مدلسازی سطح پاسخ انتقال جرم و بازجذب مجدد آب ورقه های نازک سیب درختی طی خشک کردن اسمزی

نویسندگان
عبدالواحد خان احمد زاده 1
میلاد مرادی 2
1 گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، واحد سنندج، دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج، ایران.
2 دانش آموخته گروه علوم و صنایع غذایی، واحد سنندج، دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج، ایران.
10.52547/fsct.18.117.65
چکیده
در این تحقیق فرآیند مدل‌سازی سطح پاسخ با استفاده از داده‌های تجربی میزان وزن نمونه‌ها، میزان رطوبت و بریکس محصول تولیدی پس از فرآیند اسمز در غلظت‌های مختلف محلول ساکاروز (W/W%60-0)، دماها (55-45 درجه سانتی‌گراد) و زمان‌های مختلف (180-60 دقیقه) فرآیند اسمز با روش سطح پاسخ انجام شد. نتایج نشان داد که غلظت محلول اسمزی، دما و زمان فرآیند اسمز تأثیر معنی‌داری بر میزان رطوبت، بریکس، وزن نمونه‌ها طی فرآیند اسمز و فاکتورهای حسی محصول نهایی داشت. بالاترین مقدار بریکس (69/39%) در نمونه‌های خشک‌شده در محلول اسمزی با غلظت 60% به مدت 180 دقیقه مشاهده شد درحالی‌که پایین­ترین مقدار بریکس مربوط به زمان فرآیند اسمزی 60 دقیقه و دمای محلول 45 درجه سانتی­گراد بود که نشان دهنده تأثیر معنی دار زمان و دمای فرآیند اسمز و غلظت محلول اسمزی بر تغییرات بریکس نمونه‌ها می‌باشد. نتایج ارزیابی حسی نشان داد که، بالاترین مقدار امتیاز بافت (85/8) و مطلوبیت رنگ (46/8) مربوط به نمونه‌های تولیدی در محدوده زمان فرآیند اسمزی 160-85 دقیقه و دمای محلول اسمزی 5/52-45 درجه سانتی‌گراد بود و با افزایش زمان و دمای فرآیند اسمز از میزان امتیاز بافتی و مطلوبیت رنگ نمونه‌ها کاسته شد. هرچه غلظت محلول اسمزی بالاتر و زمان و دمای فرآیند اسمز کمتر باشد مطلوبیت رنگ و بافتی نمونه‌ها افزایش می‌یابد. خشک کردن اسمزی باعث بهبود پارامترهای کیفی (رنگ، مزه و بافت) محصول نهایی در مقایسه با نمونه‌های شاهد شد. افزایش بریکس محصول حین خشک کردن اسمزی، بیانگر افزایش انتقال مولکول‌های شکر به داخل بافت نمونه‌ها می‌باشد به همین دلیل در ارزیابی حسی طعم و مزه میزان امتیاز حسی مزه با افزایش زمان و دمای فرآیند اسمز و غلظت محلول اسمزی افزایش یافت.
کلیدواژه‌ها
خشک کردن اسمزی
سیب درختی
بهینه‌سازی روش فرآیند
بریکس
درصد رطوبت

موضوعات

عنوان مقاله English

Response surface modeling of mass transfer and water rehydration phenomena of apple fruit slices during osmotic drying

نویسندگان English

Abdolvahed Khan Ahmadzadeh 1
milad moradi 2
1 Department of Biosystem Engineering, Islamic Azad University Sannadaj Branch, Kordestan, Iran.
2 MSc graduated student, Department of Food Science and Technology, Islamic Azad University Sannadaj Branch, Kordestan, Iran.
چکیده English

In this study response surface modeling was performed by using experimental datachr('39')s obtained from the amount of samples weigh, moisture content and the Brix of produced samples after different condition of osmotic dehydration process including: different concentration (0-60 %w/w) of sucrose solution with different temperature (45-55 0C) and different processing time (60-180 minutes). Results showed that osmotic solution concentration and temperature and duration of osmotic process had significant effect on the amount of moisture content, Brix, the weight of sample after osmotic process and sensory attributes of final product. The highest amount of Brix (39.69%) was observed in the dried samples in osmotic solution with 60% concentration for 180 minutes, while the lowest amount of brix was related to osmotic processing time of 60 minutes and solution temperature of 45 ° C, which shows the significant effect of osmotic solution concentration and osmotic processing temperature and time on the brix changes of samples. Results of the sensory evaluation showed that, the highest amount of texture (8.85) and color (8.46) desirability score were observed in the osmotic processing time and temperature range from 45-52.5 ° C for 160-85 minutes. The amount of texture and color desirability score of the samples decreased by increasing osmotic processing time and temperature. The higher osmotic solution concentration and the lower osmotic processing time and temperature lead to the better color and texture of the samples. Osmotic dehydration improved different quality attributes (color, taste and texture) of final product compared with blank samples. Increase of samples Brix during osmotic dehydration process, indicates an increase in the transfer of sugar molecules into the samples tissue. Therefore, in sensory evaluation, the amount of taste sensory score increased with increasing osmotic processing time and temperature and osmotic solution concentration.

کلیدواژه‌ها English

Osmotic dehydration
Apple fruit
Process optimization
Brix
Moisture content
[1] Azuara, E., Garcia, H.S., and Beristain, C.I. 1996. Effect of the centrifugal force on osmotic dehydration of potatoes and apples. Food Research International, 29 (2):195-199.
[2] Barat, J.M., Fito, P., and Chiralt, A. 2001. Modeling of simultaneous mass transfer and structural changes in fruit tissues. Journal of Food Engineering, 49: 77-85.
[3] Delvalle, J. M., Aranguiz, V., and Leon, H. 1999. Effects of blanching and calcium infiltration on PPO activity, texture, microstructure and kinetics of osmotic dehydration of apple tissue. Food Research International, 31 (8): 557-569.
[4] Ertekin, F.K., and Cakaloz, T. 1996. Osmotic dehydration of peas: influence of process variables on mass transfer. Journal of Food Processing and Preservation, 20: 87-104.
[5] Ertekin, F.K., and cakaloz, T. 1996. Osmotic dehydration of peas: II influence of osmotic on drying behavior and product quality. Journal of Food Processing and Preservation, 20: 105-119.
[6] Gomes, D., Barbosa, J.L., Colato, G. and Fernando, E. M. 2004. Osmotic dehydration of a cerola fruit (malpighia punici folial). Journal of Food Engineering, 25: 176-183.
[7] Kar, A., and Gupta, D.K. 1001. Osmotic dehydration characteristics of button mushroom. Journal of Food Science and Technology, 38(4): 352-357.
[8] Moreno-Castillo, E. J., González-García, R., Grajales-Lagunes, A., Ruiz-Cabrera, M. A., and Abud-Archila, M. 2005. Water diffusivity and color of cactus pear fruits (Opuntia ficus indica )subjected to osmotic dehydration. International Journal of Food Properties, 8: 323- 336.
[9] Mujaffar, S., and Sankat, C. K. 2006. The mathematical modeling of the osmotic dehydration of shark fillets at different brine temperatures. International Journal of Food Science and Technology, 41: 405- 416.
[10] Nassu R.T, Lima J.R, and Souza Filho M. de S.M. 2001. Consumer’s acceptance of fresh and combined methods processed melon, mango and cashew apple. Revista Brasileira de Anestesiologia, 23: 551-554.
[11] Saputra, D. 2001. Osmotic dehydration of pine apple. Drying Technology, 19 (2): 415-425.
[12] Oliveira, I. M., Fernandes, F. A. N., Rodrigues, S., Sousa, P. H. M., Maia, G. A., and Figueiredo, W. 2006. Modeling and optimization of osmotic dehydration of banana followed by air drying. Journal of Food Process Engineering, 29: 400- 413.
[13] Tavakoli Pour, H. 2000. Principle and methods of food drying. Tehran, Aeej, 30-40.
[14] Lazarides, H. N., Fito, P., Chiralt, A., Gekas, V., and Lenart, A. 1998. Advances in osmotic dehydration. In: Oliveira F.A.R. and Oliveira J.C. (eds.), Processing of foods: Quality optimization and process assesment. Boca Raton: CRC Press. pp. 175–200.
[15] Kalbasi, A., and Fatemian, H. 2001. Effect of osmotic dehydration properties on quality criteria of sliced golden delicious apple. Iranian Journal of Agircultural Sciences, 32 (4): 835-845 [in Persian].
[16] Chiralt, A., and Talens, P. 2005. Physical and chemical changes induced by osmotic dehydration in plant tissues. Journal of Food Engineering, 67: 167-177.
[17] Tregunno, N.B., and Goff, H.D.1996. Osmotic dehydro freezing of aplles : structural and textural effects. Food Research International, 29(5-6): 471-479.
[18] Mokhtarian, M., Heydari Majd, M., Koushki, F., Bakhshabadi, H., Daraei Garmakhany, A., and Rashidzadeh, S. 2014. Optimisation of pumpkin mass transfer kinetic during osmotic dehydration using artificial neural network and response surface methodology modelling. Quality Assurance and Safety of Crops and Foods, 6: 201-214.
[19] Mandala, I.G., Anagnostaras, E. F., Oikonomou, C. K. 2004. Influence of osmotic dehydration condition on apple air-drying kinetics and their quality characteristics. Journal of Food Engineering, 20 (6): 1227-1242.
[20] Souti, M., Sahari, M. A., and Emam-Djomeh, Z. 2003. An evaluation of the process affecting conditions of dehydration rate in peach slices. Iranian Journal of Agricultural Science, 34 (2): 283-291 [in Persian].
[21] Ponting, J. D. 1973. Osmotic dehydration of fruits- recent modifications and application. Process Biochemistry, 8: 18-20.
[22] Krokida, M. K., Kiranoudis, C. T., Maroulis, Z. B., and Marinos-kouris, D. 2000. Effect of pretreatment on color of dehydrated products. Drying Technology, 18(6): 1238-1250.