PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2017 | 591 |

Tytuł artykułu

Analiza kinetyki sublimacyjnego suszenia liści lubczyku ogrodowego (Levisticum officnale Koch.)

Treść / Zawartość

Warianty tytułu

EN
Kinetics analysis of freeze drying lovage garden leaves (Levisticum officnale Koch.)

Języki publikacji

PL

Abstrakty

PL
Celem przeprowadzonych badań była ocena wpływu temperatury i ciśnienia podczas sublimacyjnego suszenia liści lubczyku ogrodowego na kinetykę procesu. Zamrożone w całości liście lubczyku suszono sublimacyjnie w temperaturach: 20°C, 45°C, 70°C oraz pod ciśnieniem 30 Pa i 198 Pa. Proces suszenia przeprowadzono w suszarce sublimacyjnej Alpha 1-4 firmy Christ o jednostronnym, kontaktowym sposobie dostarczania ciepła. Kinetykę suszenia oznaczono na podstawie ubytku masy próbek, a następnie opisano modelami matematycznymi. Stwierdzono, że czas sublimacyjnego suszenia liści lubczyka ogrodowego zmieniał się w zależności od wartości parametrów procesu. Wzrost temperatury liofilizacji z 20°C do 70°C powodował ponad dwukrotne skrócenie czasu suszenia, niezależnie od zastosowanego ciśnienia. Ponadto stwierdzono, że w całym zakresie zmienności temperatury, czas suszenia ulegał skróceniu wraz ze wzrostem ciśnienia w komorze liofilizatora. Kinetykę sublimacyjnego suszenia liści lubczyku najdokładniej opisuje model Page, z wyjątkiem procesu suszenia w temperaturze 45°C, przy ciśnieniu 198 Pa, który najlepiej odwzorowuje model logarytmiczny.
EN
The traditional use of lovage (Levisticum officinale Koch.) in different diseases has been thoroughly documented in several publications. It is a well-known aromatic plant that has been commonly used in foods, flavorings, and medicinal preparations. The aim of the work was the evaluation of drying temperature and pressure in the freeze-drying chamber on the lyophilization kinetics of loveage garden leaves. The material for the study were fresh lovage leaves from an industrial plantation. Whole healthy leaves with the same degree of vegetative maturity were frozen for 24 hours at a temperature of –30°C, in convection-free conditions. The freeze-drying process was performed in ALPHA 1-4 freeze-dryer (Martin Chrits Company) equipped with one-sided contact heat supply system. The frozen samples of leaves were put on the heating plates and freeze-dried at 20°C, 45°C, 70°C, and with a pressure 30 Pa and 198 Pa. During the process the changes of leaves mass were recorded after each 60 seconds using weight balance with the accuracy 0.01 g. The drying process was stopped when the moisture of sample reach about 5% (wb.). The experiment was performed in triplicate. Based on the measurements of mass loss taken in the course of the experiment, drying curves were charted as functions of water ratio (MR) versus time. During the determination of MR, the value of equilibrium water content was omitted. With a view to selecting the most appropriate mathematical equation for the description of the freeze-drying of lovage leaves, six potential equations commonly mentioned in literature were examined. Measurement scores were subjected to an analysis of variance. When significant differences in were detected, the means were compared using Tukeys test. Statistical analysis was performed at a significance level of significance level of α = 0.05 using Statistica 10.0 by Statsoft. A regression analysis was also performed. The coefficient of determination R², root mean square error (RMSE), and the reduced χ² values were calculated. The results of regression analyses for the six considered models showed that each of the was characterized by a good fit for the experimental data. Specifically, all the calculated R² values fell in the 0.983–0.999 interval, whereas the RMSE changed from 0.0123 to 0.0002, and the value of reduced χ² not exceed 0,00016. The Page model provided in the most cases the best fit to the experimental data. Besides, the results revealed that an increase of heating plates temperature and the pressure in the drying chamber significantly decreased the time of freeze-drying.

Słowa kluczowe

Wydawca

-

Rocznik

Tom

591

Opis fizyczny

s.107-117,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor
  • Wydział Inżynierii Produkcji, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie
  • Wydział Inżynierii Produkcji, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie
autor
  • Wydział Inżynierii Produkcji, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie
autor
  • Wydział Inżynierii Produkcji, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie
autor
  • Wydział Inżynierii Produkcji, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

Bibliografia

  • Andruszczak S., 2004. Wpływ sposobu założenia plantacji i terminu zbioru liści na plonowanie lubczyku ogrodowego (Levisticum Officnale Koch.). Annales UMCS, Sec. E. 59, 3, 1049–1056.
  • Andruszczak S., 2010. Lubczyk ogrodowy – cenna przyprawa i roślina lecznicza. Panacea 3(32), 5–7.
  • AOAC International, 1990. Method 934.06 moisture in dried fruits. In Official methods of the association of analytical chemists (15th ed.). Virginia, USA: AOAC.
  • Depta M., 2003. Wpływ temperatury i ciśnienia liofilizacji czosnku na cechy jakościowe, czas procesu i zużycie energii. Praca doktorska, WTR, AR Lublin.
  • Di Cesare L.F., Forni E., Viscardi D, Nani R.C., 2003. Changes in the chemical composition of basil caused by different drying procedures. Journal of Agricultural and Food Chemistry 51, 3575–3581.
  • El-Beltagy A., Gamea G.R., Amer Essa A.H., 2007. Solar drying characteristics of strawberry. Journal of Food Engineering 78, 456–464.
  • Figiel A., 2013. Kinetyka odwadniania osmotycznego plastrów dyni w zagęszczonym soku z owoców pigwowca. ZPPNR 572, 13–21.
  • Ghazanfari A., Emami S., Tabil L.G., Panigrahi S., 2006. Thin-layer drying of flax fiber: II. Modeling drying process using semi-theoretical and empirical models. Dry. Technol. 24, 1637–1642.
  • Gruda Z., Postolski J., 1999. Zamrażanie żywności. WNT, Warszawa.
  • Hammami Ch., Rene F., 1997. Determination of freeze-drying process variables for strawberries. Journal of Food Engineering 32, 133–154.
  • Henderson S.M., 1974. Progress in developing the thin layer drying equation. Trans ASAE, 1167– –1172.
  • Henderson S.M., Pabis S., 1961. Grain drying theory. II. Temperature effects on drying coefficients. Journal of Agricultural Engineering Research 6, 169–174.
  • Huopalahti R., Kesalahti E., Linko R., 1985. Effect of hot air and freeze drying on the volatile compounds of dill (Anethum graveolens L.) herb. Journal of Agricultural Science in Finland 57, 133–138.
  • Jałoszyński K., Figiel A., Wojdyło A., 2008. Drying kinetics and antioxidant activity of oregano. Acta Agrophysica 11(1), 81–90.
  • Kapłon J., Kramkowski R., Berdzik M., 1998. Wyznaczanie własności cieplno-dyfuzyjnych liofilizowanych produktów spożywczych. ZPPNR 454, 477–484.
  • Kompany E., Rene F., 1995. A note on the freeze-drying conditions for improved aroma retention in cultivated mushrooms (Agaricus Biosporus). Lebensm.-Wiss. U.-Technol. 28, 238–240.
  • Krzykowski A., Rudy S., 2010. Analiza wybranych cech jakościowych suszu z marchwi w zależności od temperatury płyt grzejnych liofilizatora oraz energochłonność procesu. ZPPNR 546, 193–199.
  • Najda A., Wolski T., 2003. Skład chemiczny korzeni i owoców lubczyka ogrodowego (Levisticum officinale Koch.) oraz analiza chromatograficzna olejków występujących w badanych surowcach. Annales UMCS, Sec. EEE 12, 45–52.
  • Polak R., Krzykowski A., Kluza F., 2009. Retencja olejków eterycznych w poddawanych liofilizacji liściach selera zwyczajnego (Apium graveolens L.). Chłodnictwo (3), s. 40–44.
  • Sadikoglu H., Liapis A.I., Crosser O.K., 1998. Optimal control of the primary and secondary drying stages of bulk solution freeze-drying in trays. Drying Tech. 16(3–5), 399–431.
  • Sarimeseli A., 2011. Microwave drying characteristics of coriander (Coriandrum sativum L.) leaves. Energy Conversion and Management 52, 1449–1453.
  • Siedler-Łożykowska K., Kaźmierczuk K., 1998. Zawartość olejku eterycznego w organach roślinnych oraz struktura plonu w wybranych fazach rozwojowych lubczyka ogrodowego. Herba Polonica, tom XLIV, 1, 11–15.
  • Śledź M., Witrowa-Rajchert D., 2012. Składniki biologicznie czynne w suszonych ziołach – czy ciągle aktywne? Kosmos. Problemy Nauk Biologicznych, 2(61), 319–329.
  • Tambunan A.H., Yudistira, Kisdiyani and Hernani, 2001. Freeze drying characteristics of medicinal herbs. Drying technology 19(2), 325–331.
  • Wang C.Y., Singh, R.P., 1978. Use of variable equilibrium moisture content in modeling rice drying. Transactions of the ASAE 11, 668–672.
  • Wiktor A., Łuczywek K., Witrowa-Rajchert D., 2012. Modelowanie matematyczne kinetyki suszenia mikrofalowo-konwekcyjnego liści bazylii. ZPPNR 570, 127–141.
  • Wiktor A., Łuczywek K., Witrowa-Rajchert D., Hankus M., Królikowski K., 2013. Aproksymacja krzywych kinetycznych suszenia mikrofalowo-konwekcyjnego liści oregano wybranymi równaniami. ZPPNR 573, 61–73.
  • Witrowa-Rajchert D., Hankus M., Pawlak E., 2009. Wpływ metody suszenia na zawartość chlorofilu i barwę oregano oraz bazylii. Inżynieria i Aparatura Chemiczna 1, 70–71.
  • Zalewska E., Nurzyńska-Wierdak R., 2016. Rośliny z rodziny Apiaceae źródłem surowca farmakopealnego. Annales UMCS, Sectio EEE Horticultura, vol. XXVI (2), 47–60.
  • Yousif A.N., Durance T.D., Scaman C.H., Girard B., 2000. Headspace volatiles and physical characteristics of vacuum-microwave, air and freeze-dried oregano (Lippia berlandieri Schauer). Food Chemistry and Toxicology, vol. 65, No. 6, 926–930.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikatory

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.agro-514213e6-aa61-42bd-b622-dc57b0eeb9d1
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.