سرخ کردن عمیق یکی از روش های فرآوری سیب زمینی است که برای بهبود عطر، طعم، رنگ و بافت یکنواخت در مواد غذایی فرآوری شده با هدف بهبود دلپذیری کلی ماده غذایی انتخاب می شود. با تغییر تمایل مصرف کنندگان به استفاده از مواد غذایی سالم و محصولات کم چرب، نیاز به کاهش محتوای روغن در فرآورده های صنعتی با استفاده از فرآیندهای مکمل با هدف کاهش محتوای روغن در عین حفظ کیفیت حسی، احساس می شود. در این مطالعه از پیش تیمارهای اولتراسوند و آبگیری اسمزی به منظور تولید سیب زمینی های سرخ شده با کیفیت مناسب استفاده گردید. پیش تیمار اولتراسوند در دو سطح فرکانس 20 و khz40 به مدت 15 دقیقه و پیش تیمار آبگیری اسمزی در دو غلظت 2 و 4 درصد محلول نمک به مدت 3 ساعت روی قطعات سیب زمینی اعمال شده و به دنبال آن فرآیند سرخ کردن در 3 دمای 150، 170 و c°190 به مدت 60، 120، 180 و 240 ثانیه انجام شد. تأثیر پیش تیمارهای فوق روی جذب روغن، از دست دادن رطوبت، چروکیدگی، دانسیته ظاهری و خصوصیات حسی مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای بهینه سازی و بهبود تجهیزات و شرایط فرآیند سرخ کردن و افزایش کیفیت نهایی محصول سرخ شده، جذب روغن، انتقال رطوبت، چروکیدگی و دانسیته ظاهری در قطعات سیب زمینی پیش تیمارشده با اولتراسوند و آبگیری اسمزی با استفاده از 6 مدل برای هر پارامتر به عنوان تابعی از زمان مدل سازی شد. در مدل سازی انتقال رطوبت در نمونه های فوق علاوه بر مدل های تجربی، از قانون فیک نیز به عنوان یکی از مدل های انتقال رطوبت استفاده گردید و مقادیر ضریب انتشار موثر رطوبت به دست آمده مابین 8-10×945/1 و 8-10×178/7 متر مربع بر ثانیه با میانگین ضریب همبستگی 948/0 بود. همچنین، تغییرات هر کدام از پارامترها بر حسب سایر پارامترها نیز مدل سازی گردید. نتایج نشان داد که پیش تیمار آبگیری اسمزی باعث کاهش میزان جذب روغن در قطعات سیب زمینی سرخ شده گردید. استفاده از پیش تیمار اولتراسوند به همراه آبگیری اسمزی منجر به کاهش بیشتر میزان جذب روغن نسبت به نمونه های دیگر گردید. همچنین، هر دو پیش تیمار مورد استفاده باعث افزایش میزان ضریب انتشار موثر رطوبت طی سرخ کردن قطعات سیب زمینی شدند. از طرف دیگر، پیش تیمار اولتراسوند در فرکانس های 28 و 40 کیلوهرتز در دمای °c150 باعث کاهش میزان چروکیدگی در مقایسه با نمونه شاهد گردید. استفاده از پیش-تیمار آبگیری اسمزی و تلفیق آن با پیش تیمار اولتراسوند افزایش میزان چروکیدگی را در پی داشتند. همچنین، پیش تیمار آبگیری اسمزی و تلفیق آن با امواج اولتراسوند به شکل معنی داری باعث کاهش میزان دانسیته ظاهری نمونه های پیش تیمارشده شدند. همچنین، پیش تیمار آبگیری اسمزی و تلفیق آن با پیش تیمار اولتراسوند خصوصیات حسی سیب زمینی های سرخ شده را بهبود بخشید. علاوه بر اینها، مدل های پیشنهادشده توانستند داده های آزمایشی را با ضریب همبستگی بالا به خوبی برازش نمایند.