مدل سازی سینتیکی تغییرات رنگ درخلال سیب زمینی طی فرآیند سرخ کردن
محورهای موضوعی : میکروبیولوژی مواد غذایی
حسن صباغی
1
,
امان محمد ضیایی فر
2
,
علیرضا صادقی
3
,
مهدی کاشانی نژاد
4
,
حبیب اله میرزایی
5
1 - دانشجوی دکتری مهندسی مواد و طراحی صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
2 - استادیار گروه مهندسی مواد و طراحی صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
3 - دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و مناب
ع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
4 - دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
5 - دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
کلید واژه: خلال سیب زمینی, رنگ, سرخ کردن, مدل سینتیکی, Matlab,
چکیده مقاله :
مقدمه: گسترش رنگ طی سرخ کردن یک پدیده سطحی وابسته به دما و زمان فرآیند است و از نظر سلامتی اهمیت دارد. هدف این پژوهش توصیف رفتار تغییرات رنگ خلال سیب زمینی حین فرآیند به صورت یک مدل ریاضی در دماهای مختلف است. ،145 مواد و روشها: خلالهای سیب زمینی آنزیم بری شده در یک سرخکن مجهز به ترمو کنترلر و حاوی روغن آفتابگردان در دماهای در یک T ثانیه سرخ شدند. دمای سطحی محصول، با قرار دادن ترموکوپل نوع 240 و 180 ،120 ،60 درجه سانتیگراد به مدت 175 و 160 ) و زردی a)، قرمزی (L ثانیه طی فرآیند توسط دیتالاگر ثبت شد. پارامترهای رنگی روشنایی ( 2 میلیمتری زیر سطح خلال، با فاصله زمانی Matlab ) با دستگاه لاویباند بدست آمد و تغییرات آنها در برابر زمان روی مدل سینتیکی با نرمافزار b( برازش گردید. در 2009 نسخه ∆E نهایت دمای بحرانی تغییرات رنگ محصول طی سرخ کردن، با انجام آنالیز آماری شدت تغییرات رنگ تعادلی ( ) به صورت طرح کاملاً ∞ ، مشخص گردید. 19 نسخه SPSS% در نرم افزار 95تصادفی و انجام مقایسه میانگین با استفاده از آزمون دانکن، با سطح اطمینان یافتهها: نتایج این آزمایش نشان داد که بخش عمده تغییرات رنگ در مراحل ابتدایی فرآیند رخ میدهد. دماهای بالاتر موجب روشنایی ) بیشتر میشود. پارامتر زردی بیشتر، مطلوبیت رنگ خلال سیب زمینی را افزایش میدهد. b) بیشتر و زردی (a) کمتر، قرمزی (L( درجه سانتی160دمای ) معرفی گردد. P≤0/05 گراد میتواند به عنوان دمای بحرانی برای معنیدار شدن شدت تغییرات رنگ ( R 0/99 نتیجه گیری: سینتیک تغییرات رنگ پوسته خلال سیب زمینی از یک تابع نمایی افزایشی تبعیت میکند ( ). فرآیند دمای بالا و 2= زمان کوتاه میتواند جهت کنترل کیفیت رنگ و در نتیجه ایمنی محصول مناسب باشد.
Introduction: Color development during frying process is a surface phenomenon that depends on the processing temperature and time and might concern other aspects. The aim of this research was explanation of color changes and behavior of French fries during the process as a mathematical model at various temperatures. Materials and Methods: Blanched potato stripes were fried using a fryer equipped with thermo controller where the sunflower oil was used as a frying media at the temperature of 145, 160 and 175 ºC for 60, 120, 180 and 240 seconds. Surface temperature of the product was measured using T type thermocouple that was located about 1mm below the surface of the strip and recorded using data logger by 2 seconds intervals during process. Color parameters as brightness (L), redness (a) and yellowness (b) were achieved using Lovibond apparatus and kinetic model was fitted on their changes versus time using MATLAB software version of 2009. Finally, critical temperature of color changes during frying was specified by carrying out statistical analysis of equivalent values of color change intensity (∆E∞) as completely randomized design and Duncan mean comparison with 95% confidence level using SPSS software version of 19. Results: The results of this experiment showed that the main part of color parameter changes occurred during early stages of frying process. Higher temperature caused less brightness (L), more redness (a) and more yellowness (b) (more acceptable). The temperature of 160 ºC can be defined as the critical temperature for significant changes (P≤0.05) in the color intensity. Conclusion: Kinetic of crust color changes in French fries follows the raising exponential equation of R2=0.99. Applying high temperature and short time process can be suitable for the control of color quality and therefore food safety.
Ahromrit, A. & Nema, P. K. (2010(. Heat and mass transfer in deep-frying of pumpkin, sweet potato and taro. Journal of Food Science and Technology, 47, 632-637.
Ames, J. M. (1992). The Maillard reaction, In: Biochemistry of food proteins, Edited by Hudson, B. J. F., Elsevier, London, UK.
AOAC. (1995). Official methods of analysis, 16th ed., Association of Official Analytical Chemists, Washington, DC, Unites States.
Baik, O. D. & Mittal, G. S. (2005). Heat and moisture transfer and shrinkage simulation of deep-fat tofu frying. Food Research International, 38, 183-191.
Bingol, G., Zhang, A., Pan, Z. & McHugh, T. H. (2012). Producing lower calorie deep fat fried French fries using infrared dry-blanching as pretreatment. Food Chemistry, 132, 686-692.
Blumenthal, M. M. (2001). A New Look at Frying Science. Cereals Foods World, 46, 352-354.
Datta, A. K. (2007). Porous Media Approaches to Studying Simultaneous Heat and Mass Transfer in Food Processes, I: Problem Formulations. Journal of Food Engineering, 80, 80-95.
Duran, M., Pedreschi, F., Moyano, P. & Troncoso, E. (2007). Oil partition in pretreated potato slices during frying and cooling. Journal of Food Engineering, 81, 257-265.
Farid, M. M. & Chen X. D. (1998). The analysis of heat and mass transfer during frying of food using a moving boundary solution procedure. Journal of Heat and mass transfer, 34, 69-77.
Farkas, B. E. & Hubbard, L. J. (2000). Analysis of convective heat transfer during immersion frying. Drying Technology, 18, 1269-1285.
Farkas, B. E., Sing R. P. & Rumsey T. R. (1996a). Modeling heat and mass transfer in immersion frying. I, Model development. Journal of Food Engineering, 29, 211-226.
Farkas, B. E., Sing R. P. & Rumsey T. R. (1996b). Modeling heat and mass transfer in immersion frying. II, Model development. Journal of Food Engineering, 29, 227-248.
Gokmen, V. & Palazoglu, T. K. (2008). Acrylamide Formation in Foods during Thermal Processing with a Focus on Frying. Food and Bioprocess Technology, 1, 35-42.
Krokida, M. K., Oreopoulou, V., Maroulis, Z. B. & Kouris, D. M. (2001). Colour changes during deep fat frying. Journal of Food Engineering, 48, 219-225.
Mestdagh, F., Wilde, T. D., Castelein, P., Orsolya, N., Peteghem C. V. & Meulenaer, B. D. (2008). Impact of the reducing sugars on the relationship between acrylamide and maillard browning in French fries. European Food Research and Technology, 227, 69-76.
Michalak, J., Gujska, E. & Klepacka, J. (2011). The Effect of Domestic Preparation of Some Potato Products on Acrylamide Content. Plant Foods for Human Nutrition, 66, 307-312.
Moyano, P. C., Rioseco, V. K. & Gonzalez, P. A. (2002). Kinetics of crust color changes during deep-fat frying of impregnated French fries. Journal of Food Engineering, 54, 249-255.
Pedreschi, F., Leon, J., Mery, D. & Moyano, P. (2006). Development of a computer vision system to measure the color of potato chips. Food Research International, 39, 1092-1098.
Pedreschi, F., Moyano, P., Kaack, K. & Granby, K. (2005). Color changes and acrylamide formation in fried potato slices. Food Research International, 38, 1-9.
Rodriguez, L. E. & Wrolstad, L. E. (1997). Influence of potato composition on chip color quality. American Potato Journal, 74, 87-106.
Romani, S., Bacchiocca, M., Rocculi, P. & Rosa, M. D. (2008). Effect of frying time on acrylamide content and quality aspects of French fries. European Food Research and Technology, 226, 556-560.
Romani, S., Bacchiocca, M., Rocculi, P. & Rosa, M. D. (2009). Influence of frying conditions on acrylamide content and other quality characteristics of French fries. Journal of Food Composition and Analysis, 22, 582-588.
Sahin, S., Sastry, S. K. & Bayindirli, L. (1999a). Heat Transfer During Frying of Potato Slices. Lebensmittel-Wissenschaft and Technologie, 32, 19-24.
Sahin, S., Sastry, S. K. & Bayindirli, L. (1999b). The determination of convective heat transfer coefficient during frying. Journal of Food Engineering, 39, 307-311.
USDA. (2005). USDA national nutrient database for standard reference. http://www.ars.usda.gov.
Ziaiifar, A. M., Courtois, F. & Trystram, G. (2010). Porosity development and its effect on oil uptake during frying process. Journal of Food Process Engineering, 33, 191-212.