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Evaluation of different techniques for microstructural characterization of deep-fat fried foods

This study investigated the use of different techniques in evaluating the microstructural characteristics of deep-fat fried chicken nuggets, and considered the effect of frying conditions and batter formulation. / Mercury intrusion porosimetry was used to obtain porosity, pore size distribution and pore shape for freeze dried deep-fat fried chicken nuggets batter coating. Porosity was found to range between 40 - 69%. Frying time and temperature significantly (P < 0.05) influenced porosity. Porosity showed a high positive and negative correlation with moisture and fat contents, and the correlation coefficients was between 0.88 – 0.96 and 0.78 - 0.8, respectively. Hysteresis phenomenon showed that pore shapes other than cylindrical structure were present within the samples. / Porosity of preformed and lab formulated deep-fat fried chicken nuggets batter coatings were investigated using helium pycnometry. There was significant (P <0.05) effect of frying temperature and batter formulation on porosity. Porosity at 170°C was significantly different from those at 180 and 190°C, while porosity of batter with 100% wheat flour was significantly lower than the other formulated batters. However, porosity increased with frying time and temperature, and it ranged from 2.15 – 47.9% and 9.96 – 54.8% for the preformed and the formulated batter, respectively. / Images (3-D) of deep-fat fried chicken nuggets batter coating and core were obtained by X-ray micro computed tomography (CT). Porosity for the batter coating and the chicken core varied from 7 – 14.1% and 4.4 – 7.7%, respectively. Frying time significantly (P < 0.05) influenced porosity, fragmentation index (degree of interconnectivity) and pore count. Porosity and pore count increased with frying time while pore interconnectivity decreased. Pore size distribution showed that micropores (< 100 µm) increased in volume and number with frying time. / X-ray microCT was also used to investigate the effect of batter formulation on pore characteristics. There was significant (P < 0.05) effect of batter formulation on porosity, fragmentation index and pore count. Pore shape of all the formulations remained relatively the same with structure model index from 2 – 3, indicating cylindrical shape. Porosity ranged between 18.2 – 32.1%. The addition of carboxymethyl cellulose (CMC) caused about 25% decrease in porosity, though not significantly. The addition of rice flour into the batter formulation resulted in significant increase in porosity when compared to batter with 100% wheat flour without CMC inclusion. The addition of CMC resulted in decreased interconnectivity between the pores while rice flour addition caused increase pore connectivity. Some correlations were shown between the physico-chemical properties of the batter system and porosity. / Fluorescence and reflective images of the deep fat-fried chicken nuggets batter coating were obtained in 2-D using confocal laser scanning microscopy (CLSM). There was a decrease in fat intensity from the surface towards the core of the sample. Porosity and fat distribution were significantly influenced by frying temperature and time. Porosity ranged between 5– 33%, while pore size varied from 1.20 – 523 µm. There was formation of smaller (pores ≤ 42 µm) and bigger (pores ≥ 270 µm) pores, while medium size (191 – 270 µm) pores diminished with frying time. There was a strong correlation (r = 0.79) between fat distribution obtained from CLSM imaging and fat content obtained by the conventional method at 180 and 190°C, indicating a reasonable capacity to predict one from the other. / All the techniques used effectively evaluated the microstructural properties of fried foods studied within their limit of measurement. None could provide full microstructural properties of the fried foods. It is suggested that various techniques be combined in order to obtain a complete data of the pore characteristics of fried foods. / Cette étude a testé l'utilisation de différentes techniques dans l'évaluation des caractéristiques microstructurales de friture profonde de pépites de poulet panées tout en considérant l'effet des conditions de friture et la formulation de la pâte. / Un porosimètre d'intrusion de mercure a été utilisé pour mesurer la porosité, la distribution de la taille des pores et la forme des pores dans des pépites de poulet panées lyophilisées. La porosité a varié de 40 à 69 %. Le temps et la température de la friture ont affecté significativement (P < 0.05) la porosité. La porosité a montré une haute corrélation positive et négative avec le contenu en humidité et en graisse. Les coefficients de corrélation étaient entre 0.88 – 0.96 et 0.78 – 0.8, respectivement. Le phénomène d'hystérèse a montré que les pores n'ont pas tous une structure cylindrique. / La porosité de pépites de poulet panées frites préformées et formulées au laboratoire a été mesurée en utilisant un pycnométreen hélium. L'effet de la température de friture et la composition de la pate sur la porosité était significatif (P<0.05). La porosité à une température de friture de 170 °C a été significativement différente de celles à des températures de 180 et 190°C, alors que la porosité de la pâte avec 100 % de farine de blé a été significativement inférieure aux autres pâtes formulées. La porosité a augmenté avec le temps et la température de friture. Elle varie de 2.2 à 48 % et de 10 à 55 % pour la pâte préformée et la pâte formulée, respectivement. fr / Des images en 3D du revêtement et du noyau des pépites de poulet panées frites ont été obtenues par X-ray micro computed tomography (CT). La porosité du revêtement et du noyau des pépites a varié de 7 à 14.1 % et de 4.5 à 7.7 %, respectivement. Le temps de friture a influencé significativement (P<0.05) la porosité, le degré de l'interconnectivité et la dimension des pores. La porosité et la dimension des pores a augmenté avec le temps de friture alors que l'interconnectivité des pores a diminué. fr / Des Rayons MicroCT X ont été utilisés pour tester l'effet de la formulation de la pâte sur les caractéristiques des pores. La formulation de la pâte a influencé significativement (P < 0.05) la porosité, l'index de fragmentation et le nombre des pores. La forme des pores de toutes les formulations est restée la même avec unestructure modèle index forme cylindrique. La porosité a varié entre 18.2 et 32.1 %. L'ajout de carboxymethyl cellulose (CMC) a causé une diminution de porosité d'environ 25 %. L'ajout de la farine du riz dans la formulation de la pâte a augmenté significativement la porosité comparée à la pâte formée de 100 % de la farine de blé sans CMC. Des corrélations ont été observées entre les propriétés physico-chimiques de la pâte et la porosité. / Les images fluorescentes et réflectives de la friture profonde des revêtements de pépites de poulet ont été obtenues en 2 dimensions à l'aide de la microscopie confocale laser à balayage (MCLB). Une diminution de l'intensité de la graisse de la surface vers le noyau de l'échantillon a été observée. La porosité et la distribution de la graisse ont été influencées significativement par le temps et la température de la friture. La porosité était entre 5 et 33 %, tandis que la taille des pores était entre 1.2 et 523 µm. Une forte corrélation (r = 0.8) a été observée entre la distribution de la matière grasse obtenue à partir de l'imagerie MCLB et le contenu en matière grasse obtenu par la méthode conventionnelle à 180 et 190°C, indiquant une capacité raisonnable pour prédire l'une de l'autre. / Toutes les techniques utilisées ont évalué efficacement les propriétés microstructureles des aliments frits étudiés au sein de leur limite de mesure. Il est donc suggéré que plusieurs techniques soient combinées afin d'obtenir des données complètes des caractéristiques des pores des aliments frits.

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.92311
Date January 2010
CreatorsAdedeji, Akinbode
ContributorsMichael O Ngadi (Supervisor)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageDoctor of Philosophy (Department of Bioresource Engineering)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically-submitted theses.

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