پیشصتیمارهای اولتراسوند و مایکروویو موجب افزایش ضریب انتشار موثر رطوبت و کاهش انرژی فعالصسازی نمونهصها شد .نتایج محتوای روغن نمونهصها نیز نشان داد که اعمال پیشصتیمار اولتراسوند بسته به دما و زمان فرایند، جذب روغن را کاهش یا افزایش میصدهد .در دماهای پایین و زمانصهای ابتدایی فرایند، جذب روغن کاهش یافت ولی در دماهای بالا و در انتهای فرایند، جذب روغن نسبت به نمونهص شاهد افزایش پیدا صکرد .پیشصتیمار مایکروویو نیز به شکل معنیصداری جذب روغن قطعات سیبصزمینی را کاهش صداد .با افزایش توان مایکروویو از ۳ به ۶ وات بر گرم، میزان جذب روغن، بیشتر کاهش یافت .علاوه بر این، شش مدل شامل دو مدل موجود در منابع و چهار مدل جدید پیشنهادی با در نظر گرفتن شرایط فرایند، برای پیشصبینی جذب روغن ارایه شد .طبق نتایج برازش دادهصهای آزمایشی، پیشصتیمار اولتراسوند باعث افزایش و پیشصتیمار مایکروویو باعث کاهش محتوای روغن تعادلی شدند .همچنین، پیشصتیمار اولتراسوند، ثابت سرعت جذب روغن نمونهصها را کاهش ولی پیشصتیمار مایکروویو، این ثابت را افزایش داد .نتایج در ارتباط با میزان چروکیدگی نمونهصها نیز نشان داد که پیشصتیمار اولتراسوند به طور معنیصداری این خصوصیت را در قطعات سیبصزمینی سرخ شده کاهش میصدهد در حالی که پیشصتیمار مایکروویو موجب افزایش معنیصدار چروکیدگی در نمونهصها میصشود .همچنین، زمان سرخصکردن به عنوان یکی از فاکتورصهای مهم فرایند، اثر معنیصداری بر میزان چروکیدگی داشت به صطوریکه با افزایش زمان، میزان چروکیدگی افزایش پیدا کرد .همچنین، نتایج نشان داد که اثر دما بر میزان چروکیدگی معنیصدار نیست ولی با این وجود، با افزایش دما چروکیدگی افزایش پیدا کرد .علاوه بر این، شش مدل با در نظر گرفتن شرایط فرایند، برای پیشصبینی میزان چروکیدگی ارایه شد .بررسی نتایج دانسیته ظاهری نیز نشان داد که پیشصتیمارهای اولتراسوند و مایکروویو به طور معنیصداری دانسیته ظاهری قطعات سیبصزمینی را نسبت به نمونه شاهد کاهش میصدهد .همچنین، دانسیته ظاهری به طور معنیصداری با افزایش فرکانس اولتراسوند، توان مایکروویو، زمان و دمای فرایند کاهش یافت .علاوه بر این، پنج مدل با در نظر گرفتن شرایط فرایند برای پیشصبینی میزان دانسیته ظاهری ارایه شد
C for 1, 2, 3 and 4 min. Results of the study showed that both the pretreatments significantly reduced moisture content of the samples. In addition, by increasing temperature, moisture content of the potato slices decreased; however the decrease was not significant. On the other hand, moisture content of the samples significantly decreased in an exponential manner by increasing the process time. Also, to model moisture content, experimental data were fitted with six empirical models proposed in this study as well as the Ficks law. The applied models were well fitted to experimental data having high R2 and low RMSE. The results demonstrated that the effective moisture diffusivity coefficient is increased and the activation energy is decreased by implementing the ultrasound and microwave pretreatments. Results of the samples oil content showed thatoil uptake is decreased or increased using the ultrasonic pretreatment depending on the process time and temperature. Oil uptake was reduced at the beginning of the process with low temperatures but was increased at the end of the process with high temperatures compared tocontrols. In addition, microwave pretreatment significantly reduced oil uptake of the potato slices. Oil uptake was further reduced by increasing microwave power from 3 to 6 watts per gram. In addition,six models including two models from the literature and four new models proposed in this study were examined for predicting oil uptake with regard to the process conditions. Considering theresults of the fitted experimental data, ultrasound and microwave pretreatments increased and decreased the equilibrium oil content, respectively. Also, the ultrasound pretreatment reduced the oil uptake rate constant, but the microwave pretreatment increased it. Results related to the samples shrinkage showed that ultrasound pretreatment significantly reduces this characteristic in the fried potato slices; however, microwave pretreatment results in a significant increase in the samples shrinkage. In addition, frying time as an important process factor had a significant effect on shrinkage; such that by increasing time, shrinkage was increased. Moreover, the results showed that temperature effect on shrinkage is not significant; however, by increasing temperature, shrinkage was increased. Furthermore, six models were presented in order to predict shrinkage considering the process conditions Investigation of the apparent density results showed that ultrasound and microwave pretreatments significantly reduce the apparent density of potato slices compared to control samples. In addition, apparent density was significantly decreased by increasing ultrasound frequency, microwave power, process time and temperature. Furthermore, five models were presented in order to predict apparent density considering the process conditions fat frying process of foods is one of the common cooking methods. The process causes some changes in physical properties of foods such as moisture content, oil uptake, shrinkage and apparent density. In this study, to enhance fried potato slices, the effect of process conditions (temperature and time) as well as ultrasound and microwave pretreatments on the aforementioned factors in the slices was investigated. In addition, the factors were modeled as a function of the process time. Ultrasound pretreatment was performed at 28 and 40 kilohertz and microwave pretreatment was conducted at 3 and 6 watts per grams on the potato slices. Then, the frying process was done at 150, 170 and 190-Deep