Efectul conținutului de grăsime și al tipului de aliment asupra transferului termic în timpul încălzirii cu microunde

Rezumat

Microundele incalzesc alimentele rapid si acestea sunt preparate intr-un timp scurt. Oricum din cauza procesului neuniform de incalzire ce se produce in timpul prepararii mancarii cu microunde, exista o serioasa ingrijorare asupra eliminarii complete a agentilor patogenilor din alimente.

Aici are loc o crestere a interesului de a intelege exact comportamentul diferitelor materii alimentare in camp de microunde si a inactivarii microbiene in camp de microunde.

Cercetarile recente au aratat ca grasimea existenta in alimentele ce contin fibre musculare joaca un rol important in inactivarea microbiana prin cresterea nivelului de inactivare odata cu o cestere in continutul de grasime. A fost deasemene demonstrat ca alimentele ce contin fibre musculare cresc diferit fata de produsele alimentare vegetale.

Preparand alimentele la cuptorul cu microunde, fie ca acoperim sau nu vasul cu produsele alimentare,se modifica profilul evolutiei temperaturii. Cercetarile curente incearca sa foloseasca tehnici de modelare pentru a analiza impactul acestor factori in incalzirea cu microunde.

Modelarea matematica este mai rapida, mai usoara si economic mai buna decat actualul experiment in determinarea comportamentului incalzirii mancarii gatite la microunde. Totusi modelarea nu poate inlocui in intregime actualul experiment, poate fi folosit ca mijloc pentru a intelege efectul diferitilor factori care influenteaza procesarea alimentelor la cuptorul cu microunde.

Un factor care este foarte important in timpul procesarii cu microunde il reprezinta proprietetile dielectrice a meteriei alimentare. Interactiunea microundelor cu alimentul este in mare parte bazata pe proprietatile dielectrice, care se pot schimba cu temperatura. Prin urmare determinarea proprietatilor dielectrice ale alimentelor, cu referire la temperatura, devine critica.

Proiectul de cercetare curent are doua parti. Una pentru a determina proprietatile dielectrice ale alimentelor care au fost testate si alta de a folosi tehnicile de modelare matematica pentru a analiza efectul continutului de grasime, tipul de aliment si efectul prepararii alimentelor prin acoperirea vasului folosind un capac si a vasului neacoperit. Proprietatile dielectrice ale carnii tocate la nivele de 4%, 9%, 20% grasime si brocolii inghetat au fost determinate folosind un sistem coaxial semirigid, alcatuit din conductori de cupru, deschis la ambele capete, cu diametrul de 3.6 mm, conectat la un analizor de retea. Proprietatile au fost determinate la diferite temperaturi. Alimentele au fost cantarite de trei ori. Rezultatele au aratat ca constanta dielectrica si factorul dielectric la carnea tocata cu continut de grasime scazuta a fost mai mare, decat la carnea tocata cu continut ridicat de grasime.

Au fost folosite in acest studiu cuptoare cu microunde la 1200 W pentru a incalzi alimentele. Alimentele au fost asezate in bol termorezistent in cuptorul cu microunde si mentinute timp de 120 secunde. Au fost facutetrei masuratori de temperatura interna la fiecare 0.6 secunde. Au fost obtinute cinci rezulate. Metoda elementului finit a fost folosita ca tehnica de model si au fost precizate temperaturile. Valorile temperaturilor precizate si a celor determinate experimental au fost comparate. Rezultatele au aratat ca modelul folosit in acest studiu a fost mai convenabil pentru procesul modelarii alimentelor neacoperite decat cele cu capac.

Rezultatele modelarii au relatat ca continutul ridicat de grasime din carnea tocata atinge temperaturi mai inalte decat carnea tocata cu un continut scazut de grasime. In produsele din carne continut de grasime ridicat, grasimea continuta contribuie de asemenea la cresterea temperaturii pe parcursul incalzirii cu microunde. In produsele vegetale si a celor din carne cu continut de grasime scazut, umiditatea continuta este in mare parte responsabila pentru incalzirea cu microude.

Este nevoie de un studiu mai aprofundat asupra nivelului critic al valorii continutului de grasime peste care aceasta valoare influenteaza pozitiv cresterea temperaturii.

Introducere

Prepararea alimentelor cu microunde este foarte comun si este considerabil adoptat in dezvoltarea tarilor. S-a aratat printr-un sondaj efectuat consumatorilor ca termenul de ‘microunde’ inseamna in general cuptor cu microunde, care este folosit in multe gospodarii pentru incalzirea alimentelor. Cuptorul cu microunde a avut un succes uimitor, acum aproape 95% din locuintele din America au cel putin un cuptor cu microunde. Cuptoarele cu microunde sunt folosite in general ca metoda convenabila mai degraba pentru reincalzire decat pentru a gati.

In incalzirea cu microunde, caldura este produsa exact de frecarile dintre moleculele dipol (exemplu:apa). Din moment ce apa este usor de stimulat si majoritatea produselor alimentare contin 40%-80% apa, incalzirea cu microunde este cea mai potrivita pentru gatit. Sarea, proteinele si grasimea deasemenea actioneaza ca un component dipolar si afecteaza calitatea caldurii. Astfel, microundele strabat alimentele usor si incalzesc alimentele din interior spre exterior.

Un inconvenient al incalzirii cu microunde este incapacitatea de a rumeni alimentul, gatitul neuniform si uscarea excesiva a produselor cum e painea. O alta problema majora in gatirea cu microunde sau reincalzirea este posibilitatea supravietuirii agentilor patogenilor. Anumite grupuri din populatie cum sunt femeile insarcinate, varstnicii si copiii sunt mult predispusi la infectii alimentare. Asa cum gatitul sau reincalzitul mancarii este unul din ultimii pasi in prepararea mancarii, ar trebui sa asigure siguranta alimentelor. Prin urmare, siguranta alimentului devine importanta si gatitul ar trebui sa asigure siguranta alimentelor.

Probabilitatea ca agentii patogeni sa supravietuiasca in gatirea alimentelor cu microunde este mai mare decat prin gatirea alimentelor conventional, consumatorii trec din ce in ce mai mult la gatitul cu microunde. Reducerea in timpul procesului, comparata cu metodele conventionale si calitatea ridicata a alimentului in ceea ce priveste esteticul, aroma si gustul, convenienta, usurinta de curatare, cost redus al electricitatii, o retinere mai mare a vitaminelor si schimbarile ce au loc in proprietatile mancarii, in timpul gatirii este o consecinta importanta asupra incalziri pentru a asigura siguranta alimentelor.

Modelele matematice, simuland procesul de incalzire cu microunde, joaca un rol important in design-ul si alegerea procesului de gatire. Tehnicile de modelare prevad o perspicacitate in procesul de gatire la microunde. Cei care se ocupa de dezvoltarea produsului vor putea sa testeze efectul schimbarilor in formularea alimentelor fara amanare sau fara pierderile care exista in timpul formarii produsului esantion. Astfel, modelele matematice sunt folositoare la perfectionarea procesului de gatire cu microunde.

Cercetarile curente implica folosirea tehnicilor de model matematic pentru a intelege gatitul cu microunde. In plus a fost facuta o incercare pentru a determina efectul grasimii, tipul de aliment si racirea in timpul gatirii la microunde.