تأثير فركانس‌هاي تلفيقي و تركيب‌هاي زماني متفاوت امواج فراصوت روي دفع رطوبت طي سرخ‌كردن قطعات سيب‌زميني

Influence of combined frequencies and various applied time combinations of ultrasound waves on moisture loss during frying of potato strips

دفع رطوبت از ماده غذايي در فرآيند سرخ­ كردن عميق رابطه تنگاتنگي با جذب روغن دارد. هدف از اين پژوهش، بررسي تأثير فركانس ­هاي تلفيقي امواج فراصوت روي روند دفع رطوبت طي سرخ­ كردن قطعات سيب­ زميني و مدل­سازي دفع رطوبت بود. براي اين منظور، ابتدا نمونه­ ها تحت پيش­ تيمار امواج فراصوت با فركانس­هاي 28 و 40 كيلو­هرتز به صورت مجزا و تلفيقي به مدت 30 دقيقه قرار گرفتند و سپس در دما­هاي 150، 170 و 190 درجه سانتي­گراد به مدت 90، 180، 270 و 360 ثانيه سرخ شدند. براي مدل­سازي محتواي رطوبت از قانون انتشار فيك استفاده شد. ضريب انتشار مؤثر رطوبت حاصل از داده­هاي آزمايشي بين 8-10×823/1 و 8-10×377/4 مترمربع بر ثانيه متغير بود. ميانگين ضريب تبيين بين نتايج تجربي و نتايج حاصل از انتشار فيكي 986/0 بود. استفاده از پيش ­تيمار امواج فراصوت با فركانس ­هاي مجزا و تلفيقي سبب افزايش ضريب انتشار مؤثر رطوبت شد؛ به ­طوري­كه اين افزايش در برخي نمونه­ ها معني­دار و در برخي ديگر غير­معني­دار بود. در اين مطالعه، از مدل­هاي تجربي براي بررسي روند دفع رطوبت طي سرخ­كردن استفاده شد. همچنين، اثر دما روي ضريب انتشار مؤثر رطوبت از طريق معادله آرنيوس محاسبه گرديد.

Moisture loss and oil uptake are closely related during the process of deep-fat frying. The aim of this study was to evaluate the influence of ultrasound waves with combined frequencies on moisture loss kinetics during frying of potato strips as well as modeling the moisture loss. Ultrasound pretreatment was performed at 28 and 40 kHz for 30 minutes with separate and combined frequencies. Then, the frying process was done at 150, 170 and 190°C for 90, 180, 270 and 360 seconds. To model moisture loss, Fick’s second law was used. Effective moisture diffusion coefficient obtained from experimental data was between 1.823×10-8 - 4.377×10-8 m2/s. The average correlation coefficient between the experimental data and the data obtained from the Fick’s law was 0.96. The use of ultrasonic pretreatment with separate and combined frequencies increased the effective moisture diffusion coefficient. This increase was significant in some samples while it was insignificant in others. Empirical models were used to study the moisture loss kinetics during frying. In addition, effect of temperature on the effective moisture diffusion coefficient was calculated through the Arrhenius equation.