چكيده
آب گيري اسمزي فرايندخارج سازي آب براساس قرارگرفتن موادغذايي درمحلول هيپرتونيك است دراين پژوهش تركيب فرايند آب گيري اسمزي براي قطعات هويج به ضخامت 5/0سانتيمتردردماي60درجه سانتيگرادودرفواصل زماني120دقيقه(6بازه زماني20دقيقه)و180دقيقه(6بازه زماني30دقيقه)ودرغلظت هاي مختلف ساكارزوگلوكزومخلوط ان هادر3سطح20و30و40درصددرحالت استاتيك دردماي25درجه سانتيگرادانجام گرفت نسبت محلول اسمزي به ميوه درسطح5به1انتخاب گرديد.
نتايج نشان دادميزان حذف آب وجذب موادجامدوكاهش وزن باافزايش غلظت وزمان درمعرض بودن فراصوت ارتباط مستقيم داردمحلول اسمزي گلوكزداراي بيشترين ميزان دفع آب وجذب قند ومحلول اسمزي ساكارزداراي كمترين ميزان دفع آب بوده است محلولهاي اسمزي حاوي هردوقندساكارزوگلوكزداراي جذب قندودفع آب مابين محلول گلوكزوساكارزاست.
همچنين نتايج نشان دادبه كاربردن فراصوت ميزان حذف آب وجذب قندوافت وزن رانسبت به نمونه هاي بدون تيمار(شاهد)بافراصوت افزايش مي دهد.
واژه هاي كليدي:
آب گيري اسمزي- فراصوت- كاهش آب- جذب موادجامد
مقدمه
مشخص نيست كه ازچه زماني خشك كردن براي نگه داري موادغذايي استفاده مي شداما تاريخ گوياي اين واقعيت است كه پيشينيان ما نحوه خشك كردن مواد غذايي راباآزمون وخطاآموختند خشك كردن مواد غذايي علمي است مبتني بر محيط پيرامون اين علم امكان ايجاد يك صنعت جهاني را فراهم مي كند كه قادر به تهيه مواد غذايي مناسب و مغذي است.
خشك كردن حذف حداكثر آب ازمحصول با هدف افزايش مدت ماندگاري يا به عبارتي فرايندي است كه در آن آب ماده غذايي جهت توقف يا كاهش رشد ميكروارگانيسم هاي فاسد كننده و وقوع واكنش هاي شيميايي گرفته مي شود.
خشك كردن ازقديمي ترين روشهاي نگهداري مواد غذايي ومحصولات كشاورزي به شمارمي رودسالانه ميليون ها تن فراورده هاي زراعي باغي ودامي وشيلاتي وغيره توسط انواع روشهاي خشك كردن خشك مي شوند كه ضمن ايجاد تنوع در محصول وافزايش ماندگاري موجب كاهش قابل توجه درهزينه هاي انبارداري مي شود .
اولين گزارش خشك كردن مواد غذايي مربوط به سبزي هااست كه به قرن 18ميلادي بر مي گردد(وان ارس دل وكوپلي 1963)بعدهاگسترش صنعت خشك كردن رابطه نزديكي باسناريوي جنگ درسراسرجهان پيدا كردسربازان بريتانيادرجنگ كريمه (1854-1856)ازكشورشان سبزي خشك دريافت مي كردنددر طول جنگ بوئر(1899-1902)كانادايي هاسبزي خشك رابه آفريقاي جنوبي مي فرستادند ودر حدود4500تن سبزي خشك از ايالات متحده آمريكادرطول جنگ جهاني اول حمل شده بودفرايندخشك كردن به ويژه براي مقاصدنظامي به دليل صرفه جويي درفضاووزن مناسب است ايران سابقه تاريخي در توليد وعرضه خشكباردرپهنه جهاني داردبخش قابل توجهي ازخشكبارايران توسط روشهاي سنتي به ويژه خشك كردن آفتابي توليد مي شوددراين روش گرچه از نظر اقتصادي مقرون به صرفه است ولي به دليل عدم كنترل پارامترهاي خشك كردن وتماس محصول باآلاينده هاي محيطي داراي كيفيت پاييني مي باشدعلاوه بر اين عدم بسته بندي مناسب نيز باعث از دست دادن بازارهاي صادرات محصولات كشور شده است اكثر ميوه ها و سبزيجات زمان برداشت معين و ماندگاري محدودي دارند و به دليل فعاليت هاي ميكروبي و بيوشيميايي به سرعت خراب مي شوند. با اين حال روش هاي نگهداري مختلف براي گسترش ماندگاري چند هفته، يك سال و يا بيشتر استفاده مي شوند، اين روش ها شامل: كنسرو كردن، انجماد، خشك كردن، تخمير، افزودني هاي شيميايي، بسته بندي و تابش اشعه و پاستوريزاسيون هستند. قابل توجه ترين روش به كار برده شده در مقياس صنعتي كنسرو كردن، انجماد و خشك كردن است. انتخاب روش حفاظت اغلب به مواد خام بستگي دارد.
1-2.پيش زمينه
مصرف زياد سبزي ها و ميوه ها در سرتاسر جهان، باعث ابداع روش هاي گوناگون براي فراوري و نگهدراي آنها شده است. يكي از عمومي ترين اين روش ها، فرايند خشك كردن است كه باعث تسهيل حمل و نقل (به دليل حجم كمتر ماده غذايي)، افزايش قابليت نگهداري و كاهش واكنش هاي شيميايي و ميكروبي (به دليل كاهش فعاليت آبي محصول) مي گردد. در سال هاي اخير، تلاش هاي گسترده اي در جايگزين نمودن روش هاي نوين با روش هاي متداول خشك كردن، كه موجب بروز اثرات نامطلوب در فراورده هاي نهايي (مانند كاهش كيفيت رنگ و بافت، از دست دادن عطر و طعم، كاهش دانسيته و از دست ندادن مواد مغذي) مي شوند، صورت گرفته است.
همچنين امروزه تقاضاي بازار براي سبزي ها و ميوه هاي فرايند شده اي كه شبيه نوع تازه آنها بوده و حرارت كم يا متوسطي را طي فرايند متحمل شده باشند، رو به افزايش است از جمله مهمترين اين روش ها فرايند آبگيري اسمزي است.
علاوه بر عمل نگه داري اهداف ديگر فرايند خشك كردن:
- كاهش هزينه يا مشكل بسته بندي
- تسهيل انبارداري و حمل و نقل
- كاهش وزن و گاهي تقليل حجم
- حفظ اجزاي مطلوب
اما با توجه به اثرات منفي روش هاي متداول خشك كردن مانند: كاهش كيفيت رنگ و بافت، از دست دادن عطر و طعم و از دست دادن مواد مغذي، تقاضا براي سبزي ها و ميوه هايي كه شبيه نوع تازه آنها بوده و حرارت كم يا متوسطي تحمل كرده باشند، افزايش يافته است. بنابراين تلاش هاي گسترده اي براي جايگزين كردن روش هايي كه فاقد ايرادهاي فوق باشند، صورت گرفته است يكي از اين روش ها آب گيري اسمزي است. آب گيري به روش اسمزي به عنوان يك مرحله پيش فرايند براي روش هاي مختلف خشك كردن مانند خشك كردن با هوا، خشك كردن در معرض خورشيد خشك كردن انجمادي، خشك كردن تحت خلاء استفاده ميشود.
1-3.بيان مساله
1-محلولهاي هيپرتونيك قادر به جداسازي آب از بافت ميوه در طي يك مدت زمان معين هستند.
2- عوامل مختلف از جمله غلظت محلول اسمزي، دما، زمان تماس... مي تواند بر سرعت و كيفيت آبگيري محصول به روش فرآيند اسمزي تاثيرگذار باشد.
3-استفاده از فرآيند آبگيري اسمزي بعنوان پيش فرآيند خشك كردن تكميلي مي تواند باعث بهبود خصوصيات محصول خشك شده از لحاظ شاخص هاي كيفي و ماندگاري آن شود.
4-تركيب آبگيري اسمزي با يك روش خشك كردن ملايم مانند خشك كردن با التراسونيك، راهكاري جديد است كه احتمالا مي تواند منجر به بهبود كيفيت كلي محصولات خشك شده و كاهش زمان خشك كردن نسبت به روش هاي ديگر شود.
5- التراسونيك مي تواند بر زمان و كيفيت محصول نهايي تاثير داشته باشد.
1-4.اهميت موضوع
نگهداري مواد غذايي يكي از قديمي ترين تكنولوژي هاي مورد استفاده انسان مي باشد. ميوهها و سبزيجات به علت مقدار رطوبت بالا به شدت فاسد شدني هستند و بايد به سرعت بعد از برداشت فراوري شوند.
خشك كردن، يك فرآيند حذف رطوبت ناشي از انتقال همزمان گرما و جرم، يكي از فرآيندهاي مورد استفاده براي نگهداري است.
فرايند خشك كردن نه تنها آب ماده غذايي را تقليل مي دهد، بلكه خواص فيزيكي، بيوشيميايي و شيميايي چون فعاليت آنزيمي، فساد ميكروبي، تردي، ويسكوزيته، سفتي، طعم و رايحه و لذيذي ماده غذايي را دست خوش تغيير قرار خواهد داد.
كيفيت محصول غذايي به ميزان تغييرات فيزيكي و بيوشيميايي كه در طول فرايند خشك كردن در آن رخ مي دهد بستگي دارد. درجه ي حرارت، زمان و فعاليت آبي[1] در حين فرايند
خشك كردن بر روي كيفيت محصول نهايي تاثير مي گذارد. دماهاي پايين اثر مثبتي بر روي كيفيت محصول دارد، ولي زمان فرايند را نيز طولاني تر مي كند.
1-5.اهداف تحقيق
الف- كيفيت محصول
- به حداقل رساندن واكنش هاي تجزيه ي شيميايي و بيوشيميايي
- انتخاب شرايط به صورتي كه در طول خشك كردن فقط آب از ماده غذايي جدا شود و مواد ديگر مانند نمك ها و مواد مولد عطر فرار و طعم دهنده، حذف نشود.
- ساختار محصول حفظ شود.
- ماده ي غذايي در طول مدت انبار شدن، پايدار بوده، به سرد كردن و بسته بندي نياز كمتري داشته باشد.
- ماده ي غذايي خشك شده رنگ مطلوبي داشته باشد.
- از آلودگي و تقلبات مبرا باشد.
ب- اقتصاد فرايند
- اتلاف محصول به حداقل برسد.
- جداسازي آب سريع صورت گيرد.
- منبع انرژي ارزان باشد.
- مشكلات حمل و نقل مواد جامد حداقل شود.
- تا حد ممكن عمليات خشك كردن به صورت پيوسته باشد.
- از دستگاه هاي ساده و غير پيچيده استفاده شود تا هزينه هاي تعميرات و نگهداري به حداقل كاهش يابد.
تاثيرات مخرب برمحيط زيست حداقل باشد
- ارائه محصولي به صورت ميوههاي خشك و پاستيلي به عنوان جايگزين هايي براي ساير خوراكي ها و تنقلات
- ارائه راهكاري براي فرآوري ميوه هاي درجه 2 و 3
- توليد محصولات خشك از ميوه هاي فصلي به منظور دسترسي آنها در تمام فصول سال براي مصرف
- استفاده از ميوههاي خشك و پاستيلي شكل در فرآوردههاي نانوايي، كيك ها و شيريني ها
- استفاده از ميوهها، پس از آب گيري اسمزي در فرآوردههاي لبني و نوشيدنيها
1-6.محدوديت هاي تحقيق
مشكلات استفاده از فرآيند آب گيري اسمزي در صنايع غذايي
1-6-1.كيفيت حسي محصولات
افزايش شوري يا شيريني يا كاهش اسيديته در محصول ممكن است در برخي موارد نامطلوب باشد. اين را ميتوان به وسيله كنترل نفوذ جسم حل شده و بهينه سازي فرآيند براي بهبود ارزيابي حسي در محصول اجتناب كرد
2-1.هويج
هويج گياهي است دو ساله داراي ريشه راست و ساقه بي كرك كه نوع پرورش يافته آن در اكثر نقاط زمين كشت مي شود . قسمت مورد استفاده گياه هويج ،ريشه ،ميوه و تخم آن است .
تركيبات شيميايي:
هويج داراي 87% آب ، 1/5 مواد ازته ، 0/02 % چربي ، 8% مواد گلوسيدي ، حدود 1/5% سلولز و مقداري ماده رنگي كاروتن (ويتامين A ) و دياستازهاي مختلف و ويتامين هاي A,B,C,D,E مي باشد .
خواص داروئي:
در هويج يك نوع انسولين گياهي وجود دارد كه اثر كم كننده قند خون را دارا مي باشد بنابراين اين عقيده قديمي كه هويج براي مبتلايان به بيماري قند خوب نيست كاملا غلط است وبيماران ديابتي مي توانند به مقدار كم از اين گياه استفاده كنند . هويج با داشتن مواد مقوي و ويتامين ها يكي از مهمترين و مفيدترين مواد براي بدن مي باشد . خوردن هويج مقاومت بدن را در مقابل بيماريهاي عفوني بالا مي برد .
مصرف هويج در برطرف كردن بيماريهاي آب آوردن انساج بدن ، عدم دفع ادرار ،تحريك مجاري هضم و تنفسي ، سرفه هاي مقاوم ، آسم ،اخلاط خوني و دفع كرم اثر معجزه آسائي دارد.
از هويج مي توان در موارد زير استفاده كرد:
1)براي برطرف كردن يبوست يك كيلو هويج را رنده كنيد و در مقداري آب دو ساعت بجوشانيد تا مانند ژله در آيد صبح ناشتا چند قاشق بخوريد.
2)سوپ هويج براي كودكان شير خوار كه معده حساس دارند : ابتدا 200 گرم هويج رنده شده را در ديگ بريزيد و روي آن يك ليتر آب اضافه كنيد و بجوشانيد تا كاملا هويج ها له شود . سپس آنرا صاف كرده و به نسبت مساوي باشير مخلوط كرده و در شيشه شير بچه ريخته و به او بدهيد .
3)تخم هويج را به مقدر يك قاشق غذا خوري در يك ليوان آب جوش ريخته و آنرا بمدت 5 دقيقه دم كنيد . اين دم كرده اثر نيرو دهنده، اشتها آور و مدر ، زياد كننده شير خانم هاي شير ده مي باشد.
4)برگ هويج را با آب بجوشانيد اين جوشانده را غرغره كنيد براي آبسه مخاط دندان و دهان موثر است بعلاوه مي توان براي رفع ترك و خراش پوست استفاده كرد.
5)هنگاميكه كودك شروع به دندان درآوردن مي كند يك قطعه هويج باريك را براي دندان زدن به او بدهيد
6)آب هويج را اگر روي صورت بكشيد باعث روشن شدن و جلوه پوست صورت مي شود .
7)اگر بخواهيد لاغر شويد همه روزه با غذا هويج خام بخوريد .
8)اگر مي خواهيد چاق شويد بعنوان صبحانه بايد آب هويج بخوريد .
9)هويج ويياز را با هم بجوشانيد و به آن آب ليمو اضافه كنيد داروي موثري براي درمان بيماريهاي عصبي ،امراض كليوي و همچنين جوان كننده پوست مي باشد.
10)خوردن هويج براي بيماريهاي بواسير موثر است .
11)خوردن هويج در بهبود جوشهاي صورت موثر است.
12)براي تقويت قواي جنسي و تحريك كبد و روده ها هويج داروي موثري است.
13)در فرانسه بيمارستان معروفي وجود دارد كه براي درمان بيماريهاي كبدي فقط از سوپ هويج استفاده مي كنند و دستور تهيه اين سوپ بشرح زير است :
حدود 750گرم هويج را رنده كنيد و آنرا در ظرفي كه مقدري آب نمك دارد بريزيد سپس به آن يك قاشق چايخوري جوش شيرين و يك قاشق سوپخوري كره اضافه كنيد آنرا بجوش آورده و با آتش ملايم بپزيد تا آب بخارشود و هر روز يك بشقاب از آن را ميل كنيد .
14)هويج اعمال روده ها را منظم مي كند و كمبود الياف غذاهاي گوشتي را جبران مي كند بنابراين آنهايي كه گوشت زياد مصرف مي كنند حتما بايد هويج بخورند تا مشكل يبوست نداشته باشند .
15)براي برطرف كردن اسهال بچه ها بهترين دارو سوپ هويج است . براي اين منظور بايد 500 گرم هويج را رنده كرده و آنرا در يك ليتر آب بجوشانيد تا آنكه هويج كاملا پخته و نرم شود سپس آنرا در آسياب برقي ريخته تا آنكه بصورت شربت در آيد بعد بآن آّ اضافه كرده تا آنكه حجم آن يك ليتر شود .
براي بچه هايي كه معده حساس دارند سوپ هويج بهترين دارو است بدين ترتيب كه مي توان يك يا دو بار در روز بجاي شير به بچه سوپ هويج داد حتي براي بچه هايي كه كمتر از سه ماه دارند مي توان بطور متناوب سوپ هويج به طفل داد يعني يك وعده شير و يك وعده سوپ هويج و بعد از سه ماهگي اين روش تبديل به يك وعده سوپ و دو وعده شير مي شود .
16)آب هويج در صبح ناشتا مواد سمي را از خون خارج مي كند.
17)اگر آسم يا گرفتگي صدا داريد آب هويج بخوريد.
18)خانم هايي كه پوست حساس دارند حتما بايد پوست صورت و گردن خود را با آّب هويج پاك كنند .
19)دم كرده تخم هويج و يا جويدن تخم هويج گاز معده را خارج كرده و فعاليت روده ها را زياد مي كند .
2-2. ضرورت و كاربرد خشك كردن ميوه در صنايع غذايي
حفاظت ماده غذايي دليل اصلي خشك كردن آن محسوب ميشود. اما تنها دليل براي انجام عمل خشك كردن نميباشد. كاهش وزن و حجم نيز از دلايل درخور توجه مي باشند. ماده غذايي در حالت خشك شده به فضاي كمتر براي حمل و نقل و مقدار كمتري از مواد لازم جهت بسته بندي نياز دارد و دليل ديگر سهولت استفاده از مواد غذايي خشك است.
اثر حفاظتي خشك كردن بر مواد غذايي اساساً ناشي از كاهش فعاليت آبي در آن ميباشد.
بطور كلي وجود آب در يك ماده غذايي عامل اصلي براي رشد و نمو و فعاليت ميكروب ها و مواد شيميايي است. در واقع ميزان فعاليت آبي در يك ماده غذايي نشان دهنده موجوديت يا در دسترس بودن آب براي انجام واكنش هاي نامطلوب و زمينه ساز در آن ماده ميباشد.
وقتي يك ماده غذايي در محيطي با يك رطوبت خاص قرار مي گيرد، بر حسب ميزان رطوبت و ويژگيهاي اجزاء تشكيل دهنده خود ممكن است با محيط تبادل رطوبت كند تا به يك حالت تعادل با رطوبت برسد.يعني ديگر از محيط رطوبت جذب نكند و يا رطوبت خود را به محيط ندهد. اين رطوبت ماده غذايي را رطوبت (Equilibrium Humidity)متعادل و رطوبت محيط را رطوبت نسبي متعادل (Equilibrium Relative Humidity)مي گويند.
مقدار عددي aw هميشه بين 0 و 1 ميباشد. در شرايط رطوبت
دانلود متن كامل در سايت
40y.ir