Autoreferat rozprawy doktorskiej 1. WSTĘP

Transkrypt

1

2 Autorefert rozprwy doktorskiej 1. WSTĘP W doie rozwijjąej się produkji dń gotowyh i produktów do ezpośredniego spożyi suszrnitwo wrzyw i owoów m istotne znzenie. Mimo że suszenie jest jedną z njstrszyh metod utrwlni żywnośi, dlej pozostje proesem powszehnie stosownym, ukierunkownym n iągły rozwój. Zstosownie tego proesu podyktowne jest wielom korzystnymi efektmi. Suszenie m n elu zpewnienie trwłośi mikroiologiznej przez zmniejszenie dostępnośi wody konieznej do rozwoju dronoustrojów orz zwolnienie lu zhmownie przeiegu rekji hemiznyh i przemin fizyznyh. W zsie suszeni nstępuje zmniejszenie msy i ojętośi suszonyh mteriłów, o oniż koszty pkowni, ułtwi trnsport i mgzynownie. Dodtkowo, doierją odpowiednie metody i prmetry suszeni, możn ndć produktom spejlne formy i ehy jkośiowe. Jkość produktów spożywzyh jest związn z wielom ih włśiwośimi, m.in. wrtośią odżywzą, rwą, konsystenją, zphem, teksturą, włśiwośimi higroskopijnymi i zdolnośią do rehydrji. Włśiwośi te istotnie wpływją n oenę produktu, w niektóryh przypdkh mogą deydowć o jego wyorze przez konsument. Istotny wpływ n jkość suszonyh produktów mją również wrunki przehowlnize, tzn. tempertur, odpowietrzenie, wilgotność zy dostęp świtł. W osttnih lth oserwuje się wzrost świdomośi żywieniowej społezeństw. Przed zkupem konsument orz zęśiej uwzględni nie tylko enę i ehy wizulne, le tkże skłd produktu, ozekują żywnośi wygodnej, łtwej i szykiej w przygotowniu, o wysokiej jkośi, zwrją uwgę n jej wysokie wlory odżywze i prozdrowotne. Produeni żywnośi, y utrzymć się n orz rdziej wymgjąym rynku, poszukują nowyh metod przetwrzni zy sposoów modyfikji tehnologii. Jedną z potenjlnyh możliwośi do wykorzystni w suszrnitwie jest zstosownie jko źródł iepł promieniowni mikroflowego i podzerwonego. Speyfik tyh sposoów dostrzni iepł powoduje, że zminy zhodząe w suszonym mterile mogą przeiegć inzej niż w produkth otrzymnyh konwenjonlnymi metodmi. Wżnym spektem, szzególnie w przypdku suszu, jest nie tylko otrzymnie produktu wysokiej jkośi, le również jej utrzymnie w zsie przehowywni. Znjomość zmin, które mogą nstąpić w mterile iologiznym w zsie suszeni i przehowywni może umożliwić tehnologowi doór odpowiednih prmetrów proesu, które zgwrntują otrzymnie produktu nie tylko o wysokiej jkośi, le również o śiśle określonyh włśiwośih.

3 Autorefert rozprwy doktorskiej 1. CEL I ZAKRES PRACY Celem pry yło zdnie wpływu sposou dostrzeni iepł w zsie suszeni n jkość suszonej tknki jłk, oeniną ezpośrednio po suszeniu orz po określonym zsie przehowywni. Zkres pry oejmowł: 1. Zdnie wpływu różnyh prmetrów proesu suszeni z zstosowniem promieniowni podzerwonego orz mikroflowego n jkość suszu jłkowego orz doór odpowiednih prmetrów zpewnijąyh otrzymnie produktu o jk njwyższej jkośi dl:. suszeni z zstosowniem mikrofl (tempertur powietrz, mo mikrofl). suszeni z zstosowniem promieni podzerwonyh (prędkość przepływu powietrz, odległość źródł promieniowni podzerwonego od powierzhni suszonego mteriłu) Jkość suszu oenino n podstwie: włśiwośi fizyznyh (skurz gęstość, porowtość, zwrtość suhej sustnji, ktywność wody), optyznyh, prozdrowotnyh, oeninyh n podstwie zdolnośi przeiwutlenijąej i zwrtośi polifenoli. 2. Przeprowdzenie kompleksowej nlizy różnyh wyznzników jkośi suszy otrzymnyh metodą konwekyjną orz z wykorzystniem promieniowni podzerwonego i mikroflowego przy zstosowniu wyrnyh prmetrów proesowyh (podstwowe włśiwośi fizyzne, mehnizne, sorpyjne, rekonstytuyjne, optyzne, strukturlne, prozdrowotne, oenine n podstwie zdolnośi przeiwutlenijąej i zwrtośi polifenoli orz oen sensoryzn). 3. Przeprowdzenie testów przehowlnizyh, prowdzonyh w zmiennej temperturze i zsie, suszu konwekyjnego orz wyrnego suszu mikroflowo-konwekyjnego i promiennikowo-konwekyjnego (podstwowe włśiwośi fizyzne, sorpyjne, rekonstytuyjne, optyzne, prozdrowotne, oenine n podstwie zdolnośi przeiwutlenijąej i zwrtośi polifenoli). 2. METODYKA PRACY 2.1. Część tehnologizn Mterił dwzy i jego przygotownie Mterił do dń stnowiły jłk odminy Idred, pohodząe z Pól Doświdzlnyh Ktedry Sdownitw SGGW. Jłk przehowywno w hłodni w temperturze 5-8 C, przy wilgotnośi względnej powietrz około 9%. Mterił do suszeni przygotowywno w posti plstrów o średniy mm i gruośi 5,±,5 mm. Pokrojony mterił znurzno

4 Autorefert rozprwy doktorskiej w,1% rozworze kwsu ytrynowego n około 1 min, w elu zezpiezeni przed rekjmi runtnieni enzymtyznego. Nstępnie mterił osuszno n iule i poddwno suszeniu. Bdni dotyząe mteriłu surowego, ezpośrednio po suszeniu różnymi metodmi przy zstosowniu różnyh prmetrów proesowyh orz dl wyrnyh prmetrów suszeni yły wykonywne w lth 5-7. Wszystkie eksperymenty tehnologizne i nlizy prowdzono w okresie od listopd do mr kżdego roku Suszenie konwekyjne Suszenie konwekyjne prowdzono w suszre lortoryjnej. Surowie ukłdno n siie w pojedynzej wrstwie i suszono w temperturze 7 C, stosują przepływ powietrz równoległy do wrstwy mteriłu o prędkośi 2 m/s. Oiążenie sit wynosiło,25 kg (1,92 kg/m 2 ). Suszenie prowdzono do uzyskni stłej msy suszu Suszenie mikroflowo-konwekyjne Suszenie konwekyjne wspomgne mikroflmi prowdzono w lortoryjnej suszre, umożliwijąej regulję tempertury powietrz, moy mikrofl orz pomir zmin msy i tempertury mteriłu. Wyrno sześć różnyh kominji prmetrów suszeni mikroflowo-konwekyjnego, przy zstosowniu dwóh poziomów moy mikrofl: 15 i W orz trzeh tempertur powietrz:, i 4 C. Przepływ powietrz ył prostopdły do wrstwy mteriłu o prędkośi około 3,5 m/s. Oiążenie sit wynosiło,25 kg (2,4 kg/m 2 ). Suszenie trwło do uzyskni około 1% wody w suszonym mterile, o wynikło ze sposou dziłni suszrki Suszenie promiennikowo-konwekyjne Suszenie konwekyjne wspomgne promienimi podzerwonymi prowdzono w lortoryjnej suszre, umożliwijąej regulję odległośi emiter promieni podzerwonyh od powierzhni suszonego mteriłu, prędkośi przepływu powietrz orz pomir zmin msy i tempertury mteriłu. Emiter promieni podzerwonyh o łkowitej moy 7,875 kw/m 2 ył zwieszony u szzytu suszrki. Wyrno dziewięć różnyh kominji prmetrów suszeni przy wykorzystniu promieniowni podzerwonego, stosują trzy prędkośi przepływu powietrz (przepływ równoległy do wrstwy mteriłu):,5, 1,2 i 2 m/s orz trzy odległośi źródł promieniowni od powierzhni suszonego mteriłu: 1, i m. Oiążenie sit wynosiło,25 kg (1,26 kg/m 2 ). Suszenie trwło do uzyskni stłej msy suszu Przehowywnie wysuszonego mteriłu Suszone jłk przygotowne do przehowywni pohodziły z tej smej prtii surow-

5 Autorefert rozprwy doktorskiej, z grudni 7 r. Susz otrzymny metodą: - konwekyjną w temperturze 7ºC przy przepływie powietrz 2 m/s, - konwekyjną wspomgną mikroflmi o moy W i przy przepływie powietrz o temperturze 4ºC wynosząym 3,5 m/s, - konwekyjną wspomgną promienimi podzerwonymi, stosują odległość źródł promieniowni od powierzhni suszonego mteriłu wynosząą m i przepływ powietrz 1,2 m/s, przehowywno w opkownih o wysokiej rierowośi. Po usunięiu 8% powietrz z opkowni i zgrzniu toreki susze przehowywno przez okres 12 miesięy w trzeh temperturh: 4 (szf hłodniz), 25 (pokój termosttowy) i 4 C (ieplrk). Po 1, 3, 6 i 12 miesiąh przeprowdzno dni jkośiowe suszy Część nlityzn Oznznie zwrtośi suhej sustnji Zwrtość suhej sustnji oznzno zgodnie z normą PN-9/A-7511/3 w mterile surowym, ezpośrednio po suszeniu różnymi metodmi przy zstosowniu różnyh prmetrów proesowyh orz po kżdym zsie przehowywni i po kżdym etpie rehydrji Oznznie ojętośi plstrów Oznzenie ojętośi wykonno metodą toluenową (Mzz, 1983) w mterile surowym i suszonym różnymi metodmi przy zstosowniu różnyh prmetrów proesowyh Oznznie ktywnośi wody Pomir ktywnośi wody wykonywno w mterile surowym, suszonym różnymi metodmi przy zstosowniu różnyh prmetrów proesowyh orz po kżdym zsie przehowywni w higrometrze firmy ROTRONIC Oznznie rehydrji Kinetykę rehydrji wyznzno zgodnie z metodyką podną przez Witrową-Rjhert (1999), wykonują pomiry po,5; 1 i 3 godzinh uwdnini Oznznie zdolnośi pohłnini wody Bdnie zdolnośi pohłnini wody przez susz przeprowdzono zgodnie z normą PN- 9/A-7511/ Oznznie kinetyki sorpji W elu określeni włśiwośi higroskopijnyh, mterił ezpośrednio po suszeniu różnymi metodmi przy wyrnyh prmetrh proesowyh orz po kżdym zsie przeho-

6 Autorefert rozprwy doktorskiej wywni wżono n wdze nlityznej i umieszzno w eksyktorze nd roztworem NCl w środowisku o w =,75. Po zsie,5, 1, 3, 5, 8, 1, 24, 48 i 72 h wżono próki Wyznznie izoterm sorpji Pomir prowdzono metodą sttyzno-eksyktorową Bdnie włśiwośi mehniznyh Bdnie włśiwośi mehniznyh przeprowdzono przy zstosowniu teksturometru TEXTURE ANALYSER TA-TX2, stosują test ięi. Test przeprowdzono do łkowitego przeięi plstr, z prędkośią przesuwu głowiy 1, mm/s i siłą 15 N. Prę ięi olizono jko pole pod krzywą orzująą zminy siły (N) w funkji przesunięi głowiy (mm) do osiągnięi siły mksymlnej Oznznie rwy Brwę mteriłu surowego i suszonego różnymi metodmi przy zstosowniu różnyh prmetrów, suszonego różnymi metodmi przy wyrnyh prmetrh proesowyh orz po przehowywniu określno z pomoą hrommetru typu CR- firmy Minolt. Brwę mierzono w systemie CIE L * * * dl oświetleni stndrdowego C Oznznie potenjłu rązowieni W elu oznzeni potenjłu rązowieni w mterile suszonym różnymi metodmi przy zstosowniu różnyh prmetrów, suszonym różnymi metodmi przy wyrnyh prmetrh proesowyh orz po przehowywniu ekstrhowno z tknki jłk rązowe rwniki melninowe. W ekstrkie oznzno potenjł rązowieni zgodnie z metodyką podną przez Viñ i Chves (6). Pomir poległ n określeniu sornji uzysknego ekstrktu w spektrofotometrze typu Heλios γ ThermoSpetroni przy długośi fli 3 nm. Wynik wyrżono w jednostkh sornji (AU/g jłk) Oznznie zdolnośi przeiwutlenijąej Zdolność przeiwutlenijąą oznzno metodą polegjąą n określeniu stopni wygszni wolnyh rodników DPPH przez przeiwutlenize zwrte w surowyh jłkh, w zleżnośi od zęśi owou i zsu przehowywni, orz w mterile suszonym różnymi metodmi przy zstosowniu różnyh prmetrów, suszonym różnymi metodmi przy wyrnyh prmetrh proesowyh orz po przehowywniu. Zdolność przeiwrodnikową oznzno tkże w jłkh po suszeniu do określonej zwrtośi wody zgodnie z metodyką podną przez Brnd-Willims i in. (1995). Pomiru zmitni wolnyh rodników dokonywno przy długośi fli 515 nm w spektrofotometrze typu Heλios γ ThermoSpetroni. Efektywność neutrlizji wolnyh rodników przez dne susze i surowie wyrżno w formie

7 Autorefert rozprwy doktorskiej współzynnik IC 5, określjąego ilość mteriłu potrzenego do 5%-owej redukji wolnyh rodników DPPH Oznznie zwrtośi związków polifenolowyh Zwrtość związków polifenolowyh oznzno metodą Folin-Ciolteu (Sluis i in., 2) w mterile surowym, suszonym różnymi metodmi przy zstosowniu różnyh prmetrów, suszonym różnymi metodmi przy wyrnyh prmetrh proesowyh orz po kżdym etpie przehowywni, stosują jko wzorze kws hlorogenowy. Zwrtość polifenoli oznzno tkże w jłkh po suszeniu do określonej zwrtośi wody orz w mterile surowym pohodząym z różnyh zęśi owou i w trkie jego przehowywni. Zwrtość polifenoli odzytywno z wrtośi sornji przy długośi fli 75 nm. Wyniki podno w mg kwsu hlorogenowego/1g suhej sustnji jłk Oznznie iologiznej ktywnośi oddehowej Bdnie ktywnośi oddehowej jłk surowego, suszy jłek otrzymnyh trzem metodmi suszeni przy wyrnyh prmetrh proesowyh orz suszy rehydrownyh przez trzy godziny przeprowdzono urządzeniu OxiTop Control, którego zsd dziłni opier się n mnometryznym pomirze zużyi tlenu Anliz struktury wewnętrznej z pomoą komputerowej nlizy orzu i interferometrii irefrkyjnej Anlizę mikrostruktury suszy jłek, otrzymnyh trzem metodmi przy wyrnyh prmetrh proesowyh, przeprowdzono n podstwie zdjęć wykonnyh przy użyiu elektronowego mikroskopu skningowego FEI QUANTA z mikronliztorem typu EDS i yfrowym zpisem orzu w formie *.jpg. N podstwie zdjęć wylizono średnie pole powierzhni (mm 2 ), owód (mm), średnię Feret (mm) i współzynnik ksztłtu identyfikownyh przestrzeni przy użyiu progrmu komputerowego MultiSn v Anlizę mikrostruktury suszy przeprowdzono również w wrunkh interferometrii irefrkyjnej przy użyiu mikroskopu Biolr PI (Bkier, 5) Oen sensoryzn Oenę sensoryzną przeprowdzono w skli pięiopunktowej przez 6-io osoowy pnel ekspertów metodą sklowni (Klepk, 2) dl trzeh rodzjów suszy, uzysknyh przy wyrnyh prmetrh proesowyh Część olizeniow Wszystkie olizeni wykonno przy użyiu progrmu Mirosoft Exel 3 dl Windows XP. Do dopsowni równń kinetyznyh, opisująyh kinetykę rehydrji i kinetykę

8 Autorefert rozprwy doktorskiej dsorpji pry wodnej orz modeli opisująyh izotermy dsorpji wodnej, wykorzystno progrm Tle Curve 2D v. 5.1 firmy Jndel Sientifi Metody sttystyzne Wyniki dń poddno nlizie metodmi sttystyki mtemtyznej. Dwuzynnikową nlizę wrinji wykonywno z zstosowniem progrmu Mirosoft Offie Exel 3, porównni szzegółowe przy wykorzystniu progrmu Sttgrphis Plus i nlizę skupień przy zstosowniu progrmu Sttisti 8, PL Oen łędów pomirowyh Błędy pomirowe wyznzono dl metody pomiru potenjłu rązowieni, zdolnośi przeiwutlenijąej i zwrtośi polifenoli. Pozostłe pomiry wielkośi fizyznyh yły pomirmi ezpośrednimi. 3. OMÓWIENIE I DYSKUSJA WYNIKÓW W rozdzile tym przedstwiono wyrne njistotniejsze spekty zrelizownyh w rmh pry doktorskiej dń Chrkterystyk proesu suszeni Suszenie konwekyjne W zsie suszeni nstępują istotne zminy w strukturze wewnętrznej surowów roślinnyh. Jłk poddno suszeniu konwekyjnemu, w wyniku którego uzyskno susz o zwrto- śi suhej sustnji 94,3±,7% i ktywnośi wody,16±,3. Czs potrzeny do wysuszeni plstrów jłk do zwrtośi wody równej,1 g H 2 O/g s.s. (u/u =,15) wynosił 16 minut, tempertur produktu rosł systemtyznie, osiągją pod konie proesu wrtość równą temperturze powietrz susząego, zyli 7ºC (rys. 1). wzgl. zwrtość wody u/u o 1,,9,8,7,6,5,4,3,2,1, Suszenie mikroflowo-konwekyjne konw 7 C zs suszeni [min] temp konw 7 C tempertur [ o C] Rysunek 1. Kinetyk konwekyjnego suszeni jłek w temperturze 7ºC Jłk po suszeniu mikroflowo-konwekyjnemu hrkteryzowły się średnią zwrtośią suhej sustnji 9,6±1,46% i ktywnośią wody n poziomie,36±,5. Zstosownie mikrofl podzs suszeni wpływło istotnie n skróenie zsu proesu. Czs potrzeny do wysuszeni tknki jłk do zwrtośi wody równej około,1 g H 2 O/g s.s. wynosił od 6 do 16 minut, w zleżnośi od użytej moy mikrofl i tempertury powietrz (rys. 2 i 3). Nj-

9 .. Autorefert rozprwy doktorskiej wzgl. zwrtość wody u/u o krótszy zs suszeni odnotowno przy zstosowniu njwyższej tempertury powietrz susząego i moy mikrofl wynosząej W. W porównniu z suszeniem konwekyjnym, wykorzystnie mikrofl skróiło zs suszeni plstrów jłk nwet o 63%. Im mniejszą mo mikrofl orz niższą temperturę powietrz susząego zstosowno, tym zs suszeni ył dłuższy. Przy zstosowniu prmetrów: 15 W, tempertur i ºC ył on porównywlny z zsem suszeni konwekyjnego. 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1 15W 4 C 15W C 15W C zs suszeni [min] tempertur [ o C] wzgl. zwrtość wody u/u o Rysunek 2. Kinetyk mikroflowo-konwekyjnego suszeni jłek przy moy 15 W go suszeni jłek przy moy W Rysunek 3. Kinetyk mikroflowo-konwekyjne- N pozątku suszeni z wykorzystniem promieniowni mikroflowego tempertur 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1 W 4 C W C W C zs suszeni [min] mteriłu rosł do wrtośi wynosząej około 35-45ºC przy moy mikrofl 15 W i 4-5ºC, gdy stosowno mo W. Nstępnie przez dłuższy zs utrzymywł się n stłym poziomie, niezleżnie od moy mikrofl (rys. 2 i 3). Po usunięiu około 9% wody z jłek (u/u o =,1), zyli przy zwrtośi wody około,6 g H 2 O/g s.s., niezleżnie od zstosownyh prmetrów proesu, przy dlszym suszeniu nstępowł widozny wzrost tempertury mteriłu. Przy moy mikrofl 15 W tempertur mteriłu osiągnęł pod konie suszeni wrtośi około 5 C dl tempertur powietrz i C, zś około 65 C dl tempertury powietrz 4 C. Podone zleżnośi zoserwowno podzs suszeni przy zstosowniu wyższej moy mikrofl W. Niezleżnie od tempertury powietrz, wszystkie susze otrzymne przy moy W pod konie proesu suszeni osiągnęły temperturę liską 7 C Suszenie promiennikowo-konwekyjne Czs potrzeny do wysuszeni plstrów jłk do zwrtośi wody równej,1 g H 2 O/g s.s. podzs suszeni z wykorzystniem promieniowni podzerwonego wynosił od 112 do 155 minut (rys. 4-6) i ył krótszy od zsu suszeni konwekyjnego o 3 do %. Wysuszone jłk hrkteryzowły się zwrtośią suhej sustnji od 9,1 do 95,3% i ktywnośią wody wynosząą średnio,25±,3. Njkrótszy zs suszeni odnotowno przy zstosowniu odległośi od źródł promieniowni wynosząej m i prędkośi przepływu,5 m/s, i ył on krótszy od suszeni konwekyjnego o % tempertur [ o C]

10 . Autorefert rozprwy doktorskiej wzgl. zwrtość wody u/u o.. Czs potrzeny do osiągnięi,1 g H 2 O/g s.s. wydłużł się wrz ze wzrostem prędkośi przepływu powietrz. Większ prędkość przepływu powietrz powodowł hłodzenie powierzhni mteriłu, o potwierdziły tempertury plstrów pod konie suszeni (rys. 4-6). W efekie prowdziło to do zmniejszeni szykośi usuwni wody i wydłużeni zsu suszeni, przy wzrośie prędkośi powietrz z,5 do 2 m/s nwet o 22%, przy odległośi lmp od powierzhni mteriłu równej 1 m. Wzrost prędkośi powietrz wpływł w njmniejszym stopniu n zs suszeni, gdy suszony ył mterił w odległośi m od źródł promieniowni. Tempertur mteriłu pod konie proesu rosł wrz ze zmniejszeniem się odległośi od źródł promieniowni i wynosił 76-91, 65-7 i 63-69ºC, gdy próki suszono w odległośi od emiterów odpowiednio 1, i m. 1,,9,8,7,6,5,4,3,2,1, m,5m/s m 1,2m/s m 2,m/s zs suszeni [min] tempertur [ o C] Rysunek 5. Kinetyk promiennikowo-konwekyjnego suszeni jłek przy odległośi m od źródł promieniowni wzgl. zwrtość wody u/u o wzgl. zwrtość wody u/u o 1,,9,8,7,6,5,4,3,2,1, 1m,5m/s 1m 1,2m/s 1m 2,m/s zs suszeni [min] tempertur [ o C] Rysunek 4. Kinetyk promiennikowo-konwekyjnego suszeni jłek przy odległośi 1 m od źródł promieniowni 1,,9,8,7,6,5,4,3,2,1, m,5m/s m 1,2m/s m 2,m/s zs suszeni [min] tempertur [ o C] Rysunek 6. Kinetyk promiennikowo-konwekyjnego suszeni jłek przy odległośi m od źródł promieniowni Anlizują rysunki 1-6, przedstwijąe krzywe suszeni i krzywe temperturowe, możn zuwżyć, że niezleżnie od zstosownej metody i prmetrów proesu, gdy zwrtość wody osiągnęł wrtość około,6 g H 2 O/g s.s. (około 38% wilgotnośi), nstępowł intensywny wzrost tempertury. Możn przypuszzć, że przy tej wilgotnośi jłk rozpozynł się proes usuwni innej formy wody, np. wody mikrokpilrnej, trudniejszej do odprowni w porównniu z wodą mkrokpilrną, o poiągnęło z soą wzrost tempertury mteriłu. Wówzs iepło dostrzne z powietrzem lu w wyniku promieniowni podzerwonego i mikrofl, w mniejszej zęśi yło wykorzystywne do odprowni wody, powodują ogrzewnie suszonego mteriłu.

11 Autorefert rozprwy doktorskiej 3.2. Wpływ metody i prmetrów suszeni n jkość suszu Włśiwośi suszu mikroflowo-konwekyjnego Usuwnie wody w proesie suszeni powoduje zminy ojętośi, gęstośi i porowtośi mteriłu. Podzs suszeni konwekyjnego z wykorzystniem mikrofl suszon tknk jłk kurzył się od 63,3 do 71,6%, w zleżnośi od zstosownyh prmetrów suszeni. Wrz ze wzrostem moy mikrofl i tempertury powietrz susząego mterił uległ mniejszemu skurzowi, o związne yło prwdopodonie z wyższą temperturą mteriłu i większą szykośią suszeni. Wrz ze zwiększjąym się skurzem, gęstość pozorn tknki jłk uległ zwiększeniu, ntomist porowtość mlł. Mniejszy skurz i gęstość pozorn, w porównniu z suszem konwekyjnym, spowodowły wyższą porowtość suszy mikroflowokonwekyjnyh, któr wynosił od 74 do 81% (susz konwekyjny średnio 72%). Wrtość ezwzględnej różniy rwy określ się n podstwie jsnośi (L*), rwy zerwonej (*) i rwy żółtej (*) produktu końowego (Mskn, ). Im te wrtośi rdziej odiegły od jłk surowego, tym większ ył ezwzględn różni rwy. Możn stwierdzić, że njrdziej zliżoną rwę do mteriłu wyjśiowego prezentowł pró wysuszon w temperturze powietrz 4ºC i przy moy mikrofl W (t. 1). Zuwżono, że im mniejsz ył tempertur przy moy mikrofl W, tym różni rwy ył rdziej zuwżln. Ntomist rdziej widozną zminą rwy hrkteryzowł się susz uzyskny przy moy mikrofl 15 W. Przyzyną mógł yć dłuższy zs suszeni przy zstosowniu moy mikrofl 15 W, który wiązł się z długim dziłniem tlenu n produkt, o prowdziło do intensyfikji proesów utlenini i większyh zmin rwy. Tel 1. Bezwzględn różni rwy E suszy konwekyjnego i mikroflowo-konwekyjnyh, względem rwy surowego jłk Prmetry suszeni Mo mikrofl [W] Tempertur [ºC] Suszenie konwekyjne Suszenie mikroflowo-konwekyjne E 1,9 2,7 2,3 1,8 5,2 3,2 5,1 Do oeny rwy przeprowdzono również dni potenjłu rązowieni, określjąe ilość związków o rązowej rwie, któryh oeność wynik z przeiegu w zsie suszeni enzymtyznego i nieenzymtyznego rązowieni. Brązowienie produktu nstępuje wrz ze wzrostem tempertury i zsu suszeni (Shrm i Prsd, 1 z Ren i Chen, 1998). Dltego też wyższ mo mikrofl i wyższ tempertur powietrz susząego, przy wysokiej temperturze

12 Autorefert rozprwy doktorskiej końowej produktu (69ºC), spowodowł istotny wzrost ilośi rązowyh rwników powstjąyh w zsie suszeni (rys. 7), o związne yło z mniejszą jsnośią tyh suszy. Możn ztem stwierdzić, że większy wpływ n powstwnie rązowyh pigmentów mił tempertur mteriłu niż zs suszeni, który ył zdeydownie dłuższy przy zstosowniu mniejszyh moy mikrofl. Mimo to uzyskno susze o mniejszym potenjle rązowieni. potenjł rązowieni [AU/g surowego jłk].,39,37,35,33,31,29,27 sur prmetry suszeni [W, o C] 15 Rysunek 7. Potenjł rązowieni suszy mikroflowo-konwekyjnyh Użyie mniejszej moy mikrofl spowodowło sttystyznie istotne zmniejszenie zdolnośi przeiwutlenijąej, o 21-26% w stosunku do jłek surowyh (rys. 8). Spdek zdolnośi przeiwrodnikowej przy mniejszej moy możn tłumzyć dłuższym zsem suszeni i dziłni tlenu. Nie stwierdzono ntomist sttystyznie istotnyh zmin zwrtośi polifenoli w zsie suszeni z zstosowniem mniejszej moy mikrofl w porównniu z surowymi jłkmi (rys. 9). zminy zdolnośi przeiwutlenijąej [%] ,,, zminy zwrtośi. polifenoli [%] ,, 4, prmetry suszeni [W, o C] prmetry suszeni [W, o C] Rysunek 8. Zminy zdolnośi przeiwutlenijąej suszy mikroflowo- konwekyjnyh Włśiwośi suszu promiennikowo-konwekyjnego Rysunek 9. Zminy zwrtośi polifenoli w suszh mikroflowo- konwekyjnyh Suszenie wspomgne promienimi podzerwonymi powodowło mniejszy skurz tknki jłk (średnio 69%) niż suszenie konwekyjne (76%), niezleżnie od zstosownyh prmetrów suszeni. Prmetry suszeni promienimi podzerwonymi nie wpływły w sposó istotny n skurz mteriłu, jego gęstość pozorną i porowtość. Gęstość pozorn tyh suszy wynosił średnio około,31 g/m 3. Z młą gęstośią pozorną wiązł się większ porowtość, równ średnio 8%. Anlizują ezwzględną różnię rwy E w odniesieniu do rwy surowego jłk możn stwierdzić, iż njmniejsz ezwzględn różni rwy hrkteryzowł susz uzyskny przy niższyh prędkośih przepływu powietrz przy odległośi źródł promieniowni

13 Autorefert rozprwy doktorskiej wynosząej m i ył porównywln z wrtośią E suszu konwekyjnego (t. 2). Ntomist njwiększą różnię rwy uzyskł susz suszony przy zstosowniu prmetrów: 1 m i 1,2 m/s. Jednkże ezwzględn różni rwy w kżdym przypdku ył wyższ od wrtośi E>5, o świdzyło o dużym odhyleniu od rwy wyjśiowej surowej tknki jłk. Tel 2. Bezwzględn różni rwy E suszu konwekyjnego i promiennikowo-konwekyjnego, względem rwy surowego jłk Prmetry suszeni Odległość lmp [m] Prędkość powietrz [m/s] E Suszenie konwekyjne Suszenie konwekyjno-promiennikowe 1 2,,5 1,2 2,,5 1,2 2,,5 1,2 2, 1,9, 11,1,, 13,2 Bdni potenjłu rązowieni wykzły, iż w przypdku suszy promiennikowo-konwekyjnyh, otrzymnyh przy różnyh prmetrh suszeni, występuje pewne zróżniownie (rys. 1). W plstrh jłek suszonyh w odległośi m od źródł promieniowni zminy 12,9, potenjł rązowieni [AU/g surowego jłk]. 1,6,47,42,37,32,27 1,6,d sur 1,5, 1 1,2 13,1,,d 1 2,,5 12,1,,, 1,2, 2, 12,5,,,d,5 12,5,, potenjłu yły njmniejsze w stosunku do prmetry suszeni [m, m/s] Rysunek 1. Potenjł rązowieni suszy promiennikowo-konwekyjnyh surowyh jłek i porównywlne z suszem konwekyjnym. Ntomist dl suszy uzysknyh przy odległośi od źródł promieniowni 1 i m wrtośi te yły większe. Zminy te potwierdzją dni jsnośi suszy. Przy odległośi źródł promieniowni od suszonego mteriłu wynosząej 1 m, wrz ze zwiększeniem się prędkośi przepływu powietrz, nstępowło zmniejszenie zdolnośi przeiwrodnikowej (rys. 11) orz podonie zwrtośi polifenoli (rys. 12). W przypdku tyh prmetrów suszeni znotowno njwyższe tempertury końowe mteriłu, o w połązeniu z długim zsem suszeni i znznym ntlenieniem mteriłu przy wyższyh prędkośih przepływu powietrz spowodowło njwiększe zmniejszenie zdolnośi przeiwrodnikowej i zwrtośi polifenoli. Gdy zstosowno większe odleg-.. zminy zdolnośi przeiwutlenijąej [%] ,5,d 1 1,2 d 1 2,,d,,d,5 1,2 2,,,d,5 prmetry suszeni [m, m/s] d 1,2,d 2,,,, 1,2 2, Rysunek 11. Zminy zdolnośi przeiwutlenijąej suszy promiennikowo-konwekyjnyh

14 Autorefert rozprwy doktorskiej łośi emiter od mteriłu suszonego, oserwowno większą zdolność przeiwutleniją orz zwrtość polifenoli w prókh suszonyh przy zstosowniu wyższyh prędkośi przepływu powietrz. W przypdku odległośi próek od źródł promieniowni wynosząej m możn to tłumzyć zmniejszjąą się temperturą zminy zwrtośi. polifenoli [%] f 1,5, 1 1,2 1 2,,,,,,5 1,2 e,f 2, d,e,f,5 prmetry suszeni [m, m/s],,d 1,2 f 2, Rysunek 12. Zminy zwrtośi polifenoli w suszh promiennikowo-konwekyjnyh końową mteriłu wrz ze wzrostem prędkośi przepływu suszeni, o w efekie doprowdziło do mniejszej degrdji polifenoli i związków hrkteryzująyh się możliwośią zmitni wolnyh rodników. Ntomist przy odległośi m nstąpiło wydłużenie zsu suszeni wrz ze wzrostem prędkośi powietrz, o oznz, że przy mniejszej dwe energii doprowdznej do plstrów jłk, wzrost prędkośi powodowł rdzo intensywne hłodzenie mteriłu, w efekie mniejsze prędkośi suszeni Doór odpowiednih do dń przehowlnizyh prmetrów suszeni mikroflowo-konwekyjnego i promiennikowo-konwekyjnego N podstwie nlizy wyników skurzu, gęstośi pozornej, porowtośi, ktywnośi wody, rwy, potenjłu rązowieni, zdolnośi przeiwutlenijąej i zwrtośi polifenoli dokonno wyoru njlepszyh wrintów suszeni z wykorzystniem mikrofl i promieniowni podzerwonego. Przy ih wyorze kierowno się włśiwośimi odżywzymi orz wizulnymi otrzymnyh suszy, ze względu n duży wpływ tyh zynników n keptję produktu przez konsument. Susze otrzymne przy wyrnyh prmetrh poddno dniom przehowlnizym. Jednoześnie wyrne susze orz susz konwekyjny hrkteryzowły się tym, że tempertur tyh mteriłów pod konie suszeni ył zliżon i wynosił około 7ºC. Susz mikroflowo-konwekyjny uzyskny przy prmetrh W i temperturze powietrz 4ºC hrkteryzowł się wysoką zwrtośią związków o hrkterze przeiwutlenizy, rwą njliższą surowemu jłku orz njmniejszym skurzem, dużą porowtośią i młą gęstośią pozorną. Czs suszeni przy tyh prmetrh ył njkrótszy, o również jest wżne ze względów ekonomiznyh. W przypdku suszu promiennikowo-konwekyjnego, ze względu n młe zróżniownie próek, wyrno susz uzyskny przy odległośi źródł promieniowni od mteriłu suszonego m i prędkośi powietrz 1,2 m/s, który uzyskł jeden z krótszyh zsów. Susz ten hrkteryzowł się njmniejszą ezwzględną różnią rwy, w porównniu do surowego

15 Autorefert rozprwy doktorskiej jłk, niską zwrtośią związków o rązowej rwie orz niewielkimi uytkmi związków o hrkterze przeiwutlenizy Włśiwośi suszy przeznzonyh do dń przehowlnizyh Skurz, gęstość pozorn i porowtość Jłk suszone metodą konwekyjną pod względem włśiwośi fizyznyh istotnie różniły się od jłek suszonyh metodą mikroflowo-konwekyjną i promiennikowokonwekyjną. Susz konwekyjny hrkteryzowł się njmniejszą ojętośią orz uległ njwiększemu skurzowi, wynosząemu około 76% (t. 3). Wrz z wydłużniem się zsu suszeni nstępowł większy skurz. W porównniu z suszem konwekyjnym, susze uzyskne metodą mikroflowo-konwekyjną i promiennikowo-konwekyjną hrkteryzowły się skurzem mniejszym odpowiednio o 17 i 9%. Njmniejszy skurz suszu mikroflowokonwekyjnego ył związny z njkrótszym zsem uzyskni suszu, o jedynie 6 minut i wysoką temperturą mteriłu, któr przeiwdził skurzowi. Większy skurz wiązł się ze wzrostem gęstośi pozornej próki. Gęstość suszu konwekyjnego ył njwiększ i wynosił,43 g/m 3. Ntomist gęstość suszu mikroflowokonwekyjnego i promiennikowo-konwekyjnego ył istotnie sttystyznie mniejsz o - 33%. Njmniejszą porowtośią hrkteryzowł się susz konwekyjny, pozostłe susze yły istotnie rdziej porowte, o 12-13%. Tel 3. Chrkterystyk włśiwośi fizyznyh suszy jłkowyh uzysknyh różnymi metodmi Metod suszeni konwekyjn 7ºC; 2m/s mikroflowokonwekyjn W; 4ºC promiennikowokonwekyjn m; 1,2 m/s Skurz [%] Gęstość pozorn [g/m 3 ] Porowtość [%] x SD x SD x SD 76, 2,9,43, ,3 1,2,29, ,9 1,7,, Brw i potenjł rązowieni W zsie suszeni, pod wpływem tempertury i ntlenieni surow, nstępuje iemnienie produktu spowodowne dziłniem enzymu oksydzy polifenolowej orz nieenzymtyznym rązowieniem (Spers i in., 2; Perer 5). Dl suszu konwekyjnego i uzysknego przy zstosowniu promieni podzerwonyh nstąpiło zmniejszenie wrtośi prmetru L* o około 4,5-5% (t. 4). Zminy rwy suszu konwekyjnego związne yły z długotrwłym dziłniem wysokiej tempertury (Mzz, ). Ntomist promieniownie podzerwo-

16 Autorefert rozprwy doktorskiej ne prwdopodonie spowodowło powstnie n powierzhni jłek runtnyh związków, o yło przyzyną oniżeni jsnośi próek (Nowk i Lewiki, 5). W przypdku suszu mikroflowego nstąpił wzrost prmetru L* o około 5%. Wzrost ten ył njprwdopodoniej związny z metodą oznzni rwy, polegjąej n pomirze oditego od powierzhni promieniowni. Miąższ jłk surowego zwier dużo wody i świtło odij się od jego powierzhni inzej niż od porowtej powierzhni suszu. Wod może również sorowć zęść promieniowni, w efekie zego mniej odij się od powierzhni, o jest rejestrowne przez przyrząd pomirowy. Fktyznie oko ludzkie nie odier wrżeni rozjśnieni mteriłu, wręz przeiwnie, o potwierdziły również dni potenjłu rązowieni. Podzs suszeni nstępowł istotn sttystyznie zmin wrtośi współrzędnej * (t. 4), o yło związne z powstwniem związków o rązowej rwie (Vdivml i Jys, 7). Susz mikroflowo-konwekyjny hrkteryzowł się njmniejszym wzrostem wrtośi *, której ujemn wrtość świdzył o udzile rwy zielonej. Podzs suszeni, niezleżnie od metody, nstępowło również znząe zwiększenie współrzędnej *, zyli zwiększenie udziłu rwy żółtej (t. 4). Susz mikroflowokonwekyjny hrkteryzowł się njmniejszą zminą współrzędnej *, któr uległ zwiększeniu o około 7%. Ntomist suszenie metodą konwekyjną, jk również przy wykorzystniu promieni podzerwonyh, spowodowło znzny wzrost udziłu rwy żółtej, wynosząy odpowiednio 24 i 31%. Tel 4. Jsność, współrzędne hromtyzne, nsyenie i ton rwy suszy uzysknyh przy zstosowniu różnyh metod Metod suszeni L* * * C* h* x SD x SD x SD x x surowe jłko 81,9 1,5-5,7,4 22,7 1,7 23,4-1,32 konwekyjn 7ºC; 2m/s mikroflowokonwekyjn W; 4ºC promiennikowokonwekyjn m; 1,2 m/s 77,7 1,2 4,2,9 28,8,7 29,1 1,5 86, 1,7-1,9 1,5 25,,7 25,1-1,49 78,2 1,1 4,7 1,,4 1,1,7 d 1,42 Prowdzenie suszeni metodą konwekyjną i przy wykorzystniu promieniowni podzerwonego wpłynęło n uzysknie znznyh wrtośi ezwzględnej różniy rwy (t. 5). Bezwzględn różni rwy w przypdku powyższyh suszy ył wyższ od wrtośi 5, o świdzyło o rdzo wyrźnym odhyleniu od rwy surowej tknki jłk. Ntomist njmniejszą ezwzględną różnią rwy hrkteryzowł się susz uzyskny przy wykorzystniu

17 Autorefert rozprwy doktorskiej mikrofl i ył to różni rozpoznwn przez osoę doświdzoną w odróżniniu niunsów rw. Bdnie potenjłu rązowieni (t. 6) potwierdziło zleżnośi uzyskne podzs pomiru rwy. Metod suszeni mił istotny wpływ n ilość rązowyh rwników powstjąyh w zsie suszeni. Susz jłkowy uzyskny przy wykorzystniu mikrofl hrkteryzowł się ilośią rązowyh rwników njrdziej zliżoną do otrzymnyh w jłku surowym, ntomist różni t ył jednk istotn sttystyznie. Susz konwekyjny zwierł istotnie więej rązowyh rwników, w porównniu z suszem mikroflowo-konwekyjnym. Ntomist susz uzyskny przy wykorzystniu promieni podzerwonyh hrkteryzowł się njwyższym potenjłem rązowieni. Tel 5. Bezwzględn różni rwy E suszy uzysknyh różnymi metodmi Tel 6. Potenjł rązowieni suszy uzysknyh różnymi metodmi Metod suszeni konwekyjn 7ºC; 2m/s mikroflowokonwekyjn W; 4ºC promiennikowokonwekyjn m; 1,2 m/s E [-] 1,9 1,8 1,6 Metod suszeni Potenjł rązowieni [AU/g surowego jłk] x SD surowe jłko,5,8 konwekyjn 7ºC; 2m/s mikroflowokonwekyjn W; 4ºC promiennikowokonwekyjn m; 1,2 m/s,371,14,336,23,397 d, Zdolność przeiwutleniją i zwrtość polifenoli Podzs suszeni tknki jłk, niezleżnie od metody suszeni, nstępowło zmniejszenie zwrtość polifenoli, które istotnie wpływją n zdolność przeiwrodnikową (Oszmiński, 7; Gsik i in., 8). Podzs suszeni konwekyjnego, w wyniku długotrwłego poddni tknki jłk dziłniu wysokiej tempertury, zdolność przeiwutleniją jłek zmniejszył się znząo, osiągją około 42% wrtośi hrkterystyznej dl surow przed suszeniem (rys. 13). Zwrtość polifenoli w suszh konwekyjnyh jłkowyh również uległ istotnej redukji, o około 29% (rys. 14). Poz polifenolmi z zdolność przeiwrodnikową odpowiedzilne są tkże inne związki, np. witminy zy rwniki, któryh degrdj w zsie suszeni również deyduje o przeiwutlenijąym hrkterze suszy. Suszenie z wykorzystniem promieni podzerwonyh i mikrofl spowodowło mniejsze strty polifenoli orz zdolnośi przeiwrodnikowej, w porównniu z suszem konwekyjnym, przy zym ih zdolność przeiwutleniją między soą nie różnił się istotnie. W porównniu do surowego jłk stwierdzono jednk sttystyznie istotne zminy zdolnośi przeiw-

18 Autorefert rozprwy doktorskiej rodnikowej suszu mikroflowo-konwekyjnego i promiennikowo-konwekyjnego, odpowiednio o 33 i 38% i zwrtośi polifenoli o i 24%. Susz mikroflowo-konwekyjny, w porównniu z suszem konwekyjnym, hrkteryzowł się wyższą o około 25 punktów proentowyh zdolnośią przeiwrodnikową i wyższą o 5 punktów proentowyh zwrtośią polifenoli, przy zym t osttni różni nie ył istotn sttystyznie. Ntomist susz promiennikowo-konwekyjny hrkteryzowł się istotnie wyższą o około punktów proentowyh zdolnośią zmitni wolnyh rodników i większą o około 9 punktów proentowyh zwrtośią polifenoli w stosunku do suszu konwekyjnego. zminy zdolnośi przeiwutlenijąej [%] surowe konw mikr prom rodzj mteriłu zminy zwrtośi polifenoli [%] , surowe konw mikr prom rodzj mteriłu Rysunek 13. Zminy zdolnośi przeiwutlenijąej suszy uzysknyh różnymi metodmi Włśiwośi higroskopijne kinetyk dsorpji Rysunek 14. Zminy zwrtośi polifenoli w suszh uzysknyh różnymi metodmi Zdolność dsorpji pry wodnej jest ehą hrkterystyzną dnego produktu i zleży od jego struktury i skłdu hemiznego (Aevedo i in., 8). Jednkże metod suszeni m tkże wpływ n przeieg kinetyki dsorpji. W pozątkowej fzie proesu dsorpji, do 1 godziny, oserwowno intensywny przyrost zwrtośi wody, przy zym njszyiej hłonął prę wodną susz mikroflowo-konwekyjny, njwolniej konwekyjny (rys. 15). Porównują olizone n podstwie równń równowgowe zwrtośi wody z otrzymnymi eksperymentlnie po 72h, n- leży stwierdzić, iż susze osiągnęły stn równowgi (t. 7). Po 72 godzinh dsorpji pry wodnej znd roztworu NCl ( w =,75) susze osiągły istotnie różniąą się zwrtość wody (t. 7). Włśiwośi higroskopijne miły śisły związek ze strukturą suszonego mteriłu. Susz zwrtość wody [g H2O/1 g s.s.] zs [h] konw mikr prom Rysunek 15. Kinetyk dsorpji pry wodnej przez jłk suszone różnymi metodmi

19 Autorefert rozprwy doktorskiej uzyskny metodą konwekyjną dsorowł 29,8±,2 g H 2 O/1 g s.s. po Tel 7. Doświdzlne i olizone równowgowe zwrtośi jłk suszonego różnymi metodmi 72 h proesu. Mniejszy skurz suszu promiennikowo-konwekyjnego, w porównniu z suszem konwekyjnym, Metod suszeni Równowgow zwrtość wody po 72h [g/1 g s.s.] Olizon równowgow zwrtość wody [g/1 g s.s.] wiązł się z jego większą porowtośią, to prowdziło do szyszego hłonięi pry wodnej, o spowodowło, że zwrtość wody po 72 h wynosił 32,7±,2 g H 2 O/1 g s.s. Wrtośi te mogą wskzywć również, że w zsie konwekyjn 7ºC; 2m/s mikroflowokonwekyjn W; 4ºC promiennikowokonwekyjn m; 1,2 m/s 29,8±,2 29,6 39,7±,5 39,8 32,7±,2 32,6 suszeni konwekyjnego nstąpiło większe uszkodzenie tknki roślinnej, w wyniku zego zostł oniżon zdolność wiązni wody. Sorpj pry wodnej przeiegł njintensywniej w przypdku suszu mikro- flowo-konwekyjnego, który osiągnął po 72 h zwrtość wody wynosząą 39,7 g H 2 O/1 g s.s. Wynikło to z njwiększej porowtośi i njmniejszej gęstośi pozornej suszu mikroflowego, w porównniu do pozostłyh mteriłów. Susz ten hrkteryzowł się wię njwiększą higroskopijnośią Włśiwośi mehnizne suszy W zsie suszeni nstępuje uytek wody i skurz mteriłu, który wpływ n zminy twrdośi tknki i włśiwośi mehniznyh (Lewiki i Jkuzyk, 4). Surowe jłko łtwo uległo przeięiu, przy którym wykonno prę równą 27±7 mj, mksymln sił ięi wynosił,4±2,7 N. Z przeprowdzonego testu ięi suszonyh plstrów jłk wynik, iż metod suszeni m wpływ n mksymlną siłę ięie (rys. 16) orz prę (t. 8). Interesująe jest to, iż pr potrzen do przeięi suszu konwekyjnego, hrkteryzująego się dużym skurzem i gęstośią orz młą porowtośią, wię dużą twrdośią ył njniższ i wynosił 176 mj, mksymln sił potrzen do przeięi suszu wynosił 15 N. Susze uzyskne przy wykorzystniu promieni podzerwonyh i mikrofl hrkteryzowły się istotnie większą prą i siłą ięi. Przy zym sił i pr wykonn przy ięiu suszu mikroflowo-konwekyjnego ył istotnie większ, o wiązło się z większą plstyznośią tego mteriłu. Sił i pr ięi yły proporjonlne do zwrtośi wody w suszh. Oznz to, że im więej yło w nih wody, tym trudniej yło je przeiąć (rys. 16, t. 8 i 9). Wynik to prwdopodonie z fktu, że w suszh o mniejszej zwrtośi wody, wię sztywnej strukturze, w trkie ięi nstępowło pęknie wewnątrz mteriłu, o wiązło się z tym, że do fi-

20 Autorefert rozprwy doktorskiej nlnego przeięi w efekie zużywno mniejszą siłę. W przypdku suszy o większej zwrtośi wody, które miły hrkter ił lepko-sprężystyh, gumistyh, pęknie wewnątrz nie pojwiło się i wrtośi siły i pry ięi yły większe. Tę teorię potwierdzją wykresy otrzymne w trkie testów prowdzonyh dl suszu konwekyjnego, które hrkteryzowły się niewielkimi skokowymi zminmi, wskzująymi n pęknięi wewnątrz mteriłu (rys. 17). N krzywyh ięi suszu mikroflowo-konwekyjnego nie stwierdzono tyh skokowyh zmin, o potwierdz rysunek 17. Tel 8. Pr ięi suszy uzysknyh różnymi metod-mi Susz konw mikr prom Pr [mj] 176± 31±72 254±67 Tel 9. Zwrtość wody w suszh uzysknyh różnymi metodmi Suszu Zwrtość wody [%] konw 5,7±,1 mikr 7,5±,6 prom 6,±,2 sił mx [N] surowe konw mikr prom d rodzj mteriłu Rysunek 16. Mksymln sił ięi jłk surowego i suszonego różnymi metodmi Rysunek 17. Krzyw ięi suszu: konwekyjnego, mikroflowo-konwekyjnego Struktur wewnętrzn suszy W zsie suszeni w mterile roślinnym zhodzą również zminy struktury wewnętrznej mteriłu, któr jest wżnym i złożonym zynnikiem wrunkująym jkość żywnośi. Odprownie wody prowdzi do zmin ojętośi suszonego mteriłu, porowtośi i gęstośi (Lewiki i Pwlk 3), o prowdzi do zmin wymirów i ksztłtów komórek. Suszenie jłek powoduje znzne zminy wielkośi komórek i ih rozkłdu (rys. 18 i 19). Komórki w jłku suszonym mikroflowo-konwekyjnie i promiennikowokonwekyjnie miły większe pole przekroju, w porównniu z suszem konwekyjnym. Njzęśiej pole przekroju komórek suszu konwekyjnego przyjmowło wrtość,24 mm 2, mikroflowo-konwekyjnego,1 mm 2, promiennikowo-konwekyjnego,32 mm 2.

21 Autorefert rozprwy doktorskiej Około 56% komórek suszu konwekyjnego, 34% komórek suszu mikroflowo- konwekyjnego orz 36% komórek suszu promiennikowo-konwekyjnego przyjmowło pole przekroju njzęśiej występująe. Porównują trzy nlizowne susze możn zuwżyć, że w przypdku suszu mikroflowo-konwekyjnego oserwuje się wyrźne przesunięie histogrmu w prwo, w stronę większyh pól powierzhni. Anlizują krzywe skumulowne (rys. 19) stwierdzono, że 5% komórek jłek suszonyh konwekyjnie miło pole powierzhni większe lu równe, mm2. Dl suszu promiennikowo-konwekyjnego wrtość t ył prwie dwukrotnie 6 zęstotliwość występowni. - skumulown proentowy udził komórek [%]. większ i wynosił,59 mm2, mikroflowo-konwekyjnego sześiokrotnie większ. surowe konwekyjny mikroflowy promiennikowy 5 4 1,,2,4,6,8 2 pole powierzhni przestrzeni [mm ] 1,9,8,7,6 surowe,5,4 konwekyny,3 mikroflowy,2,1 promiennkowy,,2,4,6,8 pole powierzhni przestrzeni [mm2] Rysunek 18. Rozkłd wielkośi komórek w jłku Rysunek 19. Krzywe skumulowne rozkłdu pol powierzhni komórek jłk surowego surowym i suszonym różnymi metodi suszonego różnymi metodmi mi Zdeydowne różnie w strukturze morfolo- Rysunek. Zdjęie tknki jłk świeżego wykonne przy użyiu elektronowego mikro- giznej, porowtośi i gęstośi mteriłu suszone- skopu skningowego przy powiększeniu 177go różnymi metodmi potwierdzono, nlizują krotnym zdjęi tknek wykonne przy użyiu elektronowego mikroskopu skningowego. N rysunku przedstwiono zdjęie tknki jłk świeżego. Susz konwekyjny hrkteryzowł się młymi pormi i rdzo dużą gęstośią. W zsie suszeni pod wpływem wysokiej tempertury i nprężeń termiznyh dohodzić może do uszkodzeń struktury wewnętrznej, o ojwi się pęknięimi (Krel, 198; Jnowiz i Lenrt, 7), w niektóryh przypdkh zniszzeniem mteriłu (rys. 21 ). Większe pory możn zoserwowć jedynie w rejonie rzegowym plstr suszonego konwekyjnie (rys. 21 ). W przypdku suszu uzysknego n drodze suszeni z wykorzystniem mikrofl możn stwierdzić, iż

22 Autorefert rozprwy doktorskiej skurz ył nizotropowy, pory yły zdeydownie większe, szzególnie w prtih rzegowyh plstr (rys. 21 i d). Susz promiennikowo-konwekyjny hrkteryzowł się również dużymi pormi, jednk o mniej regulrnej strukturze, w porównniu z suszem mikroflowo-konwekyjnym (rys. 21 e i f). Generlnie wszystkie dne w pry susze hrkteryzowły się pofłdownymi śinmi komórkowymi. Uzyskne wyniki wskzują, iż jłk suszone metodą konwekyjną pod względem włśiwośi strukturlnyh istotnie różnią się od jłek suszonyh metodą mikroflowo-konwekyjną i promiennikowo-konwekyjną. d e f Powiększenie 8x Powiększenie 177x Rysunek 21. Zdjęi rzegów i środków jłek suszonyh wykonne przy użyiu elektronowego mikroskopu skningowego,, ) susz konwekyjny,, d) susz mikroflowo-konwekyjny, e, f) susz promiennikowokonwekyjny Oen sensoryzn N podstwie ogólnej oeny jkośi suszy możn stwierdzić, iż njwyższe noty otrzymł susz konwekyjny i promiennikowo-konwekyjny, które oeniono odpowiednio n 4,2

23 Autorefert rozprwy doktorskiej i 4,1 punktów. Ntomist susz mikroflowo-konwekyjny otrzymł niższą oenę, wynosząą 3,4 punktów (rys. 22). Oeniją rwę suszy nie stwierdzono istotnie zmienionego wyróżnik opisująego ton rwy i ih jsność. Jedynie jłk suszone z wykorzystniem promieni podzerwonyh hrkteryzowły się deliktnie iemniejszą żółtą rwą, któr mogł wynikć z powstwni w zsie suszeni promienimi podzerwonymi związków o rązowej rwie, o zostło również potwierdzone instrumentlnym pomirem jsnośi i potenjłu rązowieni suszu. Njintensywniejszym zphem hrkteryzowł się susz uzyskny przy wykorzystniu promieniowni podzerwonego, oenionym n poziomie 4,3 punktów. Ntomist susz konwekyjny i mikroflowo-konwekyjny miły istotnie sttystyznie mniej intensywny zph, przy zym ih zph nie różnił się między soą istotnie. Opór, jki susze stwiły podzs rozdrnini ih zęmi, wyróżniony jko twrdość, ył njwiększy dl suszu konwekyjnego, o prwdopodonie yło związne z mniejszą zwrtośią wody w produkie końowym. Ntomist susze uzyskne z wykorzystniem mikro- fl i promieni podzerwonyh hrkteryzowły się istotnie niższą twrdośią, w związku z wyższą zwrtośią wody, któr spełni rolę plstyfiktor (Luz i in., Ntężenie smku Typowość smku Smk oy Ogóln jkość Ton rwy Jsność Typowość zphu 4; Lewiki, 6). Jednkże, nie możn wykluzyć, iż również n ten wyróżnik mił wpływ sposó dostrzni energii do wysuszeni mteriłu. Gumowtość Twrdość Zph oy konw mikr prom Ntężenie zphu Rysunek 22. Profilogrm oeny sensoryznej jłk suszonego różnymi metodmi Ogóln oen sensoryzn wykzł, iż njtrkyjniejsze yły susze uzyskne przy zstosowniu promieniowni podzerwonego i suszeni konwekyjnego. Susz konwekyjny ył wysoko oeniony ze względu n jego hrupkość i kruhość. Ntomist susz promiennikowo-konwekyjny ze względu n intensywny zph i smk orz przyjemny i długotrwły posmk. Nieo niższe oeny uzyskł susz mikroflowo-konwekyjny Zminy zhodząe w suszh w zsie przehowywni W zsie przehowywni produkt nie ył w stnie termodynmiznej równowgi, w związku z zym zminy fizyko-hemizne zpozątkowne w proesie suszeni postępowły w trkie przehowywni. N stilność przehowlnizą żywnośi orz jej jkość wpływ tempertur orz zwrtość wody. Susze hrkteryzowły się niską zwrtośią orz

24 Autorefert rozprwy doktorskiej ktywnośią wody, któr zezpiezł produkt przed niekorzystnymi zminmi mikroiologiznymi. Jednk wrz z wydłużeniem zsu przehowywni nstępowł wzrost ktywnośi wody (rys.23). Niższe tempertury przehowywni zdeydownie wpłynęły n ogrnizenie zmin rwy, które zleżły od rodzju przehowywnego suszu(rys. 24). Njwiększą stilnośią hrktery- ktywność wody.,5,4,3,2, zs przehowywni [miesią] konw 4 C mikr 4 C prom 4 C Rysunek 23. Zminy ktywnośi wody w zsie przehowywni w temperturze 4ºC jłk suszonego trzem metodmi zowł się susz promiennikowo-konwekyjny przehowywny w temperturze 25 C, nieo mniejszą susz konwekyjny przehowywny w tej smej temperturze. Ntomist susz mi- kroflowo-konwekyjny ezpośrednio po suszeniu hrkteryzowł się njmniejszą ezwzględną różnią rwy w stosunku do surowego jłk, przy zym w trkie przehowywni różni t znznie wzrstł, tk iż po 12 miesiąh przehowywni wrtość tego prmetru ył njwyższ spośród wszystkih suszy. Ze względu n rwę suszu konwekyjnego i promiennikowokonwekyjnego powinno przehowywć się je w temperturze nie przekrzjąej wrtośi 25ºC, ntomist dl mikroflowo-konwekyjnego suszu lepsze wyniki otrzymuje się przehowują w niższej temperturze, wynosząej 4ºC. Rysunek 24. Porównnie rwy jłk surowego i suszonego po 12 miesiąh przehowywni Susze promiennikowo-konwekyjny i mikroflowo-konwekyjny ezpośrednio po suszeniu hrkteryzowły się większą higroskopijnośią niż susz konwekyjny. W zsie przehowywni wrz ze wzrostem tempertury i zsu przehowywni, susze te miły mniejszą zdolność do dsorowni pry wodnej (t. 1). Dynmik tyh zmin ył njwiększ dl suszu mikroflowo-konwekyjnego, tk że pod konie okresu przehowywni susz ten orz susz konwekyjny hrkteryzowł się njgorszymi włśiwośimi higroskopijnymi. Ntomist njmniejsze zminy włśiwośi higroskopijnyh w zsie przehowywni nstąpiły w przypdku suszu promiennikowo-konwekyjnego.

25 Autorefert rozprwy doktorskiej Tel 1. Włśiwośi higroskopijne po12 miesiąh przehowywni w różnyh temperturh suszu konwekyjnego, mikroflowo-konwekyjnego i promiennikowo-konwekyjnego Rodzj suszu konwekyjny 7ºC; 2m/s mikroflowokonwekyjny W; 4ºC promiennikowokonwekyjny m; 1,2 m/s Równowgow zwrtość wody [g/1g s.s.] Tempertur przehowywni [ºC] x SD x SD x SD 27,,,3 26,2,5 23,3,2 25,5,2 25,6,2 28,9 1,2,5,3,4,6 31,,6 Zdolność przeiwrodnikow i zwrtość polifenoli w trkie przehowywni uległ znznemu zmniejszeniu. Uzyskne wyniki dotyząe zdolnośi zmitni wolnyh rodników i zwrtośi polifenoli nie pozwlją w sposó jednoznzny n określenie wpływu tempertury przehowywni n ih zwrtość. W zsie przehowywni mogło dohodzić zrówno do powstwni nowyh związków o hrkterze przeiwutlenizy, jk również rozkłdu związków o włśiwośih przeiwutlenijąyh, o utrudni zinterpretownie zleżnośi. Jedynie w przypdku suszu mikroflowo-konwekyjnego zoserwowno zleżność, iż wrz ze wzrostem tempertury przehowywni nstępowł znzny spdek zdolnośi przeiwrodnikowej (t. 25 ). Ntomist njrdziej stilnym suszem pod względem zhowni zdolnośi przeiwrodnikowej ył susz promiennikowo-konwekyjny (t. 25 ). Jednoześnie możn stwierdzić, że pozątkow zwrtość polifenoli i zdolność przeiwrodnikow zhown w plstrh jłk ezpośrednio po suszeniu mił wpływ n ih zminy w trkie przehowywni. Njwyższą zwrtośią polifenoli hrkteryzowł się susz konwekyjny (78-79%), nstępnie promiennikowo-konwekyjny (65-73%), njmniej polifenoli zwierł susz mikroflowo-konwekyjny (62-69%) (rys. 26). Współzynnik korelji zleżnośi między zdolnośią przeiwrodnikową i zwrtośią polifenoli suszy uzysknyh różnymi metodmi i przehowywnyh przez 12 miesięy w różnyh temperturh, r=,25, mniejszy od wrtośi tliowej dl α=,5, świdzy o rku korelji pomiędzy dnymi wrtośimi, zyli zwrtość polifenoli nie wpływł istotnie n zdolność przeiwrodnikową przehowywnyh suszy. Brk zleżnośi może wynikć między innymi z młej selektywnośi metody oznzeni polifenoli. Fktyznie zwrtość polifenoli w dnyh suszh może yć mniejsz. Brk korelji między zdolnośią przeiwutlenijąą i zwrtośią polifenoli oserwowno również w suszonyh konwekyjnie

26 Autorefert rozprwy doktorskiej rokułh (Mrkì i in., 6) orz suszonyh konwekyjnie i sulimyjnie jłk (Fisik, 9). zminy zdolnośi przeiwutlenijąej [%] konwekyjnie tempertur [ o C] zs przehowywni [miesią] zminy zwrtośi. polifenoli [%] konwekyjnie tempertur [ o C] zs przehowywni [miesią] zminy zdolnośi przeiwutlenijąej [%] de e tempertur [ o C] zs przehowywni [miesią] zminy zwrtośi. polifenoli [%] tempertur [ o C] zs przehowywni [miesią] - mikroflowo-konwekyjnie - mikroflowo-konwekyjnie zminy zdolnośi przeiwutlenijąej [%] tempertur [ o C] zs przehowywni [miesią] zminy zwrtośi. polifenoli [%] tempertur [ o C] zs przehowywni [miesią] promiennikowo-konwekyjnie promiennikowo-konwekyjnie Rysunek 25 Zminy w zsie przehowywni względnej proentowej zdolnośi przeiwutlenijąej jłk suszonego, w odniesieniu do jłk surowego Rysunek 26 Zminy w zsie przehowywni względnej proentowej zdolnośi przeiwutlenijąej jłk suszonego, w odniesieniu do jłk surowego

27 Autorefert rozprwy doktorskiej 4. WNIOSKI Uzyskne wyniki dń pozwoliły n sformułownie poniżej przedstwionyh wniosków: 1. Suszenie konwekyjne z wykorzystniem mikrofl i promieni podzerwonyh to metody, z pomoą któryh, pod wrunkiem zstosowni odpowiednih prmetrów proesu, możliwe jest otrzymnie suszu hrkteryzująego się wysoką jkośią. 2. Suszenie z wykorzystniem mikrofl i promieni podzerwonyh skróiło zs suszeni jłk odpowiednio o około 62,5 i %, w porównniu do suszeni konwekyjnego, otrzymne susze hrkteryzowły się lepszymi wyróżnikmi jkośi. 3. Njwyższą oenę ogólną w oenie sensoryznej uzyskły jłk suszone konwekyjnie (4,2) i promiennikowo-konwekyjnie (4,1). Njniższą oenę ogólną osiągnął mterił suszony z wykorzystniem mikrofl (3,4). Średni oen, uzyskn n podstwie dziesięiu wyróżników jkośi, wykzł, iż njtrkyjniejszym produktem ył susz promiennikowo-konwekyjny (3,1), nstępnie susz konwekyjny (2,9), njniższą notę uzyskł susz mikroflowo-konwekyjny (2,8). 4. Metod suszeni różniowł zdolność przeiwutlenijąą, zwrtość polifenoli i potenjł rązowieni suszy jłkowyh w większym stopniu niż wrunki przehowywni. Odwrotnie w przypdku włśiwośi higroskopijnyh i rekonstytuyjnyh, n które większy wpływ miły wrunki przehowywni niż metod suszeni. 5. Susz mikroflowo-konwekyjny ezpośrednio po suszeniu hrkteryzowł się njlepszymi włśiwośimi fizyko-hemiznymi. Ntomist w trkie przehowywni nstępowły w nim njwiększe zminy, tk iż po roku przehowywni jego włśiwośi yły mniej korzystne niż pozostłyh dwóh dnyh suszy jłkowyh. 6. Susz uzyskny przy wykorzystniu promieniowni podzerwonego ezpośrednio po suszeniu hrkteryzowł się lepszymi wyróżnikmi jkośi, w porównniu z suszem konwekyjnym. Ntomist jego włśiwośi fizyko-hemizne yły podone lu nieznznie gorsze od włśiwośi suszu mikroflowo-konwekyjnego. W zsie przehowywni susz promiennikowo-konwekyjny wykzywł njwiększą stilność. 7. Anlizują dne metody suszeni, nleży stwierdzić, iż proes z wykorzystniem promieni podzerwonyh okzł się njrdziej korzystną metodą uzyskiwni suszonyh jłek, zrówno pod względem jkośiowym, ih stilnośi w trkie przehowywni orz niższyh kosztów, wynikjąyh z krótszego zsu proesu suszeni.