Wpływ stężenia roztworu, temperatury i czasu procesu na odwadnianie osmotyczne jabłek

• Autorzy: Hanna Kowalska

Warianty tytułu

Effect of Solution Concentration, Temperature, and Process Time on Osmotic Dehydration of Apples

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Celem pracy było określenie wpływu stężenia roztworu, temperatury i czasu procesu na efektywność odwadniania osmotycznego jabłek. Próbki w kształcie prostopadłościanu o wymiarach 25×25×10 mm odwadniano osmotycznie w roztworach sacharozy o stężeniach 20, 40 lub 60 % w temperaturze 20, 40 lub 60 ºC przez 60, 180 lub 300 min. Podczas odwadniania osmotycznego jabłek, wraz ze wzrostem stężenia roztworu sacharozy i podwyższaniem temperatury, zwiększeniu ulegała ilość usuwanej wody i większe było wnikanie substancji osmotycznej. Wpływ stężenia roztworu sacharozy na wymianę masy w odwadnianych jabłkach był większy niż wpływ temperatury. Prowadzenie procesu w 20 % roztworze sacharozy było niewystarczające do skutecznego odwadniania tkanki jabłek. W jabłkach przetrzymywanych w tym roztworze w większym stopniu następowało wnikanie substancji osmotycznej niż usuwanie wody. Prawdopodobnie w niektórych przypadkach zamiast usuwania wody z jabłek następowało zwiększenie w nich zawartości wody i w konsekwencji efektywność procesu wyrażona stosunkiem ubytku wody do przyrostu suchej masy przyjmowała wartości ujemne. Wraz ze wzrostem stężenia roztworu i podwyższaniem temperatury odwadniania następowało zwiększenie szybkości usuwania wody z badanych jabłek. Szybkość wnikania substancji osmotycznej do jabłek odwadnianych w temperaturze 20 °C nie zależała od stężenia roztworu sacharozy i czasu procesu. Stosując stałą temperaturę odwadniania jabłek (20 °C) i zmienne stężenie sacharozy (20, 40 lub 60 %), największą szybkość wnikania uzyskano w jabłkach odwadnianych przez 60 min w 40 % roztworze sacharozy. Natomiast przy odwadnianiu w niezmienianym 40 % roztworze sacharozy i temperaturze 20, 40 lub 60 °C największą szybkość wnikania osiągnięto w jabłkach odwadnianych przez 60 min w temperaturze 40 °C. (abstrakt oryginalny)

EN

The objective of the study was to determine the effect of the solution concentration, temperature, and process time on changes in water content and on process efficiency of osmotic dehydration of apples. The samples shaped as a 25×25×10 mm plate were osmotically dehydrated in a 20, 40 or 60 % sucrose solution at temperatures of 20, 40 or 60 ºC during 60, 180, or 300 minutes. While the apples were osmotically dehydrated, the quantity of removed water (water loss) and solids gain in the apples increased along with the increase in the sucrose concentration level and along with the increasing temperature; also, the penetration of osmotic substance (solids gain) was higher. The effect of sucrose solution concentration on the substance exchange in apples being dehydrated was higher than the effect of temperature. If the process run in a 20 % sucrose solution, the tissues of apples were insufficiently osmotically dehydrated. In the apples kept in the sucrose solution, the penetration degree of osmotic substance (solids gain) was higher than the water removal degree (water loss). Probably, in some cases, the water was not removed from the apples, on the contrary, the water content increased. As a result, the efficiency of the process expressed as a ratio of water loss to solids gain was a negative value. Along with the increase in concentration of the sucrose solution and in the temperature of dehydration process, the rate of removing water from the apples examined increased. The penetration rate of osmotic substance into apples at t = 20 ºC did not depend on the sucrose solution concentration nor on the time of dehydration process. The application of a constant temperature of dehydration of apples (20 ºC) and a varying concentration value of sucrose solution (20, 40, or 60 %) caused that the penetration rate was the highest in the apples dehydrated during 60 minutes in a 40 % sucrose solution. When the osmotic dehydration process was carried out in a constant (not changed) 40 % sucrose solution and at t = 20, 40, or 60 ºC, the highest rate of penetration was in the apples that were dehydrated during 60 minutes at t = 40 ºC . (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Żywność; Jakość produktów żywnościowych; Badanie żywności; Towaroznawstwo żywności; Owoce

EN

Food; Quality of food products; Food research; Food commodities; Fruit

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 16 (2009)
• Numer: nr 1 (62)
• Strony: 73--85

Twórcy

autor

Hanna Kowalska

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

Bibliografia

• [1] Barat J.M., Chiralt A., Fito P.: Equilibrium in cellular food osmotic solution systems as related to structure, J. Food Sci., 1998, 63(5), 836-840.
• [2] Biegańska-Marecik R., Czapski J.: Porównanie przydatności odmian jabłek do produkcji plastrów o małym stopniu przetworzenia. Acta Scientiarum Polonorum, Technologia Alimentaria, 2003, 2(2), 115-127.
• [3] Chenlo F., Moreira R., Fernandez-Herrero C., Vazquez G.: Mass transfer during osmotic dehydration of chestnut using sodium chloride solutions. J. Food Eng., 2006, 73, 164-173.
• [4] Chenlo F., Moreira R., Fernández-Herrero C., Vázquez G.: Osmotic dehydration of chestnut with sucrose: Mass transfer processes and global kinetics modelling. J. Food Eng., 2007, 78, 765-774.
• [5] El-Aouar A.A., Moreira Azoubel P., Barbosa Jr. J.L., Xidieh Murr F.E.: Influence of the osmotic agent on the osmotic dehydration of papaya (Carica papaya L.). J. Food Eng., 2006 75, 267-274.
• [6] Girlando G., Talens P., Fito P., Chiralt A.: Influence of sucrose solution concentration on kinetics and yield during osmotic dehydration of mango. J. Food Eng., 2003, 58, 33-43.
• [7] Jokić A., Gyura J., Lević L., Zavargo Z.: Osmotic dehydration of sugar beet in combined aqueous solutions of sucrose and sodium chloride. J. Food Eng., 2007, 78, 47-51.
• [8] Khoyi M.R., Hesari J.: Osmotic dehydration kinetics of apricot using sucrose solution. J. Food Eng., 2007, 78, 1355-1360.
• [9] Kowalska H., Lenart A., Leszczyk D.: The effect of blanching and freezing on osmotic dehydration of pumpkin. J. Food Eng., 2008, 86, 30-38.
• [10] Lazarides H.N., Katsanidis E., Nickolaidis A.: Mass transfer kinetics during osmotic preconcentration aiming at minimal solid uptake. J. Food Eng., 1995, 25, 151-166.
• [11] Lenart A.: Wymiana masy w żywności o stałej konsystencji. Część I. Dyfuzja wody. Przem. Spoż. 1990, 10, 238-240.
• [12] Moreira R., Sereno A.M.: Evaluation of mass transfer coefficients and volumetric shrinkage during osmotic dehydration of apple using sucrose solutions in static and non-static conditions. J. Food Eng., 2003, 57, 25-31.
• [13] Ozen B.F., Dock L.L., Ozdemir M., Floros J.D.: Processing factors affecting the osmotic dehydration of diced green peppers. Int. J. Food Sci. Technol., 2002, 37, 497-502.
• [14] Peiró R., Dias V.M.C., Camacho M.M., Martinez-Navarrete N.: Micronutrient flow to the osmotic solution during grapefruit osmotic dehydration. J. Food Eng., 2006, 74, 299-307.
• [15] PN-90/A-75101.03. Oznaczanie zawartości suchej masy metodą wagową.
• [16] Rastogi N.K., Raghavarao K.S.M.S.: Mass transfer during osmotic dehydration of pineapple: considering Fickian diffusion in cubical configuration. Food Sci. Technol., 2004, 37, 43-47.
• [17] Sablani S.S., Rahman M.S.: Effect of syrup concentration, temperature and sample geometry on equilibrium distribution coefficients during osmotic dehydration of mango. Food Res. Int., 2003, 36, 65-71.
• [18] Saurel R., Raoult-Wack A., Rios G., Guilbert S.: Mass transfer phenomena during osmotic dehydration of apple I. Fresh plant tissue. Int. J. Food Sci. Technol., 1994, 29, 531-542.
• [19] Segui L., Fito P.J., Albros A., Fito P.: Mass transfer phenomena during the osmotic dehydration of apple isolated protoplasts (Malus domestica var. Fuji). J. Food Eng., 2006, 77, 179-187.
• [20] Singh B., Kumar A., Gupta A.K.: Study of mass transfer kinetics and effective diffusivity during osmotic dehydration of carrot cubes. J. Food Eng., 2007, 79, 471-480.