Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Wydział Nauk o Żywności, Katedra Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji, Nowoursynowska 159C, 02-776 Warszawa.

Prezentacja na temat: "Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Wydział Nauk o Żywności, Katedra Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji, Nowoursynowska 159C, 02-776 Warszawa."— Zapis prezentacji:

1 Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Wydział Nauk o Żywności, Katedra Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji, Nowoursynowska 159C, Warszawa WPŁYW ODWADNIANIA OSMOTYCZNEGO NA BARWĘ LIOFILIZOWANYCH TRUSKAWEK dr inż. Agnieszka Ciurzyńska prof. dr hab. Andrzej Lenart

2 WSTĘP W technologii żywności obserwowany jest stały wzrost zainteresowania żywnością przetworzoną. Z tego powodu prowadzone są badania, które mają doprowadzić do opracowania nowych technologii, pozwalających na otrzymanie produktów zachowujących w jak największym stopniu cenne właściwości surowca.

3 Truskawki należą do najpopularniejszych owoców na całym świecie, a w Polsce stanowią ważny surowiec sezonowy. Ponieważ owoce świeże występują w Polsce na przełomie maja i czerwca, bardzo ważne jest opracowanie właściwej technologii ich utrwalania. Alternatywną metodą dla utrwalania poprzez zamrożenie jest obniżanie zawartości wody.

4 Najczęściej stosowanym sposobem usuwania wody jest suszenie
Najczęściej stosowanym sposobem usuwania wody jest suszenie. Wysokie temperatury w tradycyjnych metodach suszenia powodują obniżenie jakości, polegające na dużych zmianach w strukturze, oraz składzie chemicznym. Najkorzystniejszym rozwiązaniem okazało się suszenie sublimacyjne (liofilizacja).

5 Proces odbywa się w niskich temperaturach - jakość suszonej żywności jest wyższa w stosunku do produktów odwodnionych innymi metodami. Odparowywanie wody z kryształków lodu - liofilizaty zachowują porowatą strukturę, która zapewnia efektywne chłonięcie pary wodnej i wody. Połączenie liofilizacji i odwadniania osmotycznego zapewnia osiągnięcie korzystnych cech utrwalanej żywności m.in. barwy, która jest ważną cechą jakościową żywności i często warunkuje zaakceptowanie produktu przez konsumenta.

6 CEL I ZAKRES Celem pracy było zbadanie wpływu odwadniania osmotycznego na barwę liofilizowanych truskawek. Podjęto próbę określenia warunków obróbki wstępnej, poprzedzającej suszenie sublimacyjne truskawek, umożliwiających oddziaływanie na zmianę barwy suszonych sublimacyjnie owoców Zamrożone truskawki odwadniano do tej samej zawartości wody, a następnie zamrażano i liofilizowano. Zakres pracy obejmował zmianę substancji osmotycznej.  

7 METODYKA PRACY Materiały: Surowiec – zamrożone truskawki odmiany Senga Sengana - bez szypułek, o średnicy mm. Surowiec przechowywano w stanie zamrożenia w temperaturze -18C Substancje osmotyczne - sacharoza, glukoza, syrop skrobiowy (DE 30–35)

8 METODYKA PRACY Odwadnianie osmotyczne
odwadnianiu poddawano owoce zamrożone. Po odwadnianiu truskawki były zamrażane i suszone sublimacyjnie w temperaturze półek grzejnych 30 ºC. Odwadnianie prowadzono w roztworach o aktywności wody aw=0,9 : -sacharozy - 61,5% -glukozy - 49,2% -syropu skrobiowego - 67,5%. Stosunek masowy surowca do roztworu wynosi 1:4. Parametry procesu odwadniania osmotycznego: -temperatura - T=30ºC -czas - t=3h -ciśnienie atmosferyczne W czasie odwadniania truskawek temperatura w centrum owocu zmieniała się z -10°C do 26,5°C.

9 METODYKA PRACY Zamrażanie odwadnianych próbek
odwodnione osmotycznie truskawki przetrzymywano w zamrażarce w temperaturze (-70ºC) przez 2 godziny Liofilizacja suszono truskawki nieodwadniane osmotycznie w celu ustalenia optymalnych parametrów procesu. Otrzymane susze poddano analizie i na podstawie uzyskanych wyników zdecydowano o wyborze optymalnej temperatury liofilizacji 30°C.

10 METODYKA PRACY Stałe parametry procesu liofilizacji:
-ciśnienie - P=63Pa, -ciśnienie bezpieczeństwa - Pb=103Pa -czas - t=24h -temperatura półek grzejnych liofilizatora 30ºC Kontrola temperatury owoców w czasie suszenia odbywała się przy użyciu termopary. W czasie liofilizacji truskawek odwadnianych osmotycznie temperatura wewnątrz owocu zmieniała się z -30 do 25ºC.

11 METODYKA PRACY Barwę liofilizowanych truskawek oznaczano za pomocą aparatu Chroma – Meter CR-300 firmy Minolta (Austria) w układzie Lab, przy oświetleniu rozproszonym pod kątem 0°, średnicy przesłony 8mm i źródle światła typu C. Pomiar barwy powierzchni i owoców rozdrobnionych o wielkości cząstek <1mm wykonano na podstawie zmian współczynnika barwy (L*), (a*), (b*) oraz wskaźników: współczynnika wysycenia (SI)= kąta tonu (H)=

12 WYNIKI Rys. 1. Wpływ odwadniania osmotycznego, rodzaju substancji osmotycznej i sposobu suszenia truskawek na współczynnik jasności (L*) truskawek odwadnianych osmotycznie (powierzchnia). Metoda suszenia: 0 - konwekcyjne, I - sublimacyjne. Rodzaj substancji osmotycznej: A - sacharoza, B - glukoza, C - syrop skrobiowy

13 WYNIKI Rys. 2. Wpływ odwadniania osmotycznego, rodzaju substancji osmotycznej i sposobu suszenia truskawek na współczynnik barwy czerwonej (a*) truskawek odwadnianych osmotycznie (powierzchnia). Metoda suszenia: 0 - konwekcyjne, I - sublimacyjne. Rodzaj substancji osmotycznej: A - sacharoza, B - glukoza, C - syrop skrobiowy

14 WYNIKI Rys. 3. Wpływ odwadniania osmotycznego, rodzaju substancji osmotycznej i sposobu suszenia truskawek na współczynnik barwy żółtej (b*) truskawek odwadnianych osmotycznie (powierzchnia). Metoda suszenia: 0 - konwekcyjne, I - sublimacyjne. Rodzaj substancji osmotycznej: A - sacharoza, B - glukoza, C - syrop skrobiowy

15 WYNIKI Rys. 4. Wpływ odwadniania osmotycznego i rodzaju substancji osmotycznej na współczynnik jasności (L*) truskawek odwadnianych osmotycznie (rozdrobnione). Metoda suszenia: I - sublimacyjne. Rodzaj substancji osmotycznej: A - sacharoza, B - glukoza, C - syrop skrobiowy

16 WYNIKI Rys. 5. Wpływ odwadniania osmotycznego i rodzaju substancji osmotycznej na współczynnik barwy czerwonej (a*) truskawek odwadnianych osmotycznie (rozdrobnione). Metoda suszenia: I - sublimacyjne. Rodzaj substancji osmotycznej: A - sacharoza, B - glukoza, C - syrop skrobiowy

17 WYNIKI Rys. 5. Wpływ odwadniania osmotycznego i rodzaju substancji osmotycznej na współczynnik barwy żółtej (b*) truskawek odwadnianych osmotycznie (rozdrobnione). Metoda suszenia: I - sublimacyjne. Rodzaj substancji osmotycznej: A - sacharoza, B - glukoza, C - syrop skrobiowy

18 WYNIKI Rys. 7. Wpływ odwadniania osmotycznego, rodzaju substancji osmotycznej i sposobu suszenia na wskaźniki zmiany barwy truskawek (powierzchnia). Metoda suszenia: 0 - konwekcyjne, I - sublimacyjne. Rodzaj substancji osmotycznej: A - sacharoza, B - glukoza, C - syrop skrobiowy

19 WYNIKI Rys. 8. Wpływ odwadniania osmotycznego i rodzaju substancji osmotycznej na wskaźniki zmiany barwy truskawek (rozdrobnione). Metoda suszenia: I - sublimacyjne. Rodzaj substancji osmotycznej: A - sacharoza, B - glukoza, C - syrop skrobiowy

20 WNIOSKI Suszenie sublimacyjne spowodowało rozjaśnienie powierzchni całych oraz rozdrobnionych truskawek w stosunku do owoców rozmrożonych. Liofilizacja wpłynęła na obniżenie współczynnika barwy czerwonej powierzchni truskawek w stosunku do owoców rozmrożonych. Natomiast po rozdrobnieniu liofilizowanych truskawek nastąpiło wyrównanie barwy, która najlepiej została zachowana wewnątrz owocu i współczynnik barwy czerwonej uległ zwiększeniu w stosunku do owoców rozmrożonych. Odwadnianie osmotyczne poprzedzające suszenie sublimacyjne wpłynęło na wzrost współczynnika jasności powierzchni liofilizowanych truskawek w stosunku do nieodwadnianych osmotycznie suszy. Najwyższą wartość tego wskaźnika uzyskały owoce poddane obróbce wstępnej w roztworze glukozy, a najniższą w roztworze sacharozy. Podobne zależności uzyskano dla rozdrobnionych liofilizatów.

21 WNIOSKI Obróbka osmotyczna wpłynęła na obniżenie współczynnika barwy czerwonej liofilizowanych truskawek w stosunku do owoców rozmrożonych i nieodwadnianych osmotycznie suszy. Najniższą wartość tego wskaźnika zanotowano dla truskawek odwadnianych w roztworze glukozy. Zastosowanie odwadniania osmotycznego w roztworze sacharozy w największym stopniu ochroniło barwę czerwoną liofilizowanych truskawek. Podobny wpływ rodzaju substancji osmotycznej uzyskano dla rozdrobnionych suszy sublimacyjnych. Tylko odwadnianie osmotyczne w roztworze syropu skrobiowego wpłynęło na wzrost współczynnika barwy żółtej w stosunku do truskawek liofilizowanych nieodwadnianych osmotycznie. Wykazano istotne statystycznie różnice pomiędzy truskawkami odwadnianymi w roztworze sacharozy i syropu skrobiowego oraz glukozy i syropu skrobiowego.

22 WNIOSKI Suszenie konwekcyjne w mniejszym stopniu rozjaśniło powierzchnię całych suszy niż liofilizacja, ale w stosunku do truskawek rozmrożonych różnice były istotne statystycznie. Susze te uzyskały istotnie statystycznie niższy współczynnik barwy czerwonej i barwy żółtej w stosunku do truskawek rozmrożonych. Odwadnianie osmotyczne poprzedzające suszenie konwekcyjne spowodowało wzrost współczynnika jasności powierzchni całych suszonych truskawek w porównaniu do suszy konwekcyjnych nieodwadnianych osmotycznie. Zastosowanie roztworu sacharozy obniżyło wartość współczynnika barwy czerwonej w stosunku do owoców nieodwadnianych osmotycznie nie powodując zmiany współczynnika barwy żółtej.

23 WNIOSKI Suszenie sublimacyjne truskawek nieodwadnianych osmotycznie istotnie zwiększa wskaźnik nasycenia barwy (SI) powierzchni w stosunku do owoców rozmrożonych. Liofilizaty odwadniane w roztworze sacharozy i syropu skrobiowego uzyskały obniżenie wysycenia barwy (SI) w stosunku do liofilizatów nieodwadnianych osmotycznie. Rodzaj substancji osmotycznej wpływa na zmianę tego wskaźnika. Tylko pomiędzy truskawkami odwadnianymi w roztworze syropu skrobiowego i sacharozy nie stwierdzono istotnych statystycznie różnic. Obróbka wstępna w roztworze sacharozy poprzedzająca suszenie konwekcyjne obniżyła wskaźnik nasycenia barwy (SI) dla powierzchni truskawek w stosunku do suszy konwekcyjnych nieodwadnianych osmotycznie.

24 WNIOSKI Liofilizacja spowodowała wzrost kąta ton H w stosunku do owoców rozmrożonych. Natomiast odwadnianie osmotyczne zależnie od rodzaju substancji osmotycznej wpłynęło na obniżenie wartości tego wskaźnika. Suszenie konwekcyjne spowodowało nieistotny statystycznie wzrost tego wskaźnika w stosunku do owoców rozmrożonych. Odwadnianie osmotyczne w roztworze sacharozy przed suszeniem konwekcyjnym zwiększyło wskaźnik kąta ton H powierzchni owoców w porównaniu z nieodwadnianymi osmotycznie suszonymi konwekcyjnie truskawkami.

25 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ Rodzaj substancji osmotycznej: IIA - sacharoza,
IIB - glukoza, IIC - syrop skrobiowy, II- susz sublimacyjny, nieodwadniany osmotycznie