Impact of deep-fat frying on various nutritional markers of plantain (Musa AAB "barraganete"): characterization and modelling
Impact de l'opération de friture du plantain (Musa AAB "barraganete") sur différents marqueurs nutritionnels : caractérisation et modélisation
Résumé
The complex interactions of heat and mass transfer mechanisms and reactions during deep-fat frying were studied with respect to the time that food remains immersed in the frying oil. In this study, research was focussed on understanding the influence of different mechanisms on the losses of micronutrients during deep-fat frying of plantain (Musa AAB “Barraganete”). The manufacture of products similar to French fries (tajadas, thick product) and chips (or crisps: tostones, thin product) from plantain was used to study the losses of water soluble (potassium, L-ascorbic acid) and lipid soluble (trans and cis carotenoids) molecules of nutritional interest and the generation of neo-formed thermo-degradation products in foods traditionally eaten in Latin America. The development and implementation of analytical techniques adapted for a real starchy fried product (gelatinized and fatty) allowed changes in water soluble and lipid soluble compounds to be followed. In situ measurements of the water content and internal temperature profile of tajadas and tostones during deep-fat frying under different conditions were then made. In general, potassium was retained during the production of both products, while in certain cases there were significant losses of L-ascorbic acid and α and β carotenoids. These results allowed first order degradation coefficients (Ea and k₀) to be calculated for L-ascorbic acid and α and β carotenoids in products of similar water content fried for different times at different temperatures. An original numerical model to predict changes in micronutrient contents of plantain during the frying process was then developed by integrating product thermo-hydric history and the kinetics of micronutrient changes. The model leads to a greater understanding of the mechanisms of micronutrient loss during the deep-fat frying of plantain. In conclusion, micronutrient losses are directly influenced by the thermo-hydric profiles of the crust and the central region of the fried product, driven principally by dynamic heat transfer during the manufacture of both tajadas and tostones.
Cette thèse avait pour objectif d'évaluer l'impact de la friture profonde sur la teneur en micronutriments du plantain (Musa AAB « barraganete ») et de mieux comprendre les mécanismes impliqués. Les interactions complexes des mécanismes de transfert de matière et de chaleur ainsi que les réactions impliquant les micronutriments ont été étudiées en fonction de la température et du temps d'immersion dans le bain d'huile. Les deux produits étudiés sont élaborés à base de plantain et traditionnellement consommés en Amérique Latine : des produits type frite (tajadas, corps épais) et des produits type chips (tostones, corps mince). Des marqueurs nutritionnels hydrosolubles (acide L-ascorbique, potassium) ou liposolubles (α-carotène, β-carotène) ont été suivis au cours de la friture. Des techniques analytiques ont été développées pour la matrice amylacée et gélatinisée (riche en huile). Les mesures en ligne de la teneur en eau et du champ de température ont permis de caractériser les comportements des produits au cours de la friture. Généralement, lors de la friture, le potassium est retenu tandis que l'acide L-ascorbique et les caroténoïdes diminuent, dans certains cas, de manière significative. Les paramètres cinétiques (Ea et k₀) de dégradation de l'acide L-ascorbique et des caroténoïdes ont été déterminés en supposant une loi de dégradation d'ordre 1. L'ensemble de l'information constituée par l'historique thermo-hydrique des produits et l'évolution des micronutriments du plantain a permis de concevoir un outil original de simulation qui aide à la compréhension des mécanismes responsables des pertes lors de la friture. Le devenir des micronutriments apparaît donc comme une conséquence des histoires thermo-hydriques respectives de la croûte et du cœur du plantain pilotées essentiellement par la dynamique de transfert d'énergie au cours de l'élaboration des tajadas et des tostones. Des recommandations ont pu être formulées pour limiter les pertes en micronutriments lors de l'opération de friture.
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