ФІЗИЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ОСМОТИЧНОЇ ДЕГІДРАТАЦІЇ ЯК СПОСОБУ ОБРОБКИ КОРЕНЕПЛІДНИХ ОВОЧІВ

М. М. Самілик

doi:10.32845/msnau.2021.4.8

М. М. Самілик http://orcid.org/0000-0002-4826-2080

DOI: https://doi.org/10.32845/msnau.2021.4.8

Ключові слова: осмотична дегідратація, овочі, осмотичний тиск, концентрація розчину, масопередача, питомий потік маси

Анотація

У статті наведено результати експериментального дослідження осмотичного зневоднення коренеплідних овочів. Як предмет дослідження використовували стиглі коренеплідні овочі: моркву (Daucus) Шантане, столовий буряк (Beta vulgaris) Бордо 237, пастернак (Pastináca sátiva) Білий лелека. Як осмотичний розчин використовували цукрові розчини різних концентрацій (50, 60, 70%). Експеримент проведено за різних температур (40, 50, 60 °С) та з різною тривалістю процесу (1; 1,5; 2; 2,5 год). Дослідження показало, що частинки овочів розмірами менше 5 мм можуть розварюватися і мають непривабливу зморщену форму та суху консистенцію після висушування. Частинки розміром 10 мм мають характерну форму, але в них навіть після 2,5 годин дегідратації спостерігається відчутний запах та присмак овочів, що негативно впливає на сенсорні показники якості. Запропоновано подрібнення овочевої сировини на кубики розміром 5×5×5 мм, що забезпечує однаковий шлях дифундування та гарні органолептичні властивості готового продукту для всіх видів досліджуваних овочів. За результатами експериментальних досліджень та математичних розрахунків визначено оптимальні параметри ведення процесу осмотичної дегідратації під час виробництва овочевих цукатів. Встановлено, що найбільша динаміка зневоднення спостерігається в першу годину дегідратації, коли різниця концентрацій сахарози в осмотичному розчині та всередині частинок найбільша. Найбільше перенесення маси спостерігається у разі використання розчину зі вмістом сахарози 70%. Така концентрація осмотичного розчину створює достатній осмотичний потенціал, тим самим спричиняючи більшу втрату води, уповільнюючи окисне та неферментативне підрум’янення, що дає змогу отримати продукт кращої якості. Активна масопередача відбувається в перші 2 години, тому процес можна обмежувати цим терміном, оскільки подальше зневоднення є економічно та технологічно недоцільним. Математично доведено, що осмотичне зневоднення овочів відбувається швидше під час перемішування цукрового розчину за рахунок зниження опору масообміну на поверхні й уникнення локалізованого розведення, яке впливає на швидкість видалення води.

Посилання

1. Ahmed, I., Qazi, I., Jamal S. (2016). Developments in osmotic dehydration technique for the Рreservation of Fruits and Vegetables. Innovative Food Science and Emerging Technologies. 34, 29–43. (in English). DOI: 10.1016/j.ifset.2016.01.003.
2. Akbarian, М., Ghasemkhani, N., Moayedi F. (2014). Osmotic dehydration of fruits in food industrial: A review International Journal of Biosciences. vol. 4, no 1. рр. 42–57. (in English). DOI: 10.12692/ijb/4.1.42–57.
3. Beristain, CI., Azuara, Е., Cortes, R., Garcia, HS. (1990). Mass transfer during osmotic dehydration of pineapple rings. Intl J Food Sci Technol. 25(5):576–582. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1990.tb01117.
4. Corzo, О., Gomez, ER. (2004). Optimization of osmotic dehydration of cantaloupe using desired function methodology. J Food Eng. 20. 64, 213–219. https://doi.org/10.3136/fstr.15.575.
5. Falade, K.O., Igbeka, J.C. (2007). Osmotic Dehydration of Tropical Fruits and Vegetables. Food Reviews International. 23, 4. (in English). https://doi.org/10.1080/87559120701593814.
6. Gribova N.A., Berketova L.V. (2018). Osmoticheskaya degidratatsiya yagod: izucheniye parametrov massoperenosa [Osmotic dehydration of berries: study of mass transfer parameters]. Moscow: Vestnik VGUIT [Proceedings of VSUET]. vol. 80. no. 2. pp. 30–37. (in Russian). doi:10.20914/2310-1202-2018-2-30-37.
7. Hasanuzzaman, М., Kamruzzaman, M., Islam, M., Khanom, S., Rahman, М., Lisa L. et al. (2014). A Study on Tomato Candy Prepared by Dehydration Technique Using Different Sugar Solutions. Food and Nutrition Sciences. 5, 1261–1271. DOI: 10.4236/fns.2014.513137.
8. Khan, M.R. (2012). Osmotic Dehydration Technique for Fruits Preservation A-Review. Pakistan Journal of Food Science, 22, 71–85. (in English). DOI: 10.12691/ajfst-7-6-2.
9. Khoyi, MR., Hesari, J. (2007). Osmotic dehydration kinetics of apricot using sucrose solution. J Food Eng. 78:1355–1360. (in English). DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2006.01.0.
10. Phisut, N. (2012). Minireview- Factors affecting mass transfer during osmotic dehydration of fruits. International Food Research Journal, 19(1), 7–18.
11. Rahman, M.S. (2009). A Review of “Handbook of Food Preservation”. Journal of Agricultural & Food Information.10. URL: https://doi.org/10.1080/10496500902813376.
12. Samilyk, M., Helikh, A., Bolgova, N., Potapov, V., Sabadash, S. (2020). The application of osmotic dehydration in the technology of producing candied root vegetables. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. № 3(11), 13–20. URL: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.204664.
13. Tortoe, С. (2010). A Review of Osmodehydration for Food Industry. African Journal of Food Science, 4, 303–324.
14. Yadav, A.K, Singh, S.V. (2014). Osmotic dehydration of fruits and vegetables: a review. J Food Sci Technol. 51(9), 1654–1673. DOI:10.1007 / s13197-012-0659-2.