Experimental study and modelling of cooking phenomena in multilayer food system

Food has been drawing more and more interest in the last years, one reason is the heightened sense of health and the beneficial role that food can pose for human health, but also the knowledge that some handling methods can cause the production of harmful compounds to the detriment of said health. Another reason is related to energy consumption and cooking processes optimization, both in domestic settings and in industrial ones; for example, in the industrial case, the individuation of the optimal conditions to cook foodstuff can be the way of reducing energy consumption while still making sure to reach the proper selling standards. The purpose of this thesis work is the individuation of a model of the cooking of a heterogeneous food, implemented and thought out in order to have it as generalizable as possible. Furthermore the thermal model has then been correlated to colourimetry readings so that, for this case in particular (general applicability is lost), by monitoring the superficial colour, internal temperatures could be estimated.

La materia alimentare è sempre di più soggetta a indagini e studi; un motivo può essere l’aumento dell’attenzione alla salute e delle evidenze del ruolo benefico che può avere il cibo per la salute umana, ma anche il fatto che alcuni metodi di gestione (cottura, conservazione, etc.) possono causare la produzione di componenti nocivi per la salute. Un’altra motivazione è legata al consumo energetico e all’ottimizzazione dei processi di cottura, sia per casi domestici sia per casi industriali; ad esempio, nel caso industriale, l’individuazione delle condizioni ottimali di cottura degli alimenti può essere l’approccio adatto a ridurre i consumi energetici ma avere comunque la certezza del raggiungimento degli standard di vendita. L’obbiettivo di questa tesi è l’individuazione di un modello di cottura di alimenti eterogenei, implementato e pensato in modo che sia il più generalizzabile possibile. Inoltre, al modello dello sviluppo termico, sono stati correlati dati di analisi colorimetrica in modo che, per questo caso in particolare (viene persa l’applicabilità generale), attraverso il monitoraggio del colore superficiale, possano essere stimate le temperature interne.