Oil absorption during deep-fat frying: mechanisms and important factors
Mécanisme d'imprégnation en huile au cours de friture
Résumé
This research was performed to better understand the oil absorption during deep-frying. High oil content in fried products is one of the major issues making them unsuitable for daily consumption. In spite of all research efforts, fried products still contain significant amounts of oil. Experimental studies were performed in order to show by which mechanisms, where and when the oil absorption takes place during frying process. At first, the effect of pore development on the oil uptake was studied. The physical properties of adhered oil at the surface of product on this uptake were then studied. Finally, the effective thermal conductivity of crust and core regions and their effect on heat transfer were investigated. Potatoes were cut into rectangular shapes and fried at different oil temperatures (140, 155, 170, and 185°C). An improved Lees apparatus was successfully used to determine the effective thermal conductivity of fried samples. Results showed that the oil uptake increases as the oil bath temperature decreased from 185 to 140°C. During the frying period, the porosity increases due to forceful water evaporation and pore formation. However, during the cooling period, it starts to decrease as a result of the absorbed oil implanted in the pore spaces and collapse phenomenon. During the cooling period, when the surface oil temperature tends to decrease, the adhered oil interfacial tension and viscosity increase, resulting in more oil absorption. The different regions of product (core and crust) showed different thermal conductivity behaviours. The physico-chemical changes of product which occur during frying influence the thermal conductivity at these regions. In the core region, the starch gelatinization, taking place during the first minutes of frying (3 min), causes an increase in core thermal conductivity; while the moisture loss which starts after 3 min of frying decreases thermal conductivity. In the crust region, the thermal conductivity decreases with frying time due to moisture loss and formation of a porous structure.
Cette recherche a été menée pour mieux comprendre l'imprégnation en huile pendant la friture profonde. La teneur en matière grasse élevée est une des caractéristiques critiques des produits frits. Malgré des efforts des scientifiques, les produits frits contiennent encore une quantité considérable de matière grasse. De nombreuses études expérimentales ont été réalisées afin de mettre en évidence par quels mécanismes, où et quand l'imprégnation en huile se passe lors du procédé de friture. Dans un premier temps, l'effet du développement des pores sur la prise d'huile a été étudié. L'influence des propriétés physiques de l'huile adhérée en surface du produit sur cette prise a été ensuite examinée. À la fin, les conductivités thermiques effectives des différentes régions du produit (la croûte et le coeur) et leurs effets sur le transfert de chaleur ont été examinés. Les pommes de terre ont été découpées en forme rectangulaire et frites à différentes températures (140, 155, 170 et 185°C). Un appareil de Lees modifié a été utilisé avec succès pour déterminer la conductivité thermique des échantillons frits. Les résultats ont montré que la teneur en huile augmente en diminuant la température de 185 à 140°C. La porosité augmente pendant la friture à cause de l'évaporation forte de l'eau génératrice des pores. Cependant, elle commence à diminuer au cours de la période de refroidissement en raison du remplissage des pores par l'huile et du phénomène de l'effondrement. Au cours de la période de refroidissement, lorsque la température d'huile en surface a tendance à diminuer, la tension interfaciale et la viscosité d'huile augmentent entraînant une teneur en huile plus élevée. Les différentes régions du produit (le coeur et la croûte) ont montré différents comportements au niveau de la conductivité thermique. Les modifications physico-chimiques du produit qui ont lieu au cours de la friture influent la conductivité thermique de ces régions. Au niveau du coeur, la gélatinisation d'amidon qui a lieu pendant les premières minutes de la friture (3 min), entraîne une augmentation de la conductivité thermique, tandis que la perte en eau qui commence après cette période diminue la conductivité thermique. Au niveau de la croûte, la conductivité thermique diminue avec le temps de la friture en raison de la perte en eau et la formation d'une structure poreuse.
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