مدل سازی جذب روغن و از دست دادن آب طی سرخ کردن قطعات سیب زمینی پیش تیمار شده با آنزیم بری و اولتراسوند

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.