هدف این تحقیق، بررسی تأثیر پیش تیمارهای اولتراسوند و آنزیم بری بر میزان جذب روغن، از دست دادن رطوبت، دانسیته ظاهری و چروکیدگی و همچنین، مدل سازی این پارامترها طی فرآیند سرخ کردن عمیق قطعات سیب زمینی بود. پیش تیمار اولتراسوند تحت فرکانس 40 کیلوهرتز در دو زمان 20 و 40 دقیقه و پیش تیمار آنزیم بری در آب داغ با دمای 80 درجه سانتیگراد به مدت 2 و 4 دقیقه اعمال شد. سپس سرخ کردن در دماهای 150، 170 و 190 درجه سانتیگراد به مدت 90، 180، 270 و 360 ثانیه صورت گرفت. در این مطالعه از چندین مدل تجربی پیشنهادی برای مدل سازی جذب روغن، از دست دادن رطوبت، دانسیته ظاهری و چروکیدگی استفاده گردید. نتایج نشان داد که نمونه های پیش تیمار شده با آنزیم بری به مدت 2 دقیقه و دمای سرخ کردن 150 درجه سانتیگراد، کمترین میزان جذب روغن را دارند. همچنین، تلفیق پیش تیمار اولتراسوند تحت فرکانس 40 کیلوهرتز به مدت 20 دقیقه با پیش تیمار آنزیم بری باعث کاهش جذب روغن، در دماهای سرخ کردن 150 و 170 درجه سانتیگراد گردید. به علاوه، مدل های تجربی، به خوبی داده های آزمایشی را برازش نمودند. با استفاده از تجزیه و تحلیل رگرسیون چند متغیره، روابطی نیز برای تعیین ضرایب مدل های جذب روغن جهت کاربرد در شرایط مختلف فرآیند سرخ کردن به دست آمدند. علاوه بر این، نتایج نشان داد که آنزیم بری به مدت 2 دقیقه کمترین میزان نسبت محتوای رطوبت را دارد. پیش تیمارهای تلفیقی اولتراسوتد 40 دقیقه و آنزیم بری 2 دقیقه و همچنین، اولتراسوتد 40 دقیقه و آنزیم بری 4 دقیقه باعث افزایش نسبت محتوای رطوبت نسبت به نمونه شاهد شد. همچنین، ضریب انتشار موثر رطوبت برای نمونه های مختلف در دامنه 8-10×428/2 الی 8-10×711/4 متر مربع بر ثانیه بود. همچنین، مدل هایی برای تعیین ضرایب مدل های محتوای رطوبت به دست آمدند. به علاوه، با استفاده از رابطه آرنیوس، تأثیر دما بر ضریب انتشار موثر رطوبت بررسی شد. همچنین، طبق نتایج به دست آمده، تمامی پیش تیمارها باعث کاهش دانسیته ظاهری نسبت به نمونه شاهد شدند. با این حال، تنها پیش تیمار آنزیم بری به مدت 4 دقیقه، باعث کاهش معنی دار دانسیته ظاهری شد. همچنین، افزایش دما دانسیته ظاهری نمونه ها را کاهش داد. علاوه بر این، مدل های تجربی به دست آمده در این پژوهش به خوبی داده های آزمایشی را برازش نمودند. مدل هایی نیز برای تعیین ضرایب ثابت مدل های دانسیته ظاهری، جهت کاربرد در شرایط مختلف فرآیند سرخ کردن عمیق به دست آمدند. با توجه به این که چروکیدگی در محصولات سرخ شده یک ویژگی منفی از دید مصرف کننده محسوب می شود، می توان با استفاده از برخی پیش تیمارهای نوین و امیدبخش، این خصوصیت کیفی را بهبود بخشیده و باعث افزایش مقبولیت محصول گردید. طبق نتایج به دست آمده، تمام پیش تیمارهای اعمال شده به جز پیش تیمار اولتراسوند به مدت 40 دقیقه، باعث کاهش چروکیدگی نمونه ها نسبت به نمونه های شاهد شدند. همچنین، مدل های به کار رفته به خوبی داده های آزمایشی را با داشتن r2بالا و rmse پایین برازش نمودند. این مدل ها می توانند در پیش بینی فرآیند سرخ کردن و کنترل کیفیت محصول نهایی مفید باشند.

هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر پیش تیمارهای آنزیم بری و پوشش خوراکی بر میزان جذب روغن، از دست دادن آب، دانسیته ظاهری و چروکیدگی و همچنین مدل سازی این پارامترها طی فرآیند سرخ کردن عمیق سیب زمینی بود. در این پژوهش، برای پیش تیمار آنزیم بری از دمای 80 درجه سانتی گراد به مدت 1 و 3 دقیقه و برای پیش تیمار پوشش خوراکی از کربوکسی متیل سلولز با غلظت 3/0 درصد و پکتین با غلظت های 1 و 3 درصد استفاده شد. سپس سرخ کردن قطعات سیب زمینی در سه دمای 150، 170 و 190 درجه سانتی گراد و زمان های 90، 180، 270 و 360 ثانیه انجام شد. نتایج نشان داد پوشش کربوکسی متیل سلولز و پکتین در هر دو غلظت، باعث کاهش جذب روغن می شود، ولی اعمال پیش تیمار آنزیم بری به مدت 1 و 3 دقیقه باعث افزایش جذب روغن شد. همچنین، تلفیق این پیش تیمارها نیز جذب روغن را کاهش داد. در این مطالعه، از چندین مدل پیشنهادی برای برازش داده ها استفاده شد. مدل های به دست آمده دارای بیشترین مقدار r2 و کمترین مقدار rmse بودند. همچنین، با استفاده از تجزیه و تحلیل رگرسیون چند متغیره، ضرایب ثابت مدل ها وابسته به شرایط مختلف فرآیند، با میزان r2 بالا و rmse پایین به دست آمدند. در طرف دیگر، با افزایش دما و زمان فرآیند، محتوای رطوبتی نمونه ها به صورت معنی داری کاهش یافت. پیش تیمارهای آنزیم بری و پوشش های خوراکی باعث افزایش محتوای رطوبتی نمونه ها نسبت به نمونه شاهد شدند. همچنین، نتایج نشان داد که به کار بردن تلفیقی این پیش ثیمارها نیز باعث افزایش محتوای رطوبتی می شود. همچنین، ضرایب ثابت مدل های از دست دادن آب به صورت تابعی از متغیرهای مختلف فرآیند مدل سازی شد. سه مدل دیگر نیز برای به دست آوردن محتوای رطوبتی به صورت تابعی از چروکیدگی، دانسیته ظاهری و محتوای روغن پیشنهاد شد. با مقایسه نتایج حاصل از برازش نسبت رطوبتی به دست آمده از طریق آزمایش با نسبت رطوبتی پیش بینی شده توسط یکی از مدل های پیشنهادی، انطباق خوبی بین مقادیر حاصل از مدل و مقادیر حاصل از آزمایش حاصل شد (997/0r2=). علاوه بر این، پیش تیمارهای آنزیم بری و پوشش های خوراکی به صورت مجزا، به ترتیب، دانسیته ظاهری نمونه های سرخ شده را نسبت به نمونه شاهد کاهش و افزایش دادند. همچنین، دانسیته ظاهری پیش تیمارهای تلفیقی نسبت به نمونه شاهد افزایش یافت. با گذشت زمان سرخ کردن نیز دانسیته ظاهری تمامی نمونه ها به صورت خطی کاهش یافت. با استفاده از تجزیه و تحلیل رگرسیون چند متغیره، ضرایب ثابت مدل های دانسیته ظاهری وابسته به شرایط مختلف فرآیند به دست آمدند. همچنین، نتایج این تحقیق نشان داد که طی فرآیند سرخ کردن، با افزایش دما و زمان فرآیند، چروکیدگی قطعات سیب زمینی افزایش پیدا می کند. در نمونه های پیش تیمار شده با آنزیم بری، چروکیدگی به صورت غیر معنی داری نسبت به نمونه های شاهد کاهش یافت. همچنین، در نمونه های پوشش داده شده با پکتین و کربوکسی متیل سلولز، چروکیدگی به صورت معنی داری نسبت به نمونه های شاهد کاهش پیدا کرد. کاربرد تلفیقی پیش تیمارها نیز موجب کاهش قابل ملاحظه و معنی دار چروکیدگی شد. مدل های پیشنهاد شده برای بررسی تغییرات چروکیدگی قطعات سیب زمینی، داده های آزمایشی را به خوبی برازش کردند. همچنین، مدل هایی نیز به جهت قابلیت کاربرد در شرایط مختلف زمانی و دمایی پیشنهاد شد.

فرآیند سرخ کردن عمیق، منجر به تغییرات مختلفی در مواد غذایی شده و این امر باعث تغییر خصوصیات ساختاری از جمله دانسیته ظاهری می گردد. با استفاده از اعمال پیش تیمار های مختلف مثل اولتراسوند، مایکروویو و آبگیری اسمزی می توان خصوصیات کیفی و ساختاری مواد غذایی سرخ شده را بهبود بخشید. اهدف این تحقیق، مدل سازی از دست دادن آب، جذب روغن، چروکیدگی، دانسیته ظاهری و بررسی اثر پیش تیمارهای فوق روی انتقال جرم قطعات سیب زمینی طی سرخ کردن در دماها و زمان های مختلف بود. در این پژوهش، پیش تیمار اولتراسوند تحت فرکانس 40 کیلوهرتز در دو زمان 10 و 30 دقیقه و پیش تیمار مایکروویو با توان 5 وات بر گرم به مدت 5 دقیقه و همچنین پیش تیمار آبگیری اسمزی با محلول نمک در دو غلظت 1 و 3 درصد، روی قطعات سیب زمینی اعمال شد و سپس این قطعات در دماهای 150، 170 و 190 درجه سانتی گراد و زمان های 90، 180، 270 و 360 ثانیه سرخ شدند. نتایج نشان داد اعمال پیش تیمار اولتراسوند به مدت 10 دقیقه، باعث افزایش جذب روغن نسبت به نمونه شاهد می شود ولی اعمال این پیش تیمار به مدت 30 دقیقه میزان جذب روغن را نسبت به نمونه شاهد کاهش می دهد. همچنین، پیش تیمار مایکروویو نیز به شکل غیرمعنی دار جذب روغن قطعات سیب زمینی را کاهش داد. علاوه بر این، نمونه های پیش تیمار شده توسط آبگیری اسمزی با محلول نمک باعث کاهش جذب روغن شدند. به منظور مدل سازی جذب روغن، داده های حاصل از آزمایش با شش مدل برازش شدند. مدل های فوق دارای بیشترین مقدار r2 و کمترین مقدار rmse بودند. از قانون دیفوزیون فیک برای مدل سازی از دست دادن آب استفاده شد. پیش تیمار اولتراسوند به مدت 10 دقیقه، ضریب انتشار موثر رطوبت و سرعت خروج رطوبت از سیب زمینی را کاهش داد. علاوه بر این، از تعدادی مدل تجربی پیشنهادی نیز برای مدل سازی از دست دادن آب استفاده شد. همچنین، با استفاده از رابطه آرنیوس، تاثیر دما بر ضریب انتشار موثر رطوبت بررسی شد. در ارتباط با تغییرات دانسیته ظاهری، مطابق یافته های این تحقیق، با افزایش زمان سرخ کردن، دانسیته ظاهری نمونه های شاهد کاهش پیدا کرد. پیش تیمار اولتراسوند، محتوای رطوبت اولیه قطعات سیب زمینی را افزایش داده و منجر به افزایش میزان دانسیته ظاهری اولیه نسبت به نمونه های شاهد شد. با توجه به تأثیر پیش تیمار اولتراسوند بر ساختار های درونی قطعات سیب زمینی در طی سرخ کردن، سرعت خروج رطوبت در نمونه های پیش تیمار شده با اولتراسوند بیشتر از نمونه های شاهد بود. همچنین، اعمال پیش تیمارهای مایکروویو، آبگیری اسمزی و تلفیق این پیش تیمار ها با اولتراسوند، دانسیته ظاهری را کاهش داد. از طرفی، بر اساس نتایج به دست آمده، پیش تیمار اولتراسوند میزان چروکیدگی قطعات سیب زمینی را نسبت به نمونه شاهد کاهش داد، اما اعمال پیش تیمار مایکروویو و آبگیری اسمزی با محلول نمک و تلفیق آنها با اولتراسوند باعث افزایش میزان چروکیدگی نمونه ها گردید. در این مطالعه، شش مدل تجربی نیز برای بررسی تغییرات دانسیته ظاهری و چروکیدگی به صورت تابعی از زمان ارائه شد. علاوه بر این، به منظور به دست آوردن ضرایب ثابت مدل ها، مدل های دیگری وابسته به شرایط مختلف فرآیند شامل غلظت محلول اسمزی، زمان اولتراسوند، توان مایکروویو و دمای سرخ کردن پیشنهاد شد. مدل های فوق نیز، دارای بیشترین مقدار r2 و کمترین مقدار rmse بودند.

: اخیراً، استفاده از امواج فراصوت به عنوان پیش¬تیمار قبل از فرآیند سرخ¬کردن مواد غذایی به عنوان یک فناوری نوین مطرح شده است. هدف این پژوهش، بررسی تأثیر تلفیقی فرکانس¬های مختلف امواج فراصوت و زمان اعمال این امواج روی ویژگی¬های مهم کیفی سیب¬زمینی سرخ¬شده نظیر محتوای رطوبت، جذب روغن، چروکیدگی و دانسیته ظاهری و همچنین، مدل¬سازی تجربی این پارامترها طی سرخ¬کردن عمیق بود. به همین منظور، قطعات سیب¬زمینی¬ تحت فرکانس¬های 28 و 40 کیلوهرتز به صورت مجزا و تلفیقی به مدت 30 دقیقه قرار گرفتند و سپس در سه دمای 150، 170 و 190 درجه سانتی¬گراد به مدت 90، 180، 270 و 360 ثانیه سرخ شدند. به منظور مدل¬سازی محتوای رطوبت، جذب روغن، چروکیدگی و دانسیته ظاهری، داده¬های آزمایشی با مدل¬های تجربی برازش شد. نتایج نشان داد که امواج فراصوت سبب افزایش ضریب انتشار مؤثر رطوبت و کاهش نسبت رطوبت بدون بعد و انرژی فعال¬سازی می¬شود. امواج فراصوت با فرکانس 40 کیلوهرتز به مدت 30 دقیقه به صورت تنها و همچنین فرکانس تلفیقی 28 کیلوهرتز (به مدت 20 دقیقه) و 40 کیلوهرتز (به مدت 10 دقیقه) به همراه فرکانس تلفیقی 28 کیلوهرتز (به مدت 10 دقیقه) و 40 کیلوهرتز (به مدت 20 دقیقه) بهترین عملکرد را در افزایش ضریب انتشار مؤثر رطوبت طی سرخ کردن عمیق قطعات سیب¬زمینی از خود نشان دادند. از طرف دیگر، استفاده از امواج فراصوت در هر دو فرکانس به صورت مجزا و تلفیقی، جذب روغن را کاهش داد؛ زمان بهینه استفاده از امواج فراصوت با فرکانس 28 و 40 کیلوهرتز به ترتیب 20 و 30 دقیقه بود. علاوه بر این، به¬کارگیری امواج فراصوت در اکثر نمونه¬ها سبب کاهش معنی¬دار چروکیدگی در سطح احتمال 5 درصد در مقایسه با نمونه¬های شاهد شد. به طوری که امواج فراصوت با فرکانس 28 کیلوهرتز به مدت 20 دقیقه در کاهش چروکیدگی مؤثرتر از زمان¬های دیگر (10، 15 و 30 دقیقه) عمل نمود؛ اما امواج فراصوت با فرکانس 40 کیلوهرتز به مدت 30 دقیقه به صورت تنها عملکرد بهتری از خود نشان داد. از طرف دیگر، استفاده از امواج فراصوت با فرکانس¬های مجزا و تلفیقی، دانسیته ظاهری نمونه¬ها را در مقایسه با نمونه شاهد افزایش داد؛ به طوری که نمونه پیش¬تیمارشده با امواج فراصوت با فرکانس 40 کیلوهرتز به مدت 30 دقیقه و نمونه پیش¬تیمارشده با امواج فراصوت با فرکانس تلقیقی 28 کیلوهرتز به مدت 15 دقیقه و 40 کیلوهرتز به مدت 15 دقیقه، افزایش معنی¬داری در سطح احتمال 5 درصد در میزان دانسیته ظاهری در مقایسه با نمونه شاهد داشتند. همچنین، انطباق مناسبی بین مقادیر محتوای رطوبت، جذب روغن، چروکیدگی و دانسیته¬ ظاهری حاصل از آزمایش و مدل¬های استفاده¬شده مشاهده گردید. با استفاده از تجزیه و تحلیل رگرسیونی چندمتغیره مدل¬هایی بر حسب دما و زمان سرخ¬کردن و فرکانس و زمان امواج فراصوت ارائه شد که با استفاده از این مدل¬ها می¬توان محتوای رطوبت، جذب روغن، چروکیدگی و دانسیته ظاهری را در هر لحظه پیش¬بینی کرد.