Efecto del presecado Abstracto
El objetivo de este trabajo fue determinar el efecto del
tratamiento de pre-secado sobre la evolucin de la textura y de la
absorcin de aceite de las rodajas de patata escaldadas durante la
fritura. Antes de frer, rodajas de patata (Panda variedad, dimetro:
37 mm, ancho: 2,2 mm) se escaldan enagua caliente a 85 1C durante
3,5 min. Rodajas de patata blanqueadas se utilizaron como control.
Algunas rebanadas blanqueadas fueron, adems, se secaron al aire
hastaalcanzar contenidos de humedad de base- ~ 60 g / 100 g-hmedo
(rebanadas secados palideci). O slo se escaldan o rodajas de
patata-secos blanqueadas se frieron a 120, 150 y 180 1C
untilreaching contenidos nalmoisture fi de ~ 1,8 g / 100 g (base
hmeda). La textura y oilcontent delrebanadas se midieron
peridicamente durante la fritura. Normalizado fuerza mxima (NMF)
fue el parmetro utilizado para modelar los cambios de textura en
las rodajas de patata durante la fritura, tanto en el proceso de
ablandamiento del tejido inicial y el proceso de desarrollo de la
corteza posterior. Tanto la temperatura de fritura y el tratamiento
de pre-secado tuvieron un efecto significativo (P40.05) sobre la
textura final y el aceite contenido delpapitas fritas. Al frer a
120 1C, las patatas fritas eran crujiente y contenan ms petrleo que
las patatas fritas fritas a 180 1C. Pre-secado de manera
espectacular disminucin de la absorcin de aceite y
significativamente aumentado (P40.05) la nitidez de las rodajas de
patata blanqueadas despus de la fritura.r 2004 Sociedad Suiza de
Ciencia y Tecnologa de Alimentos. Publicado por Elsevier Ltd. Todos
los derechos reservados.
Ha habido un gran aumento en el uso de procesos de fritura
profunda en grasa en los Estados Unidos y Europa. La fritura es uno
de los mtodos de coccin ms antiguos utilizados para preparar
alimentos sabrosos y crujientes; con productos de patata frita de
ser una de sus aplicaciones ms importantes. Patata (Solanum
tuberosum) es uno de los principales cultivos agrcolas del mundo y
se consume a diario por millones de personas de diversos orgenes
culturales. Las ventas al por menor de papas fritas en los EE.UU.
son alrededor de $ 6 millones de euros / ao lo que representa casi
la tercera parte del total de las ventas en este mercado (Garayo y
Moreira, 2002).
Las papas fritas han sido un popular bocadillos salados durante
150 aos. Aproximadamente 1,2 millones de libras de papas fritas
Corresponding autor. Tel .: + 56-9359-1679; fax: +
56-2682-3536.E-mail: [email protected] (F. Pedreschi).se
consumen en los EE.UU. cada ao (Clark, 2003). Las papas fritas son
rodajas de patata finas que est deshidratado por la grasa profundas
frer a un contenido de humedad de 0,02 kg / kg o menos. Las papas
fritas tienen un contenido de aceite que oscila entre 35 y 45 g /
100 g (base hmeda) y da al producto una nica combinacin de la
textura fl Avor que los hace tan deseable (Garayo y Moreira, 2002;
Mellema, 2003).Frer inmersin ha sido definida como la inmersin de
un producto alimenticio en un aceite comestible o grasa se calienta
por encima del punto de ebullicin del agua (Hubbard y Farkas,
1999), y puede, por tanto, ser considerado como un proceso de
deshidratacin. Estas condiciones llevan a tasas altas temperaturas
de transferencia, la cocina rpida, dorar, la textura y el
desarrollo Avor fl (Farkas, Singh, y Rumsey, 1996). Las tasas de
transferencia de calor son en gran parte responsables del
desarrollo de las propiedades sensoriales deseadas en las patatas
fritas. Las altas tasas de transferencia de calor son debido a la
temperatura diferencial de entre las muestras de aceite y de la
patata y un alto
0023-6438 / $ 30.00 r 2004 Sociedad Suiza de Ciencia y Tecnologa
de Alimentos. Publicado por Elsevier Ltd. Todos los derechos
reservados. doi: 10.1016 / j.lwt.2004.08.008
convectivo de transferencia de calor coeficiente que se ve
reforzada por el rpido escape de agua, en forma de vapor, a partir
del producto (Hubbard y Farkas, 1999). Aunque los datos no son
concluyentes todava, parece que los tiempos ms largos y
temperaturas de fritura ms bajos conducen a una mayor fi nal
contenidos de aceite en productos de patata fritos (Saguy, Ufheil,
y educan, 1998). Curruscancia es un parmetro importante para ser
controlado durante el procesamiento de las patatas fritas junto con
el color, el aceite y el contenido de acrilamida (Smith, 1975;
Scanlon, Roller, Mazza, y Pritchard, 1994; Rosen & hellena s,
2.002). Hoy en da, debido a las preocupaciones sobre la salud de
los consumidores, hay un fuerte incentivo para reducir el contenido
de aceite de los alimentos fritos, lo que provoc que muchos
estudios sobre los mecanismos de absorcin de grasa durante la
fritura (Aguilera y Gloria- Herna' ndez, 2000; Bouchon, Aguilera, y
Pyle, 2.003; Ufheil y Escher, 1996; Bouchon y Pyle, 2004).
Preferencia del consumidor por bajos en grasa y sin grasa los
productos ha sido el motor de esta industria de la alimentacin para
producir un menor contenido de aceite de las patatas fritas que an
conservanla textura y fl deseable Avor.Muchos enfoques para reducir
la absorcin de aceite en productos fritos han sido reportados en la
literatura. Por ejemplo, el remojo de tiras de patata en soluciones
de NaCl reduce la absorcin de aceite en las patatas fritas (Bunger,
Moyano, y Rioseco, 2003). Adems, la fritura al vaco puede ser una
opcin para las patatas fritas con bajo contenido de aceite y la
textura deseada y fl Avor caractersticas (Garayo y Moreira, 2002).
La etapa de escaldado previo a la fritura en el procesamiento de la
patata frita mejora el color y la textura, y podra reducir, en
algunos casos, la absorcin de aceite por gelatinizacin del almidn
superficie (Califano y Calvelo, 1987). Rubnov y Saguy (1.997)
Aadido fructosa para un producto de patata reestructurada que
result en un cambio de las propiedades de la superficie, con una
reduccin de aceite absorbido despus de la fritura. El secado de las
papas antes de frerlas utilizando microondas, tratamiento de aire
caliente y la levadura se ha traducido en una reduccin
significativa en el contenido de aceite de diferentes productos
(Krokida, Oreopolou, Maroulis, y Marinos- Kouris, 2001; Moyano, R'
Oseco, y Gonzale' z , 2002; Moreira, Castell-Prez, y Barrufet,
1999; Lamberg, Hallstrom, y Olsson, 1990). Recientemente, se ha
prestado mucha atencin a la utilizacin de los hidrocoloides tales
como metilcelulosa, hidroxipropil metilcelulosa, celulosa y largo
zena de maz para reducir la absorcin de aceite. La mezcla de
hidrocoloide se suele aadir a la pasta o con recubrimiento de
empanado para crear una barrera contra la absorcin de aceite, ya
sea antes y / o durante la fritura (Williams & Mittal, 1999;
Khalil, 1999; Garc' una, Ferrero, Be' rtola, Martino , y Zaritzky,
2002; Ricmac-Brncic, Lelas, Rade, y Simundic, 2004). En general, la
masa y empanados estn ganando ms importancia ya que contribuyen
significativamente al valor del producto agregado (Saguy et al.,
1998).Textura se describe generalmente como un atributo de mltiples
parmetros, por lo general asociados con los parmetros mecnicos,
geometra elc- y acsticas (Szczesniak, 1987). Un ensayo recomendada
para estudiar la textura de fritopatatas es la prueba de puncin,
que mide la fuerza requerida para empujar una sonda en un alimento
(Bourne, 2002). Bourne, Moyer, y de la mano (1966) lleva a cabo una
prueba de pinchazo en las papas fritas y se mide la pendiente
inicial y la fuerza mxima de descanso de las curvas
fuerza-distancia. Recomendaron la pendiente inicial como medida de
la nitidez, ya que presenta una menor variabilidad que elfuerza
mxima de descanso. Adems, Segnini, Dejmek, y O ste (1999) desarroll
un ensayo de perforacin con tres puntos de apoyo para evaluar la
textura de las patatas fritas. Estaprocedimiento dio resultados
analticos, con baja variabilidad y permiti textura correlato de
contenido de humedad en las papas fritas. Por otro lado, Pedreschi,
Aguilera, y Pyle (2001) desarroll un ensayo de perforacin para
medir in situ los cambios de textura en tiras de patata durante la
fritura. El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto del
tratamiento de pre-secado sobre: (i) la absorcin de aceite y(ii) la
cintica de desarrollo de la textura de rodajas de patata escaldadas
durante la fritura.
2. Materiales y mtodos
Materiales
Patatas (variedad Panda) y aceite vegetal (Chef,Coprona, Chile)
fueron las materias primas. Los tubrculos de patata se almacenaron
en un cuarto oscuro a las 8 1C. Rebanadas (espesor de2,5 mm) se
cortaron a partir de la mdula de la regin parenquimatosa de
tubrculos de patata utilizando una mquina de corte en lonchas
elctrico (Berkel, modelo EAS65). Un molde de corte circular se
utiliz para proporcionar las virutas con un dimetro de 37 mm.
Pre-tratamientos
Blanqueadas muestras se prepararon mediante el calentamiento de
las rebanadas primas en 5 l de agua caliente a 85 1C durante 3,5
min (patata a agua-relacin de ~ 0,005 w / w) -control-. Rebanadas
blanqueadas fueron borrados con toalla de papel para eliminar el
material suelto se adhiere a la superficie antes del secado o
fritura. Muestras secas pre se prepararon mediante la colocacin de
algunos borrados rebanadas blanqueadas en una bandeja, dispuestos
en una sola capa y se sec en un horno de conveccin (Memmert, mod
ULM500) a una temperatura de bulbo seco de 6.071 1C y un
airevelocidad de 170,1 m / s (rebanadas secadas blanqueada). La
prdida de masa se monitoriz continuamente hasta que las rodajas
alcanzaron una humedad fi nal de 6071 g / 100 g (base hmeda).
Condiciones de fritura
10 rebanadas por tiempo de muestreo se-fren profundamente en 8
litros de aceite caliente contenida en una freidora elctrica
(Beckers, Modelo F1-C, Italia) en cada una de las tres
temperaturas(120, 150 y 180 1C) y los dos
pre-tratamientosmencionado. -Patatas al aceite de relacin de masa
se mantuvo lo ms baja posible (~ 0,0035) con el fin de mantener la
fritura
temperatura constante (71 1C). Los cortes se fren endiferentes
momentos de acuerdo con la temperatura del aceite hasta alcanzar un
contenido de humedad final de ~ 1,8 g / 100 g (base hmeda).
Anteriormente, el tiempo de fritura total para cada temperatura del
aceite y los intervalos de muestreo correspondientes se
determinaron experimentalmente. Para cada tiempo de muestreo
seleccionado, las rodajas se drenaron despus de frer a travs de una
pantalla de alambre durante 5 min y se dejaron enfriar a
temperatura ambiente antes de la textura, la humedad y el anlisis
de contenido de aceite se realizaron. El aceite se precalienta
durante 1 h antes de la fritura, y se desecha despus de 6 h de uso
(Blumenthal, 1991). Los experimentos para el desarrollo de la
textura y la absorcin de aceite se llevaron a cabo por
triplicado.
Anlisis
El contenido de humedad de las patatas fritas se midi mediante
el secado de las muestras en un horno de conveccin hasta
constantemasa a 105 1C. El contenido de aceite se determin por
unamtodo sencillo y rpido que consiste en una extraccin inicial con
una mezcla de 1: 2: 0,8 (v / v / v) en cloroformo, metanol y agua,
respectivamente. Luego, esta mezcla se ajusta a 2: 2: 1,8 (v / v /
v) para continuar con la extraccin de petrleo. De esta manera, la
capa de cloroformo contiene el aceite purificado (Bligh y Dyer,
1959). Este mtodo ha sido utilizado anteriormente para determinar
el contenido de aceite en las patatas fritas (Bunger et al, 2003;.
Moyano et al., 2002). Mediciones de la textura de los chips se
realizaron atemperatura ambiente (~ 20 1C) por una prueba de puncin
per-formado en un Analizador de Textura TA.XT2 (Sistema Micro
Estable, Surrey, Reino Unido). Fuerza vs. curvas de distancia se
generaron con el ensayo de perforacin a diferentes tiempos de
fritura mediante el montaje de la muestra sobre un soporte de tres
puntos, donde la distancia entre los puntos era 15 mm (Segnini et
al., 1999). El dimetro de punzn y la velocidad de la cruceta era 2
mm y 60 mm / min, respectivamente. El parmetro de fuerza mxima (MF)
se obtuvo de la fuerza frente a curvas de distancia utilizando el
software Texture Expert (v 6.06) del Analizador de Textura. MF fue
definida como la fuerza a la que el punzn penetra en la capa
exterior de la superficie de las rodajas de patata frita.
Modelado de la textura durante la fritura
Modelado de la textura durante la fritura usado valores
normalizados de MF, que se denota como NMF (valor de MF en
cualquier momento dividido por el valor de MF en el tiempo cero).
NMF permiti ablandamiento de los procesos de desarrollo de la
corteza de tejido y que debe seguirse durante la fritura, ya que
representa la fuerza requerida para penetrar la muestra. Cambios
texturales durante la fritura se modelaron usando un modelo similar
al propuesto por Pedreschi et al. (2001) para estudiar el
desarrollo de textura en tiras de patata durante la frituraNMF e-ks
t kht2; (1)donde NMF es la fuerza mxima normalizada, ks la
constante cintica para el ablandamiento del tejido de papa durante
la fritura (s-1), kh la constante cintica para el proceso de
endurecimiento corteza durante la fritura (s-2), t el tiempo (s)
para frer .Parmetros de la ecuacin. (1) se estimaron por regresin
no lineal utilizando SAS (SAS Institute, Inc. 1990). Por ltimo, las
parcelas de parmetro MF frente a contenido de humedad en base hmeda
se realizaron tanto con rodajas fritas solamente, escaldadas o
rebanadas fritas, peladas y secas, retirados en diferentes momentos
de fritura para cada temperatura del aceite. Diez rodajas fritas se
utilizaron para determinar la MF y contenido de humedad promedio
para cada tiempo de muestreo. Este experimento se realiz por
triplicado.
El anlisis estadstico
Los anlisis de varianza se llevaron a cabo cuando sea necesario
el uso de Statgraphic paquete estadstico (StatisticalGraphics
Corporation, Versin 4, Rockville, EE.UU.), incluyendo pruebas
mltiples alcance (P40.05) para la separacin de los mnimos cuadrados
significa.2 camote1. Introduccin
Frer en grasa es ampliamente utilizado para preparar los
alimentos en el hogar, servicios de alimentacin y en escala
industrial. La preferencia por los productos fritos se debe a la
tcnica rpida y conveniente de la produccin, y tambin porque, despus
de frer, alimentos presentes propiedades sensoriales nicas de
color, fl Avor, textura y sabor, muy apreciadas por los
consumidores (Dobarganes, Mrquez-Ruiz, y Velasco , 2000).Durante el
proceso de fritura discontinua, el aceite se calienta repetidamente
a altas temperaturas (160e200 C) en presencia de aire y vapor de
agua se libera de los alimentos que se fren. Como resultado, los
cambios indeseables pueden ocurrir simultneamente con cationes
modificadores deseables, uno tal cambio siendo la prdida de
nutrientes, vitaminas y especialmente, durante el proceso de
fritura. Los aceites vegetales contienen vitamina E a una
concentracin de entre 15 y 49 mg de a-tocoferol equivalentes / 100
g y se perdieron junto con la oxidacin de los cidos grasos
insaturados durante el calentamiento (Andrikopoulos et al, 2003;.
Ghidurus, Turtoi, Boskou, Niculi , y Stan, 2010).Adems de l,
trmica, oxidacin y el deterioro hidroltico del aceite se produce,
los productos originarios voltiles, que son parcialmente
* Autor correspondiente. Tel / fax:. TH55 019 3289 1186.E-mail:
[email protected] (GAL Gonalves).eliminados durante la fritura,
y nuevos compuestos no voltiles, que se acumulan en el aceite
durante el proceso de fritura y se incorporan a los alimentos
(Ghidurus et al, 2010;. Masson, Robert, Izaurieta, Romero, y Ortiz,
1999; Masson et . al, 1997).Estos nuevos compuestos formados tienen
mayor polaridad que los triacilgliceroles inalterados y constituyen
los llamados compuestos polares totales (TPC) (Dobarganes,
Prez-camino, y Marquez-Ruiz, 1989). Dado que la proporcin de
triglicridos en la mayora de aceites y grasas no alterados es mayor
que 95%, el contenido TPC indica el grado de deterioro alcanzado
por un aceite durante la fritura (Dobarganes, Velasco, y
Dieffenbacher, 2000). El TPC se determin por cromatografa de
adsorcin lquida en columna de gel de slice, y esta determinacin
presenta tres caractersticas principales: a) Es un mtodo objetivo
claramente relacionado con la calidad del aceite. Cuanto mayor sea
el nivel de TPC, menor ser la calidad; b) Es simple, precisa y
reproducible. La e fi ciencia de la separacin cromatogrfica puede
ser identi fi fcilmente verificables; c) El desarrollo de la
metodologa para la determinacin del TPC fue un avance analtico que
contribuy a la aplicacin de la normativa vigente.Este mtodo fue
adoptado por la Unin Internacional de Qumica Pura y Aplicada e
IUPAC (IUPAC, 1987) para el control de la degradacin de los aceites
de fritura. Muchos pases han establecido el lmite mximo de 25e27%
de TPC (Andrikopoulos et al., 2003; Firestone, 1996; Paul &
Mittal, 1997) y 10e16% de dimerizadas
0956-7135 / $ e ver front matter 2011 Elsevier Ltd. Todos los
derechos reservados. doi: 10.1016 / j.foodcont.2011.05.004
y alteracin polimrico (Andrikopoulos et al., 2003; Bastida y
Snchez-Muniz, 2002; Paul & Mittal, 1997).Actualmente, los
equipos para la medicin de TPC se encuentran en el mercado, por
ejemplo, Testo 265 y vie-check. Estos tienen varias ventajas sobre
el mtodo de TPC por columna abierta. Ambos son porttil, trabajar
con grandes rangos de temperatura, no requieren reactivos, no
generan residuos, son fciles de limpiar, el tiempo de anlisis no
exceda de 5 min y ambos permiten la "in situ" anlisis de aceite
para frer. El principio de anlisis vara. Testo 265 se basa en la
constante dielctrica (Dobarganes, 2007), mientras que vie-cheque
genera resultados en funcin de la asociacin de tres medidas:
densidad, viscosidad y tensin superficial (Osawa, Gonalves, y
Grimaldi, 2006). Testo 265 proporciona una excelente repetibilidad
y reproducibilidad, y no requiere de reactivos o la electricidad
(Dobarganes, 2007).Otra opcin de prueba rpida es la DiaMed GRASAS
(Anlisis de Alimentos Pruebas de Sistema). La cantidad de residuos
generados a tratar es muy pequeo, no requiere laboratorios
altamente equipados o grandes cantidades de muestras y el analista
laboratorio cuenta con mejores condiciones de trabajo. Los kits
AlkalSafe y AldeSafe de DiaMed GRASASson los mtodos alternativos a
la o fi cial p-anisidina (AOCS Cd 18e90)y las pruebas de TBA (AOCS
Cd 18e90), respectivamente. Se basan en la cuantificacin del
complejo colorido formado entre los alquenales (ALK) /
malondialdehdo (MDA) y el indol (Osawa, 2005).La prueba de
p-anisidina detecta principalmente 2-alquenales, productos
secundarios de la oxidacin de lpidos (AOCS, 2004), y se
correlaciona con el contenido TPC formado (Houhoula, Oreopoulou, y
Tzia, 2002). Las desventajas de la prueba son la interferencia de
agua en las determinaciones y condiciones de trabajo insalubres
como, por ejemplo, el ambiente oscuro requiere de manera que se
produce la reaccin, el estricto control de tiempo de reaccin y el
uso de teratolgico y sustancia cancergena (Osawa, Gonalves, y
Ragazzi, 2007). Ya se ha confirmado que los resultados obtenidos
por los AlkalSafeTM lates kit ponde con la prueba de p-anisidina
(Osawa, Gonalves, y Ragazzi, 2007). Sin embargo, la correlacin con
el mtodo convencional de deteccin de TPC es an desconocido.La
prueba TBA (cido tiobarbitrico) proporciona informacin sobre el
nivel de MDA, compuesto secundario formado en la oxidacin de los
lpidos, presente en los aceites y grasas. El nmero de TBA se
calcula como miligramos de MDA por kilogramos de muestra y la
reaccin se basa en la formacin del complejo colorimtrico formado
entre el MDA y cido tiobarbitrico, que se mide
espectrofotomtricamente (AOCS, 2004). En estudios anteriores, no
fue posible correlacionar la AldeSafeTM kit de DiaMed GRASAS con la
prueba de TBA, debido al bajo nivel de TBA en las muestras (Osawa,
2005; Osawa, Gonalves, y Ragazzi, 2007; Osawa, Gonalves, y Ragazzi,
2008).Otro parmetro importante en la evaluacin de los aceites de
fritura es la monitorizacin de la formacin de cidos grasos libres
(FFA), ya que hay un aumento en el nivel de FFA a medida que
aumenta la degradacin del aceite. En frer temperaturas, una
cantidad considerable de humedad de los alimentos se libera en
forma de vapor, que reacciona con los triglicridos y, porhidrlisis,
formar FFA, monoacilgliceroles, diacilgliceroles, y glicerol
(Berger, 1984; Paul & Mittal, 1997).La determinacin de FFA se
basa en la valoracin con solucin de NaOH, utilizando fenolftalena
como indicador (AOCS, 2004). Esto puede conducir a errores desde el
cambio de color del indicador se produce en un pH diferente que el
pH de la equivalencia qumica. Adems de eso, la percepcin de los
colores indicatori'sntermediate depende de la precisin visual del
analista. Adems, a veces los aceites de fritura presentan un color
oscuro que hace que sea dif culto fi para observar el punto final
de la titulacin, lo que contribuye a la incertidumbre en los
valores de porcentaje de FFA. Una alternativa para reducir al mnimo
los errores subjetivos es el uso de un titulador automtico como un
sustituto para la valoracin con fenolftalena (Osawa, Gonalves, y
Ragazzi, 2006).El objetivo de este estudio fue evaluar el deterioro
de los diferentes tipos de grasas y aceites vegetales, utilizados
en frer alimentos diferentes, a travs de mtodos convencionales y
rpidos.
2. Materiales y mtodos
Las muestras y protocolo de frer
Aceites: Aceites de girasol (Cocinero, Argentina), mezclas nados
parcialmente hidrogenacin de aceites vegetales (Superfry,
Argentina) y el aceite de soja (Cocinero, Argentina). Todos los
aceites fueron adquiridos deuna tienda local (Tucumn,
Argentina).Alimentos: milanesas, churros y patatas estaban
fritas.Milanesas se prepararon como sigue antes de frer: aplanado y
compactado carne de vacuno (grosor 4E5 mm) se sumergi en los huevos
batidos y recubiertos con pan rallado. Milanesas receta [g / 100
g]: la carne de vacuno (semimembranoso muscular) 80.6; pan rallado
13.4; huevos 4.2; sal de 1,8. Churros se prepararon de la siguiente
manera: todos los ingredientes, excepto la harina, se mezclaron y
se hierve. Entonces, la harina se aadi hasta que se hizo una pasta.
La comida se obtiene por extrusin. Cada churro ponderan
aproximadamente 25 g. Churros receta [g / 100 g]: harina 38; agua
37;leche 24,7; ralladura de limn 0,2 g; sal de 0,1.Patatas
(variedad Revolucin, Solanum tuberosum ssp andigenum) fueron
adquiridos de la Cooperativa Agropecuaria y Artesanal Unin Quedrada
y Valles (CAUQUEVA, Jujuy, Argentina). Ellos se pelarony cortar en
tiras que tienen una seccin transversal de 12 x 12 mm2 ylongitud de
30 mm.Milanesas se fren en aceite de soja (SBO). En una de las
muestras de aceite de girasol, slo milanesas estaban fritas (SO1),
y en otro, slo los churros fritos (SO2); y, slo patatas se frieron
en una muestra de grasas parcialmente hidrogenadas (PHMVO1) y slo
churros en el otro (PHMVO2), de acuerdo con los datos presentados
en la Tabla 1.Frer protocolos: Este estudio utiliz discontinua frer
en grasaproceso de reposicin de aceite nuevo. Una freidora domstica
con un recipiente de aluminio de 3,5 L se utiliz (Yelmo,
Argentina). loslas variables de fritura se dan en la Tabla 1. El
tiempo de fritura variado
Mesa 1Principales caractersticas de protocolo de la fritura.
Tipos de aceite de soja girasol Vegetal Mezcla parcialmente
hidrogenadoSBO SO1 SO2 PHMVO1 PHMVO2
Tipos de comida Milanesas milanesas Churros Patatas
ChurrosCantidad de aceite por lote [L] 1,5 2,5 2,5 1,5 2,5Total aoa
volumen de aceite [L] 0,4 1,9 2,0 1,2 3,6Temperatura inicial [ C]
180 180 180 180 180Tiempo lotes [min] 1 1 3 4 3Peso Alimentacin
(por lote) [g] 60 100 100 60 100El tiempo total de fritura [h] 14
31,5 42 56 80,5Nmero de frer 40 90 120 180 230Proporcin de los
alimentos para frer el aceite [g / l por lote] 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4A
por todo el tiempo de fritura.
de acuerdo con el tipo y el peso de los alimentos a una
temperatura inicial de 180 C. Al principio, el aceite se calent
durante 30 minutos a 180 C. Despus de cada uso, se calent de nuevo
a fin de alcanzar la misma temperatura inicial. Frer se repiti a lo
largo de un perodo de 3,5 h, lo que representa un ciclo de fritura.
El aceite se dej enfriar a temperatura ambiente durante 4 h, y
despus de este periodo se inici un segundo ciclo. Dos ciclos se
realizaron cada da. Al final de cada ciclo, el aceite era filtra fi
y se aadi aceite fresco para mantener un volumen constante. Despus
de 4 ciclos de fritura, se tomaron muestras de aceite para anlisis
y se mantuvieron a -18 C.
Determinaciones experimentales
Total de compuestos polares (TPC)El nivel de TPC se determin por
el mtodo IUPAC 2.507 (IUPAC, 1987) con una ligera modificacin hecha
por Dobarganes, Velasco et al. (2000), utilizando un 90:10 hexano /
ter etlico mezcla para eluir la fraccin polar. La deficiencia ef
separacin fue confirmada por la pureza de cada fraccin en la
cromatografa de capa fina, utilizando una mezcla de hexano, ter
etlico y cido actico, a razn de 80: 20: 1 (v: v: v) como disolvente
de desarrollo. Las determinaciones de las muestras se realizaron
por duplicado.
Distribucin de la fraccin polarLa fraccin polar se eluy con la
mezcla de hexano y ter etlico 90:10 se diluy en tetrahidrofurano de
grado cromatogrfico en la concentracin de 15e20 mg / mL. A
continuacin, la fraccin polar diluida se analiz por de alto
rendimiento de exclusin por tamao Chromatography, con el uso de una
bomba isocrtica Perkin Elmer 250 con una carga de 20 ml de muestra
y un detector de ndice de refraccin Sicon Analytic. Dos 100 y 500
Jordi Gel DVB 300 7,8 mm columnas se conectaron en serie, que opera
a 35 C. La fase mvil fue el tetrahidrofurano grado HPLC a una
velocidad de flujo de 1 mL / min (Dobarganes, Velasco et al.,
2000). Las determinaciones de las muestras se realizaron por
duplicado.
Composicin de cidos grasosCromatografa de gas-lquido se realiz
sobre las muestras, seguido por transesterificacin con metilato de
sodio de acuerdo con Hartman y Lago (1973), utilizando una Serie
del Sistema GC cromatgrafo de gases Agilent 6850 con un detector de
ionizacin de llama, sistema de inyeccin split y una columna DB-23
Agilent de 60 m de longitud,0.25 mm Espesor pelcula y 0,25 mm de
dimetro interno. lostemperatura del horno inicial, 110 C, se
mantuvo constante durante 5 min; la temperatura se aument a 215 C a
una velocidad programada de 5 C / min. Tanto el inyector y las
temperaturas del detector fueron 240 C. Se us hidrgeno como gas
portador. Los cidos grasos se identificaron de acuerdo a sus
tiempos de retencin por comparacin con patrones (SigmaeAldrich,
Estados Unidos). Las determinaciones de las muestras se realizaron
por duplicado.
Saponi ndice fi cacinDe acuerdo con Cd 3a-94 AOCS mtodo (AOCS,
2004).
ndice de yodoDe acuerdo con Cd 1c-85 AOCS mtodo (AOCS,
2004).
Contenido de tocoferolEl contenido de a, b, g, y d-tocoferoles
se determin mediante cromatografa lquida de Alto Rendimiento
(HPLC), de acuerdo con Ce 8-89 mtodo AOCS (AOCS, 2004). Se utiliz
un Perkin Elmer 250 Cromatgrafo de lquidos, junto con Shimadzu
RF-10 AXL detector de fluorescencia (excitacin a 290 nm; emisin a
330 nm), columna Merck Li Chrosorb Si 60 250 4 mm. La fase mvil fue
HPLC-
grado de mezcla de hexano: isopropanol 99: 1, a una velocidad de
flujo de 1 ml / min. Las determinaciones de las muestras se
realizaron por duplicado.
cidos grasos libresDe acuerdo con ambos Ca 5a-40 AOCS mtodo
(AOCS, 2004) y un mtodo potenciomtrico (Osawa y Gonalves, 2006;
Osawa, Gonalves, y Ragazzi, 2006). El mtodo potenciomtrico consiste
en sustituir el indicador fenolftalena por el TitroLine fcil
valorador (SCHOTT, Alemania). El punto final seleccionado fue pH
8,8, utilizando respectivamente 1,0 gy 3,5 g de aceites usados y
nuevos. La solucin de NaOH valorante fue de 0,01 M. Las
determinaciones de las muestras se realizaron por duplicado.
Testo 265 (Testo do Brasil, Brasil)Las mediciones se realizan
directamente en el aceite caliente; las muestras de aceite se
filtra fueron calentadas previamente en un horno de microondas para
llegar a 60 T 5 C. La calidad y la temperatura del aceite se
muestran en la pantalla en 10 s. Los anlisis se llevaron a cabo por
duplicado.
Vie-check (importado por Frais, Brasil)Se hicieron las
determinaciones segn lo descrito por Osawa, Gonalves, y Grimaldi
(2006), por duplicado. Las muestras fueron previamente filtrada y
ligeramente calentado en un horno microondas. Para las mediciones,
es necesario alimentar el equipo con unos 15 ml de la muestra en el
rango de temperatura de 20e80 C. Despus de 5 minutos, los
resultados del TPC se leen en la pantalla a la temperatura de 47 C.
Para temperaturas por encima o por debajo de este valor, el propio
equipo enfra o calienta la muestra para la lectura. Las
determinaciones de las muestras se realizaron por duplicado.
Determinacin de ALK150 ml de muestras (diluidas o no) y de los
controles fueron pippeted en tubos de vidrio. Hemos aadido 1,9 ml
de reactivo AlkalSafe Diamed A, y luego 600 ml de reactivo
AlkalSafe Diamed B. Los tubos de vidrio con muestras / controles y
reactivos se agitaron en elDiamed F.A.T.S. Mezclador Vortex durante
20 min. Las lecturas de color del complejo formado se realizaron en
el DiaMed GRASAS espectrometra de fotmetro (Osawa, 2005). Las
determinaciones de las muestras se realizaron por triplicado.
Determinacin de MDASe pippeted 150 ml de muestra (diluida o no)
y de los controles en tubos de vidrio. Hemos aadido 1,9 ml de
reactivo AldeSafe Diamed A, despus se aadieron 600 ml de AldeSafe
Diamed reactivo B. Los tubos de vidrio con muestras / controles y
reactivos se agitaronen el mezclador Vortex Diamed F.A.T.S durante
90 min. Las lecturas de color del complejo formado se realizaron en
el DiaMed GRASAS espectrometra de fotmetro (Osawa, 2005). Las
determinaciones de las muestras se realizaron por triplicado.
El anlisis estadsticoSe realiz la evaluacin del mtodo de
correlacin por regresin lineal, a travs del mtodo de mnimos
cuadrados, con cuerdas de 95% de con fi anza y el 95% de la
prediccin (Montgomery y Peck, 1992) utilizando Minitab para Windows
versin 12.1 (Gua de Minitab Usuario, 1994). La evaluacin de la
equivalencia de las medidas obtenidas a travs de diferentes mtodos
hecho por anlisis de varianza (ANOVA), utilizando el SAS para
Windows versin 8.2 (Consejo, 1985)
Camotessssssssss:. Introduccin
El camote (Ipomoea batatas) es un vegetal importante que es
popular en todo el mundo. El gnero se compone de ms de 400 especies
de los cuales, ms de 200 se producen en Amrica tropical (Char- ney
y Seelig, 1967). Es una excepcionalmente rica fuente de vitamina A
(7.100 IU / 100 g). Tambin tiene cantidades apreciables de cido
ascrbico, tiamina, riboflavina, niacina, fsforo, hierro y calcio
(USDA, 1984; Picha, 1985). Existen dos tipos de color amarillo y
blanco de camote, el ser del color de la carne. El tipo amarillo es
preferido por el color atractivo, buena avour fl y cualidades de
coccin (Rodrguez et al., 1975). Camotes son generalmente consumida
despus de la coccin, hervir, cocer al vapor, frer o puede ser
confitadas con jarabe, cortada en trozos, o en pur.Profundo grasa o
la inmersin de fritura se define como el proceso de alimentos de
coccin por inmersin en grasa o aceite comestible, que est a una
temperatura por encima del punto de ebullicin del agua, por lo
general 150 a 200 C (Farkas et al., 1996). El proceso implica
simultnea de calor y transferencia de masa que hace que sea un
proceso complejo para estudiar y ana- lizar. Frituras es un mtodo
muy rpido de la elaboracin de alimentos entre los mtodos de
transferencia de calor convencionales. Bengtsson y Jakobsson (1974)
informaron de grasa frer a temperaturas de aceite normalmente
utilizados para el proceso como el ms rpido de los tres mtodos:
frituras, calefaccin IR y pan-frer en condiciones normales de
funcionamiento cuando empanadas de carne de espesor 10 mm se
fren.
* Autor correspondiente. Tel .: +1 306 966 5320; fax: +1 306 966
5334.E-mail: [email protected] (O.-D. Baik).La fritura es un
proceso muy turbulenta con movimiento aleatorio y dinmico de las
pequeas partculas de burbuja sobre la capa lmite de la superficie
del producto. La turbulencia asociada con el proceso hace su
descripcin terica complicado. Simultnea de calor y transferencia de
masa se producen durante la fritura. En la modelizacin del proceso
de fritura, las condiciones de contorno convectivas en la
transferencia de calor y masa deben determinarse. Estos dos
procesos de transporte se rigen por el coeficiente de transferencia
de calor, h, y la transferencia de masa coe fi ciente,hm.
Coeficientes de transferencia de calor coe fi convectivos para la
fase no hirviendode frer se han encontrado para estar en el rango
de 250-300 de W / m2 C (Moreira et al., 1995; Miller et al., 1994).
Los valores de 300 W / m2 C en el inicio de ebullicin y un valor
mximo de 1.100 140 W / m2 C du- rante frer tambin han sido
reportados por Hubbard y Farkas (1999). La relacin entre la
transferencia de calor coeficiente de transferencia de masa y coe
fi ciente viene dado por la analoga entre calor por conveccin y
transferencia de masa. Es til en la determinacin de la tasa de
calory la transferencia de masa durante la fritura. Dado que la
transferencia de masa se DRI- VEN por el calor transferido al
producto, ambos son entretejidos y el establecimiento de la relacin
entre ellos es vital en la comprensin de la dinmica del proceso y
la prediccin de la tasa de transferencia de calor y masa durante la
fritura. El desarrollo de una analoga entre los dos fenmenos es el
primer paso hacia este proceso. Ningn modelo analoga ha sido
desarrollado para el caso especial de frer. La naturaleza
turbulenta del proceso por la accin de las burbujas y los cambios
estructurales que acompaa a un producto frito a hacer el proceso a
la vez fascinante y desafiante.Varios modelos matemticos y de
simulacin por ordenador para fry- ing en los diferentes niveles de
complejidad tambin se han reportado (Farinu y Baik, 2005). Estos
incluyen unidimensional, bidimensional
0260-8774 / $ - ver front matter 2008 Elsevier Ltd. Todos los
derechos reservados. doi: 10.1016 / j.jfoodeng.2008.04.024188 A.
Farinu, O.-D. Baik / Revista de Ingeniera de Alimentos 89 (2008)
187-194
y el calor de mltiples fases y de transferencia de masa. La
transferencia de calor coeficiente durante la fritura de camote se
determin en nuestro estudio anterior (Farinu y Baik, 2007). Los
resultados de ese estudio se utilizaron en este actual para
determinar la transferencia de masa coef fi ciente. Los objetivos
de este estudio son:
(a) determinar la masa convectivo de transferencia de coe fi
ciente utilizando un mtodo fi elemento finito basado simulacin
numrica,(b) para investigar las posibles correlaciones entre la
transferencia de calor coeficiente de transferencia de masa y coe
fi ciente durante la fritura camote basados en geometras y las
temperaturas del aceite aplicada y(c) para investigar los efectos
de estos factores sobre la transferencia de masa coe fi ciente.
2. Materiales y mtodos
Transferencia de calor coeficientes durante la fritura de camote
se determinaron para la temperatura del aceite del rango 150-180 C
de experimentos diseados. Los datos de temperatura y contenido de
humedad se reunieron para frer que se hizo durante tres tamaos de
la muestra y en cuatro frer temperaturas. Estos datos se compararon
con los datos simulados de un ordenador en el presente estudio. El
informe detallado de los experimentos se contiene en Farinu y Baik
(2007), pero el experimento se describen a continuacin.
Materiales
Sunny II camote (Ipomoea batatas) se compraron en 20 kg lotes de
un supermercado oriental (Saskatoon, Canad) para evitar la
variabilidad en la calidad y la composicin del producto. Los
productos se almacenaron en una cmara de enfriamiento a una
temperatura de 13-16 de C y la humedad relativa 85-90% por lo
general durante 24 h antes del uso para mante- ner la calidad
(Kotecha y Kadam, 1998). Los tubrculos se pelaron manualmente con
un pelador de mano y luego se cortan en discos utilizando un
perforador cilndrica y un cuchillo. Las muestras se cortaron en
discos que tienen dimetros2,5 cm, 3,5 cm y 4,0 cm, todas con 1 0,1
cm de espesor. El aceite de canola (Sunnyfresh limitado, Toronto
ON) fue utilizado como el aceite de fritura en este estudio. Frer
se hizo a 150, 160, 170 y 180 C.
Frer experimento, el contenido de humedad y temperatura
Una freidora domstica (toque fresco freidora, General Electric,
Mississauga, ON) se utiliz en este estudio. La freidora tiene una
capacidad
de 2 l. Una sonda de termopar de tipo K (KTSS-18G-12, Omega
Inc., Stamford, CT) se utiliz para indicar la temperatura del
aceite durante la fritura. Un controlador de temperatura, el
controlador Proporcional Modelo 6102 (Omega Inc. Stamford, CT) se
utiliz para regular la temperatura fl UC-tuacin durante la fritura.
Un soporte de muestra (Fig. 1) se dise para el experimento con un
marco de acero y Te fl en el mango para evitar o reducir el
movimiento del termopar en la muestra de camote durante la fritura.
El disco de la muestra fue fijada en el interior del soporte de la
muestra como se muestra en la Fig. Y el soporte 1 de la muestra se
ajusta con un tornillo apretado para asegurar muestra se llev a
cabo con fuerza. Tres sondas trmicas (TMQSS-062G-12, Omega Inc.,
Stamford, CT) se insertaron en la muestra a travs de los orificios
de gua en el brazo fijo del titular. Dos de estas sondas trmicas se
insertaron en la muestra en un punto que se encuentra a 1 mm desde
cualquiera de las superficies, mientras que la tercera sonda trmica
se insert en el centro de la muestra. Dos de tipo T 24 AWG
termopares (5TC- TT-T-de 24-36, Omega Inc., Stamford, CT) fueron
presionados firmemente a la superficie del producto por un par de
pinzas de cocodrilo integrados en el soporte de la muestra. Uso del
soporte de la muestra se una con el comercio libre necesario para
medir la temperatura de la muestra a pesar de que podra haber
causado la fritura a desviarse un poco del proceso de fritura
natural debido a la reduccin de la agitacin. 2 l de aceite de
canola se verti en la freidora. Freidora se encendi y su
temperatura se fij a 150 C. Despus de la temperatura del aceite ha
alcanzado el nivel deseado como se indica por el termopar, el
soporte de muestra con la muestra en ella se levant con una larga
boquilla y se coloca dentro de la freidora. La muestra se mantuvo
en el aceite de fritura para el tiempo de fritura requerido que es
tpicamente 5 min en este estudio. Un temporizador de reloj se
utiliza para medir el tiempo del perodo de frer. La muestra se
retira del aceite con el mismo titular de largo y los termopares,
sobre todo los que estn en la superficie fueron revisados para
asegurarse de que estaban todava en su lugar y la medicin de la
temperatura adecuada. Los datos de los experimentos en los que se
encontraron los termopares de superficie para ser incorporados en
la corteza de la muestra o que se encuentran separados de la
superficie fueron descartados. Un registrador de datos (CR10X,
Campbell Cient fi co del instrumento, Lo- gan EE.UU.) y un
ordenador porttil se utiliza para adquirir tiempo-temperatura per
fi l en este estudio a travs de las 3 sondas trmicas T de tipo
insertados en la muestra y los 2 T- termopares tipo conectados a la
superficie de la muestra. Los contenidos de humedad de toda muestra
de patata dulce se midieron en este estudio. El contenido de
humedad durante la fritura ing se determin a siete intervalos de
tiempo (0, 30, 60, 120, 180, 240 y 300 s) con el mtodo del horno
usando el AOAC mtodo de fi cial 984.25 (AOAC, 2002). Frer se hizo
para cada intervalo de tiempo fi especfico se ha indicado
anteriormente, el producto se retira del aceite y el aceite en la
superficie se sec usando un papel secante.A. Farinu, O.-D. Baik /
Revista de Ingeniera de Alimentos 89 (2008) 187-194 189oqDM oqDMC o
Cbueyo 2Eq. (3) describe la transferencia de humedad durante la
fritura. El trmino izquierda representa el cambio de humedad
espacial en el dominio mientras que el trmino de la derecha
representa el cambio de humedad con el tiempoo. Om.Dq1 o. Om.oqMox
ox r o DQR o ot 3
Condiciones inicialesTemperatura y humedad dentro de la muestra
de camote antes de frer son uniformes e iguales a los valores
iniciales determinadasTDX; r; 0 T0; MDX; r; 0 M0 4
Fig. 1. Soporte de la muestra con termopares arreglo.Las
condiciones de contorno en el centro:Para el dominio simtrica en el
modelo, la velocidad de cambio de temperatura y velocidad de cambio
de contenido de humedad en el centro de la muestra es igual a
cero
Para la determinacin del contenido de humedad de la muestra, se
moli en trozos ms pequeos, se pesaron en una balanza de masa
(GA200D,oTbuey 0;oMbuey 0;oTo 0;oMo 0 5Ohaus PINEBROOK NJ) y luego
se sec en el horno (Blue M, General de azul de seal Island IL)
durante 48 horas a 103 C y el contenido de humedad se determin
utilizando el mtodo AOAC de fi cial se ha indicado
anteriormente.
El desarrollo de modelos
Antecedentes y supuestosEn la superficie:Para cualquier tiempo,
energa transferida por conveccin desde el aceite a la superficie
del producto es igual a la energa requerida para la transferencia
de calor al centro del producto por conduccin, para evaporar agua
del producto, y para calentar la evaporacin del vapor de agua en la
puntuacin superficie del producto a la temperatura del aceiteLa
transferencia de los fenmenos, la transferencia de calor y masa en
dos diferentes eranoTHDTS - Toil -kk orT- CCpwTs KC - Toil
6acoplada en esta modelizacin matemtica. Ambos fenmenos tienen un
efecto sobre la otra y ocurren simultneamente durante ing fry-.
Debido a la naturaleza simtrica de los discos de muestra camote, la
simulacin se realiz en dos dimensiones con los supuestos siguien-
tesbuey ro
Tasa de difusin de la humedad por el vapor de reflujo dentro del
producto es igual a convectivo tasa de transferencia de la humedad
de la superficie del producto al aceiteoqDM 1 orqDM1. La
temperatura y la humedad de distribucin inicial de camote es
uniforme.2. temperatura y contenido de humedad campos simtricos en
laqMs hm - Mxbuey ro 7fronteras interiores.3. Producto homogneo e
istropo.4. contraccin producto Insignificante durante la fritura.5.
Corteza se supone que es insignificante y tienen mismas propiedades
que el conjunto de la muestra.6. movimiento de la humedad es por
difusin y difusividad de humedad abarca otros mecanismos que
incluyen conveccin.Se form 7. Un medio poroso microscpicamente
uniforme despus de la fritura y la mayora del aceite se difunde en
el producto durante el perodo de enfriamiento.
Consejo de ecuacionesLa ecuacin diferencial que rige la
descripcin de cambio de temperatura en el disco camote durante la
fritura se describe en la ecuacin. (1). Los primeros dos trminos de
la izquierda representan los cambios de temperatura espacial en el
dominio. El tercer y cuarto trmino en la repre- izquierda envi la
transferencia de calor causado por la difusin de vapor de agua en
la que C es el vapor de agua de reflujo. El trmino de la derecha
representa el cambio de temperatura con el tiempo.2.3.5.
Propiedades termalesDSC 2010 (TA Instrument Inc., New Castle, DE)
se utiliz para determinar la capacidad de calor especfico fi co del
camote. El DSC incluye un alojamiento titular de dos discos que
estn en contacto trmico entre s y estn aislados del medio ambiente.
Se prepararon dos sartenes de muestra; uno de los platillos contena
la muestra a me- dido mientras que el otro era un pan de referencia
vaca. La bandeja muestra contena 10 a 12 mg de la muestra. Esto fue
sellado hermticamente. Las cacerolas se colocaron en los discos en
el soporte y el soporte se cerr. Los discos se sentaron en una
plataforma elevada en un disco tan Constantino. Ambos sartenes se
calentaron a una controlada, conocido velocidad de calentamiento de
10 C / min. en este caso y el flujo de calor entre las sartenes, lo
que da la diferencia en la capacidad calorfica de la bandeja de
referencia y la muestra, se control mediante termopares debajo del
disco y medido. Espec fi co de calor de la muestra se estima a
partir de la tasa, velocidad de calentamiento del fl ujo de calor y
la masa de la ecuacin de la muestra. (8). El experimento se llev a
cabo por duplicado. El DSC es un dispositivo comparativos y debe
ser calibrado. Antes de usar, el DSC se cal- ibrated con agua.El
resultado se utiliz para desarrollar una correlacin emprica como
unao. oT.k1 o. oT.oCCpw TTH1 orCCpw TTHoqCpTfuncin de la
temperatura (20-180 C) y el contenido de humedad (0.4-0.75 base
hmeda). Esta correlacin con CV = 4,33, RMSE = 123,ox ox r o KR o
-buey - ro ot
1se muestra en la Eq. (9), se utiliz en este estudio hacia la
determinacin de hy hm.190 A. Farinu, O.-D. Baik / Revista de
Ingeniera de Alimentos 89 (2008) 187-194
C = dQ dt 8p MdT = dt
Cp 489: 8 3313 24T m - 53 Tm 33: 7 m2t 9Densidad del camote se
determin en este estudio con una multipycnometer (Quantachrome
Corporation, Boynton Beach, FL) y modela como una funcin del
contenido de humedad Eq. (10). Se utilizaron cuatro niveles de
contenido de humedad de 0,75, 0,65, 0,55 y 0,45 (wb).q 1553 - 568:
8 m 10Por rango tpico contenido de humedad de fritura, la densidad
era de 1093-1203 kg / m3. Conductividad trmica, k del camote se
determin a partir del modelo mecanicista de Choi y Okos (1985). Se
utilizaron modelos mecansticos desarrollados para la conductividad
trmica de los componentes principales individuales de los alimentos
como una funcin de la temperatura para desarrollar un modelo de
prediccin de conductividad trmica de camote como una funcin de la
temperatura y contenido de humedad. El modelo desarrollado se da en
la siguiente ecuacinSimulacin y determinacin de hm
Herramienta de clculo y simulacin inversaEl calor y
transferencia de masa durante la fritura de camote era simulacin e
fi transferencia coef RELAClONADAS y masa, hm del camote para el
proceso se estim usando un paquete de simulacin comercial, COMSOL
Multiphysics 3.1 (COMSOLTM, 2005). El paquete es una herramienta de
modelado y simulacin par- cial ecuacin diferencial basada que hace
uso del mtodo de fi elementos finitos (FEM). Tiene una gran
cantidad de incorporado mdulos para una variedad de campo y tambin
tiene la capacidad para que crearan modelos basados en ecuaciones
personales por parte del usuario. Todo esto se puede lograr
mediante el uso de software de la interfaz grfica de usuario (GUI)
oa travs de la lnea de MATLAB.Los datos de entrada para esta
simulacin fueron las trmicas y dicos propiedades cal modelos de
camote incluyendo densidad, conductividad trmica, calor especfico
fi co, difusividad humedad, el calor latente de vaporizacin y la
transferencia de calor coe fi ciente junto con los parmetros
experimentales como la temperatura del aceite, la temperatura
inicial del producto y la humedad contenido de la muestra, y la
geometra fsica de la muestra. Un valor conjetura para la
transferencia inicial de masas coe fi ciente, hm era entonces de
entrada en una forma de interpolacin en tiempo de fi nido para la
etapa de primera vezk = 0: 1 613 0: 0014 T 0: 2924 m 3: 4839 10-
T211Se simul (0-30 s de frer) y el proceso. Temperatura per fi l de
la muestra (superficie del producto y centro) y el contenido de
humedadDifusividad humedad, D en este estudio se estim a partir de
la relacin en la ecuacin. (12) como se da por Moreira et al.
(1999), donde km y Cm se derivaron de la literatura (Scheerlinck et
al., 1996;. Chen et al, 1999)kmper fi l (superficie y toda la
muestra) se calcularon y se compararon con los datos
correspondientes de los experimentos llevados a cabo con
anterioridad. hm se ajust adecuadamente hasta que se obtenga el
mejor ajuste entre la temperatura y el contenido de humedad de
datos de simulacin y los del experimento. El proceso de simulacin
es entonces re-repetido para el prximo paso de tiempo de 30-60 s de
frer mediante la sustitucinD qC12el h determinado experimentalmente
para ese paso y un valor conjetura de hm para la presente etapa,
manteniendo la hy hm de la ltima2.3.6. La transferencia de calor
coe fi cienteEl coe fi ciente de transferencia de calor, en este
estudio, se estim a partir del balance de energa de calor entre la
muestra y el petrleo en nuestro estudio ante- rior (Farinu y Baik,
2007). La gama de h utilizada en el estudio era de 100,3 a 837,5 W
/ m2 C. El calor total transferido por conveccin a partir de aceite
de camote es igual a la suma de la energa se gasta en calefaccin
patata dulce y la energa gastada en la evaporacin del agua y esto
est representado por la ecuacindT dWhAT1 - Ts MCp dt k dt 13El
tiempo de fritura (300 s) se dividi en 6 periodos y promedio de
calor edad transferencia coe fi ciente, h durante el proceso se
calcul para cada uno de estos perodos utilizando la Ec. (13). Para
cada perodo, dT es la diferencia entre las temperaturas medias de
volumen para el intervalo de tiempo dt correspondiente. Temperatura
de volumen se determin por integracin numrica de los datos de
temperatura en cinco diferentes lugares de todo el espesor de la
muestra y dividiendo el rea resultante de espesor de la muestra.
Calor latente de vaporizacin, k erael paso (0-30 s) como insumo
para el paso anterior para guiar la presente etapa. A continuacin,
el hm se ajust adecuadamente para una mejor t fi entre la simulacin
y la temperatura experimental y contenido de humedad. Este proceso
se repiti hasta que se obtuvo hm para el ltimo paso del tiempo
(240-300 s), cada vez que la comparacin de datos (temperatura y
contenido de humedad) de la simulacin con datos experimentales para
observadores hm tain que da el mejor ajuste.
2.4.2. Criterio para el mejor ajusteEn la simulacin, dos
temperaturas simuladas, temperatura de la superficie de la muestra,
Ts y la temperatura central, Tc se compararon con los valores
experimentales correspondientes. Tambin en comparacin eran
contenido de humedad de la superficie, la seora y el de toda la
muestra, Mw para la experimentacin y simulacin. El objetivo era
minimizar la desviacin entre los datos de datos de simulacin y
experimentales y esto se hizo utilizando la desviacin raz cuadrada
de los datos tura y contenido de humedad temperaturas normalizadas.
Mejor datos hm fue adoptada de la que da el menor valor de Dev como
se indica en la siguiente ecuacin
vUPN..Tci; medido-Tci; 0.2 simulada.Tsi; medido-Tsi;
simulated.2.Mwi; -Mwi medidos; simulated.2.msi; -Msi medido; 0.2
simulado.uDev ti1Tci; medido Tsi; medidonMwi; medido Msi;
medido14
llevado a ser 2257 kJ / kg (Incropera y DeWitt, 1996). El
resultado se expresa en forma de interpolacin con el tiempo de
fritura y se utiliza en la determinacin de la masa de transferencia
de coe fi ciente, hm. por simulacin inversa.3. Resultados y
discusin
Se simul la transferencia de calor y la transferencia de humedad
durante la fritura de sweetpota- de utilizar los mdulos de
transferencia de calor y de difusin deA. Farinu, O.-D. Baik /
Revista de Ingeniera de Alimentos 89 (2008) 187-194 191
Multiphysics COMSOL. Las ecuaciones utilizadas fueron de usuario
definida realizada a travs de modi fi caciones de las ecuaciones
integradas para la difusin y la transferencia de calor en el
software a travs de la interfaz grfica de usuario y el indicador de
MATLAB. Fig. La figura 2 muestra las parcelas de dominio tpicos de
temperatura y contenido de humedad despus de 5 min de frer
simulacin.
Temperatura
Temperatura pro fi les en la superficie y el centro de la
muestra se utiliza para fi t simulacin para el experimento como se
discuti anteriormente y como se muestra en la Fig. 3 para el tamao
de muestra de 3,5 cm de dimetro frito a 160 C. Una excelente fi cio
se obtuvo generalmente entre la temperatura superficial imental
riencia y la superficie de la simulacin de las temperaturas.
Liberacin de vapor rpido de las superficies de productos durante la
fritura pudiera afectar la exactitud de los datos experimentales de
temperaturas cara de productos superficie. Esto podra producir
errores secundarios en el de estimacin de transferencia de masa
coeficientes independientemente de la aptitud de los datos. Las
temperaturas del centro sin embargo desviados uno del otro en algn
grado. Temperatura simulada centro de per fi l de la simulacin
coincide perfectamente, en la mayora de los casos, con la del
experimento correspondiente hasta alcanzar 100 C luego hubo
desviacin (Fig. 3). Mientras que la temperatura central del
experimento subi a 100 C y se estabiliz en 100 C durante un tiempo
(120 s) ser- proa empez a subir de nuevo, la temperatura del centro
de la simulacin
observado un corto periodo de estabilidad de la temperatura
antes de que empezara a subir de nuevo. Razones se cree responsable
de esta diferencia son la suposicin de que propiedades termofsicas
de las regiones de la corteza y el ncleo son los mismos durante la
fritura. Esto no es estrictamente cierto. La corteza es una matriz
porosa seca que sirve como un material aislante durante la fritura
y sus propiedades termofsicas variado de la del ncleo. Esto afect
el resultado de la simulacin. Simulando ing cada seccin con
diferentes pero correctas propiedades trmicas producira un mejor
resultado. Tambin durante la fritura, podra haber una prdida de
calor de evaporacin a travs del hueco entre el producto y la sonda
trmica. Por lo tanto, la temperatura medida se podra haber
subestimado ligeramente. Los cambios en las propiedades trmicas
como tem- peratura cambios tambin podran haber afectado los
resultados.Los intentos fueron sin embargo hacen para lograr el
mejor posi- ble equilibrio en racor ambos datos. Desviacin media
entre la experimentacin y simulacin para la temperatura de la
superficie es de 2,5 C, mientras que la desviacin media de
temperatura en el centro es de 9,5 C.
Contenido de humedad
Dos contenido experimental de humedad per fi les (corteza y toda
la muestra) tambin fueron utilizados en la simulacin inversa para
determinar hm. Como se muestra en la figura. 4 para una muestra con
un dimetro de 3,5 cm fritos a 150 C y similar al caso de la
temperatura, un fi t era perfecta
