ارزيابي مدل‏هاي رياضي در بيان تأثير دما بر جذب روغن طي فرايند سرخ‌كردن

Evaluation of mathematical models to describe the effect of temperature

جذب روغن طی فرایند سرخ‌كردن از مهمترین جنبه‏های كیفی محصول است. هدف این پژوهش بررسی تأثیر دما بر محتوای روغن محصول نهایی و استنباط آن توسط مدل‏های تجربی بود. بدین منظور خلال‏های سیب‌زمینی در اندازۀ مشخص پس از آنزیم‌بری در سرخ‌كن مجهز به كنترل‌كنندۀ دما در سه دمای 145، 160، و °C 175 به‌مدت 60، 120، 180، و 240 ثانیه سرخ شدند. با ثبت تغییرات دمای سطحی و مركزی طی فرایند با ترموكوپل و دستگاه ثبت داده، مراحل گوناگون آن از نظر زمانی تفكیك شد. روغن نمونه‏ها نیز با روش سوكسله استخراج و تغییرات آن با مدل‏های سنتیكی (مدل 1 و مدل 2) در نرم‌افزارMATLAB  برازش شد. مدل‏ها با دو شاخص R2 و RMSE و معادلۀ آرنیوس با هم مقایسه شدند. نتایج نشان داد مقدار محتوای روغن تعادلی (Oeq) به‌دست‌آمده از برازش مدل‏ها با دما رابطۀ معكوس دارد كه تأیید‌كنندۀ كاهش جذب روغن با افزایش دمای سرخ‌كردن بود. با آنالیز آماری داده‏های تجربی، دمای بحرانی برای كاهش جذب روغن نیز °C160 به‌دست آمد. محدودۀ زمانی پیش از اتمام مرحلۀ جوشش سطحی محصول، به‌منظور كمترین جذب روغن، حدود 180-160 ثانیه برآورد شد.

Oil uptake is one of the most important aspects about product quality during frying. The purpose of this study was to investigate the effect of temperature on oil content of final product and its perception using empirical models. Therefore, potato stripes in specified size, after blanching were fried using a fryer equipped with thermo controller at 145, 160 and 175 º C for 60, 120, 180 and 240 seconds. For separation of various stages of process surface and core temperatures of product was measured using thermocouple and data logger. Oil of samples also extracted by soxhlet method and its variation was fitted using kinetic models (Model 1 and Model 2) in MATLAB. Models were compared by R2, RMSE and also Arrhenius equation. The results showed that the equilibrium oil content (Oeq) obtained from fitting of models has inverse relation with temperature that confirms a reduction in oil uptake with increasing of frying temperature. Statistical analysis of experimental data indicated that critical temperature for reducing of oil uptake was 160 °C. The time limitation before end of surface boiling period was estimated about 160-180 seconds.