SUPERVISOR
Nafiseh Soltanizadeh,Morteza Sadeghi
نفیسه سلطانی زاده (استاد مشاور) مرتضی صادقی (استاد راهنما)
STUDENT
Mohamad moein Kazemi
محمدمعین کاظمی نائینی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
TITLE
Optimization of vacuum fryer to compare frying process under atmospheric and vacuum conditions
Trout fish is one of the most commonly used and market-friendly aquatic products, It is a rich source of protein and omega 3 long-chain polyunsaturated fatty acids. Deep frying under atmospheric condition is one of the usual methods of trout fish processing, resulting in quality and health loss of the fillet and frying oil. The use of vacuum condition during the frying process is one of the new technologies to improve the quality characteristics of oil and fried products. The purpose of this study is to modify a laboratory vacuum fryer and optimize the frying process of trout fish fillets under vacuum condition. According to the literature, the range of the effective parameters in vacuum condition were vacuum pressure (70-150 mmHg), oil temperature (90-130 °C), frying time (6-10 min), and de-oiling time (0-100 s). After the frying process, moisture loss, oil absorption, cooking loss, shrinkage, inner porosity, color, and textural properties of vacuum fried trout fish fillet were evaluated. Also, fried oil was assessed in terms of acid and peroxide value, malondialdehyde, color, and viscosity. To optimize the conditions for the vacuum frying process, response surface methodology (RSM) with central composite design (CCD) was used. Optimum condition was determined to be the vacuum pressure of 130 mmHg, oil temperature of 100 °C, frying time of 8.26 min, and de-oiling time of 25 s at the rotational speed of 400 rpm. validation test was conducted to confirm the model performance. According to the previous studies, the traditional frying process was also carried out at the oil temperature of 165 °C for 90 s, and de-oiling time similar to the optimum vacuum condition. The optimal vacuum and atmospheric frying process were compared. Results showed that during vacuum frying, moisture loss increased when the oil temperature and frying time increased, the oil absorption significantly affected by the vacuum pressure, oil temperature, frying time, and de-oiling time. Cooking loss of the fillets increased with the oil temperature and significantly affected by the de-oiling time. Shrinkage of the fillet did not significantly influenced by vacuum condition. The inner porosity of the fillet increases as the oil temperature and frying time increased and decreased by the increase in the vacuum pressure. Fillet color increased by oil temperature increasing and decrease by the de-oiling time increasing. Textural characteristics of the fillet increased by the increase of oil temperature, frying time, and de-oiling time. Frying oil properties including acid and peroxide value and viscosity did not significantly affected by vacuum condition. Malondialdehyde of the frying oil increased by oil temperature increasing and is significantly affected by the vacuum pressure. Oil color increased by oil temperature and frying time increasing. Finally, the fried fish fillets under optimum vacuum condition had compared to those fried under atmospheric condition, had significantly less moisture loss, oil absorption, cooking loss, inner porosity, redness and yellowness, hardness, and shear force. Frying oil used in optimum vacuum condition had significantly less malondialdehyde in comparison with that used in atmospheric condition. Keywords: Frying, Trout fish fillet, Vacuum and Atmospheric condition, Frying oil, Response Surface Methodology (RSM).
ماهی قزلآلا یکی از پر مصرفترین محصولات آبزی است که منبع غنی از پروتئین و اسید چرب غیر اشباع بلند زنجیزه اُمگا 3 است و به عنوان یک غذای لذیذ و بازار پسند مورد توجه میباشد. یکی از روشهای رایج آماده سازی ماهی قزلآلا، سرخ کردن به صورت غوطهوری در روغن داغ تحت شرایط اتمسفر است که منجر به کاهش کیفیت و ارزش تغذیهای فیله ماهی و روغن سرخ کردنی میشود. استفاده از شرایط خلاء در فرآیند سرخ کردن روش نوینی است که منجر به بهبود ویژگیهای کیفی فیله ماهی و روغن سرخ کردنی میشود. هدف از این تحقیق، اصلاح دستگاه سرخکن تحت خلاء آزمایشگاهی و بهینه سازی فرآیند سرخ کردن تحت شرایط خلاء برای فیله ماهی قزلآلا است. براساس مطالعات پیشین محدودهی پارامترهای موثر در شرایط خلاء به صورت، فشار خلاء (70 تا 150 میلیمتر جیوه)، دمای روغن (90 تا 130 درجه سلسیوس)، مدت سرخ کردن (6 تا 10 دقیقه) و مدت روغن زدایی (0 تا 100 ثانیه) در نظر گرفته شد. پس از فرآوری، پارامترهای کیفی شامل افت رطوبت، افت پخت، جذب روغن، چروکیدگی، تخلخل داخلی، رنگ و ویژگیهای بافتی فیله ماهی و عدد اسیدی، عدد پراکسید، میزان مالون دی آلدهید، رنگ و ویسکوزیته روغن سرخ کردنی مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور بهینه سازی فرآیند سرخ کردن تحت خلاء، از روش آماری سطح پاسخ (RSM) و طرح مرکب مرکزی (CCD) استفاده شد. شرایط بهینه به صورت فشار خلاء 130 میلیمتر جیوه، دمای روغن 100 درجه سلسیوس، مدت سرخ کردن 3/8 دقیقه و مدت روغن زدایی 25 ثانیه تعیین شد و به منظور تایید عملکرد آن آزمون اعتبار سنجی انجام شد. بنابر مطالعات پیشین نمونه شاهد در دمای روغن 165 درجه سلسیوس تحت اتمسفر به مدت 90 ثانیه و مدت روغن زدایی 25 ثانیه سرخ شد. درنهایت نتایج مربوط به سرخ کردن تحت شرایط خلاء و اتمسفر با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان داد طی سرخ کردن تحت خلاء، افزایش دمای روغن و مدت سرخ کردن منجر به افزایش افت رطوبت شد. فشار خلاء، دمای روغن، مدت سرخ کردن و مدت روغن زدایی به صورت معنیداری بر جذب روغن تأثیر گذار است (05/0 p). افت پخت فیله ماهی، با افزایش دمای روغن افزایش یافت و متأثر از مدت روغن زدایی به صورت درجه دوم بود. چروکیدگی فیله ماهی تغییرات معنیداری تحت تأثیر شرایط خلاء نداشت. تخلخل داخلی فیله با افزایش دما و زمان سرخ کردن افزایش و با افزایش فشار خلاء کاهش یافت. تغییرات کلی رنگ فیله ماهی با افزایش دمای روغن افزایش و با افزایش مدت روغن زدایی کاهش یافت. ویژگیهای بافتی فیله ماهی به طور کلی تحت تأثیر افزایش دمای روغن، مدت سرخ کردن و مدت روغن زدایی افزایش یافت. ویژگیهای روغن سرخ کردنی از جمله عدد اسیدی، عدد پراکسید و ویسکوزیته تحت تأثیر شرایط خلاء اختلاف معنیداری نداشتند. میزان مالون دی آلدهید روغن با افزایش دمای روغن افزایش یافت و متأثر از فشار خلاء به صورت درجه دوم با نرخ کاهشی بود. تغییر رنگ کلی روغن با افزایش دمای روغن و مدت روغن زدایی افزایش یافت. در نهایت نمونههای فیله ماهی سرخ شده تحت شرایط بهینه خلاء نسبت به اتمسفر دارای افت رطوبت کمتر، جذب روغن کمتر، افت پخت کمتر، تخلخل داخلی کمتر، قرمزی و زردی کمتر، سفتی کمتر، نیروی برشی کمتر به صورت معنیدار بودند (05/0 p). روغن سرخ کردنی استفاده شده تحت شرایط بهینه خلاء نسبت به اتمسفر فقط میزان مالون دی آلدهید کمتر به صورت معنیدار داشت (05/0 p). کلمات کلیدی: سرخ کردن، فیله ماهی قزلآلا، شرایط خلاء و اتمسفر، روغن سرخ کردنی، روش سطح پاسخ