تأثیر پیش‌تیمارهای فراصوت و شرایط فرآیند بر سرعت انتقال جرم طی آبگیری اسمزی برش‌های پرتقال

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
2 دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
3 استادیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
چکیده
شدت و زمان استفاده از تیمار فراصوت قبل از فرآیند آبگیری اسمزی و استفاده از محلول‌های اسمزی با غلظت‌های مختلف می‌تواند منجر به شدت آبگیری متفاوت و جذب ساکارز در برش‌های پرتقال شود و همچنین می‌تواند پارامترهای کیفی مهمی را تحت تأثیر قرار دهد. در این پژوهش، اثر پیش‌تیمارهای فراصوت (سه سطح شدت فراصوت و در سه زمان مختلف) و غلظت محلول ساکارز (20، 30 و 40 درصد) بر درصد کاهش وزن، درصد جذب مواد جامد، مقدار رطوبت خارج شده و درصد آبگیری مجدد برش‌های پرتقال طی فرآیند آبگیری اسمزی مورد بررسی قرار گرفت. با افزایش غلظت محلول ساکارز از 20 به 40 درصد، درصد جذب مواد جامد برش‌های پرتقال آبگیری شده از 94/7 درصد به 29/16 درصد افزایش یافت (05/0>P)؛ اما با افزایش توان فراصوت از صفر به 150 وات مقدار این پارامتر کاهش یافت. با افزایش غلظت محلول ساکارز از 20 به 40 درصد، به دلیل افزایش فشار اسمزی محلول، مقدار کاهش وزن و درصد کاهش رطوبت برش‌های پرتقال به ترتیب از 17/5 درصد به 58/10 درصد و از 11/13 درصد به 14/27 درصد افزایش یافت. با افزایش زمان تیماردهی با فراصوت نیز مقدار رطوبت خارج شده از نمونه‌ها افزایش یافت (05/0>P). با افزایش توان فراصوت، مقدار آبگیری مجدد نمونه‌های خشک‌شده از 9/169 درصد به 2/186 درصد افزایش یافت اما زمان فراصوت تأثیر معکوس داشت و با افزایش زمان تیماردهی با فراصوت، آبگیری مجدد نمونه‌ها از 5/181 درصد به 9/168 درصد کاهش یافت. در مجموع، اعمال 5 دقیقه‌ فراصوت با توان 150 وات، به دلیل کاهش جذب مواد جامد و افزایش درصد آبگیری مجدد، قبل از فرآیند آبگیری اسمزی از برش‌های پرتقال توسط محلول حاوی 40 درصد ساکارز، توصیه می‌شود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Effect of ultrasonic pretreatments and process condition on mass transfer rate during osmotic dehydration of orange slices

نویسندگان English

Ahmadreza Eftekhari 1
Fakhreddin Salehi 2
Ashraf Gohari Ardabili 3
Narjes Aghajani 3
1 MSc Student, Department of Food Science and Technology, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
2 Associate Professor, Department of Food Science and Technology, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
3 Assistant Professor, Department of Food Science and Technology, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
چکیده English

The intensity and application time of ultrasound treatment before the osmotic dehydration process and the use of osmotic solutions of different concentrations can result in different dehydration intensities and sucrose gain in the orange slices and also can influence important qualitative parameters. In this research, the effect of ultrasound pretreatments (three levels of ultrasound intensity and at three different times) and the sucrose solution concentration (20, 30, and 40%) on the weight loss percentage, the solid gain percentage, the amount of removed moisture and the rehydration percentage of orange slices during osmotic dehydration process was investigated. By increasing the concentration of sucrose solution from 20 to 40%, the solid gain percentage of dehydrated orange slices increased from 7.94% to 16.29% (P<0.05); But with increase in the sonication power from zero to 150 W, the value of this parameter decreased. By increasing the sucrose solution concentration from 20 to 40%, due to the increase in the osmotic pressure of the solution, the amount of weight reduction and the moisture loss percentage of orange slices increased from 5.17% to 10.58% and from 13.11% to 27.14%, respectively. With increasing the ultrasound treatment time, the amount of removed moisture from the samples increased (P<0.05). With increasing ultrasound power, the rehydration of dried samples increased from 169.9% to 186.2%, but the ultrasound time had the opposite influence, and with increasing the ultrasound treatment time, the rehydration amount of samples decreased from 181.5% to 168.9%. In general, applying 5 min of ultrasound with a power of 150 W, due to the reduction of solid gain and increase in rehydration percentage, is recommended before the osmotic dehydration process of orange slices with a solution containing 40% sucrose.

کلیدواژه‌ها English

Orange slice
Rehydration
Solid gain
Sucrose
Weight reduction
[1] Salehi, F. 2021. Recent applications of heat pump dryer for drying of fruit crops: A review, International Journal of Fruit Science. 21, 546-555.
[2] Kaur, D., Singh, M., Zalpouri, R., Singh, I. Osmotic dehydration of fruits using unconventional natural sweeteners and non-thermal-assisted technologies: A review, Journal of Food Processing and Preservation. e16890.
[3] Deepika, S., Sutar, P. P. 2017. Osmotic dehydration of lemon (Citrus limon L.) slices: Modeling mass transfer kinetics correlated with dry matter holding capacity and juice sac losses, Drying Technology. 35, 877-892.
[4] Salehi, F. 2022. Recent advances in the ultrasound-assisted osmotic dehydration of agricultural products: A review, Food Bioscience. 102307.
[5] Azizi Khesal, M., Bassiri, A., Maghsoudlu, Y. 2013. Optimization of combined pulsed vacuum osmotic dehydration – hot air drying of orange slices by response surface methodology, Food Technology & Nutrition. 10, 63-72.
[6] Salehi, F. 2020. Physico-chemical properties of fruit and vegetable juices as affected by ultrasound: A review, International Journal of Food Properties. 23, 1748-1765.
[7] Azarpazhooh, E., Sharayeei, P., Gheybi, F. 2019. Evaluation of the effects of osmosis pretreatment assisted by ultrasound on the impregnation of phenolic compounds into aloe vera gel and dry product quality, Food Engineering Research. 18, 143-154.
[8] Awad, T. S., Moharram, H. A., Shaltout, O. E., Asker, D., Youssef, M. M. 2012. Applications of ultrasound in analysis, processing and quality control of food: A review, Food Research International. 48, 410-427.
[9] Amjadi, S., Alizadeh, A., Roufegarinejad, L. 2018. Cavitation effects of sonication on microbial load and physicochemical properties of orange juice, Journal of Food Science and Technology (Iran). 15, 217-226.
[10] Fernandes, F. A., Gallão, M. I., Rodrigues, S. 2008. Effect of osmotic dehydration and ultrasound pre-treatment on cell structure: Melon dehydration, LWT-Food Science and Technology. 41, 604-610.
[11] Salehi, F., Cheraghi, R., Rasouli, M. 2022. Influence of sonication power and time on the osmotic dehydration process efficiency of banana slices, Journal of Food Science and Technology (Iran). 19, 197-206.
[12] Samie, A., Ghavami Jolandan, S., Zaki Dizaji, H., Hojjati, M. 2019. The effect of osmotic and ultrasonic pre-treatments on the quality of strawberry drying process in hot air drying method, Iranian Journal of Biosystems Engineering. 50, 705-715.
[13] Azoubel, P. M., da Rocha Amorim, M., Oliveira, S. S. B., Maciel, M. I. S., Rodrigues, J. D. 2015. Improvement of Water Transport and Carotenoid Retention During Drying of Papaya by Applying Ultrasonic Osmotic Pretreatment, Food Engineering Reviews. 7, 185-192.
[14] Sharifi, M., Rafiei, S., Keyhani, A., Omid, M. 2010. Drying of orange and selection of a suitable thin layer drying model, 41, 61-67.
[15] Kheyabani, S., Ghanbarzadeh, B., Hoseini, M. 2021. Effect of antioxidant active coatings on osmotic dehydration efficiency and quality parameters of Shahroodi dried grape, Journal of Food Research. 31, 51-63.
[16] Abbasi Seydabad, V., Shaffafi Zonozian, M., Irani, M. 2011. Osmotic dehydration monitoring of quince through salt, sucrose and glucose osmotic solutions, Journal of Innovation in Food Science and Technology. 3, 39-49.