آنالیز انتقال حرارت و جرم و پیش بینی تغییرات بافتی در طی سرخ کردن خلال های سیب زمینی

سرخ کردن عمیق از مهمترین عملیات واحد مورد استفاده در صنعت غذا می باشد. به دلیل افزایش تقاضا برای مواد غذایی سالم ، صنعت خلال و چیپس سیب زمینی پارامترهای کیفی عمده ای را نظیر بافت، رنگ و محتوی روغن برای محصولات خود در نظر گرفته است. در طی فرآیند سرخ کردن انتقال همزمان حرارت (جابه جایی و هدایتی) و جرم (خروج آب از ماده غذایی و نفوذ روغن به آن) اتفاق می-افتد. پارامترهای عمده فرآیند که بر جنبه های کیفی محصول موثر هستند، دمای سرخ کردن و مدت آن می باشند. بنابراین، هدف این پژوهش، در مرحله اول مطالعه وابستگی ضریب انتقال حرارت جابه جایی (h)، جذب روغن، مدول ظاهری (مدول سکانت به عنوان شاخص بافتی) و پارامترهای رنگی(l, a, b) به دما و زمان فرآیند بود. در مرحله دوم، مدل سنتیکی تجربی مناسب برای توصیف تغییرات در طی فرآیند انتخاب شد. بدین منظور، خلال های سیب زمینی (به ابعاد 3 mm50×5×5) در سه دمای مختلف (145، 160 و°c 175) به مدت 4 دقیقه سرخ شدند. دمای محصول یک میلیمتر زیر سطح و در مرکز خلال توسط ترموکوپل نوع t و دیتالاگر ثبت شد. جرم (محتوی رطوبت و روغن) و بافت محصول به ترتیب با فاصله زمانی 60 و 30 ثانیه اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که با افزایش دمای سرخ کردن ثابت سنتیکی برای انتقال رطوبت افزایش یافته و برای انتقال روغن کاهش می یابد. ضریب انتقال حرارت با استفاده از دو روش براساس دمای مرکزی (بدون نیاز به دانستن محل ترموکوپل) و دمای سطحی محصول تخمین زده شد. بدلیل اینکه در مدت زمان طولانی دمای روغن تاثیری بر دمای ثبت شده در مرکز محصول ندارد، این روش بر خلاف روش سطحی نشان داد که با افزایش دمای روغن ضریب انتقال حرارت کاهش می یابد. با این حال روش سطحی با ارتباط ضریب انتقال حرارت به نرخ کاهش آب محصول منطقی تر به نظر می رسد. مدول سکانت و چقرمگی در طی سرخ کردن بخصوص در 30 ثانیه ابتدایی کاهش (به صورت نمایی) یافت. در زمان یکسان، مدول سکانت و چقرمگی برای خلال های سرخ شده در دمای کمتر(°c 145)، میزان کمتری (نرمی بیشتر) بدست آمد. تغییر رنگ در دماهای بالا شدیدتر بود. در نهایت، با این نتایج تئوری دمای بالا و زمان کوتاه برای کاهش محتوی روغن محصول منطقی به نظر می رسد.