تاثير تركيبي پيش تيمارهاي اولتراسوند، مايكروويو و آبگيري اسمزي روي سينتيك دفع رطوبت طي سرخ كردن عميق سيب زميني

Coupled effect of ultrasound, microwave and osmotic dehydration pretreatments on water loss kinetics during deep-fat frying of potatoes

هدف از اين پژوهش، مدل سازي دفع رطوبت طي سرخ كردن عميق قطعات سيب زميني پيش تيمار شده با اولتراسوند (فركانس 40 كيلو هرتز به مدت 10 و 30 دقيقه)، مايكروويو (توان 5 وات بر گرم به مدت 5 دقيقه) و آبگيري اسمزي (محلول سديم كلريد با غلظت هاي 1 و 3 درصد و دماي 40 درجه سانتي گراد به مدت 3 ساعت) بود. از قانون ديفوزيون فيك براي مدل سازي دفع رطوبت طي فرآيند سرخ كردن استفاده شد. پيش تيمار اولتراسوند به مدت 10 دقيقه، ضريب انتشار موثر رطوبت و سرعت خروج رطوبت از سيب زميني را كاهش داد. علاوه بر اين، از تعدادي مدل تجربي پيشنهادي نيز براي مدل سازي دفع رطوبت حين فرآيند استفاده شد. همچنين، با استفاده از رابطه آرنيوس، تاثير دما بر ضريب انتشار موثر رطوبت بررسي شد. با افزايش دماي سرخ كردن، ضريب انتشار موثر رطوبت به صورت لگاريتمي افزايش پيدا كرد. در طرف ديگر، با استفاده از تجزيه و تحليل رگرسيون چند متغيره، ضرايب ثابت مدل هاي دفع رطوبت وابسته به شرايط مختلف فرآيند (غلظت محلول اسمزي، زمان اولتراسوند، توان مايكروويو و دماي سرخ كردن) به دست آمدند. در حالت كلي، اعمال پيش تيمارهاي مايكروويو و آبگيري اسمزي و همچنين تلفيق پيش تيمار هاي مذكور با اولتراسوند، محتواي رطوبت اوليه قطعات سيب زميني را كاهش داد.

The purpose of this study was to model water loss during deep-fat frying of potato slices pretreated with ultrasound (frequency of 40 kHz for 10 and 30 min), microwave (power of 5 W/g for 5 min) and osmotic dehydration (sodium chloride solution at concentrations of 1 and 3% and temperature of 40°C for 3 hours). Diffusion Fick's law was used to model water loss during the frying process. Ultrasound pretreatment for 10 min decreased the effective moisture diffusion coefficient and water loss rate from the potatoes. Moreover, a number of experimental models were used to model water loss during the process. Also, using the Arrhenius equation, effect of temperature on the effective moisture diffusion coefficient was investigated. With increasing frying temperature, effective moisture diffusion coefficient increased logarithmically. On the other hand, using multivariate regression analysis, the water loss model constants as a function of various process conditions (concentration of osmotic solution, ultrasound time, microwave power and frying temperature) were obtained. In general, application of microwave and osmotic dehydration pretreatments as well as the combination of these pretreatments with ultrasound decreased the initial moisture content of the potatoe strips