بخشی از مقاله
چکیده
هدف: آگاهی از روابط بین متغیرهای مختلف طی فرآیند سرخکردن عمیق محصولات غذایی میتواند راه مناسبی برای کنترل بهینه شرایط فرآیند و در نتیجه، افزایش کیفیت محصول سرخشده نهایی باشد. هدف از این تحقیق، بررسی تغییرات چروکیدگی طی سرخکردن قطعات سیبزمینی پیشتیمار شده با اولتراسوند تحت فرکانس 40 کیلوهرتز به مدت 10 و 30 دقیقه، مایکروویو تحت توان 5 وات بر گرم به مدت 5 دقیقه و آبگیری اسمزی با محلول سدیم کلرید با غلظتهای 1 و 3 درصد بود.
در این تحقیق قطعات سیبزمینی با اندازههای 1/2×1/2×4 سانتیمتر برش داده شدند و بعد از انجام پیشتیمارهای مربوطه در سه دمای 150، 170 و 190 C به مدت 90، 180، 270 و 360 ثانیه سرخ شدند. پیشتیمار اولتراسوند، میزان چروکیدگی قطعات سیبزمینی را نسبت به نمونه شاهد کاهش داد؛ اما اعمال پیشتیمارهای مایکروویو و آبگیری اسمزی و همچنین تلفیق پیشتیمارهای مختلف با هم منجر به افزایش چروکیدگی در قطعات سیبزمینی سرخشده گردید.
مقدمه
تحقیقات مختلف روی پدیده انتقال جرم و حرارت همزمان طی فرآیند سرخکردن نشان دادهاند که با گذشت زمان سرخکردن، به دلیل خروج رطوبت، میزان ضخامت ماده غذایی کم شده و در نتیجه با کاهش حجم مخصوص، چروکیدگی افزایش مییابد. در نتیجه این امر، خصوصیات کیفی و حسی ماده غذایی تغییر پیدا میکند
چروکیدگی یکی از مهمترین معایب فرآیند سرخکردن میباشد. این پدیده به دلیل تغییرات فیزیکی ایجاد شده در طول سرخکردن رخ میدهد و منجر به خروج غیر یکنواخت رطوبت از ماده غذایی شده و ضریب انتشار مؤثر رطوبت را تحت تأثیر قرار میدهد
این پدیده با کاهش در ابعاد و اندازه ماده غذایی صورت میگیرد و از قسمتهای سطحی مواد غذایی شروع شده و با گذشت زمان سرخکردن به بخشهای مرکزی پیشروی میکند
امروزه میتوان با استفاده از فرآیندهایی مثل اولتراسوند، مایکروویو و آبگیری اسمزی میزان تغییرات چروکیدگی را در ماده غذایی کنترل کرده و خصوصیات کمی و کیفی را در محصول سرخشده نهایی بهبود بخشید - کروکیدا و همکاران، . - 2000 هدف از این تحقیق، بررسی تأثیر پیشتیمارهای اولتراسوند، مایکروویو و آبگیری اسمزی روی تغییرات ایجاد شده در میزان چروکیدگی طی سرخکردن سیبزمینی بود.
مواد و روشها
سیبزمینیهای مورد استفاده، از بازار محلی تهیه و قبل از سرخشدن در سردخانه بالای صفر درجه سانتیگراد نگهداری شدند. روغن مایع مخصوص سرخکردنی که مخلوطی از روغنهای آفتابگردان، سویا و پنبهدانه بود، برای سرخکردن قطعات سیبزمینی به کار رفت.
آماده سازی نمونهها
سیبزمینیها بعد از شستشو، پوستگیری شده و با استفاده از یک کاتر دستی به قطعاتی با ابعاد 4×1/2×1/2 سانتیمتر - ارتفاع، عرض و طول - ، برش داده شدند. سپس با استفاده از آب مقطر نشاسته سطحی آنها گرفته شده و بعد از آن آب اضافی سیبزمینیها با استفاده از کاغذ رطوبتگیر حذف شد.
پیشتیمارها
- a - پیشتیمار اولتراسوند: جهت انجام پیشتیمار اولتراسوند، نمونهها ابتدا در حمام اولتراسوند در معرض فرکانس 40 کیلوهرتز به مدت 10 و 30 دقیقه به طور مجزا قرار گرفته و بعد از عمل اولتراسونیکاسیون، آب اضافی موجود در سطح آنها با کاغذ جاذب گرفته شد
- b - پیشتیمار مایکروویو: این نمونهها، به منظور به حداقل رساندن محتوای رطوبت اولیه آنها، تحت توان 5 وات بر گرم و مدت زمان 5 دقیقه در داخل آون مایکروویو خشک شدند
- c - پیشتیمار آبگیری اسمزی: جهت انجام پیشتیمار آبگیری اسمزی و با هدف کاهش محتوای رطوبت اولیه و افزایش ماده جامد سیبزمینی-ها، نمونهها در داخل محلول اسمزی سدیم کلرید تحت غلظت 1 و 3 گرم در لیتر و دمای 40 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت، به طور مجزا قرار گرفتن
- d - پیشتیمار تلفیقی اولتراسوند، مایکروویو و آبگیری اسمزی: این نمونهها نیز، ابتدا در داخل حمام اولتراسوند در معرض فرکانس 40 کیلوهرتز به مدت 10 و 30 دقیقه به طور مجزا قرار گرفته و سپس در داخل محلول اسمزی 1 و 3 گرم در لیتر سدیم کلرید و دمای 40 درجه سانتیگراد، به مدت 3 ساعت آبگیری شده و در نهایت در داخل آون مایکروویو تحت توان 5 وات بر گرم به مدت 5 دقیقه خشک شدند
شرایط سرخکردن
در هر آزمایش پس از آمادهسازی نمونهها بر اساس جدول 1، ابتدا سرخکن با 1/5 لیتر روغن پر شد و بعد از تنظیم دما و زمان، بر روی حالت اتوماتیک قرار داده شد. پس از رسیدن دمای سرخکن به دمای مورد نظر، نمونههای سیبزمینی به میزان100 - 120 گرم در داخل سبد مشبک سرخکن قرار داده شدند و سپس سبد حاوی نمونهها، به طور اتوماتیک در داخل روغن غوطهور شد. پس از سرخشدن نمونهها به مدت زمان مورد نظر، سیبزمینیها از سرخکن بیرون آورده شده و روغن اضافی آنها توسط یک کاغذ جاذب گرفته شد و بلافاصله آنالیزهای مربوطه روی آنها انجام گرفت.
اندازهگیری میزان چروکیدگی
برای اندازهگیری چروکیدگی، حجم نمونه خام و سرخشده توسط پیکنومتر پرشده با حلال تولوئن، اندازهگیری شد و سپس با محاسبه نسبت اختلاف حجم نمونه خام و نمونه سرخشده به حجم نمونه خام، میزان چروکیدگی بهصورت عدد بدون بعد به دست آمد
نتایج و بحث تأثیر پیشتیمارها بر میزان چروکیدگی
شکل -1 الف، تغییرات چروکیدگی را در زمانهای مختلف و دمای 190 درجه سانتیگراد برای پیشتیمارهای اولتراسوند، مایکروویو و آبگیری اسمزی با محلول نمک به صورت مجزا نشان میدهد . بر اساس این شکل، بیشترین میزان تغییرات چروکیدگی در لحظات اولیه سرخکردن و تا 90 ثانیه از آغاز سرخکردن صورت گرفت و با رسیدن به 90 ثانیه و همچنین تشکیل پوسته، سرعت تغییرات چروکیدگی کاهش یافت. تشکیل پوسته، مانع از خروج رطوبت از ماده غذایی شده و میزان انتقال جرم را کاهش میدهد. بنابراین تغییرات حجمی کاهش یافته و میزان چروکیدگی به یک حد ثابت و تعادلی نزدیک میشود.
اعمال پیشتیمار مایکروویو و آبگیری اسمزی با محلول نمک 3 درصد منجر به افزایش معنیدار میزان چروکیدگی نمونهها نسبت به نمونههای شاهد گردید - جدول . - 1 اعمال دو پیشتیمار فوق قبل از فرآیند سرخکردن، رطوبت اولیه قطعات سیب-زمینی را کم کرده و در لحظه صفر - آغاز مرحله سرخکردن - میزان چروکیدگی را به حداکثر مقدار ممکن رساند. از طرفی، اعمال پیشتیمار اولتراسوند تحت فرکانس 40 کیلوهرتز در هر دو زمان 10 و 30 دقیقه باعث کاهش میزان چروکیدگی نمونهها نسبت به نمونههای شاهد گردید؛ ولی این کاهش از لحاظ آماری معنیدار نبود - دادهها گزارش نشدهاند - .
پیشتیمار اولتراسوند با تشکیل کانالهای ریز میکروسکوپی، باعث تسهیل خروج رطوبت از این کانالها و مانع فروپاشی ساختارهای درونی ماده غذایی میگردد - اورتونو و همکاران . - 2010 در نتیجه میزان چروکیدگی ماده غذایی را کاهش میدهد. جدول 1، میزان چروکیدگی اولیه را برای نمونههای شاهد و پیشتیمار شده نشان میدهد.
شکل -1 ب نیز، تغییرات میزان چروکیدگی را در نمونههای پیشتیمار شده به صورت تلفیقی و سپس سرخشده در دمای 190 درجه سانتی-گراد را نشان میدهد. تمامی نمونههای پیشتیمار شده به صورت تلفیقی میزان چروکیدگی را در قطعات سیبزمینی افزایش دادند اما سرعت تغییرات چروکیدگی در این نمونهها کمتر از نمونههای شاهد و پیشتیمار شده با اولتراسوند بود.
افزایش میزان چروکیدگی در نمونههای پیشتیمار شده به صورت O1U10M، O3U10M ، O3U10M و O1U30M نسبت به نمونههای شاهد و پیشتیمار شده با اولتراسوند معنیدار بود؛ اما در مقایسه با یکدیگر و نمونههای آبگیری شده با محلول نمک، اختلاف معنیداری از خود نشان ندادند. روند تغییرات چروکیدگی در نمونههای پیشتیمار شده به صورت مجزا و تلفیقی و سپس سرخشده در دماهای 150 و 170 درجه سانتیگراد مشابه دمای 190 درجه سانتیگراد بود؛ اما در دماهای بالا به دلیل خروج سریع رطوبت چروکیدگی در مدت زمان کمتری اتفاق افتاد. علاوه بر این، در دماهای بالا، میزان چروکیدگی در نمونههای سرخشده افزایش یافت و این امر باعث کاهش کیفیت ظاهری نمونههای سرخشده گردید.
شکل -1 تغییرات چروکیدگی حاصل از آزمایش - Exp - طی فرآیند سرخکردن عمیق با گذشت زمان، در دمای 190 °C - الف، ب - در پیشتیمارهای مختلف
