SORPCJA PARY WODNEJ PRZEZ MIESZANINY PROSZKÓW SPOśYWCZYCH I ICH AGLOMERATÓW. Karolina Szulc, Andrzej Lenart

Podobne dokumenty
KINETYKA ADSORPCJI PARY WODNEJ PRZEZ AGLOMERATY WYBRANYCH MIESZANIN PROSZKÓW SPOśYWCZYCH

WŁAŚCIWOŚCI SORPCYJNE WYBRANYCH MIESZANIN PROSZKÓW SPOśYWCZYCH O SKŁADZIE BIAŁKOWO-WĘGLOWODANOWYM

WŁACIWOCI SORPCYJNE MODELOWYCH ODYWEK SPROSZKOWANYCH

WPŁYW AGLOMERACJI NA ADSORPCJ PARY WODNEJ PRZEZ WIELOSKŁADNIKOW YWNO W PROSZKU

AKTYWNOŚĆ WODY NAPOJU KAKAOWEGO W PROSZKU O ZMODYFIKOWANYM SKŁADZIE SUROWCOWYM

Acta Agrophysica, 2006, 7(1),

WPŁYW AGLOMERACJI NA WŁACIWOCI FIZYCZNE KASZEK MLECZNO-ZBOOWYCH W PROSZKU DLA DZIECI

WPŁYW AGLOMERACJI NA WŁAŚCIWOŚCI OGÓLNE WIELOSKŁADNIKOWEJ ŻYWNOŚCI W PROSZKU

Acta Agrophysica, 2012, 19(1), WPŁYW AKTYWNOŚCI WODY NA SYPKOŚĆ MLEKA W PROSZKU O RÓŻNYM SKŁADZIE SUROWCOWYM

Nauka Przyroda Technologie

WPŁYW POWLEKANIA NA WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE AGLOMEROWANEGO SPROSZKOWANEGO NAPOJU KAKAOWEGO

WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE AGLOMEROWANEJ ŻYWNOŚCI W PROSZKU DLA DZIECI

WPŁYW AGLOMERACJI I SKŁADU SUROWCOWEGO NA WŁAŚCIWOŚCI GEOMETRYCZNE AGLOMEROWANYCH PROSZKÓW

W PŁYW POW LEKANIA NA KINETYKĘ ADSORPCJI PARY W ODNEJ PRZEZ NAPÓJ KAKAOW Y W PROSZKU

WPŁYW AGLOMERACJI W ZŁOśU FLUIDALNYM NA KSZTAŁT CZĄSTEK WYBRANYCH PROSZKÓW SPOśYWCZYCH

Acta Agrophysica, 2009, 14(3),

WPŁYW AGLOMERACJI NA WŁAŚCIWOŚCI PŁYNIĘCIA SPROSZKOWANYCH ODŻYWEK DLA DZIECI

WPŁYW AGLOMERACJI I SKŁADU SUROWCOWEGO NA WŁAŚCIWOŚCI PROJEKCYJNE CZĄSTEK MIESZANIN PROSZKÓW SPOśYWCZYCH

WPŁYW ZMIANY SKŁADU SUROWCOWEGO I WARUNKÓW PRZECHOWYWANIA NA WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE NAPOJU KAKAOWEGO W PROSZKU

Karolina Szulc 1, Agata Górska 2. , suszenie, właściwości funkcjonalne Key words: β-lactoglobulin, vitamin D 3

Acta Agrophysica, 2005, 6(3), SYPKOŚĆ AGLOMEROWANEJ MODELOWEJ śywności W PROSZKU. Ewa Domian WYKAZ OZNACZEŃ

WŁAŚCIWOŚCI KOHEZYJNE WYBRANYCH PROSZKÓW SPOŻYWCZYCH

WPŁYW AGLOMERACJI I PRZECHOWYWANIA NA ZAWARTOŚĆ NIEZBĘDNYCH, NIENASYCONYCH KWASÓW TŁUSZCZOWYCH W PREPARATACH Z MLEKA W PROSZKU

2 Chmiel Polski S.A., ul. Diamentowa 27, Lublin

Dobór parametrów składowania cukru na podstawie izoterm sorpcji. mgr inż. Zbigniew Tamborski

SORPCJA WILGOCI SORPCJA WILGOCI

WPŁYW ODWADNIANIA OSMOTYCZNEGO NA WŁAŚCIWOŚCI SORPCYJNE LIOFILIZOWANYCH TRUSKAWEK

OCENA WYBRANYCH NAPOJÓW ROŚLINNYCH W PROSZKU CHARAKTERYSTYKA WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNYCH

WPŁYW WARUNKÓW PRZECHOWYWANIA NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE CIASTEK BISZKOPTOWYCH

WPŁYW TEMPERATURY NA PRZEBIEG IZOTERM SORPCJI WODY PRZEZ CUKIER

CHARAKTERYSTYKA AKTYWNOŚCI WODY I PARAMETRÓW GEOMETRYCZNYCH ODPADÓW MELISY W ASPEKCIE ICH WYKORZYSTANIA JAKO DODATKU DO PASZ. Sławomir Obidziński

WŁAŚCIWOŚCI SORPCYJNE CIASTEK KRUCHYCH Z MĄKĄ Z CIECIERZYCY

KINETYKA PROCESU SORPCJI WILGOCI W POROWATYCH MATERIAŁACH BUDOWLANYCH

Conception of reuse of the waste from onshore and offshore in the aspect of

WŁAŚCIWOŚCI SORPCYJNE WYBRANYCH GATUNKÓW RYŻU. Zbigniew Pałacha, Aleksandra Sas

WPŁYW CZASU PRZECHOWYWANIA NA WŁACIWOCI FIZYCZNE I STABILNO KAKAO Z DODATKIEM KWASU L-ASKORBINOWEGO

WPŁYW METODY SUSZENIA I TEMPERATURY PROCESU NA WŁAŚCIWOŚCI HIGROSKOPIJNE SUSZU JABŁKOWEGO

WPŁYW OBRÓBKI TERMICZNEJ ZIEMNIAKÓW NA PRĘDKOŚĆ PROPAGACJI FAL ULTRADŹWIĘKOWYCH

WPŁYW OBRÓBKI TERMICZNEJ NA SIŁĘ CIĘCIA I SIŁĘ ŚCISKANIA ZIEMNIAKÓW

KINETYKA SORPCJI PARY WODNEJ PRZEZ SUSZE Z BURAKA ĆWIKŁOWEGO JAKO NARZĘDZIE OCENY ICH JAKOŚCI

Inżynieria materiałowa: wykorzystywanie praw termodynamiki a czasem... walka z termodynamiką

ANALIZA WYBRANYCH WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH I CHEMICZNYCH KAKAOWYCH PRODUKTÓW W PROSZKU O ZMODYFIKOWANYM SKŁADZIE SUROWCOWYM

WPŁYW TEMPERATURY NA WŁAŚCIWOŚCI SORPCYJNE SUSZU JABŁEK. Katarzyna Kędzierska, Zbigniew Pałacha

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

WPŁYW PROCESU TARCIA NA ZMIANĘ MIKROTWARDOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJ MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH

WPŁYW TEMPERATURY NA WŁAŚCIWOŚCI SORPCYJNE LIOFILIZOWANEJ MARCHWI

Słowa kluczowe: nasycanie, witamina C, ubytek wody, substancja osmotyczna

PORÓWNANIE WŁAŚCIWOŚCI SORPCYJNYCH WYBRANYCH RODZAJÓW SKROBI

WPŁYW SUROWCA I SPOSOBU PROWADZENIA PROCESU NA WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE OTRZYMANEGO SUSZU

ODPORNOŚĆ KOROZYJNA STALI 316L W PŁYNACH USTROJOWYCH CZŁOWIEKA

ZMIANY WYBRANYCH WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH GRANULATU UZYSKANEGO Z DODATKIEM RÓŻNYCH SUBSTANCJI WIĄŻĄCYCH

Zadanie: 1 (1pkt) Zadanie: 2 (1 pkt)

IZOTERMY SORPCJI PARY WODNEJ SUSZONYCH I KANDYZOWANYCH OWOCÓW

METODA OKREŚLANIA CZASÓW OBRÓBKI CIEPLNEJ PRÓBEK ZIARNA NA PRZYKŁADZIE PROSA Zbigniew Oszczak, Marian Panasiewicz

ANALIZA ZMIANY SKŁADU SUROWCOWEGO ORAZ PROCESU AGLOMERACJI NA WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWUTLENIAJĄCE KAKAO INSTANT

chemia wykład 3 Przemiany fazowe

4 Ogólna technologia żywności

WPŁYW STĘŻENIA BIAŁKA NA KINETYKĘ ADSORPCJI PARY WODNEJ PRZEZ POWŁOKI OTRZYMYWANE NA BAZIE IZOLATU BIAŁEK SERWATKOWYCH

OPTYMALIZACJA PARAMETRÓW PRACY PNEUMATYCZNEGO SEPARATORA KASKADOWEGO

( 5 4 ) Szybkorozpuszczalne koncentraty napojów

WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE POWŁOK JADALNYCH SERWATKOWYCH

WPŁYW TECHNIKI SUSZENIA ORAZ WARUNKÓW PRZECHOWYWANIA NA WŁAŚCIWOŚCI REKONSTYTUCYJNE I HIGROSKOPIJNE SUSZU JABŁKOWEGO

OFERTA TEMATÓW PROJEKTÓW DYPLOMOWYCH (MAGISTERSKICH) do zrealizowania w Katedrze INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ

WPŁYW AKTYWNOŚCI WODY I NAPRĘśENIA ŚCISKAJĄCEGO NA ODKSZTAŁCENIE WYBRANYCH SKŁADNIKÓW NAPOJU KAKAOWEGO W PROSZKU. Ewa Ostrowska-Ligęza, Andrzej Lenart

BADANIE STANU WODY W NASIONACH WYBRANYCH ROŚLIN STRĄCZKOWYCH METODĄ WYKORZYSTUJĄCĄ IZOTERMY SORPCJI

2.1. Charakterystyka badanego sorbentu oraz ekstrahentów

PODATNOŚĆ NA ZBRYLANIE SUSZONYCH ROZPYŁOWO EMULSJI STABILIZOWANYCH BIAŁKAMI MLEKA. Aleksandra Sułek, Ewa Domian

WPŁYW DODATKU UKŁADU LAKTOZA MALTODEKSTRYNA NA WŁAŚCIWOŚCI TERMICZNE I FUNKCJONALNE KOMPLEKSÓW β-laktoglobuliny Z PALMITYNIANEM RETINYLU

Agata Górska, Karolina Szulc, Ewa Ostrowska-Ligęza, Magdalena Wirkowska-Wojdyła, Joanna Bryś

Kinetyka suszenia. Cel ćwiczenia C D C D. Xkr

ADSORPCJA PARY W ODNEJ PRZEZ ŻYWNOŚĆ W PROSZKU

WPŁYW MODYFIKACJI CHEMICZNEJ SKROBI I STOPNIA HYDROLIZY NA IZOTERMY SORPCJI PARY WODNEJ HYDROLIZATÓW

Operacje wymiany masy oraz wymiany ciepła i masy

WPŁYW TEMPERATURY NA WŁAŚCIWOŚCI SORPCYJNE SUSZU PIECZAREK

BADANIE PRZEBIEGU PROCESU REHYDRATACJI SUSZONYCH PLASTERKÓW KORZENIA PIETRUSZKI

WPŁYW METODY DOPROWADZENIA CIEPŁA W PROCESIE SUSZENIA MARCHWI NA KINETYKĘ PROCESU

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT TECHNIKI CIEPLNEJ I MECHANIKI PŁYWNÓW ZAKŁAD SPALANIA I DETONACJI Raport wewnętrzny

ANALIZA KIEŁKOWANIA NASION OTOCZKOWANYCH RZODKIEWKI Z ZASTOSOWANIEM CZTERECH WYBRANYCH RODZAJÓW PODŁOŻA

ZALEŻNOŚĆ WSPÓŁCZYNNIKA DYFUZJI WODY W KOSTKACH MARCHWI OD TEMPERATURY POWIETRZA SUSZĄCEGO

Zbigniew Kobus Katedra InŜynierii i Maszyn SpoŜywczych Akademia Rolnicza w Lublinie

Wpływ warunków przechowywania na fizyczną stabilność tabletek. Barbara Mikolaszek

WPŁYW RODZAJU SUBSTANCJI OSMOTYCZNEJ NA ADSORPCJĘ PARY WODNEJ PRZEZ LIOFILIZOWANE TRUSKAWKI

IZOTERMY SORPCJI MALTODEKSTRYNY PRZEMYSŁOWEJ O RÓŻNYM STOPNIU SCUKRZENIA

4. WYZNACZENIE IZOTERMY ADSORPCJI METODĄ ECP

ODWZOROWANIE MATEMATYCZNE PROCESU OBRÓBKI TERMICZNEJ PROSA W PIECU KONWEKCYJNYM. Streszczenie

WYMIANA CIEPŁA W PROCESIE TERMICZNEGO EKSPANDOWANIA NASION PROSA W STRUMIENIU GORĄCEGO POWIETRZA

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego

BADANIE STANU WODY W WYBRANYCH MĄKACH Z WYKORZYSTANIEM METODY OPARTEJ NA IZOTERMACH SORPCJI. Zbigniew Pałacha, Ewelina Walczak

Chemia. 3. Która z wymienionych substancji jest pierwiastkiem? A Powietrze. B Dwutlenek węgla. C Tlen. D Tlenek magnezu.

KONTROLA STALIWA GXCrNi72-32 METODĄ ATD

CODEX STANDARD wersja polska

Przedmiot: Chemia budowlana Zakład Materiałoznawstwa i Technologii Betonu

POZNAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ACADEMIC JOURNALS No 94 Electrical Engineering DOI /j

ZMIANA WYBRANYCH CECH FIZYCZNYCH ZIARNA PSZENICY NAWILśANEGO W ROZTWORACH SPOśYWCZYCH

OCENA MOŻLIWOŚCI WYZNACZANIA IZOTERM SORPCJI DYNAMICZNĄ METODĄ DVS NA PRZYKŁADZIE BETONU KOMÓRKOWEGO KLASY 700

ANTYPLASTYFIKUJĄCY WPŁYW WODY NA PRODUKTY ZBOśOWE

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA TECHNOLOGII POLIMERÓW

KARTA KURSU. Analysis of food

WPŁYW WARUNKÓW KONWEKCYJNEGO I SUBLIMACYJNEGO SUSZENIA KORZENI MARCHWI NA JAKOŚĆ SUSZU. Streszczenie

Wykład 3. Fizykochemia biopolimerów- wykład 3. Anna Ptaszek. 30 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

Transkrypt:

Acta Agrophysica, 28, 12(2), 535-542 SORPCJA PARY WODNEJ PRZEZ MIESZANINY PROSZKÓW SPOśYWCZYCH I ICH AGLOMERATÓW Karolina Szulc, Andrzej Lenart Katedra InŜynierii śywności i Organizacji Produkcji, Wydział Nauk o śywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego ul. Nowoursynowska 159c, 2-776 Warszawa e-mail: karolina_szulc@sggw.pl S t r e s z c z e n i e. W niniejszej pracy wyznaczano przebieg izoterm i kinetyki adsorpcji pary wodnej przez mieszaniny proszków spoŝywczych i ich aglomeraty otrzymane metodą nawilŝenia w złoŝu fluidalnym wytwarzanym pneumatycznie lub mechanicznie. Mieszaniny sporządzono z produktów w proszku takich jak: proszek mleczny, cukier puder, kaszka ryŝowa i proszek truskawkowy. Wzorcem do ustalenia składu mieszanin były odŝywki dla dzieci w proszku dostępne na polskim rynku. Wpływ aglomeracji wodą w złoŝu fluidalnym na adsorpcję pary wodnej wieloskładnikowej Ŝywności w proszku uzaleŝniony był od jej charakteru. Efekt zmian w kierunku zmniejszenia zdolności adsorpcji pary wodnej przez aglomeraty mieszanin sproszkowanych odŝywek dla dzieci zaleŝał głównie od ich składu, a w mniejszym stopniu od ich struktury związanej z metodą aglomeracji i rodzajem cieczy nawilŝającej zastosowanej w procesie. S ł o wa kluczowe: izotermy, kinetyka adsorpcji, aglomeracja, proszki spoŝywcze WSTĘP jest jednym z czynników decydujących o nasileniu zmian chemicznych, fizycznych i mikrobiologicznych, co wpływa na stabilność przechowalniczą Ŝywności suszonej (Al-Muhtaseb i in. 24, Peng i in. 27, Sinija i Mishra 28). Sorpcja pary wodnej na powierzchni artykułu Ŝywnościowego moŝe mieć charakter fizyczny lub chemiczny, a zaadsorbowana wilgoć moŝe zajmować jed- Praca finansowana ze środków MNiSW na naukę w latach 27-29 jako projekt badawczy.

536 K. SZULC, A. LENART ną lub kilka warstw. Izotermy sorpcji pary wodnej umoŝliwiają charakterystykę mikrostruktury oraz teoretyczną interpretację zjawisk fizycznych zachodzących na powierzchni kontaktu Ŝywność substancja lotna (Medeirios i in. 26). Produkty w formie sypkiej mają złoŝoną budowę i strukturę, włączając zdolne do krystalizacji substancje rozpuszczalne, takie jak cukier, które podczas adsorpcji pary wodnej zmieniają się w substancje krystaliczne (Mathlouthi i Roge 23). Większość produktów spoŝywczych to substancje o złoŝonym składzie chemicznym i niejednorodnej strukturze, a więc eksperymentalne wyznaczanie izoterm sorpcji jest konieczne, gdyŝ teoretyczne przewidywanie ich przebiegu jest utrudnione. Znajomość izoterm i kinetyki sorpcji jest niezbędna do ustalenia optymalnych warunków przechowywania Ŝywności suszonej oraz doboru odpowiednich opakowań (Foster i in. 25, Sukumar i in. 22). Izotermy sorpcji są wykorzystywane przy mieszaniu suchej Ŝywności w proszku o róŝnej higroskopijności (koncentratów, ciast, odŝywek, napojów). W hermetycznie zamkniętej mieszaninie wieloskładnikowej ustala się równowaga aktywności wody przez przenikanie pary wodnej w materiale. Zwiększanie zawartości wody w składnikach o mniejszej aktywności odzwierciedla izoterma adsorpcji, a zmniejszanie wilgotności izoterma desorpcji (Sikorski 23). Izotermy sorpcji w przetwórstwie Ŝywności znajdują zastosowanie podczas projektowania procesów technologicznych (suszenia, nawilŝania, pakowania) (Kowalska i in. 25b). WraŜliwość produktów suszonych na wilgoć i zdolność chłonięcia wody moŝe być określana na podstawie kinetyki sorpcji, czyli zaleŝności przyrostu zawartości wody w Ŝywności w proszku od czas procesu. Kształt kinetyki adsorpcji zaleŝy od składu Ŝywności w proszku oraz parametrów pomiaru (temperatury i wilgotności względnej środowiska) (Kowalska i in. 25a, Kowalska i Lenart 25). Celem pracy było określenie wpływu aglomeracji nawilŝeniowej na adsorpcję pary wodnej mieszanin proszków spoŝywczych z uwzględnieniem metody aglomeracji, rodzaju zastosowanej cieczy nawilŝającej i składu mieszaniny. MATERIAŁ I METODY Materiał do badań stanowiły proszki spoŝywcze dostępne na rynku: mleko pełne w proszku (MP), cukier puder (CP), kaszka ryŝowa (KR), i proszek truskawkowy (PT). Sporządzono z nich mieszaniny z następującym udziałem masowym poszczególnych składników: A (CP 25%, KR 73%, PT 2%), B (MP 4%, CP 25%, KR 33%, PT 2%), C (MP 73%, CP 25%, PT 2%). Aglomerację w pneumatycznie wytwarzanym złoŝu fluidalnym (metoda fluidalna) przeprowadzono w aglomeratorze STREA (Niro-Aeromatic AG). Aglo-

SORPCJA PARY WODNEJ PRZEZ MIESZNINY PROSZKÓW SPOśYWCZYCH 537 merację w mechanicznie wytwarzanym złoŝu fluidalnym (metoda mechaniczna) wykonano w laboratoryjnym mieszalniku lemieszowym, słuŝącym do granulacji substancji sypkich firmy Lödige, typ 5 (Lödige Plughshare Mixer). Cieczą nawil- Ŝającą podczas aglomeracji była woda (metoda fluidalna i mechaniczna) oraz 2% wodny roztwór lecytyny i 5% wodny roztwór cukru (metoda fluidalna). Ciecz nawilŝającą dodawano w ilości 5 ml na 3 g mieszaniny. Izotermy adsorpcji pary wodnej wyznaczano metodą statyczno-eksykatorową. Badane produkty umieszczano w eksykatorach. Jako czynniki higrostatyczne zastosowano nasycone roztwory soli. Produkty przechowywano w stałej wilgotności względnej,-,9 przez 3 miesiące. Na podstawie zmian masy określano zawartość wody w produktach po przechowywaniu. Przed wykonaniem badań próbki dosuszano w temp. 7 o C przez 24 godz. Kinetykę adsorpcji pary wodnej oznaczano korzystając ze stanowiska umoŝliwiającego ciągły pomiar i komputerowy zapis zmian masy próbki w środowisku o aktywności wody,75 (nasycony roztwór NaCl) i w stałej temp. 25 o C w ciągu 24 godzin. Przed wykonaniem badań próbki dosuszano w temp. 7 o C przez 24 godziny. WYNIKI BADAŃ I ICH ANALIZA Izotermy adsorpcji pary wodnej mieszanin i ich aglomeratów miały charakterystyczny sigmoidalny przebieg. Zaobserwowano istotny wpływ aglomeracji na przebieg izoterm mieszaniny A, w której frakcją dominująca była kaszka ryŝowa 73%. Otrzymane aglomeraty w przedziale aktywności wody,-,81 charakteryzowały się wyŝszą zdolnością adsorpcji pary wodnej z otaczającego środowiska w stosunku do mieszaniny A przed aglomeracją. Dopiero przy aktywności wody powyŝej,81 wystąpiła odwrotna tendencja. Pojemność monowarstwy (przy aktywności wody,33) wynosiła 4,46 g H 2 O g s.s. -1 dla mieszaniny A przed aglomeracją oraz 5,1-5,74 g H 2 O g s.s. -1 w aglomeratach otrzymanych metodą fluidalną i 5,34 g H 2 O g s.s. -1 w aglomeracie otrzymanym metodą mechaniczną (rys. 1a). Równowagowa zawartość wody przy aktywności wody,75 zawierała się w zakresie,3-11,49 g H 2 O g s.s. -1, a przy aktywności wody,81 wynosiła od 13,-14,24 g H 2 O g s.s. -1 i nie zaleŝała od aglomeracji. Nie zaobserwowano istotnego wpływu metody aglomeracji i rodzaju cieczy nawilŝającej na przebieg izoterm adsorpcji pary wodnej mieszaniny A (rys. 1a). W przypadku mieszaniny B zaobserwowano, Ŝe aglomeracja spowodowała podwyŝszenie adsorpcji pary wodnej w zakresie aktywności wody od, do,75. Równowagowa zawartość wody przy aktywności wody,33 wynosiła 3,13 g H 2 O g s.s. -1 w przypadku mieszaniny B nieaglomeraowanej, 3,73-4,26 g H 2 O g s.s. -1 dla aglomeratów otrzymanych metodą fluidalną i 4,5 g H 2 O g s.s. -1 w przypadku aglomeratu uzyskanego metoda mechaniczną. Przy aktywności wody,75 uzyskano

538 K. SZULC, A. LENART równowagowa zawartość wody odpowiednio,99-12,29 i 12,72 g H 2 O g s.s. -1 w aglomeratach mieszaniny B otrzymanych metodą fluidalna i mechaniczną oraz,85 g H 2 O g s.s. -1 w mieszaninie B w formie proszku. Równowagowa zawartość wody przy aktywności wody,81 dla mieszaniny B i otrzymanych z niej aglomeratów mieściła się w zakresie 14,93-16,33 g H 2 O g s.s. -1. Nie zaobserwowano istotnego wpływu metody aglomeracji i rodzaju cieczy nawilŝającej na przebieg izoterm adsorpcji pary wodnej mieszaniny B (rys. 1b). 3 3 25 25 Water content (g* g d.m. -1 ) 2 15 5 Mieszanina A Mixture A Water content (g* g d.m. -1 ) 2 15 5 Mieszanina B Mixture B,,2,4,6,8 1,,,2,4,6,8 1, Aktywność wody - Water activity (-) Aktywność wody - Water activity (-) a b 3 c Water content (g* g d.m. -1 ) 25 2 15 5 Mieszanina C Mixture C,,2,4,6,8 1, Aktywność wody - Water activity (-) mieszanina w proszku / mixture of powder aglomerat metoda fluidalna, woda / agglomerate fluid method, water aglomerat metoda fluidalna, lecytyna / agglomerate fluid method, lecithin aglomerat metoda fluidalna, cukier / agglomerate fluid method, sugar aglomerat metoda mechaniczna, woda / agglomerate mechanical method, water Rys. 1. Wpływ aglomeracji na przebieg izoterm adsorpcji pary wodnej: a) mieszanina A, b) mieszanina B, c) mieszanina C Fig. 1. Effect of agglomeration on water vapour adsorption isotherms: a) mixture A, b) mixture B, c) mixture C Wzrost dodatku mleka w proszku (73%) w mieszaninie C wpłynął na powstanie nieciągłości izoterm adsorpcji pary wodnej w zakresie aktywności wody,33-

SORPCJA PARY WODNEJ PRZEZ MIESZNINY PROSZKÓW SPOśYWCZYCH 539,43 zarówno w mieszaninie C, jak równieŝ otrzymanych aglomeratach niezaleŝnie od metody aglomeracji i zastosowanej cieczy nawilŝającej (woda, 2% wodny roztwór lecytyny, 5% wodny roztwór cukru) (rys. 1c). Zawarta w proszku mlecznym krystaliczna laktoza w wyniku przemian fizycznych uległa przekształceniu do formy bezpostaciowej (amorficznej), stąd występująca nieciągłość w przebiegu izoterm. W zakresie aktywności wody,-,53 aglomeracja mieszaniny C powodowała wzrost adsorpcji pary wodnej z otaczającego środowiska niezaleŝnie od metody aglomeracji i zastosowanej cieczy nawilŝającej. Przy aktywności wody,33 równowagowa zawartość wody dla mieszaniny C w formie proszku wynosiła 2,85 g H 2 O g s.s. -1, 3,6-3,39 g H 2 O g s.s. -1, dla aglomeratów otrzymanych metodą fluidalną i 3,19 g H 2 O g s.s. -1 dla aglomeratu powstałego przy zastosowaniu wody jako cieczy nawilŝającej w metodzie mechanicznej. PowyŜej aktywności wody,53 następował spadek adsorpcji pary wodnej przez aglomeraty uzyskane przy zastosowaniu jako cieczy nawilŝającej 2% wodnej lecytyny w metodzie fluidalnej i aglomeraty otrzymane w metodzie mechanicznej (aglomeracja wodą) w stosunku do mieszaniny przed aglomeracją. Równowagowa zawartość wody przy aktywności,75 wynosiła 12,66 g H 2 O g s.s. -1 dla mieszaniny C przed aglomeracją oraz odpowiednio 14,89; 11,44 i 14,3 g H 2 O g s.s. -1 dla aglomeratów uzyskanych w metodzie fluidalnej przy zastosowaniu jako cieczy nawilŝającej: wody, 2% wodnego roztworu lecytyny i 5% wodnego roztworu cukru i 13,33 g H 2 O g s.s. -1 dla aglomeratu uzyskanego w metodzie mechanicznej (rys. 1c). Metoda aglomeracji i rodzaj zastosowanej cieczy nawilŝającej miał istotny wpływ na przebieg kinetyki adsorpcji pary wodnej mieszaniny A (rys. 2a). Aglomeracja mieszaniny A wodą w metodzie fluidalnej powodowała zwiększenie adsorpcji pary wodnej z otaczającego środowiska. W przypadku aglomeratów uzyskanych przy zastosowaniu jako cieczy nawilŝającej: 2% wodnego roztworu lecytyny i 5% wodnego roztworu cukru w metodzie fluidalnej oraz wody w metodzie mechanicznej aglomeracja spowodowała znaczne ograniczenie adsorpcji pary wodnej w porównaniu z proszkiem nieaglomerowanym (rys. 2a). Po 24 godz. adsorpcji pary wodnej przy aktywności wody,75 zawartość wody w mieszaninie A wynosiła 11,62 g H 2 O g s.s. -1. Aglomeraty otrzymane metodą fluidalną przy zastosowaniu jako cieczy nawilŝających: wody, lecytyny i cukru po 24 godz. adsorpcji uzyskano zawartość wody odpowiednio 12,33; 8,64 i 7,27 g H 2 O g s.s. -1. W przypadku aglomeratu utworzonego w metodzie mechanicznej po 24 godz. adsorpcji charakteryzował się zawartością wody na poziomie,59 g H 2 O g s.s. -1. Metoda aglomeracji oraz rodzaj cieczy nawilŝającej (woda, 2% wodny roztwór lecytyny i 5% wodny roztwór cukru) miały równieŝ istotny wpływ na przebieg kinetyki adsorpcji pary wodnej w przypadku mieszaniny B (rys. 2b). Aglomerat otrzymany metodą mechaniczną charakteryzował się mniejszą zdolnością chłonięcia wody w porównaniu z aglomeratem uzyskanym metodą fluidalną przy

54 K. SZULC, A. LENART zastosowaniu jako cieczy nawilŝającej wody. Aglomeraty niezaleŝnie od metody aglomeracji i zastosowanej cieczy nawilŝajacej charakteryzowały się znacznie obniŝoną zdolnością chłonięcia wody ze środowiska w porównaniu z mieszaniną nieaglomerowaną. Po 24 godz. adsorpcji pary wodnej przy aktywności wody,75 zawartość wody w mieszaninie A wynosiła 11,84 g H 2 O g s.s. -1. W przypadku aglomeratów otrzymanych w metodzie fluidalnej przy uŝyciu jako cieczy nawilŝających: wody, lecytyny i cukru po 24 godz. adsorpcji uzyskano zawartość wody odpowiednio,93; 7,89 i 7,77 g H 2 O g s.s. -1. Aglomerat powstały w metodzie mechanicznej po 24 godz. adsorpcji charakteryzował się zawartością wody,14 g H 2 O g s.s. -1. 14 14 12 12 Water content (g* g d.m. -1 ) 8 6 4 2 Mieszanina A Mixture A Water content (g* g d.m.-1 ) 8 6 4 2 Mieszanina B Mixture B a 4 8 12 16 2 24 Czas - Time (h) b 4 8 12 16 2 24 Czas - Time (h) 14 12 c Water content (g* g s.s. -1 ) 8 6 4 2 Mieszanina C Mixture C 4 8 12 16 2 24 Czas - Time (h) mieszanina w proszku / mixture of powder aglomerat metoda fluidalna, woda / agglomerate fluid method, water aglomerat metoda fluidalna, lecytyna / agglomerate fluid method, lecithin aglomerat metoda fluidalna, cukier / agglomerate fluid method, sugar aglomerat metoda mechaniczna, woda / agglomerate mechanical method, water Rys. 2. Wpływ aglomeracji na kinetykę adsorpcji pary wodnej: a) mieszanina A, b) mieszanina B, c) mieszanina C Fig. 2. Effect of agglomeration on water vapour adsorption kinetics: a) mixture A, b) mixture B, c) mixture C

SORPCJA PARY WODNEJ PRZEZ MIESZNINY PROSZKÓW SPOśYWCZYCH 541 Kinetyka adsorpcji pary wodnej przez mieszaninę C przebiegała w sposób zbliŝony do kinetyki adsorpcji pary wodnej utworzonej z niej aglomeratów w zastosowanej metodzie fluidalnej, jak i mechanicznej (rys. 2c). Aglomerat otrzymany metodą mechaniczną charakteryzował się ograniczoną adsorpcją pary wodnej w stosunku do pozostałych aglomeratów utworzonych w metodzie fluidalnej, których adsorpcja nieznacznie wzrosła w stosunku do mieszaniny nieaglomerowanej. Po 3 godz. przetrzymywania próbek w środowisku o aktywności wody,81 zawartość wody była porównywalna i mieściła się w zakresie,19-,74 g H 2 O g s.s. -1. WNIOSKI 1. Wpływ aglomeracji na adsorpcję pary wodnej przez modelową Ŝywność w proszku odŝywki dla dzieci uzaleŝniony był w głównej mierze od składu surowcowego mieszaniny, a w mniejszym stopniu od metody aglomeracji i zastosowanej cieczy nawilŝającej. 2. Aglomeracja wodą w mechanicznie wytwarzanym złoŝu fluidalnym modelowych odŝywek powodowała obniŝoną adsorpcję pary wodnej w stosunku do aglomeratów uzyskanych w pneumatycznie wytwarzanym złoŝu fluidalnym przy zastosowaniu wody jako cieczy nawilŝającej. 3. Zastosowanie 5% wodnego roztworu cukru jako cieczy nawilŝającej w pneumatycznie wytwarzanym złoŝu fluidalnym powodowało zmniejszenie zdolności chłonięcia wody przez utworzone aglomeraty w stosunku do aglomeratów otrzymanych przy uŝyciu cieczy nawilŝającej wody i 2% wodnego roztworu lecytyny. PIŚMIENNICTWO Al-Muhtaseb A.H., McMinn W.A.M, Magee T.R.A., 24. Water sorption isotherms of starch powders. Part 1: mathematical description of experimental data. J. Food Engin., 61, 297-37. Foster K.D., Bronlund J.E., Paterson A.H.J., 25. The prediction of moisture sorption isotherms for dairy powders. Int. Dairy J., 15, 411-418. Kowalska H., Domian E., Janowicz M., Lenart A., 25a. Właściwości sorpcyjne wybranych mieszanin proszków spoŝywczych o składzie białkowo-węglowodanowym. InŜ. Roln., 11(71), 259-266. Kowalska H., Domian E., Janowicz., Lenart A., 25b. Wpływ aglomeracji na adsorpcję pary wodnej przez wieloskładnikową Ŝywność w proszku. śywność, Nauka, Technologia, Jakość, 4(45) supl., 12-131. Kowalska J., Lenart A., 25. The influence of ingredients distribution on properties of agglomerated cocoa products. J. Food Engin., 68 (2), 155-161. Mathlouthi M., Roge B., 23. Water vapour sorption isotherms and the caking of food powders. Food Chem., 82, 61-71.

542 K. SZULC, A. LENART Medeiros M. L., Bartolomeu Ayrosa A.M., de Moraes Pitombo R.N., da Silva Lannes S.C., 26. Sorption isotherms of cocoa and cupuassu products. J. Food Engin., 73, 42-46. Peng G., Chen X., Wu W., Jiang X., 27. Modeling of water sorption isotherm for corn starch. J. Food Engin., 7, 562-567. Sikorski Z.E. (red.), 23. Woda jako składnik Ŝywności. Chemia Ŝywności, WNT Warszawa, 79-83. Sinija V.R., Mishra H.N., 28. Moisture sorption isotherms and heat of sorption of instant (soluble) green tea powder and green tea granules. J. Food Engin., 86, 494-5. Sukumar D., Hemavathy J., Bhatb K.K., 22. Moisture sorption studies on onion powder. Food Chem., 78, 479-482. WATER VAPOUR SORPTION BY FOOD POWDERS MIXTURES AND THEIR AGGLOMERATES Karolina Szulc, Andrzej Lenart Department of Food Engineering and Process Management, Faculty of Food Science, University of Life Sciences ul. Nowoursynowska 159c, 2-776 Warszawa e-mail: karolina_szulc@sggw.pl Ab s t r a c t. In the reported study were determined the isotherms and the kinetics of the process of adsorbing water vapour by mixtures of powder foods and their agglomerates produced using a method of repeated wetting in a fluidised bed that was pneumatically or mechanically generated. The mixtures were made of products in the form of powders: whole milk powder, powdered sugar, rice groats and strawberry powder. The mixtures had a composition pattern of the commercially available powdered nutrients for children. The effect of wet agglomeration in a fluidised bed on the water vapour adsorption by multi-component food powders depended on its character. The effect of changes, aimed at decreasing the adsorption capacity of water steam by agglomerates, depended first of all on their compositions and to a lower extent on their structure connected with the method of agglomeration and kind of wetting liquid used in the process. K e y wo r d s : water vapour adsorption, agglomeration, food powders