بخشی از مقاله
چکیده:
علاوه بر ویژگی های ماده ی اولیه، روش سرخ کردن و شرایط آن نیز روی کیفیت محصول سرخ شده موثر می باشد. از روش های نوین سرخ کردن مانند سرخ کردن تحت خلا، تحت فشار و به کمک مایکرویو می توان بعنوان روش های های جایگزین برای بهبود کیفیت، کاهش جذب روغن، کاهش آکریل آمید و... استفاده نمود .سرخ کردن تحت خلا در فشاری پایین تر از فشار اتمسفری انجام می شود که باعث پایین آمدن نقطه ی جوش روغن و رطوبت مواد غذایی گردیده و سرخ کردن در دمای پایین تری انجام می شود .جذب روغن در محصولات سرخ شده با مایکرویو و تحت خلا در مقایسه با سرخ کن های معمول بسته به نوع محصول ممکن است کمتر یا بیشتر باشد. کوتاه تر بودن زمان فرایند علت اصلی کاهش میزان آکریل آمید سیب زمینی های سرخ شده به وسیله ی مایکرویو است.
واژه های کلیدی: سرخ کردن تحت خلا، سرخ کردن تحت فشار، سرخ کردن با مایکرویو
مقدمه : روش های معمول سرخ کردن که در صنعت را می توان به 2 گروه تقسیم کرد : سرخ کن های Batch و سرخ کن های . Continuous در سرخ کن های Continuous ، مواد از یک طرف سرخ کن وارد و از طرف دیگر، محصول سرخ شده خارج می شود. این سرخ کن ها برای تولید محصولات در مقیاس بالا استفاده می شوند . Deep- fat frying در دمای بالا انجام می شود - حدود 180 درجه - سطح تیره تر و بطبع آن میزان بالاتر آکریل آمید تشکیل می شود که در دمای بالا تشکیل می شود، بخاطر نگرانی هایی که در مورد سلامتی این محصولات وجود دارد، تقاضا برای کاهش میزان روغن در محصولات سرخ شده افزایش پیدا کرده است.
Fan و همکارانش در سال 2005 روی تاثیرات شرایط فرایند - دمای سرخ کردن، فشار تحت خلا و زمان سرخ کردن - روی میزان روغن ، رطوبت و بافت چیپس هویج سرخ شده مطالعاتی را انجام دادند. شرایط بهینه که به آن رسیدند در دمای 100 تا 110 درجه سانتی گراد در فشار تحت خلا 0.01 تا 0.02 مگا پاسکال برای 15 دقیقه بود. Fan, Zhang و Mujumdar در سال 2006 روی تاثیرات پیش تیمار روی کیفیت تکه های هویج در سرخ کردن تحت خلا مطالعاتی انجام دادند. تکه های هویج با پیش تیمارهای مختلف قبل از سرخ کردن تحت خلا بررسی شد، این تیمارها شامل بلنچینگ، بلنچینگ و خشک کردن با هوا، بلنچینگ و آبزدایی اسمتیک، بلنچینگ و آبزدایی اسمتیک بعد از فریزینگ بود .Ballard و Mallikarjunan در سال 2006 روی تاثیرات منابع مختلف تولید فشار - نیتروژن و بخار - و مواد مختلف پوشش دهنده - متیل سلولزپروتیین آب پنیر ایزوله شده - روی تردی ناگت مرغ مطالعاتی انجام دادند.
Oztop , Sahin و Sumnu در سال 2007 تاثیرات شرایط فرایند را روی کیفیت سیب زمینی های سرخ شده با مایکرویو بررسی کردند. علاوه بر این تحقیقاتی روی تاثیرات روغن های مختلف بر کیفیت محصولات سرخ شده نیز بررسی شد .زمانی که میزان آکریل آمید در سرخ کردن با مایکرویو و روش مرسوم در یک میزان رطوبت مشابه مقایسه شد، کاهش 74.4 در میزان آکریل آمید در سرخ کردن با مایکرویو سیب زمینی در 550 وات مشاهده شد. با کاهش قدرت مایکرویو به 400 وات میزان کاهش آکریل آمید تا 87.85 نیز رسید. کوتاه بودن زمان فرایند علت اصلی کاهش میزان آکریل آمید سیب زمینی ها به وسیله ی مایکرویو است.
کاهش در قدرت مایکرویو و زمان فرایند نقش مهمی را در کاهش میزان آکریل آمید سیب زمینی های سرخ شده با مایکرویو دارد زمانی که قدرت مایکرویو افزایش یابد سیب زمینی ها زودتر گرم می شوند و میزان آکریل آمید افزایش می یابد. Sahin, Sumnu, و Oztop در سال 2007 در مطالعه ای مشابه در مورد تاثیرات تیمار اسمتیک روی میزان آکریل آمید سیب زمینی های سرخ شده با مایکرویو را بررسی کردند. .بخوبی مشخص شده است که علاوه بر ویژگی های مواد خام ، روش سرخ کردن و شرایط آن نیز روی کیفیت موثر خواهد بود. بنابراین راه های جایگزینی مثل سرخ کردن تحت خلا ، سرخ کردن تحت فشار، سرخ کردن با ماکروویو برای بهبود کیفیت غذاهای سرخ شده مورد مطالعه قرار گرفته است.
سرخ کردن تحت خلا:
سرخ کردن تحت خلا در فشاری کمتر از فشار اتمسفری انجام می شود که باعث پایین آمدن نقطه ی جوش روغن و رطوبت در مواد غذایی سرخ شده می شود ، بنابراین سرخ کردن می تواند در دمای کمتری انجام شود. سرخ کردن تحت خلا دارای فوایدی مثل کاهش جذب روغن، نگه داری رنگ و طعم طبیعی محصول به دلیل دمای پایین تر و نبود هوا هنگام عملیات و همچنین حفظ کیفیت برای مدت طولانی تر است. عملیات سرخ کردن تحت خلا معمولا تحت شرایط بسته باید انجام شود بنابراین دارای مضرات سیستم های Batch می باشد البته سیستم های پیوسته ی سرخ کردن تحت خلا نیز وجود دارد اما بسیار گران قیمت می باشند.
در سرخ کردن تحت خلا روغن بوسیله ی سیرکولاسیون از میان یک هیتر گرم می شود محصول در یک سبد قرار می گیرد و سبد در محفظه ی سرخ کن بالای سطح روغن گذاشته می شود بعد از اینکه خلا ایجاد شد سبد محصول در روغن قرار می گیرد که اضافه شدن محصول باعث کاهش دمای روغن می شود اما با ادامه ی سرخ کردن، روغن دوباره دمای اولیه ی خود را بدست می آورد. بعد از سرخ کردن، سرخ کن باز می شود و خلا به آرامی شکسته می گردد و اجازه داده می شود تا روغن اضافه چکه کند و محصول خارج می گردد.
مکانیسم سرخ کردن تحت خلا سرخ کردن به عنوان عملیات خشک کردن و پختن در تماس با روغن داغ تعریف می شود ، در عملیات خشک کردن سه مرحله ی مجزا وجود دارد همین سه مرحله در سرخ کردن نیز وجود دارد اما به هر حال تفاوت هایی بین روش سرخ کردن معمول و تحت خلا وجود خواهد داشت.
- 1 مرحله ی بالا بردن دمای اولیه: مواد جامد مرطوب ، حرارت را از محیط اطراف جذب می کنند، محصول از دمای اولیه به دمایی که در آن رطوبت محصول بخار می شود، گرم می شود. در سرخ کردن تحت خلا این مرحله بسیار کوتاه است و تعیین آن بسیار سخت می باشد. دمای جوش آب در سرخ کردن تحت خلا به علت فشار کمتر ، پایین تر می باشد. بنابراین دمای اولیه ی محصول در مدت زمان بسیار کوتاهی به دمای جوش آب می رسد.
- 2 مرحله ی با سرعت ثابت: در این مرحله سطح مواد جامد در ابتدا مرطوب است تا زمانی که آب ذخیره شده در سطح تبخیر شود سرعت انتقال جرم وابسته به سرعت انتقال حرارت می باشد .
- 3 دوره ی با سرعت نزولی: این دوره هم در سرخ کردن اتمسفری هم تحت خلا وجود دارد . کل سطح دیگر زیاد مرطوب نیست و سطح تبخیر به آرامی از سطح به عمق کشیده می شود. میزان رطوبتی که در این مرحله خارج می شود ممکن است بسیار کم باشد اما زمان مورد نیاز طولانی است.
زمانی که محصول از روغن سرخ کردن خارج می شود و ظرف خالی می شود ، فشار نمونه تا سطح فشار اتمسفری افزایش می یابد. طی این مرحله روغن سطحی و هوا به خلل و فرج وارد می شوند هنگامی که نمونه از روغن خارج می شود روغن سطحی تمایل به ورود به خلل و فرج دارد.افزایش فشار اطراف در دمای ثابت در مرحله ی تحت فشار باعث کندانس شدن بخار اطراف خلل و فرج می شود. با کندانس شدن بخار آب بدلیل ایجاد اختلاف فشار روغن جذب خلل و فرج می شود به هر حال اگر انتشار گاز افزایش یابد می تواند از ورود روغن به خلل و فرج جلوگیری کند.
سرخ کردن تحت فشار در تجهیزات سرخ کردن تحت فشار، فشار بوسیله ی خروج رطوبت از ماده غذایی در داخل سرخ کن ایجاد می شود. بنابراین این سرخ کن ها برای مواد
غذایی با اندازه ی بزرگ محدودیت دارند به عبارت دیگر مشخص است که محصول بدست آمده از سرخ کردن تحت فشار نسبت به سرخ کردن در فشار اتمسفری حساس تر اند. اخیرا گاز نیتروژن به عنوان منبع جدید تولید فشار در سرخ کن ها استفاده می شود. زمانی که گاز نیتروژن استفاده می شود زمان رسیدن به فشار 163 کیلوپاسکال و 184 کیلوپاسکال کمتر از 5 ثانیه می شود. ولی زمانی که از سیستم خروج مواد غذایی استفاده شود، زمان رسیدن به فشار 163 و 164 کیلوپاسکال به ترتیب در رنج 90 تا 195 ثانیه و 113 تا 230 ثانیه می باشد. سرخ کردن با مایکرویو گرما دهی با مایکرویو می تواند در فرایندهای مختلفی مثل پختن، خشک کردن، و آب شدن استفاده شود. مهمترین فواید مایکرویو انجام فرایند در زمان کوتاه و بازده ی بالای انرژی می باشد. استفاده از سرخ کردن با مایکرویو برای بهبود کیفیت محصولات سرخ شده می تواند جایگزین خوبی برای سرخ کردن با روش های معمول باشد.
اصول گرمادهی با مایکرویو زمانی که مایکرویو با مواد غذایی برخورد می کند گرما درون مواد غذایی ایجاد می شود. بعد از تولید گرما بوسیله ی پدیده ی هدایت در ماده ی غذایی جا به
جا می شود میزان تولید بوسیله ی معادله ی زیر نشان داده می شود: که Q سرعت تولید گرما در واحد حجم است، 0 ثابت دی الکتریک فضای خالی می باشد، '' فاکتور افت دی الکتریک مواد غذایی است، f فرکانس آون است، E ریشه ی میانگین مربع شدت میدان الکتریکی است. و مکانیسم اصلی مسئول گرمای مایکرویو در مواد غذایی می باشد: چرخش یونی و فعل و انفعالات یونی. در چرخش یونی ، چرخش مولکول های قطبی در میدان مغناطیسی برای همسو شدن با میدان می باشد. به علت آنکه میدان بسته به فرکانس آون تغییر می کند چرخش مولکول های قطبی پیوسته است و در طی این حرکات به دیگر مولکول ها برخورد می کنند در نتیجه بقیه ی مولکول ها به حرکت در می ایند و انرژی جنبشی افزایش می ابد بنابراین دما افزایش می یابد. در مکانیسم هدایت یونی ، یون ها تلاش می کنند تا در جهت میدان الکترومغناطیس همسو شوند.
یون های مثبت تلاش می کنند در جهت میدان الکترومغناطیس حرکت کنند در حالی که یون های منفی در خلاف جهت حرکت می کنند تغییر میدان باعث می شود یون ها به عقب و جلو بروند. در طی این حرکت یون ها با مولکول های دیگر برخورد می کنند و اصطحکاک ایجاد می شود که در نتیجه گرما تولید می کنند. در گرم کردن مایکرویو گرمای تولیدی با بخار آب مواد غذایی افزایش می یابد چونکه می توانند فشار داخلی قابل توجهی ایجاد کنند در نهایت گرادیان فشار یک مکانیسم مهم برای انتقال رطوبت می باشد. فرمول اصلی برای انتقال رطوبت در طی گرمادهی با مایکرویو که به اصطلاح حرکت رطوبت moisture movement نامیده می شود که به شیب غلظت و فشار وابسته است و در زیر نشان داده شده: در غذاهایی که دارای مقدار آب قابل توجهی هستند تولید گرما در محصول به علت چرخش دو قطبی می باشد. سرخ کردن با مایکرویو باید در یک ظرف ساخته شده از مواد با قابلیت عبور مایکرویو باشد. در سرخ کردن با مایکرویو آون، روغن با استفاده از مایکرویو گرم می شود سپس غذا در روغن داغ قرار می گیرد و سرخ کردن در زمان مشخص و سطح انرژی مناسب انجام می شود.
