Wpływ obróbki wstępnej ultradźwiękami na przebieg suszenia oraz barwę i zawartość betalain w buraku ćwikłowym

• Autorzy: Fijalkowska A. , Nowacka M. , Witrowa-Rajchert D.

Warianty tytułu

EN

The influence of ultrasound pre-treatment on drying kinetics and the colour and betalains content in beetroot

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było określenie wpływu oddziaływania ultradźwięków na energochłonność i przebieg procesu suszenia oraz właściwości suszonej tkanki buraka ćwikłowego, tj. barwę i zawartość barwników betalainowych. Plastry blanszowano 3 minuty w wodzie o temperaturze 90°C lub poddano działaniu ultradźwięków o częstotliwości 35 kHz przez 10 oraz 30 minut, a następnie suszono konwekcyjnie w 70°C. Blanszowanie oraz fale ultradźwiękowe aplikowane przez 30 minut wpłynęły na skrócenie czasu suszenia o 5-6% w stosunku do tkanki niepoddanej zabiegom wstępnym, co spowodowało istotne zmniejszenie zużycia energii podczas procesu suszenia - o 10,5-10,8%. Zastosowanie ultradźwięków wywołało znaczące zmiany barwy suszu poprzez zwiększenie jasności oraz zmniejszenie udziału barw czerwonej i żółtej. W tkance świeżej potraktowanej ultradźwiękami przez 30 minut oraz blanszowanej uzyskano istotnie niższą zawartość betalain. Natomiast w przypadku suszu zastosowanie ultradźwięków oraz blanszowanie nie wpłynęło istotnie na zawartość barwników betalainowych.

EN

The aim of this study was to evaluate the impact of ultrasound pre-treatment and blanching on drying kinetics of beetroot. Energy consumption during pre-treatment and drying, dry matter content, colour and betalains pigments content were examined as well. Beetroot slices were blanched for 3 minutes in water at temperature 90°C or treated with ultrasound with frequency of 35 kHz for 10 and 30 minutes and then dried by convection at 70°C with air velocity of 1.5 m-s-1. The air flow was parallel to the layer of samples. The colour was measured using chromameter CM-5 and recorded with a CIE L*a*b* uniform colour space. The betalains content was examined with chemical method based on pigments extraction (using phosphate buffer with pH 6.5) and spectrophotometric measurement. Achieved results showed that pre-treatment significantly influenced on loss of dry matter in fresh beetroot tissue due to the loss of soluble dry matter compounds and water penetration to the interior of the material. Ultrasound waves applied for 30 minutes and blanching affected reduction of drying time by 5-6% in relation to untreated tissue, what led to decrease of energy consumption by 10.5-10.8% during drying. The use of ultrasound caused significant changes in the colour of dried beetroot. The lightness increased from 23.8 ±2.5 to 35.2 ±4.1 and 35.8 ±3.1 for dried beetroot pre-treated with ultrasound for 10 and 30 minutes, respectively. The decrease of the red and yellow colour participation was observed as well. In relation to untreated dried samples, the a* and b* parameter value was lower by 36 and 76%, respectively, in the case of material treated with ultrasound for 10 minutes and 45 and 48%, respectively, for beetroot treated with ultrasound for 30 minutes. Significantly lower value of the betalains content for fresh beetroot treated with ultrasound for 30 minutes and blanched was noticed. Convective drying of raw beetroot caused reduction of betalains content by 29.6 and 26.2% for red and yellow pigment in relation to untreated fresh beetroot, respectively. Despite the substantial loss of betalains during pre-treatment, there were no changes between pre-treated and untreated dried samples, what show that ultrasound facilitates pigments extraction from beetroot tissue and may indicate greater bioavailability of betalains.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2015
• Tom: 581
• Opis fizyczny: s.11-20,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Fijalkowska A.

autor

Nowacka M.

autor

Witrowa-Rajchert D.

Bibliografia

• Azoubel P.M., Baima M.A.M., Amorim M.R., Oliveira S.S.B., 2010. Effect of ultrasound on banana cv Pacovan drying kinetics. J. Food Eng. 97, 2, 194-198.
• Carcel J.A., Garcia-Perez J.V., Benedito J., Mulet A., 2012. Food process innovation through new technologies: Use of ultrasound. J. Food Eng. 110, 200-207.
• Chemat F., Huma Z., Khan M.K., 2011. Applications of ultrasound in food technology: Processing, preservation and extraction. Ultrason Sonochem 18, 4, 813-835.
• Dolatowski Z.J., Stadnik J., Stasiak D., 2007. Applications of ultrasound in food technology, ACTA Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria 6, 3, 89-99.
• Fernandes F.A.N., Rodriguez S., 2007. Ultrasound as a pre-treatment for drying of fruits: dehydration of banana. J. Food Eng. 82, 2, 261-267.
• Fernandes F.A.N., Oliveira F.I.P., Rodrigues S., 2008a. Use of ultrasound for dehydration of papaya. Food Bioprocess Tech. 1, 4, 339-345.
• Fernandes F.A.N., Gallao M.I., Rodrigues S., 2008b. Effect of osmotic dehydration and ultrasound pre-treatment on cell structure: Melon dehydration. LWT-Food Sci. Technol. 41, 604-610.
• Hsu H.Y., Sheen S., Sites J., Huang L., Wu J.S.-B., 2014. Effect of high pressure treatment on the survival of Shiga toxin-producing Echerichia coli in strawberry pure. Food Microbiol. 40, 25-30.
• Midilli A., Kucuk H., Yapar Z., 2002. A new model for single layer drying. Drying Technology 20, 7, 1503-1513.
• Nilsson T., 1970. Studies into the pigments in beetroot (Beta vulgaris L. ssp. vulgaris var. rubra L.). Lantbrukshogskolans Annaler 36, 179-197.
• Nowacka M., Wiktor A., Śledź M., Jurek N., Witrowa-Rajchert D., 2012. Drying of ultrasound pretreated apple and its selected physical properties. J. Food Eng. 113, 3, 427-433.
• Ozuna C., Álvarez-Arenas T.G., Riera E., Cárcel J.A., Garcia-Perez J.V., 2014. Influence of material structure on air-borne ultrasonic application in drying. Ultrason Sonochem 21, 1235-1243.
• Rząca M., Witrowa-Rajchert D., 2007. Wpływ parametrów suszenia konwekcyjno-mikrofalowego na barwę jabłek. Acta Agrophysica 10, 2, 445-454.
• Śledź M., Nowak P., Witrowa-Rajchert D., 2014. Drying of parsley leaves pre-treated by ultrasound. ZPPNR 579, 91-99.
• Wiktor A., Rybak K., Śledź M., Nowacka M., Gondek E., Chudoba T., Łojkowski W., Witrowa-Rajchert D., 2014. Wpływ sonikacji immersyjnej i kontaktowej oraz pulsacyjnego pola elektrycznego na przewodność elektryczną tkanki marchwi. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 579, 101-110.