WPŁYW WARUNKÓW BLANSZOWANIA TKANKI SELERA NA WŁAŚCIWOŚCI TEKSTURALNE SUSZU

Transkrypt

1 ŻYWNOŚĆ. Nuk. Technologi. Jkość, 2008, 4 (59), KAROLINA LENTAS, DOROTA WITROWA-RAJCHERT WPŁYW WARUNKÓW BLANSZOWANIA TKANKI SELERA NA WŁAŚCIWOŚCI TEKSTURALNE SUSZU S t r e s z c z e n i e Celem prcy było określenie wpływu nsycni jonmi wpni orz wrunków blnszowni tknki seler n kinetykę suszeni orz włściwości teksturlne suszu. Blnszownie prowdzono w wodzie destylownej o temp. 60 i 95 o C w zróżnicownym czsie orz w roztworze mlecznu wpni. Określono odksztłcenie niszczące suszu w teście łmni i prcę cięci uwodnionego suszu seler. Anlizując wyniki otrzymne n podstwie krzywych suszeni seler stwierdzono, że im dłuższy był czs blnszowni w wodzie destylownej, tym osiągno krótszy czs suszeni. Blnszownie w roztworze mlecznu wpni nie spowodowło zmin w czsie suszeni, w porównniu z procesem prowdzonym w wodzie w tych smych wrunkch. Jednocześnie bdni wskzują, że dziłnie wysokiej tempertury podczs trdycyjnego blnszowni powoduje istotne zminy we włściwościch mechnicznych suszonej tknki seler, obserwowne głównie po jej uwodnieniu, polegjące n osłbieniu tekstury. Nsycnie jonmi wpni w czsie blnszowni spowodowło znczny wzrost zwrtości wpni w tknce. Z uwgi n nieznczne zminy włściwości teksturlnych suszu otrzymnego z tkiej tknki możn uznć, że nsycnie jonmi wpni tknki seler podczs jej blnszowni może być jednym ze sposobów wzbogcni tknki w nlizowny pierwistek. Słow kluczowe: nsycnie, blnszownie, suszenie, seler, łmnie, cięcie Wprowdzenie Podczs procesów technologicznych orz towrzyszących im opercji zwrtość skłdników odżywczych w surowcch uleg zmniejszeniu, co zmusz technologów do oprcowywni metod uzupełnini tych strt. Wzbogcnie żywności w substncje odżywcze dotyczy zrówno substncji nturlnie w niej występujących, utrconych podczs obróbki termicznej, mechnicznej bądź innej orz skłdników nturlnie w niej niewystępujących, np.: jbłk wzbogcne w witminę C, btony czekoldowe z kwsmi tłuszczowymi omeg 3, obecnymi głównie w olejch rybich [3, 7, 8, 13, 15]. Mgr inż. K. Lents, prof. dr hb. D. Witrow-Rjchert, Ktedr Inżynierii Żywności i Orgnizcji Produkcji, Wydz. Nuk o Żywności, Szkoł Główn Gospodrstw Wiejskiego, ul. Nowoursynowsk 159 C, Wrszw

2 208 Krolin Lents, Dorot Witrow-Rjchert Nsycnie jest jedną z metod wzbogcni żywności w skłdniki odżywcze. Nsycnie może być prowdzone pod tmosferycznym, podwyższonym lub obniżonym ciśnieniem. Podstwowym celem nsycni jest wprowdzenie odpowiedniej ilości substncji ktywnej do produktu [2]. Wzbogcnie produktów spożywczych w wpń jest jedną z możliwości podwyższni zwrtości tego pierwistk, szczególnie w produktch nturlnych, tkich jk: odtłuszczone mleko, mleko w proszku czy soki owocowe [11]. Jony wpni są często wykorzystywne do modyfikowni struktury tknki roślinnej, któr może być stosown jko żywność funkcjonln bądź jko jej skłdnik. Według litertury przedmiotu, wprowdzenie jonów wpni w strukturę tknki świeżej wpływ n wzrost jędrności i sztywności tknki roślinnej, gdyż jony wpni wchodzą w połączeni z pektynmi blszki środkowej, będącej czynnikiem spjjącym komórki [4, 6]. Suszenie jest jedną z njstrszych metod utrwlni żywności. Ze względu n corz większe wymgni dotyczące jkości suszonych produktów spożywczych istnieje potrzeb prowdzeni bdń nd możliwością ndni produktom specjlnych form i cech, zwiększjąc w ten sposób sortyment dostępnych dl konsument rtykułów. Nsycnie tknki roślinnej przed suszeniem może być sposobem zminy włściwości sensorycznych, tekstury i chrkterystyki określonych produktów. Tknki suszonych wrzyw po uwodnieniu są njczęściej brdziej miękkie niż w surowym mterile. Przyczyną tego jest między innymi prowdzony w wysokiej temperturze proces blnszowni, w czsie którego nstępuje dezktywcj pektynometyloesterzy (PME), odpowiedzilnej z utrzymnie sztywności tknki [12]. Konsumenci wolą, by tekstur suszonych produktów po ich rehydrcji był zbliżon do surowc. Możn to osiągnąć dzięki zstosowniu niskotemperturowego blnszowni przez dłuższy czs (LTLT). Blnszownie w temp o C prowdzi do usztywnieni tekstury w wyniku wzmocnieni ścin komórkowych, dzięki ktywności PME, któr reguje z obecnymi w nich pektynmi, orz zmniejszeniu dezintegrcji substncji międzykomórkowych, zchodzącej w wysokiej temperturze [1, 10]. Celem prcy było określenie wpływu nsycni pod ciśnieniem tmosferycznym jonmi wpni orz wrunków prowdzeni blnszowni tknki seler n włściwości teksturlne suszu. Zkres prcy obejmowł blnszownie seler w wodzie o temp. 60 i 95 o C przez określony czs orz w roztworze mlecznu wpni, nstępnie suszenie konwekcyjne. Mterił i metody bdń Surowcem do bdń był seler odminy Feniks, zebrny w 2006 r. Mterił myto, nstępnie krojono w plstry o średnicy 3 cm i grubości 5 mm. Plstry seler poddwno blnszowniu w wodzie destylownej przez 5, 10 i 15 min w temp. 60 o C orz przez 3 min w o C orz w 3% roztworze mlecznu wpni przez 10 min w temp. 60 o C. Optymlną procentową zwrtość mlecznu wpni w roztworze nsycjącym

3 WPŁYW WARUNKÓW BLANSZOWANIA TKANKI SELERA NA WŁAŚCIWOŚCI TEKSTURALNE SUSZU 209 wybrno n podstwie wcześniejszych bdń, w których określono zwrtość jonów wpni, gwrntującą odpowiedni poziom wnikni wpni do tknek orz zpewnijącą kceptcję konsumencką [9]. Dobór tempertury i czsu blnszowni dokonno n podstwie dnych literturowych, dotyczących blnszowni wrzyw w wysokiej i niskiej temperturze [1, 10, 12]. Blnszowne próbki ukłdno n sicie w pojedynczej wrstwie, nstępnie suszono konwekcyjnie w temp. 70 o C przy prędkości przepływu powietrz 1,8 m/s. Proces suszeni prowdzono do uzyskni trzech powtrzjących się wskzń wgi w odstępch 5 min. Poszczególne suszeni powtrzno 2-krotnie i z dwóch prtii surowc. W celu przeprowdzeni testu łmni próbki wysuszone konwekcyjnie poddwno dosuszniu próżniowemu przez 24 h w temp. 50 o C. Do przeprowdzeni testu użyto 10 plstrów kżdego z suszy o zmierzonej grubości, które łmno z pomocą teksturometru Texture Anlyzer TA- TX2 firmy Stble Micro Systems Ltd. Prędkość przesuwu głowicy teksturometru wynosił 55 mm/min. N podstwie pozornego modułu Young wyznczono prmetr odksztłceni niszczącego (centrlne pęknięcie mteriłu) suszonych plstrów seler, z zleżności [5]: 6 t Y ε n = 2 L gdzie: ε n odksztłcenie niszczące [-], t grubość próbki [mm], Y przesuniecie głowicy, przy którym mterił pęk [mm], L odległość między podpormi [mm]. Testowi cięci poddwno plstry seler suszone konwekcyjnie, nstępnie rehydrowne w wodzie destylownej w temp. pokojowej przez 30 min. Po upływie tego czsu mierzono średnicę orz grubość kżdego plstr. Doboru czsu uwdnini dokonno n podstwie dostępnej litertury orz szeroko prowdznych bdń w Ktedrze Inżynierii Żywności i Orgnizcji Produkcji, n Wydzile Nuk o Żywności SGGW. Okres 30 min jest czsem wystrczjącym do uwodnieni plstrów suszonego seler, których grubość po suszeniu wynosił ok. 1 mm. Pondto tki czs zpewni, że nstąpił dyfuzj rozpuszczlnych skłdników suchej substncji do otczjącej wody, co mogłoby mieć wpływ n teksturę bdnych próbek. Do przeprowdzeni testu cięci wykorzystno jednonożowy element tnący o długości 62 mm, wysokości 24 mm i grubości 0,5 mm. Podczs testu nóż przesuwł się wzdłuż metlowej podstwki ze szczeliną, umożliwijącą wciśnięcie, przecięcie orz częściowe wyciśnięcie próbki. Testowi poddwno kżdorzowo 10 uwodnionych plstrów. Oblicznym prmetrem był prc cięci, jko pole pod krzywą, obrzującą zminy siły w funkcji wymiru próbki w przeliczeniu n 1 g suszu. Ozncznie zwrtości wpni w suszu blnszownym 10 min w wodzie destylownej i w 3% roztworze mlecznu wpni w temp. 60 o C wykonywno w Centrum

4 210 Krolin Lents, Dorot Witrow-Rjchert Anlitycznym SGGW, metodą płomieniowej bsorpcyjnej spektrometrii tomowej, wg procedury PB 09 wyd. 3 z roku. Wyniki poddno nlizie sttystycznej, przy zstosowniu jednoczynnikowej nlizy wrincji w progrmie Sttgrphics i testu Student-Newmn-Keuls, przy poziomie istotności α = 0,05. Wyniki i dyskusj Zwrtość suchej substncji w świeżym selerze wynosił 11,6 ± 0,32 %, ntomist po procesie blnszowni poziom ten obniżył się do ok. 8,5 10 % (rys. 1). Im dłużej prowdzono proces blnszowni w temp. 60 o C, tym mniejszą zwrtość suchej substncji otrzymywno w selerze. Stosując temp o C przez 3 min zwrtość suchej substncji w tknce był n tkim smym poziomie, co w próbce blnszownej w niższej temperturze przez 10 min. Njmniejszy, le sttystycznie istotny, ubytek suchej substncji obserwowno podczs blnszowni w 3 % roztworze mlecznu wpni, co może być związne z wnikniem jonów wpni do struktury tknki. Stwierdzono, że zwrtość wpni w suszu blnszownym w roztworze mlecznu wpni zwiększył się prwie czterokrotnie, do wrtości 1,357 ± 0,056 % w porównniu z suszem blnszownym w wodzie destylownej (0,357 ± 0,022 %) b c d c e Zwrtośc suchej substncji [%] Dry mtter content świeży seler fresh celeric 5 min/60 C 10 min/60 C 15 min/60 C 3 min/90-95 C 10 min/60 C z dodtkiem C/ with ddition C Rys. 1. Średni zwrtość suchej substncji w selerze po blnszowniu, w zleżności od wrunków blnszowni. Fig. 1. Averge content of dry mtter in celeric fter blnching depending on the blnching conditions.

5 WPŁYW WARUNKÓW BLANSZOWANIA TKANKI SELERA NA WŁAŚCIWOŚCI TEKSTURALNE SUSZU 211 1,2 5min/ min/60 C Względn zwrtośc wody Reltive content of wter 0,8 0,6 0,4 15 min/60 C 3 min/90-95 C 10 min/60 C z dodtkiem C/ with ddition C 0, czs [min] time[min] Rys. 2. Kinetyk suszeni konwekcyjnego seler. Fig. 2. Kinetics of convective drying of celeric. N podstwie przebiegu krzywych suszenie (rys. 2) stwierdzono, że czs suszeni uległ zncznemu skróceniu w mirę wydłużni czsu blnszowni. Wrz ze wydłużeniem czsu blnszowni ( min) w temp. 60 o C, czs osiągnięci poziomu u/u o = 0,0135 skrócił się i wyniósł odpowiednio 131, 120 i 112 min. Zuwżono więc tendencję, że im więcej wody znjdowło się w selerze po blnszowniu, co było związne z dłuższym czsem blnszowni i prwdopodobnie większym stopniem rozluźnieni powierzchni tknki, tym krócej trwł proces suszeni. Blnszownie przez 3 min w temp o C skróciło czs osiągnięci nlizownego poziomu zwrtości wody w jeszcze większym stopniu, do 109 min. Próbki seler nsycnego podczs blnszowni w temp. 60 o C przez 10 min w 3 % roztworze mlecznu wpni suszyły się do u/u o = 0,0135 średnio przez 122,5 min. Nsycnie tknki seler podczs blnszowni 3 % roztworem mlecznu wpni nie zróżnicowło sttystycznie istotnie czsu suszeni, w stosunku do próbek blnszownych w tej smej temperturze i czsie, tj. 60 o C przez 10 min, w wodzie destylownej. Test łmni, blnszownych w różnych wrunkch plstrów seler, nstępnie suszonych wykzł, że njwiększe odksztłcenie niszczące, wynoszące 0,045, wystąpiło przy łmniu próbek nsycnych podczs blnszowni w wodzie destylownej przez 3 min w o C (rys. 3). Wysok tempertur obróbki wstępnej był więc przyczyną

6 212 Krolin Lents, Dorot Witrow-Rjchert njwiększego usztywnieni suszonej tknki. Jony wpni ntomist nie wpłynęły zncząco n teksturę suszonego mteriłu, oceniną n podstwie testu łmni. Jednk różnice pomiędzy wrtościmi odksztłceni niszczącego różnych suszy były nieznczne. Wyniki bdń nie potwierdziły więc doniesień literturowych n temt wpływu jonów n zwiększenie sztywności tknki roślinnej. Nleży jednk zznczyć, że bdni opisywne w literturze dotyczą różnych tknek, np.: ziemnik, mrchwi czy jbłk [4], nie tknki seler. Duże wrtości odchyleń stndrdowych dot. pomirów włściwości mechnicznych w przypdku tknek biologicznych zdrzją się brdzo często [5]. Wynikją z chrkteru i budowy surowc: poszczególne plstry mogą pochodzić z różnych części bulwy, co może zncznie różnicowć otrzymne wyniki doświdczeń. Z przeprowdzonego testu cięci rehydrownych plstrów seler wynik, że czs blnszowni w temp. 60 o C przed suszeniem nie mił wpływu n prcę cięci, któr whł się w grnicch mj (rys. 4). Blnszownie w 3 % roztworze mlecznu wpni również nie doprowdziło do istotnych zmin wrtości prcy cięci rehydrownego seler. Zuwżono ntomist istotnie mniejszą, prwie trzykrotnie, wrtość prcy cięci rehydrownego seler blnszownego przed suszeniem w wysokiej temperturze. Świdczy to o zncznym osłbieniu tekstury tknki seler, spowodownym dziłniem wysokiej tempertury i dezktywcją pektynometyloesterzy, odpowiedzilnej z utrzymnie sztywności tknek roślinnych [1, 10, 12]. Odksztłcenie niszczące Destructive deformtion 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 b b b 0, min/60 C 10 min/60 C 15 min/60 C 3 min/90-95 C 10 min/60 C z dodtkiem C/ with ddition C Rys. 3. Wrtości odksztłceni niszczącego próbki suszonego seler w zleżności od wrunków blnszowni surowc. Fig. 3. Vlues of deformtion destructing dried celeric smples depending on the blnching conditions of rw mteril.

7 WPŁYW WARUNKÓW BLANSZOWANIA TKANKI SELERA NA WŁAŚCIWOŚCI TEKSTURALNE SUSZU Prc cięci[mj] Work of cutting[mj] b Rys. 4. Wrtości prcy cięci rehydrownego suszu seler, w zleżności od wrunków blnszowni surowc. Fig. 4. Work vlue of cutting rehydrted dried celeric depending on the blnching conditions of rw mteril. Wnioski 5 min/60 C 10 min/60 C 15 min/60 C 3 min/90-95 C 10 min/60 C z dodtkiem C/ with ddition C 1. Anlizując wyniki otrzymne n podstwie przebiegu krzywych suszeni seler stwierdzono, że im dłuższy był czs blnszowni w wodzie destylownej, tym osiągno krótszy czs suszeni. Blnszownie w roztworze mlecznu wpni nie spowodowło zmin w czsie suszeni, w porównniu z procesem prowdzonym w wodzie w tych smych wrunkch. 2. Jednocześnie bdni wskzują, że dziłnie wysokiej tempertury podczs trdycyjnego blnszowni powoduje istotne zminy we włściwościch mechnicznych suszonej tknki seler, obserwowne głównie po jej uwodnieniu, polegjące n osłbieniu tekstury. 3. Nsycnie jonmi wpni w czsie blnszowni spowodowło znczny wzrost zwrtości wpni w tknce. Z uwgi n nieznczne zminy włściwości teksturlnych suszu otrzymnego z tkiej tknki możn uznć, że nsycnie jonmi wpni tknki seler podczs jej blnszowni może być jednym ze sposobów wzbogcni tknki w nlizowny pierwistek.

8 214 Krolin Lents, Dorot Witrow-Rjchert Prc był prezentown podczs VI Konferencji Nukowej nt. Nowoczesne metody nlityczne w zpewnieniu jkości i bezpieczeństw żywności, Wrszw, 6-7 grudni 2007 r. Litertur [1] Abu-Ghnnm N., Crowley H.: The effect of low temperture blnching on the texture of whole processed new potto. J. Food Eng, 2006, 74, [2] Bker R.A., Wicker, L.: Current nd potentil ppliction of enzyme infusion in the food industry. Trends Food Sci. Technol., 1996, 5 (7), [3] Cygn P., Wszkiewicz-Robk B., Świderski F.: Żywność funkcjonln Przyszłość, perspektywy, trendy. Przem. Spoż., 2003, 3, i 46. [4] Izumi H., Wth A.E.: Clcium tretments ffects storge qulity of shredded crrot. J. Food Sci., 1994, 59 (1), [5] Jkubczyk E., Mrzec A.: Włściwości mechniczne chrupkich/kruchych cistek. Inż. Roln., 2006, 3 (78), [6] Kowlsk H., Wyrozębsk M.: Wpływ jonów wpni n włściwości sensoryczne mrchwi odwdninej osmotycznie. Żywność. Nuk. Technologi. Jkość, 2006, 1 (46), [7] Kowlsk, H.: Wpływ witminy C n przebieg odwdnini osmotycznego jbłek. Żywność. Nuk. Technologi. Jkość, 2005, 4 (45), Supl., [8] Krygier K.: Żywność funkcjonln żywność XXI wieku. Przem. Spoż., 2002, 4, 2-4 i 26. [9] Lents K.: Wpływ wstępnego nsycni wpnieniem tknki roślinnej n teksturę i włściwości rekonstrukcyjne suszu. Prc mgistersk, SGGW, Wrszw [10] Liu E. Z., Scnlon M.G.: Modeling the effect of blnching conditions on the texture of potto strips. J. Food Eng, 2007, 81, [11] Ndoln I.: Rol wzbogcnej żywności w rcjonlnym żywieniu. Przem. Spoż., 2000, 7, 4-6. [12] Ni L., Lin D., Brrett D.M.: Pectin methylesterse ctlyzed firming effects on low temperture blnched vegetbles. J. Food Eng, 2005, 70, [13] Pijnowski E., Dłużewski M., Dłużewsk A., Jrczyk A.: Ogóln technologi żywności. WNT, Wrszw [14] Sikorski Z.E. (red.): Chemiczne i funkcjonlne włściwości skłdników żywności. WNT, Wrszw [15] Świderski F. (red.): Żywność wygodn i funkcjonln. WNT, Wrszw 2003.

9 WPŁYW WARUNKÓW BLANSZOWANIA TKANKI SELERA NA WŁAŚCIWOŚCI TEKSTURALNE SUSZU 215 EFFECT OF BLANCHING CONDITIONS OF CELERIAC TISSUE ON THE TEXTURE PROPERTIES OF DRIED MATERIAL S u m m r y The objective of this pper ws to study the effect of sturtion using clcium ions, s well s the effect of conditions of blnching celeric tissues on the kinetics of drying process nd the texture properties of dried mteril. The blnching process ws performed in distilled wter t 60 o C nd 95 o C, during vrying time periods, s well s in the clcium lctte solution. The following ws determined: destructive deformtion destructing dried vegetble with the use of breking test; the cutting work of the hydrted celeric. The nlysis of the results obtined bsed on the celeric drying curves llowed for the sttement tht the longer the durtion time of blnching in distilled wter ws, the shorter the durtion time of drying celeric ws. When blnching in the clcium lctte solution, no chnges in the durtion time of drying were found compred to the process performed in distilled wter under the sme conditions. On the other hnd, the investigtion results prove tht high temperture if pplied to trditionl blnching process cuses significnt chnges to occur in the mechnicl properties of the celeric tissue being dried, found minly fter the celeric tissue is hydrted, i.e. wekening of the tissue texture. The sturtion using clcium ions during blnching cused significnt increse in the C content in the tissue. Owing to insignificnt chnges in the texturl properties of dried mteril produced from this tissue, the conclusion is tht the sturtion of the celeric tissue using C ions during blnching cn be one of the methods of enriching the tissue by dding the element nlyzed. Key words: sturtion, blnching, drying, celeric, breking, cutting