Wpływ obróbki termicznej na zmiany parametrów barwy na przykładzie marchwi

Transkrypt

1 Elbieta Biller, Agnieszka Wierzbicka, Andrzej Półtorak Katedra Techniki i Technologii Gastronomicznej SGGW Wpływ obróbki termicznej na zmiany parametrów barwy na przykładzie marchwi Streszczenie: Celem pracy była ocena wpływu wybranych typów obróbki termicznej na zmiany barwy ogrzewanego surowca na przykładzie marchwi. Obróbce poddano marchew rozdrobnion na kostk wykorzystujc piec konwekcyjno-parowy i steamer oraz róny czas operacji odpowiednio dla obydwu urzdze: 5,, 15 i 20 minut oraz 4, 6, 8 i minut. Na skutek obróbki termicznej zanotowano zmiany w badanych wyrónikach barwy (L*a*b*). Wartoci poszczególnych parametrów sukcesywnie zmniejszały si. Słowa kluczowe: barwa, system L*a*b*, marchew (korze), obróbka termiczna Wprowadzenie Właciwie przeprowadzona obróbka termiczna jest jedn z głównych operacji procesu technologicznego decydujc o jakoci uzyskanego produktu. Dobór odpowiednich parametrów procesu (czasu trwania i temperatury) ma w tym zakresie podstawowe znaczenie. Długotrwała obróbka termiczna w wysokiej temperaturze wpływa niekorzystnie na cechy ywieniowe i sensoryczne surowca. W celu uzyskania jak najlepszej jakoci produktów ogrzewanych od wielu lat istnieje tendencja do skracania czasu procesu [Pijanowski i in. 1996; Biller, Wierzbicka 2003]. Skrócenie czasu obróbki termicznej mona uzyska przez zwikszenie współczynnika wnikania ciepła pomidzy surowcem, a otoczeniem w komorze roboczej urzdzenia. Drugim sposobem jest zastosowanie pary pod zwikszonym cinieniem jako czynnika przenoszcego ciepło [Neryng i in. 2003]. Niekorzystne zmiany wartoci odywczej s trudne do okrelenia wymagaj zastosowania kosztownych i długotrwałych metod ilociowej analizy chemicznej. Szybsz metod oceny jest pomiar cech fizycznych metodami instrumentalnymi. Jedn z istotnych cech jakociowych rónicujcych przydatno technologiczn stosowania danej metody obróbki jest barwa, której zmiany mierzone s podczas przebiegu procesu. Barwa jest pierwsz cech postrzegan przez konsumenta decydujc o ogólnej percepcji całego wyrobu. Dlatego w przedstawionych badaniach podjto prób okrelenia wpływu wybranych rodzajów ogrzewania na zmian cech barwy badanego produktu. 7

2 Cel pracy Celem pracy była ocena wpływu wybranych typów obróbki termicznej na zmiany barwy ogrzewanego surowca na przykładzie marchwi. Materiał i metodyka badawcza Materiałem do pomiaru była marchew pochodzca z jednaj partii surowca. Marchew obierano maszynowo i rozdrabniano z udziałem rozdrabniarki gastronomicznej TRS firmy Elektrolux na kostk o boku 8 mm. Rozdrobniony surowiec poddawano obróbce termicznej w piecu konwekcyjno-parowym wykorzystujc opcj gotowania w parze przez 5,, 15 i 20 minut. Temperatura procesu wynosiła 0 o C. W steamerze obrabiano produkt przez 4, 6, 8 i minut w obecnoci pary pod nadcinieniem 0,5 MPa w temperaturze 111 o C. Próby po wystudzeniu umieszczano w plastikowym naczyniu o pojemnoci 2 l (pojemnik był wypełniony po brzegi). Do powierzchni rozdrobnionej marchwi przykładano głowic pomiarow i dokonywano pomiarów w kilku rónych miejscach (na powierzchni), po czym mieszano prób w całej objtoci dokonywano ponownie pomiaru w kilku miejscach, czynno powtarzajc wielokrotnie. Dla kadej próby wykonano 20 pomiarów. Przed procesem oceniano parametry barwy rozdrobnionego surowca. Zastosowanym aparatem pomiarowym był fotokolorymetr firmy Minolta typ CR-200. Do bada wykorzystano wiatło D 65. Głowic za kadym razem dokonywano trzech pomiarów, a uzyskany wynik był ich urednion wartoci (w analizach jednak był on traktowany jako pojedynczy punkt pomiarowy). Urzdzenie przed badaniem kalibrowano na wzorcu bieli, temperatura próby była równa temperaturze otoczenia i wynosiła ok. 20 o C. Wyniki pomiarów przedstawiono w systemie pomiarowym L*a*b*, gdzie L* - jasno, a* - współrzdne barwy czerwonej, b* - współrzdne barwy ółtej. Wartoci wszystkich oznacze przedstawiono na wykresach. Z uzyskanych danych wyliczono wartoci rednie, odchylenie standardowe oraz przeprowadzono test studenta w celu okrelenia istotnych rónic pomidzy badanymi próbami. Omówienie wyników W wyniku obróbki termicznej marchwi nastpiła zmiana parametru L* (jasnoci), której wartoci były róne w zalenoci od czasu operacji i urzdzenia wykorzystanego do przeprowadzenia procesu (rys.1). Zdecydowanie najnisze wartoci jasnoci uzyskano w przypadku obróbki termicznej trwajcej 20 minut w piecu konwekcyjno-parowym i minut w steamerze. W obydwu przypadkach rednie wartoci były zblione i wynosiły odpowiednio 30,38 i 30,02 [%]. 8

3 rednie wartoci jasnoci L* [%] marchew surowa 5 min min 15 min 20 min 4 min 6 min 8 min min Rys. 1.: Zmiany jasnoci L* na skutek obróbki termicznej marchwi w piecu konwekcyjno-parowym i steamerze Fig. 1.: Changes in brightness L* due to the thermal processing of carrot in a convection/steam-type boiler and a steamer Po obróbce termicznej marchwi trwajcej 5, i 15 minut w piecu konwekcyjno-parowym oraz 4, 6 i 8 minut w steamerze jasno przyjmowała zblione wartoci, chocia test studenta wykazał istotne rónice w wartociach rednich w kadym analizowanym przypadku. Wynika z tego, e wydłuajcy si czas prowadzenia procesu ogrzewania powoduje wyran zmian jasnoci marchwi. Zauwaono równie, e zbiór wartoci jasnoci charakteryzował si duym przedziałem zmiennoci w przypadku marchwi surowej - odchylenie standardowe wynosiło 4,07. Wynika z tego, e jasno surowca jest niejednorodna, natomiast gotowego produktu przyjmuje zblione wartoci. Oznacza to, e obróbka termiczna wyrównuje jasno w całej masie produktu ujednolicajc ten parametr. Biorc pod uwag stabilno barwników karotenoidowych w podwyszonej temperaturze, wyrównanie tego parametru moe by spowodowane zmianami teksturalnymi zachodzcymi w badanym materiale. Podobn tendencj zmian jak w przypadku jasnoci zauwaono analizujc parametr a* odpowiedzialny za zmiany wartoci tonu czerwonego. Najmniejsze wartoci a* uzyskano dla najdłuej trwajcych procesów, chocia rednie wartoci sukcesywnie malały po kadym etapie ogrzewania. Obróbka termiczna zmieniła wartoci parametru a*. Wartoci wskanika a* charakteryzowały si wikszym przedziałem zmiennoci (równym 6,21) ni zanotowano w przypadku L*. 9

4 rednie wartoci a* [-] marchew surowa 5 min min 15 min 20 min steamer 4 min steamer 6 min steamer 8 min steamer min Rys. 2.: Zmiany a* na skutek obróbki termicznej marchwi w piecu konwekcyjnoparowym i steamerze Fig. 2.: Changes in a* due to the thermal processing of carrot in a convection/steam-type boiler and a steamer Zmiany b*, czyli parametru odzwierciedlajcego udział tonu ółtego w badanym materiale, po obróbce termicznej uległy najwikszym zmianom w porównaniu z wartociami zanotowanymi w surowcu (rys. 3). rednia warto b* dla marchwi surowej wynosiła 54,16 [ - ], natomiast najnisza rednia warto kształtowała si na poziomie 13,99 [-] i zanotowano j w przypadku obróbki surowca w piecu przez 20 minut. W przypadku b* zanotowano równie najwiksze odchylenia standardowe surowca oraz produktu po procesie, co moe wiadczy o tym, e czynnik ten jest najbardziej wraliwy na obróbk termiczn i moe stanowi parametr krytyczny zachodzcych zmian, co wykazano ju wczeniej w poprzednich pracach [Biller, Neryng, 2003]. Najnisze wartoci b*, tak jak w przypadku L* i a* zanotowano dla prób obrabianych termicznie przez najdłuszy okres czasu.

5 70 rednie wartoci b* [-] marchew surowa 5 min min 15 min 20 min steamer 4 min steamer 6 steamer 8 steamer min min min Rys. 3.: Zmiany b* na skutek obróbki termicznej marchwi w piecu konwekcyjnoparowym i w steamerze Fig. 3.: Changes in b* due to the thermal processing of carrot in a convection/steam-type boiler and a steamer Podsumowujc wyniki przeprowadzonego dowiadczenia naley stwierdzi, e obróbka termiczna wpływa istotnie na zmiany parametrów barwy marchwi. Wraz z wydłuajcym si czasem ogrzewania produkt ciemniał, a po20 minutach gotowania w piecu konwekcyjnoparowym oraz po minutach obróbki w steamerze był zdecydowanie ciemniejszy ni przy krócej prowadzonym procesie. Stwierdzenia i wnioski Przeprowadzone dowiadczenie wykazało, e obróbka termiczna istotnie wpływa na zmian wszystkich parametrów barwy marchwi. Rónice w barwie w stosunku do surowca zwikszały si wraz z wydłuajcym si czasem ogrzewania. Gotowanie powodowało ujednolicenie wartoci poszczególnych parametrów barwy, na co wskazywały mniejsze wartoci odchyle standardowych ni w przypadku surowca. Powinno si prowadzi badania nad moliwoci wykorzystania pomiaru barwy jako szybkiego wskanika zmian jakociowych rodków spoywczych podczas procesów technologicznych - w powizaniu z ocen granicznych parametrów poszczególnych wskaników istotnych dla konsumenta. 11

6 Bibliografia Biller E., Neryng A., 2003; Wykorzystanie instrumentalnych metod pomiaru barwy na przykładzie rozdrobnionej marchwi; Inynieria Rolnicza, 8, Biller E., Wierzbicka A., 2003; Wybrane procesy w technologii ywnoci; Wydawnictwo SGGW, Warszawa Pijanowski E., Dłuewski M., Dłuewska M., Jarczyk A., 1996; Ogólna technologia ywnoci; Wydawnictwo WNT, Warszawa Wyposaenie zakładów gastronomicznych z elementami techniki i projektowania (pod red. A Nerynga), 2003; Wydawnictwo SGGW, Warszawa Summary: Influence of heat treatment on carrot colour parameters The aim of this work was the effect of selected kinds the heat treatment on the colour changes in the heated raw materials. Carrots was taken to this investigation. Carrot cubes were processed in the convection-steam oven and with different operation times, properly for both devices:, 15, 20 min and 4, 6, 8, minutes. In consequence of the heat treatment change of colour attributes was noted, in investigated samples. Values of the individual colour parameters decrease during lengthen of the heat process. Keywords: colour : L*a*b* system, carrot root, heat treatment. 12