Ocena eksploatacyjna linii technologicznej do przemysłowej produkcji suszu z wiśni metodą osmotyczno-konwekcyjną, w porównaniu ze skalą laboratoryjną

• Autorzy: Hanna Kowalska , Ewelina Masiarz , Anna Ignaczak , Mateusz Baranowski , Jolanta Kowalska

Warianty tytułu

An Operational Evaluation of a Technological Line for Industrial Dried Cherry Production by the Osmotic-Convection Method, Compared to a Laboratory Scale

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Wprowadzenie. Wstępne odwadnianie osmotyczne OD owoców może znacząco wpływać na obniżenie zawartości wody niezwiązanej. Powoduje też wnikanie składników roztworu do owoców, zwiększając wydajność wytwarzanych produktów metodą osmotyczno-konwekcyjną. W celu przeprowadzenia oceny eksploatacyjnej linii technologicznej do produkcji suszu z wiśni badania wykonano w skali laboratoryjnej i przemysłowej. Materiałem badawczym były zamrożone, drylowane wiśnie odmiany Łutówka. Do osmotycznego odwadniania zastosowano roztwór sacharozy, skoncentrowany sok jabłkowy oraz roztwór złożony z sacharozy i syropu glukozowo-fruktozowego o udziale masowym 1:1; wszystkie o stężeniu 70±2 °Brix. Odwadnianie osmotyczne prowadzono w temperaturze 40 i 55 °C (skala przemysłowa) i 50 °C (skala laboratoryjna) do uzyskania ekstraktu w owocach ≥ 60 °Brix. Suszenie konwekcyjne prowadzono tylko w skali przemysłowej w 70 °C, do uzyskania aktywności wody < 0,6.
Wyniki i wnioski. Zwiększenie temperatury roztworu osmoaktywnego zwiększało wydajność procesu nakierowanego na wysycenie owoców substancją osmotyczną i skrócenie czasu tej obróbki. Większa wydajność odwadniania wpływała na skrócenie czasu suszenia konwekcyjnego. Nie stwierdzono wpływu typu roztworu osmotycznego na większość wskaźników wymiany masy w odwadnianych owocach. Pomimo istotnie wyższej wydajności procesu obu etapów (wstępnego odwadniania i suszenia), po zastosowaniu koncentratu soku jabłkowego, nieistotny był wpływ typu roztworu na całkowitą wydajność procesu wyrażoną stosunkiem masy owoców suszonych do masy surowca. Pomimo tych samych wariantów osmotycznego odwadniania wiśni w obu skalach produkcji, czas odwadniania w warunkach przemysłowych był nawet 11-krotnie dłuższy. Stan techniczny badanej linii określono jako stan zdatności. Urządzenia do odwadniania osmotycznego i suszenia działały prawidłowo. Wykazano złożoność procesów naprawczych i czasochłonne czyszczenie urządzeń. (abstrakt oryginalny)

EN

Background. Pre-osmotic dehydration of fruits may significantly reduce free water content. It also causes fruit penetration by solution components, increasing the efficiency of products manufactured by the osmotic-convection method. A study was carried out on a laboratory and industrial scale to perform an operational evaluation of a technological line for dried cherry production. Frozen pitted cherries (Łutówka variety) were the research material. Sucrose solution, concentrated apple juice, and sucrose and glucose-fructose syrup mixture (1:1) were used for OD; with 70±2 °Brix at 40, 55 °C (an industrial scale), and 50 °C (a laboratory scale) to obtain ≥ 60 °Brix of fruit extract. Industrial convection drying was carried out at 70 °C until the water activity of < 0.6 was reached.
Results and conclusion. Increasing the osmoactive solution temperature enhanced the efficiency of a process aimed at fruit saturation by an osmotic substance and shortened the treatment time. Higher dehy- dration efficiency resulted in shorter convective drying time. No impact of the osmotic solution type on most mass exchange indices in dehydrated fruits was found. Despite the significantly higher process efficiency of the pre-dehydration in apple juice concentrate and drying stages, there was no significant impact of the solution type on the total process efficiency expressed as the ratio of dried mass to raw material mass. In spite of the same variants of osmotic dehydration of cherries in both production scales, the dehydration time under industrial conditions was even 11times longer. The technical condition of the tested line was determined as operable. The osmotic dehydration and drying equipment was working correctly. The complexity of repair processes and time-consuming equipment cleaning were demonstrated. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Owoce; Przetwory owocowe; Przetwórstwo owocowo-warzywne

EN

Fruit; Processed fruits; Fruit and vegetables processing

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 29 (2022)
• Numer: nr 3 (132)
• Strony: 56--70

Twórcy

autor

Hanna Kowalska

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

autor

Ewelina Masiarz

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

autor

Anna Ignaczak

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

autor

Mateusz Baranowski

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

autor

Jolanta Kowalska

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

Bibliografia

• [1] Grzegory P., Piotrowski D., Janiszewska-Turak E.: Wpływ sposobów suszenia w produkcji i przechowywaniu żywności na wybrane właściwości fizykochemiczne truskawek. Przem. Spoż., 2019, 8(73), 46-51.
• [2] Ignaczak A., Masiarz E., Kowalska H.: Nutritional trends and methods of producing fruit and vegetable health-promoting snacks, Postępy Techniki Przet. Spoż., 2021, 31/59(2), 143-154.
• [3] Ignaczak A., Masiarz E., Kowalska J., Kowalska H.: The use of osmotic dehydration and micro-wave-vacuum drying for the production of apple snacks. Postępy Techniki Przet. Spoż.., 2022, 32/61(2), 42-48.
• [4] Konopacka D., Jesionkowska K., Klewicki R., Bonazzi C.: The effect of different osmotic agent on sensory perception of osmotreated dried fruit. J. Hortic. Sci. Biotech., 2009, 84(6), 80-84.
• [5] Konopacka D., Mieszczakowska-Frac M.: Zmiany składu ilościowego i jakościowego cukrów w owocach wiśni poddanych procesowi suszenia osmotyczno-konwekcyjnego. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 2014, 578, 61-70.
• [6] Kowalska H.: Wpływ stężenia roztworu, temperatury i czasu na odwadnianie osmotyczne jabłek. Żywn. Nauka. Technol. Jakość., 2009, 62(1), 73-85.
• [7] Kowalska H, A. Marzec, J. Kowalska, A. Ciurzyńska, K. Czajkowska, J. Cichowska, K. Rybak, A. Lenart: Osmotic dehydration of Honeoye strawberries in solutions enriched with natural bioactive molecules. LWT - Food Sci. Technol., 2017, 85: 500-505.
• [8] Kowalska H., Marzec A., Kowalska J., Trych U., Masiarz E., Lenart A..: The use of a hybrid drying method with pre-osmotic treatment in strawberry bio-snack technology. Int. J Food Eng., 2020, 16(1-2), 80318-80319.
• [9] Legutko S.: Eksploatacja maszyn. WPP, Poznań, 2007.
• [10] Piasecka E., Uczciwek M., Klewicki R.: Odwadnianie osmotyczne owoców w roztworach zawierających fruktooligosacharydy. Żywn. Nauka Technol. Jakość, 2009, 63, 2, 138-153.
• [11] Pietrzyk A., Uhl T.: Optymalizacja eksploatacji maszyn i urządzeń. Diagnostyka, 2002, 26, 29-36.
• [12] Radziejewska-Kubzdela E., Biegańska-Marecik R., Kidoń M.: Applicability of vacuum impregnation to modify physico-chemical, sensory and nutritive characteristics of plant origin products - a review. Int. J. Mol. Sci, 2014, 15(9), 16577-16610.
• [13] Stępień B.: Wpływ suszenia konwekcyjnego na wybrane cechy mechaniczne i reologiczne korzenia pietruszki. Inż. Rol., 2008, 103(5), 267-274.
• [14] Walkowiak-Tomczak D.: Zmiany jakościowe śliwek (Prunus domestica L.) podczas przechowywania i suszenia oraz ocena właściwości prozdrowotnej suszu. Rozprawy Naukowe. Uniwersytet Przyrodniczy Poznań, 2013, 450.
• [15] Żuk T.: Podstawy eksploatacji maszyn i urządzeń. WPP, Warszawa, 1984.

Identyfikatory

DOI

10.15193/zntj/2022/132/423