اثر پیش تیمار اسمز- اولتراسونیک و خشک ‌کردن تکمیلی با مایکروویو بر خصوصیات کیفی گیلاس سیاه خشک شده

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی دانشگاه گرگان

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد

3 دانشیار گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی دانشگاه تهران

چکیده

در این پژوهش، اثر خشک کردن اسمزی با کاربرد اولتراسوند و دوره تکمیلی خشک ­کردن با مایکروویو روی خصوصیات کیفی (آنتوسیانین­های پلیمری شده، آنتوسیانین­های وارد شده به محیط اسمزی و بافت) گیلاس سیاه خشک شده بررسی شد.  برای خشک ‏کردن، از محلول اسمزی (آب، ساکارز) استفاده شد و به‌منظور رسیدن به یک فرآیند اسمز بهینه، غلظت قند در سه سطح 40، 50 و 60 درصد و دما در سه سطح 60، 50 و 40 درجه سلسیوس آزمایش شد.  فرآیند اولتراسوند نیز در دو فرکانس 65 و 130 کیلوهرتز مورد بررسی قرار گرفت.  نمونه­های گیلاس سیاه به‌منظور افزایش نفوذپذیری پوست، به‌مدت دو دقیقه در سود 5/0 مولار، غوطه­ور شدند.  برای خشک ‏کردن تکمیلی نیز از مایکروویو با توان­های 100، 200 و 300 وات استفاده شد.  به‌منظور تعیین نقاط بهینة فرایند خشک­کردن ترکیبی اولتراسوند- اسمزی- مایکروویو از روش سطح پاسخ استفاده شد.  آزمایش‌ها بر اساس طرح کامپوزیت مرکزی اجرا شدند.  نتایج بررسی­ها نشان می­دهد که شرایط خشک کردن اثر معنی­داری بر میزان آنتوسیانین پلیمری، آنتوسیانین هدر رفته و بافت گیلاس­های سیاه خشک شده دارد (05/0p<).  شرایط بهینه برای به حداقل رساندن مقدار آنتوسیانین ورودی به محیط اسمزی در فرکانس 7/40 کیلوهرتز، دمای 40 درجه سلسیوس و غلظت 40 درصد می­دهد و شرایط بهینه برای حداقل آنتوسیانین پلیمری در غلظت 60 درصد، دمای 44/44 درجه سلسیوس، توان 300 وات و بدون فرکانس به‌دست آمد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Ultrasound-Assisted Osmotic Dehydration and Microwave Drying on Quality of Dried Black Cherries

چکیده [English]

The effect of microwave-assisted finish drying following osmotic dehydration with the application of ultrasound was investigated. Qualitative characteristics of dried black cherries (polymeric anthocyanin, loss of anthocyanin into osmotic solution, texture) were determined. Osmotic dehydration was done in osmotic solution (sucrose-water) with concentrations of 40%, 50%, and 60% sucrose. Osmotic dehydration was determined at 40, 50 and 60 °C. The influence of ultrasonic frequency at 65 and 130 KHz was also studied. To increase the permeability of skin of the black cherries, they were dipped in NaOH (0.5 mol) for 2 min. Microwave drying was done at 100 W, 200 W and 300 W to complete the drying process. Response surface methodology was used to optimize the osmotic-ultrasound-microwave drying conditions of the black cherry to achieve minimum loss of anthocyanin into the osmotic solution and polymeric anthocyanin. Experiments used a central composite rotatable design. The results showed that drying condition had a significant effect on anthocyanin loss, polymeric anthocyanin, and texture after dehydration. The optimal conditions for minimum anthocyanin loss were a temperature of 40°C, 40% concentration and ultrasonic frequency of 40.7 kHz. The optimal conditions for minimum polymeric anthocyanin were a temperature of 44.44°C, 60% concentration, 300 W of power and no ultrasonic frequency.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Anthocyanin
  • Black cherries
  • Microwave
  • Texture
  • Ultrasound-osmotic
Askari, G. A., Emam-Djomeh. Z. and Mousavi, S. M. 2006. Effect of combined coating and microwave assisted hot-air drying on the texture, microstructure and rehydration characteristics of apple slices. J. Food Sci. Technol. 12(1): 39-46.

Cinquanta, L., Matteob, M. D. and Estia, M. 2002. Physical pre-treatment of plums (Prunus domestica). Part 2. Effect on the quality characteristics of different prune cultivars. Food Chem. 79, 233-238.

Fernandes, F. A. N., Galla˜o, M. I. and Rodrigues, S. 2008. Effect of osmotic dehydration and ultrasound pre-treatment on cell structure: melon dehydration. LWT. Food Sci. Technol. 41(4): 604-610.

Kargozari, M., Moini, S. and Emam-Djomeh, Z. 2010. Prediction of some physical properties of osmodehydrated carrot cubes using response surface methodology. J. Food Process. Pres. 34(6):
1041-1063.

Kong, J., Chia, L., Goh, N., Chia, T. and Brouillard, R. 2003. Analysis and biological activities of anthocyanins. Phytochemistry. 64, 923-933.

Krifi, B., Chouteau, F., Boudrant, J. and Metche, M. 2000. Degradation of anthocyanins from blood orange juices. Int. J. Food Sci. Technol. 35(3): 275-283.

Lee, J., Durst, R. W. and Wrolstad, R. E. 2002. Impact of juice processing on blueberry anthocyanin and polyphenolics: comparison of two pretreatments. J. Food Sci. 67, 1660-1667.

Marquis, D. A. 1990. Black Cherry Prunus Serotina Ehrh. In: Burns, R. M. and Honkala, B. H. (Eds.) Silvics of Forest Trees in the United States. Agriculture Handbook 654. Vol. 2: Hardwoods. United States Department of Agriculture. Forest Service. Washington, D. C.

Mohammadpour Karizaki, V., Sahin, S., Sumnu, G., Mosavian, M. T. H. and Luca. A. 2013.Effect of ultrasound-assisted osmotic dehydration as a pretreatment on deep fat frying of potatoes. Food Bioprocess. Technol. 6, 3554-3563.

Mujumdar, A. S. 2000. Drying Technology in Agricultural and Food Science. Publishers Inc. Plymoth. UK.

Nikkhah, E., Khayyami, M. and Heidari, R. 2012. Effect of some chemicals on stability of anthocyanins from blackberry (Morus nigra). Iranian J. biology 25, 32-43. (in Farsi)

Noshad, M., Mohebbi, M., Shahidi, F. and Mortazavi, S. A. 2012. Effect of osmosis and ultrasound pretreatment on the moisture adsorption isotherms of quince. Food Bioprod. Process. 90, 266-274.

Pacheco-Palencia, L. A., Susanne, U., Mertens-Talcott, S. U. and Talcott, S. T. 2010. In vitro absorption and antiproliferative activities of monomeric and polymeric anthocyanin fractions from açai fruit (Euterpe oleracea Mart.). Food Chem. 119, 1071-1078.

Rossi, M., Giussani, E., Morelli, R., Scalzo, R. L., Nani, R. C. and Torreggiani, D. 2003. Effect of fruit blanching on phenolics and radical scavenging activity of highbush blueberry juice. Food Res. Int. 36, 999-1005.

Rosso, V. V. and Mercadante, A. Z. 2007. Evaluation of colour and stability of anthocyanins from tropical fruits in an isotonic soft drink system. Innov. Food Sci. Emerg. Technol. 8, 347-352.

Shamaei, S., Emam-Djomeh, Z. and Moeini, S. 2009. Prediction of quality properties of dried cranberry with combination methods of ultrasound-osmotic-microwave using neural networks. M. Sc. Thesis. Faculty of Agriculture. Tehran University. Karaj. Iran. (in Farsi)

Shamaei, S., Emam-Djomeh, Z. and Moini, S. 2012. Ultrasound-assisted osmotic dehydration of cranberries: effect of finish drying methods and ultrasonic frequency on textural properties. J. Texture Stud. 43,133-141.

Stojanovic, J. and Silva, J. 2007. Influence of osmotic concentration, continuous high frequency ultrasound and dehydration on antioxidants, colour and chemical properties of rabbiteye blueberries. Food Chem. 101, 898-906.

Tsanova-Savova, S., Dimovw, S. and Ribarova, F. 2002. Anthocyanins and color variables of Bulgarian aged red wines. J. Food Comp. Anal. 15(6): 647-654.

Vanhellemont, M. 2009. Present and future population dynamics of Prunus serotina in forests in its introduced range. Ph. D. Thesis. Ghent University. Ghent. Belgium.

Wang, J., Sun, B., Cao, Y., Tian, Y. and Li, X. 2008. Optimisation of ultrasound-assisted extraction of phenolic compounds from wheat bran. Food Chem. 106, 804-810.