WPŁYW MOCY MIKROFAL W CZASIE SUSZENIA MIKROFALOWO PRÓŻNIOWEGO NA JAKOŚĆ KOŃCOWĄ SUSZU Z OWOCÓW PIGWOWCA JAPOŃSKIEGO

Podobne dokumenty
WPŁYW MOCY MIKROFAL I CIŚNIENIA W CZASIE SUSZENIA MIKROFALOWO-PRÓŻNIOWEGO NA JAKOŚĆ KOŃCOWĄ SUSZU Z OWOCÓW PIGWY

ANALIZA SUSZENIA MIKROFALOWO-PRÓŻNIOWEGO KORZENIA SKORZONERY. KINETYKA SUSZENIA I SKURCZ SUSZARNICZY

WPŁYW KSZTAŁTU POCZĄTKOWEGO CZĄSTEK NA SKURCZ SUSZARNICZY W CZASIE SUSZENIA MIKROFALOWEGO PRZY OBNIśONYM CIŚNIENIU

WPŁYW WIELKOŚCI CZĄSTEK NA SKURCZ SUSZARNICZY PODCZAS SUSZENIA MIKROFALOWO- PRÓŻNIOWEGO

SUSZENIE KALAREPY METODĄ MIKROFALOWĄ W WARUNKACH OBNIŻONEGO CIŚNIENIA

ANALIZA MIKROFALOWEGO SUSZENIA SELERA KORZENIOWEGO W WARUNKACH OBNIśONEGO CIŚNIENIA. KINETYKA SUSZENIA I SKURCZ SUSZARNICZY

ZALEŻNOŚĆ WSPÓŁCZYNNIKA DYFUZJI WODY W KOSTKACH MARCHWI OD TEMPERATURY POWIETRZA SUSZĄCEGO

ANALIZA SUSZENIA MIKROFALOWO-PRÓŻNIOWEGO KALAFIORA

ANALIZA SUSZENIA MIKROFALOWO-PRÓŻNIOWEGO PAPRYKI CZERWONEJ

ANALIZA SUSZENIA MIKROFALOWO-PRÓŻNIOWEGO OWOCÓW RÓŻY DZIKIEJ

BADANIE KINETYKI SUSZENIA OWOCÓW DZIKIEJ RÓŻY ROSA CANINA L. W SUSZARCE FONTANNOWEJ

WPŁYW PARAMETRÓW MIKROFALOWO-PRÓśNIOWEGO SUSZENIA TRUSKAWEK NA PRZEBIEG PROCESU I SKURCZ SUSZARNICZY

BADANIE PARAMETRÓW PROCESU SUSZENIA

WPŁYW METOD I PARAMETRÓW SUSZENIA NA ZMIANY BARWY SUSZÓW OWOCOWO-WARZYWNYCH

ANALIZA SUSZENIA OWOCÓW GŁOGU W WARUNKACH OBNIŻONEGO CIŚNIENIA Z NAGRZEWANIEM MIKROFALOWYM. KINETYKA SUSZENIA I SKURCZ SUSZARNICZY

PODCZAS SUSZENIA MIKROFALOWEGO POD OBNI

JAKOŚĆ SUSZU I PRZEBIEG JEGO REHYDRACJI W ZALEŻNOŚCI OD SPOSOBU SUSZENIA JABŁEK

BŁĘDY OKREŚLANIA MASY KOŃCOWEJ W ZAKŁADACH SUSZARNICZYCH WYKORZYSTUJĄC METODY LABORATORYJNE

ANALIZA SUSZENIA KOLENDRY W STAŁYM ZŁOŻU Z OKRESOWYM MIESZANIEM

RETENCJA KAROTENOIDÓW W PAPRYCE W ZALEŻNOŚCI OD OBRÓBKI WSTĘPNEJ ORAZ SPOSOBU I WARUNKÓW SUSZENIA

CHARAKTERYSTYKA SUSZARNICZA OWOCÓW ROKITNIKA POSPOLITEGO PODDANYCH WSTĘPNYM ZABIEGOM PRZYGOTOWAWCZYM

ZACHOWANIE ZWIĄZKÓW AROMATYCZNYCH W SUSZU SELERA NACIOWEGO UZYSKANEGO METODĄ MIKROFALOWO-PRÓŻNIOWĄ

WPŁYW METODY SUSZENIA NA REHYDRACJĘ SELERA

WPŁYW TEMPERATURY CZYNNIKA SUSZĄCEGO NA KINETYKĘ SUSZENIA, ZAWARTOŚĆ POLIFENOLI I AKTYWNOŚĆ PRZECIWUTLENIAJĄCĄ SUSZONEJ FONTANNOWO PAPRYKI CZERWONEJ

WPŁYW KSZTAŁTU CZĄSTEK KRAJANKI JABŁEK NA CZAS SUSZENIA W WARUNKACH KONWEKCJI WYMUSZO- NEJ

WPŁYW METODY SUSZENIA NA ZDOLNOŚĆ DO REHYDRACJI SUSZONEJ PIETRUSZKI

WPŁYW METODY DOPROWADZENIA CIEPŁA W PROCESIE SUSZENIA MARCHWI NA KINETYKĘ PROCESU

WPŁYW ZABIEGU BLANSZOWANIA NA PROCES SUSZENIA SUBLIMACYJNEGO KRAJANKI PIETRUSZKI

ANALIZA WPŁYWU SPOSOBU SUSZENIA NA ZAWARTOŚĆ OLEJKÓW ETERYCZNYCH W SUSZU Z LIŚCI PIETRUSZKI

ZMIANY WYTRZYMAŁOŚCI NA ŚCISKANIE PIETRUSZKI SUSZONEJ RÓśNYMI METODAMI

BADANIE KINETYKI SUSZENIA KALAFIORA W SUSZARCE FONTANNOWEJ

OCENA ZMIAN WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWUTLENIAJĄCYCH SUSZY BURAKA ĆWIKŁOWEGO I SELERA W ZALEŻNOŚCI OD ZASTOSOWANYCH OPERACJI JEDNOSTKOWYCH

WPŁYW METODY SUSZENIA NA WYBRANE CECHY MECHANICZNE MARCHWI PO PONOWNYM UWODNIENIU

Wartość odżywcza i przydatność owoców rokitnika do produkcji soków

WPŁYW PARAMETRÓW SUSZENIA MIKROFALOWEGO OWOCÓW ARONII W WARUNKACH OBNIśONEGO CIŚNIENIA NA PRZEBIEG PROCESU I SKURCZ SUSZARNICZY

CHARAKTERYSTYKA SUSZARNICZA OWOCÓW BZU CZARNEGO

APROKSYMACJA KRZYWYCH KINETYCZNYCH SUSZENIA MIKROFALOWO-KONWEKCYJNEGO LIŚCI OREGANO WYBRANYMI RÓWNANIAMI

Składniki prozdrowotne w owocach i sokach owocowych. dr n. med. Beata Piórecka

WPŁYW SUSZENIA KONWEKCYJNEGO NA WYBRANE CECHY MECHANICZNE I REOLOGICZNE KORZENIA PIETRUSZKI

SUSZENIE JABŁEK METODĄ MIKROFALOWĄ W WARUNKACH OBNIśONEGO CIŚNIENIA

WPŁYW MIKROFALOWO-PRÓśNIOWEGO ODWADNIANIA KOSTKI ZIEMNIACZANEJ NA JAKOŚĆ SUSZU

AKTYWNOŚĆ PRZECIWUTLENIAJĄCA WYBRANYCH HERBAT Z DEKLAROWANĄ ZAWARTOŚCIĄ WITAMINY C*

Ocena wpływu systemu produkcji rolnej na cechy jakościowe owoców i warzyw

PRZECINANIE KORZENIA PIETRUSZKI SUSZONEJ RÓŻNYMI METODAMI

WPŁYW OBRÓBKI TERMICZNEJ ZIEMNIAKÓW NA PRĘDKOŚĆ PROPAGACJI FAL ULTRADŹWIĘKOWYCH

WPŁYW WSTĘPNEGO PRZYGOTOWANIA OWOCÓW JARZĘBINY NA KINETYKĘ ICH SUSZENIA I WTÓRNEGO UWADNIANIA

SUSZENIE ZIARNA JĘCZMIENIA W SUSZARCE KOMOROWO-DASZKOWEJ

WPŁYW WYBRANYCH PARAMETRÓW NA PROCES SUSZENIA EKSTRAKTU Z BURAKÓW ĆWIKŁOWYCH W LABORATORYJNEJ SUSZARCE ROZPYŁOWEJ

PORÓWNANIE JAKOŚCI WYBRANYCH SOKÓW MARCHWIOWYCH I POMIDOROWYCH

WPŁYW OBRÓBKI TERMICZNEJ NA ZMIANY WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH MARCHWI

SPRAWOZDANIE. warzywnictwa metodami ekologicznymi. pt.: OPRACOWANIE METOD PRZETWÓRSTWA WARZYW Z UPRAW EKOLOGICZNYCH I OCENA ICH JAKOŚCI

10 ZASAD ZDROWEGO ŻYWIENIA

WPŁYW BLANSZOWANIA NA REHYDRACJĘ PIETRUSZKI KORZENIOWEJ SUSZONEJ SUBLIMACYJNIE

WPŁYW PARAMETRÓW SUSZENIA NA UBYTEK MASY SUCHEJ SUBSTANCJI PODCZAS REHYDRATACJI SUSZONYCH JABŁEK *

WPŁYW PARAMETRÓW SUSZENIA KONWEKCYJNO- MIKROFALOWEGO NA AKTYWNOŚĆ PRZECIWRODNIKOWĄ JABŁEK

Grzyby Zasada oznaczania zdolności antyoksydacyjnej

CHARAKTERYSTYKA SUSZENIA KONWEKCYJNO- MIKROFALOWEGO SPIENIONEGO PRZECIERU JABŁKOWEGO

RECENZJA. rozprawy doktorskiej mgr inż. Justyny Szadzińskiej zatytułowanej

ANALIZA PROCESU SUSZENIA PAPRYKI CZERWONEJ W ZŁOŻU FONTANNOWYM Z NAGRZEWANIEM MIKROFALOWYM

WPŁYW BLANSZOWANIA PAPRYKI NA ENERGOCHŁONNOŚĆ PROCESU SUBLIMACYJNEGO SUSZENIA ORAZ NA REHYDRACJĘ SUSZU PODCZAS PRZECHOWYWANIA

ZMIANY PARAMETRÓW BARWY OWOCÓW JAGODOWYCH WYWOŁANE SUSZENIEM, PRZECHOWYWANIEM I REHYDRACJĄ

OZNACZANIE ZAWARTOŚCI POLIFENOLI I BADANIE WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWUTLENIAJĄCYCH RODZYNEK

KOMPUTEROWY MODEL UKŁADU STEROWANIA MIKROKLIMATEM W PRZECHOWALNI JABŁEK

SYSTEM KOLEKTOR SŁONECZNY SUSZARKA SYSTEM OF SOLAR COLLECTOR DRYER

OCENA ZMIAN ZAWARTOŚCI SKŁADNIKÓW BIOAKTYWNYCH ORAZ ZDOLNOŚCI ANTYOKSYDACYJNEJ SOKÓW Z MARCHWI PURPUROWEJ PODCZAS PRZECHOWYWANIA*

WPŁYW TEMPERATURY PRZECHOWYWANIA NAPOJÓW OWOCOWYCH NA ZAWARTOŚĆ I AKTYWNOŚĆ WYBRANYCH PRZECIWUTLENIACZY

Zawartość składników pokarmowych w roślinach

ZAŁOŻENIA TECHNOLOGICZNE DLA MINIMALNIE PRZETWORZONEJ MARCHWI

CHARAKTERYSTYKA SUSZENIA WYCIERKI ZIEMNIACZANEJ W ZŁOŻU FONTANNOWYM

WPŁYW DODATKU EKSTRAKTÓW ROŚLINNYCH NA WYBRANE PARAMETRY JAKOŚCIOWE NAPOJÓW TRUSKAWKOWYCH*

WYKORZYSTANIE SUSZARKI FONTANNOWEJ DO SUSZENIA ROZŁOGÓW PERZU WŁAŚCIWEGO

Ćwiczenie 425. Wyznaczanie ciepła właściwego ciał stałych. Woda. Ciało stałe Masa kalorymetru z ciałem stałym m 2 Masa ciała stałego m 0

Badanie zależności temperatury wrzenia wody od ciśnienia

PL B1. Preparat o właściwościach przeciwutleniających oraz sposób otrzymywania tego preparatu. POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL

BIOCHEMICZNE ZAPOTRZEBOWANIE TLENU

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD GEOINŻYNIERII I REKULTYWACJI ĆWICZENIE NR 4 OKREŚLENIE WSPÓŁCZYNNIKA STRAT LOEKALNYCH

WPŁYW TEMPERATURY SUSZENIA PIETRUSZKI

JAKOŚĆ SENSORYCZNA WARZYWNYCH PRZETWORÓW EKOLOGICZNYCH Z PAPRYKI I FASOLI SZPARAGOWEJ

Współpraca Zamiejscowego Wydziału Leśnego w Hajnówce z firmą EKO-Herba

WPŁYW PARAMETRÓW SUSZENIA POD OBNIśONYM CIŚNIENIEM NA KINETYKĘ REHYDRATACJI SUSZU Z KORZENIA PIETRUSZKI

ZAWARTOŚĆ ZWIĄZKÓW FENOLOWYCH ORAZ AKTYWNOŚĆ ANTYOKSYDACYJNA GOTOWYCH DO SPOŻYCIA DESERÓW DLA NIEMOWLĄT

WPŁYW ODWADNIANIA OSMOTYCZNEGO NA WŁAŚCIWOŚCI SORPCYJNE LIOFILIZOWANYCH TRUSKAWEK

WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWUTLENIAJĄCE WYTŁOKÓW Z WYBRANYCH OWOCÓW KOLOROWYCH

W jaki sposób powinien odżywiać się młody człowiek?

WPŁYW CECH FIZYCZNYCH SUROWCÓW ROŚLINNYCH NA JAKOŚĆ I ENERGOCHŁONNOŚĆ WYTWORZONYCH BRYKIETÓW

WPŁYW DODATKU NEKTARU Z DZIKIEJ RÓŻY NA WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWUTLENIAJĄCE I ZAWARTOŚĆ SKŁADNIKÓW BIOAKTYWNYCH W MIESZANYCH SOKACH RÓŻANO-JABŁKOWYCH

KARTA INFORMACYJNA PRZEDMIOTU

ZASTOSOWANIE SPEKTROSKOPII ODBICIOWEJ DO OZNACZANIA ZAWARTOŚCI WODY W SERACH. Agnieszka Bilska, Krystyna Krysztofiak, Piotr Komorowski

OCENA WYBRANYCH CECH JAKOŚCI MROŻONEK ZA POMOCĄ AKWIZYCJI OBRAZU

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA 1) z dnia 25 lipca 2007 r. w sprawie sposobu znakowania żywności wartością odżywczą 2)

African Mango - recenzja, opis produktu

WPŁYW TEMPERATURY SUSZENIA FONTANNOWEGO NA KINETYKĘ ODWADNIANIA I ŻYWOTNOŚĆ DROŻDŻY

Właściwości funkcjonalne żeli hydrokoloidowych wytworzonych na bazie mikronizowanych owoców świdośliwy i jagody kamczackiej

Wytrzymałość dielektryczne powietrza w zależności od ciśnienia

ZMIENNOŚĆ POSZCZEGÓLNYCH WYRÓŻNIKÓW BARWY W CZASIE PRZEBIEGU PROCESU SUSZENIA JABŁEK, W ZALEŻNOŚCI OD ZASTOSOWANEJ METODY BLANSZOWANIA

Właściwości przeciwutleniające etanolowych ekstraktów z owoców sezonowych

Spis treści. Przedmowa... XI. Rozdział 1. Pomiar: jednostki miar Rozdział 2. Pomiar: liczby i obliczenia liczbowe... 16

WPŁYW TEMPERATURY KONWEKCYJNEGO SUSZENIA OWOCÓW PIGWY (CYDONIA OBLONGA MILL.) NA PRZEBIEG PROCESU I WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI SUSZU

Małgorzata Gumienna, Artur Szwengiel, Małgorzata Lasik, Zbigniew Czarnecki

4 Ogólna technologia żywności

Transkrypt:

WPŁYW MOCY MIKROFAL W CZASIE SUSZENIA MIKROFALOWO PRÓŻNIOWEGO NA JAKOŚĆ KOŃCOWĄ SUSZU Z OWOCÓW PIGWOWCA JAPOŃSKIEGO Klaudiusz JAŁOSZYŃSKI, Marta PASŁAWSKA, Mariusz SURMA, Bogdan STĘPIEŃ, Ryszard SERAFIN, Aleksander KRZYŚ Streszczenie: Procesowi suszenia mikrofalowo-próżniowego poddano owoce pigwowca japońskiego. Celem pracy było wyznaczenie kinetyki suszenia owoców pigwowca, określenie skurczu suszarniczego, ocena aktywności przeciwutleniającej i zawartości polifenoli w suszu jak również określenie maksymalnej temperatury nagrzewania materiału. Proces suszenia przeprowadzono przy ciśnieniu 2-4 kpa i czterech mocach mikrofal 120, 240, 360 i 480 W. Kinetykę suszenia opisano modelem Pagea. Maksymalny objętościowy skurcz suszarniczy kształtował się na poziomie 81%. Wraz ze wzrostem mocy mikrofal maleje skurcz suszarniczy i rośnie temperatura suszonego materiału. Zawartość polifenoli w suszu kształtowała się na poziomie 2,2 ggae 100g s.s. -1, a aktywność przeciwutleniająca kształtowała się na poziomie 19,4 mmolte 100 g s.s. -1. Słowa kluczowe: pigwowiec japoński, suszenie mikrofalowo-próżniowe, kinetyka, skurcz, polifenole, aktywność przeciwutleniająca 1. Wstęp i cel pracy Konwencjonalne metody utrwalania warzyw i owoców, prowadzą do znacznej degradacji cennych związków odżywczych i aromatycznych oraz przyczyniają się do znaczącego pogorszenia cech organoleptycznych produktu [1, 14]. Metodą najczęściej stosowaną na skalę przemysłową jest suszenie konwekcyjne [13]. Wadą tej metody jest relatywnie długi czas suszenia przy jednoczesnym działaniu wysokiej temperatury. Metoda, która może zapewnić otrzymanie produktu o bardzo dobrych właściwościach jest suszenie mikrofalowo-próżniowe [12, 19]. Wynika to z następujących przesłanek: zastosowanie obniżonego ciśnienia powoduje obniżenie temperatury wrzenia wody w porównaniu z ciśnieniem atmosferycznym. Wynikiem tego jest znaczne ograniczenie niekorzystnego efektu termicznego wpływającego na zmiany struktury, tekstury, cech organoleptycznych, a także strat biochemicznych żywności [18], zastosowanie nagrzewania mikrofalowego powoduje dostarczenie ciepła do całej objętości suszonego materiału w krótkim czasie. Wynikiem tego jest bardziej efektywny wewnętrzny transport ciepła niż przy tradycyjnych procesach suszenia, co znacząco skraca czas suszenia [12]. Podczas suszenia z wykorzystaniem nagrzewania mikrofalowego konieczny jest odpowiedni dobór parametrów suszenia. Nieodpowiednie prowadzenie procesu może doprowadzić do pogorszenia jakości produktu. Zastosowanie zbyt wysokiej mocy mikrofal może prowadzić do gwałtownego wzrostu temperatury i niejednokrotnie do przypalania materiału [18]. Metoda mikrofalowo-próżniowa przy odpowiednim doborze i właściwym sterowaniu mocą mikrofal jak również zakresem ciśnienia, umożliwia bardzo szybkie 206

usunięcie wody z materiału przy umiarkowanej temperaturze próbki i ograniczonym kontakcie z tlenem [18]. Warunkiem zastosowania tej metody na skalę przemysłową jest rozpoznanie zjawisk zachodzących podczas tego procesu oraz jego skutków. Zachodzi więc konieczność optymalizacji procesu suszenia z wykorzystaniem energii mikrofalowej dla poszczególnych materiałów w celu uzyskania produktu końcowego o jak najwyższej jakości. W literaturze brak jest doniesień dotyczących wykorzystania metody mikrofalowopróżniowej do suszenia owoców pigwowca japońskiego. Owoce pigwowca japońskiego wykorzystywane są w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i kosmetycznym. Charakterystyczny aromat, duża wartość odżywcza wynikająca z dużej zawartości kwasów organicznych, witamin, polifenoli, składników mineralnych oraz błonnika [9,20] powodują że owoc ten może być cennym składnikiem diety człowieka. Owoce pigwowca bogate w witaminy, a w szczególności witaminę C, której ilość kształtuje się na poziomie 55-92 mg/100 g owoców [5]. W owocach pigwowca znajduje się ponad dwadzieścia związków fenolowych, są to kwasy fenolowe i flawonoidy a ich ilość kształtuje się na poziomie 645 mg/100 g sumy polifenoli [5]. W porównaniu z innymi owocami pigwowiec bogaty jest w składniki mineralne żelazo, molibden jak również magnez, sód, miedź, cynk i fosfor [6]. Ponadto owoce pigwowca charakteryzują się wysoką zawartością pektyn, związków cennych dla diety człowieka (regulują m.in. pracę przewodu pokarmowego), których jest tu około 0,8-1,29%, czyli dwukrotnie więcej niż w jabłkach [8]. Duża zawartość cennego błonnika w owocach pigwowca kształtująca się na poziomie 33 g/100 g suszu pozwala uznać je za pro-zdrowotne. Najnowsze badania farmakologiczne pigwowca japońskiego podkreślają jego właściwości farmakologiczne i biologiczne [3,23]. Przeprowadzone badania wykazały szereg właściwości przeciwzapalnych, przeciwbólowych, przeciwbakteryjnych, przeciwskurczowych. Owoce pigwowca charakteryzują się duża zawartością polifenoli jak również silną aktywnością antyoksydacyjną. W przemyśle kosmetycznym głównie wykorzystywane są nasiona. Najnowsze badania wykazały, że olej z nasion pigwowca ma właściwości lecznicze [15] jak również absorbuje promieniowanie UV-B i C. Celem pracy było opisanie kinetyki suszenia mikrofalowo-próżniowego owoców pigwowca japońskiego, określenie temperatury nagrzania materiału w czasie suszenia, ocena aktywności przeciwutleniającej i zawartości polifenoli w suszu, oraz określenie wielkości końcowego skurczu suszarniczego w zależności od zastosowanej mocy mikrofal. 2. Materiał i metodyka Do badań użyto owoce pigwowca japońskiego (chaenomeles japonica) z prywatnej plantacji w Rudzie Milickiej. Do zrealizowania badań wykorzystano suszarkę mikrofalowo-próżniową Plazmatronika SM-200 przedstawioną na rysunku 1. Zasadniczą częścią stanowiska był bęben suszarniczy wykonany ze szkła o niskim współczynniku strat dielektrycznych, w którego wnętrzu umieszczany był materiał przeznaczony do suszenia. Zbiornik umieszczano we wnęce mikrofalowej i podłączano do układu odpowiedzialnego za uzyskanie i utrzymanie odpowiedniego ciśnienia. 207

Rys 1. Schemat stanowiska do suszenia mikrofalowo-próżniowego SM-200 Plazmatronika 1-magnetrony, 2- komora suszenia, 3- czujnik temperatury, 4- grzałki, 5- silnik elektryczny i przekładnia, 6- miernik podciśnienia, 7- zawór zamykający, 8- zbiornik wyrównawczy, 9- pompa próżniowa, 10- komputer Badania przeprowadzono przy czterech mocach mikrofal 120, 240, 360, 480 W i jednym zakresie ciśnień 2-4 kpa. Materiał krojono w kostkę o krawędzi 10 mm przy użyciu wykrojnika, co zapewniało dokładność utrzymania wymiaru ± 0,2 mm. Próbkę materiału o masie ok. 60 g ważono na wadze laboratoryjnej WPE-300 i umieszczano w zbiorniku suszarniczym, a następnie rozpoczynano proces suszenia. Kolejne doświadczenia kończono po 4, 8, 12 i tak do 130 minuty w przypadku mocy 120 W. Przy zastosowaniu mocy 240, 360 i 480 W proces suszenia kończono odpowiednio po 72, 48 i 40 minutach, gdy masa surowca nie zmieniała się. Doświadczenia wykonano w trzech powtórzeniach. Pomiar temperatury materiału suszonego wykonywano przy użyciu kamery termowizyjnej FLIR I5. Oznaczenie zawartości suchej substancji dla wszystkich doświadczeń przeprowadzono zgodnie z Polską Normą PN-91/R-87019. W celu przedstawienia kinetyki procesu suszenia obliczono względną zawartość wody korzystając z następującego wzoru: gdzie: u MR u u u MR względna zawartość wody (-), u o początkowa zawartość wody (kgh 2O kg -1 s.s.), u τ zawartość wody po czasie τ (kgh 2O kg -1 s.s.), u r równowagowa zawartość wody (kgh 2O kg -1 s.s.). 0 r r (1) 208

Do matematycznego opisu krzywych suszenia zastosowano modele najczęściej wykorzystywane w literaturze przedstawione w tabeli 1. Analizę regresji krzywych suszenia przeprowadzono przy wykorzystaniu programu TC 3D oraz arkusza Microsoft Excel 2007. Tab. 1. Modele matematyczne użyte do opisu przebiegu kinetyki procesu suszenia pigwowca japońskiego Numer Nazwa modelu Równanie MR exp k 1 Newton a 2 Page MR exp k 3 Henderson Pabis MR a exp k 4 5 6 Modif. Henderson i MR a exp k bexp( g ) cexp( h ) Pabis Two-Term MR a exp b c exp( d ) Asymptotic Two-Term MR a exp k b Logarithmic 2 7 Wang i Singla MR 1 a b n MR a exp 8 Midilli i in. k b W celu wyboru modelu najlepiej opisującego uzyskane dane wyznaczono średni błąd kwadratowy RMSE [17]. Określono wartość skurczu objętościowego. Próbkę o masie ok. 60 g umieszczano w cylindrze miarowym napełnionym wodą i odczytywano objętość, po czym po ich wyjęciu i osuszeniu na bibule filtracyjnej materiał poddawano procesowi suszenia. Po wysuszeniu materiał ważono i umieszczano w tym samym cylindrze miarowym wypełnionym toluenem i odczytywano objętość. Każde doświadczenie wykonano w trzech powtórzeniach. Skurcz wywołany suszeniem obliczano z zależności. gdzie: V k objętość kocowa (m 3 ), V 0 objętość początkowa (m 3 ). V S 1 V 209 k 0 100% Polifenole ogółem oznaczono przy użyciu spektrofotometru UV-VIS zgodnie z metodą opracowaną przez Gao i in.[6], z użyciem odczynnika Folina-Ciocalteau [10, 22]. Wynik przeliczono na ekwiwalent kwasu galusowego (GAE) i wyrażono w g 100g -1 s.s. Pomiar aktywności przeciwutleniającej wykonano, wykorzystując metodę z kationorodnikami ABTS według Re i in. [11]. Zawartość przeciwutleniaczy w badanych próbkach przedstawiono jako ilość równoważnika mmol TE w 100 g suchej substancji. Każdy pomiar wykonano w trzech powtórzeniach. W celu określenia wpływu zastosowanych mocy mikrofal na końcowy skurcz suszarniczy, zawartość polifenoli i aktywność przeciwutleniającą przeprowadzono analizę (2)

wariancji wykorzystując arkusz kalkulacyjny MS Excel 2007, przy poziomie istotności α=0,05. 3. Wyniki i dyskusja Czas suszenia mikrofalowo-próżniowego owoców pigwowca japońskiego do tej samej wartości względnej zawartości wody, wynosił od 130 do 40 minut. Najdłuższy czas zanotowano w przypadku zastosowania najmniejszej mocy mikrofal. Zwiększenie mocy z poziomu 120 do 240 W spowodowało skrócenie czasu suszenia o 45%. Zwiększenie mocy mikrofal z 360 do 480W spowodowało skrócenie czasu suszenia odpowiednio o 60 i 71%. Jednoczynnikowa analiza wariancji wykazała istotny wpływ mocy mikrofal na czas suszenia. W tabeli 2 przedstawiono wyniki analizy regresji dopasowania danych eksperymentalnych przeprowadzonej odpowiednio dla każdej mocy mikrofal. Na podstawie analizy współczynników determinacji mieszczących się w przedziale od 0,978 do 0,999 można stwierdzić, że większość z zastosowanych modeli dobrze opisywała dane doświadczalne. Najmniejszy współczynnik R 2 jest w przypadku modelu nr 7 Wanga i Singha. Również w przypadku tego modelu wartość RMSE była największa na poziomie 0,04. Model ten najgorzej opisywał dane doświadczalne również w badaniach Wiktora i in. [21] i Dzikiego i in. [2]. Najwyższą wartością współczynnika determinacji (R 2 ) i jednocześnie najmniejszym średnim błędem kwadratowym RMSE charakteryzował się model nr 2 Pagea. Model ten bardzo dobrze opisywał kinetykę suszenia mikrofalowopróżniowego owoców pigwowca japońskiego przy zastosowaniu wszystkich mocy mikrofal. Badania wielu autorów potwierdzają dobre dopasowanie modelu Pagea do danych doświadczalnych [4, 21]. Tab. 2. Zestawienie wartości współczynnika determinacji i parametru RMSE dla wszystkich modeli Nr Moc mikrofal R 2 RMSE Nr Moc mikrofal R 2 RMSE [W] [W] 120 0,999 0,0075 120 0,999 0,0072 1 240 0,998 0,0141 2 240 0,998 0,0102 360 0,998 0,0147 360 0,999 0,0089 480 0,997 0,0191 480 0,999 0,0088 120 0,999 0,0074 120 0,999 0,0071 3 240 0,997 0,0139 4 240 0,997 0,0135 360 0,998 0,0147 360 0,999 0,0041 480 0,998 0,0191 480 0,999 0,0088 120 0,999 0,0069 120 0,999 0,0065 5 240 0,998 0,0127 6 240 0,998 0,0122 360 0,999 0,0041 360 0,999 0,0043 480 0,999 0,0072 480 0,999 0,0072 120 0,985 0,0438 120 0,998 0,0274 7 240 0,978 0,0525 8 240 0,997 0,0105 360 0,991 0,0328 360 0,997 0,0136 480 0,992 0,0306 480 0,997 0,0161 210

W tabeli 3 przedstawiono wartości współczynników występujących w modelu nr 2, otrzymanych na podstawie analizy regresji. Tab. 3. Wartości współczynników w modelu Pagea opisującego przebieg suszenia mikrofalowo-próżniowego owoców pigwowca Moc mikrofal [W] k a 120 0,0251 1,0105 240 0,0536 0,9733 360 0,0519 1,0775 480 0,0589 1,1160 Na rysunku 2 przedstawiono porównanie eksperymentalnych oraz przewidywanych modelem Pagea krzywych suszenia owoców pigwowca japońskiego, w zależności od mocy mikrofal. Analiza krzywych pozwala potwierdzić dobre dopasowanie modelu do punktów doświadczalnych. Zwiększenie mocy mikrofal ma wpływ na kinetykę suszenia owoców pigwowca japońskiego. 1 MR [-] 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 120 W 240 W 360 W 480 W Model Page 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 20 40 60 80 100 120 140 [min] Rys. 2. Wartości doświadczalne i krzywe suszenia mikrofalowo-próżniowego uzyskane na podstawie modelu Pagea dla wszystkich mocy mikrofal Na rysunku 3 przedstawiono przebiegi zmiany temperatury materiału w czasie trwania procesu suszenia mikrofalowo-próżniowego. Gwałtowny wzrost temperatury materiału zachodzi w pierwszych 4 minutach trwania procesu suszenia. W przypadku zastosowania najmniejszej mocy mikrofal 120 W, maksymalna temperatura, do jakiej nagrzał się materiał wynosiła 48 o C. Zwiększenie mocy dwukrotnie spowodowało wzrost temperatury materiału 211

do około 56 o C. Zastosowanie mocy 360 i 480 W spowodowało wzrost maksymalnej temperatury nagrzania materiału odpowiednio do 73 i 79 C. We wszystkich czterech przypadkach zaobserwowano stabilizację temperatury w końcowym okresie suszenia co związane jest z brakiem wody w materiale. Przeprowadzona analiza wariancji wykazała istotny wpływ mocy mikrofal na maksymalną temperaturę materiału. W celu ograniczenia niekorzystnego działania podwyższonej temperatury w trakcie procesu suszenia należy doprowadzić do opracowania optymalnego modelu sterowania mocą mikrofal w trakcie suszenia. Stopniowe obniżanie mocy mikrofal powiązane z wilgotnością materiału doprowadzi do uzyskania produktu o bardzo dobrych właściwościach pro-zdrowotnych przy zachowaniu stosunkowo krótkiego czasu suszenia. 90 80 70 Temperatura [ 0 C] 60 50 40 30 20 10 480 W 360 W 240 W 120 W 0 0 20 40 60 80 100 120 140 [min] Rys. 3. Zmiany temperatury nagrzania materiału w czasie suszenia mikrofalowo-próżniowego Proces suszenia mikrofalowo-próżniowego spowodował znaczne ograniczenie skurczu suszarniczego w stosunku do suszenia konwekcyjnego (dla pigwowca japońskiego 93%). W przypadku zastosowania najmniejszej mocy mikrofal końcowy objętościowy skurcz suszarniczy kształtował się na poziomie 81%. Zwiększenie mocy mikrofal z 240 do 360 W spowodowało ograniczenie skurczu suszarniczego odpowiednio o 6 i 15 %. W przypadku zastosowania największej mocy mikrofal skurcz suszarniczy kształtował się na poziomie 60%. Analiza wariancji wykazała istotny wpływ zastosowanej mocy mikrofal na końcowy skurcz suszarniczy. Na rysunku 4 przedstawiono wpływ procesu suszenia mikrofalowo-próżniowego na aktywność przeciwutleniającą i zawartość polifenoli ogółem w owocach pigwowca japońskiego. W przypadku materiału świeżego zawartość polifenoli ogółem była na poziomie 2,94 ggae 100 g s.s. -1,a aktywność przeciwutleniająca 29,2mmolTE 100 g s.s. -1. W przypadku zastosowania najmniejszej mocy mikrofal 120 W nastąpiło największe obniżenie zawartości polifenoli ogółem do wartości 2,11 ggae 100g s.s. -1 i aktywności przeciwutleniającej do ok. 19,16 mmolte 100 g s.s. -1 w porównaniu z materiałem 212

świeżym. Zwiększenie mocy mikrofal, spowodowało nieznaczny wzrost zawartości polifenoli ogółem i aktywności przeciwutleniającej tak jak w badaniach [18, 12]. W przypadku zastosowania największej mocy mikrofal zawartość polifenoli obniżyła się do ok. 2,23 ggae 100 g s.s. -1 i aktywność przeciwutleniającą do ok. 19,85 mmolte 100 g s.s. -1. Między zawartością polifenoli i aktywnością przeciwutleniającą dla pigwowca japońskiego stwierdzono istnienie korelacji liniowej. Zwiększenie zawartości polifenoli powodowało zwiększenie zdolności przeciwutleniającej [16]. Wielu autorów wykazywało wysoką korelację liniową pomiędzy zawartością polifenoli a zdolnością przeciwutleniającą [6, 7]. Przeprowadzona analiza statystyczna wykazała brak istotnego wpływu zastosowanych mocy mikrofal na zawartość polifenoli ogółem i aktywność przeciwutleniającą w suszu pigwowca japońskiego. W tym przypadku sterowanie mocą mikrofal w zakresie 120-480 W nie spowoduje istotnych zmian zawartości polifenoli i aktywności przeciwutleniającej w suszu pigwowca japońskiego. 30,00 25,00 20,00 Polifenole ogółem ggae/100 g s.s. Aktywność przeciwutleniająca (ABTS*)mmolTE/100 g s.s. 19,16 19,28 19,33 19,85 15,00 10,00 5,00 0,00 2,11 2,16 2,17 2,23 120 W 240 W 360 W 480 W Rys. 4. Wpływ procesu suszenia mikrofalowo-próżniowego na aktywność przeciwutleniającą i zawartość polifenoli ogółem w owocach pigwowca japońskiego wraz z odchyleniem standardowym 4. Wnioski 1. Przebieg suszenia mikrofalowo-próżniowego owoców pigwowca japońskiego najlepiej opisywał model Pagea. 2. Wraz ze wzrostem mocy mikrofal (w badanym zakresie) skróceniu ulegał czas suszenia i malał objętościowy skurcz suszarniczy. 3. Zwiększenie mocy mikrofal (w badanym zakresie) spowodowało wzrost temperatury nagrzania materiału od 48 do 79 o C. 213

4. Analiza statystyczna wykazała brak istotnego wpływu zastosowanych mocy mikrofal na zawartość polifenoli ogółem i aktywność przeciwutleniającą w suszu pigwowca. Literatura 1. Alias I.: Energy consumption and colour characteristics of nettle leaves during microwave vacuum and convective dryling. Biosystems Engineering 96 (4), 2007, s. 495-502. 2. Dziki D.,Polak R., Wójcik P., Gawłowski S., Krzysia Z.: Inżynieria Przemysłu Spożywczego ¼ (13), 2015, s. 19-23. 3. Du H., Wu J., Li H.: Polyphenols and triterpenes from Chaenomeles fruits, Chemical analysis and antioxidant activities assessment. Food Chem. 141:4260-8, 2013. 4. Figiel A.: Drying kinetics and quality of vacuum-microwave dehydrated garlic cloves and slices. Journal of Food Engineering, Volume 94, Issue I, 2009, s. 98-104. 5. Fronc A., Oszmiański J.: Pigwowiec i aronia- surowiec do produkcji herbat owocowych. Wiad. Ziel. 1:19-20, 1994. 6. Gao X., Ohlander M., Jeppsson N., Bjork L., Trajkorski V.: Changes in antioxidant effects and their relationship to phytonurients in fruits of Sea buckthorn (Hippophae rhamnoides L.) during maturation. J. Agric. Food Chem. 48, 2000, s. 1485-1490. 7. Kuljarachanan T., Devahastin S., Chiewchan N.: Evolution of antioxidant compounds In lime residues during drying. Food Chem., 113(4), 2009, s.944-949. 8. Kunachowicz H., Nadolna I., Przygoda B., Iwanow K.: Tabele wartości odżywczej produktów spożywczych. IŻŻ 85, Warszawa ISBN 83-200-3112-5, 1998. 9. Lesińska E.: Zawartość składników mineralnych w owocach pigwowca. Zesz. Nauk AR w Krakowie, Rolnictwo 25, 1985,192:175-83. 10. Oszmiański J., Wolniak M., Wojdyło A., Wawer I.: Comparative study of polyphenolic content and antiradical activity of cloudy and clear apple juices. J. Sci. Ford. Agric. 87, 2007, 573-579. 11. Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., Yang M., Rice-Evans C.A.: Antioxidant activity applying and improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radical Biology and Medicine 26, 1999, 1231 7. 12. Sham P. W. Y., Scaman C. H., Durance T. D.: Texture of vacuum microwave dehydrated apple chips as affected by calcium pretreatment, vacuum level, and apple variety. Journal of Food Science, 66 (9), 2001, 1341-1347. 13. Skorupska E.: Badanie procesu suszenia konwekcyjnego pietruszki korzeniowej. Inżynieria Rolnicza Nr. 9 (69), 2005, s. 313-320. 14. Stępień B.: Impact of the drying method on the process of carrot cutting. Acta Agrophysica 9(1). 2007, s. 255-267. 15. Strek M., Gorlach S., Podsedek A.: Procyanidin oligomers from Japanes quince (Chaenomeles Japonia) fruit inhibit activity of MMP-2 and MMP-9 metalloproteinases. J. Agric Food Chem. 55(16):6447-52, 2007. 16. Surma M., Jałoszyński K., Pasławska M., Peroń S.: Wpływ temperatury czynnika suszącego na kinetykę suszenia, zawartość polifenoli i aktywność przeciwutleniającą suszonej fontannowo papryki czerwonej. Inżynieria Rolnicza Nr. 4 (147), 2013, s. 325-333. 17. Sutar P.P., Prasad G.: Drying Techn. 25, Nr. 10, 2007. 214

18. Szarycz M., Kramkowski R., Kamiński E.: Zastosowanie mikrofal do suszenia produktów spożywczych. Część II. Konsekwencje sterowania mocą mikrofal. Problemy Inżynierii Rolniczej nr 2/2002, Warszawa 2002, s. 55-63. 19. Szarycz M., Fidos M., Jałoszyński K.: Wpływ zakresu ciśnień podczas suszenia mikrofalowego pod obniżonym ciśnieniem selera korzeniowego na kinetykę procesu i pracę cięcia rehydrowanego materiału. Inżynieria Rolnicza. Nr 4 (79), 2006, s. 239-246. 20. Tarko T., Duda-Chodak A., Pogoń P.: Charakterystyka owoców pigwowca japońskiego i derenia jadalnego. Żywność Nauka Technologia Jakość 6(73):100-8, 2010. 21. Wiktor A., Łuczywek K., Witrowa-Rajchert D.: Modelowanie matematyczne kinetyki suszenia mikrofalowo-konwekcyjnego liści bazylii. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych z 570, 2012, s. 127-141. 22. Wojdyło A., Figiel A., Oszmiański J.: Effect of drying methods with the application of vacuum-microwave on the phenolic compounds, colour and antioxidant activity in strawberry fruits. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57, 2009, 1337-1343. 23.Zhang L., Cheng YX, Liu AL I.: Antioxidant anti-inflammatory and anti-influenza properties of components from Chaenomeles speciosa. Molecules 15(11), 2010, 8507-17, 2010. Dr inż. Klaudiusz JAŁOSZYŃSKI Dr inż. Mariusz SURMA Dr inż. Marta PASŁAWSKA Dr inż. Aleksander KRZYŚ Dr hab. inż. Bogdan STĘPIEŃ Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu Instytut Inżynierii Rolniczej 51-630 Wrocław, ul. Chełmińskiego 37/41 tel/fax.:(0-71)3205700 e-mail: klaudiusz.jaloszynski@up.wroc.pl mariusz.surma@up.wroc.pl marta.paslawska@up.wroc.pl aleksander.krzys@up.wroc.pl bogdan.stepien@up.wroc.pl Mgr inż. Ryszard SERAFIN Katedra Zarządzania i Inżynierii Produkcji Wydział Inżynierii Produkcji i Logistyki Politechnika Opolska 45-370 Opole, ul. Ozimska 75 e-mail: r.serafin@po.opole.pl 215