بخشی از مقاله
چکیده:
در این پژوهش اثر آنتی پلاستیسایزر مالتودکسترین بر منحنی همدمای جذب پودر شیره خرما بررسی شد. نتایج مربوط به منحنی ایزوترم نشان داد که همه پودرهای شیره خرما تولیدی مانند سایر مواد غذایی با قند بالا، دارای منحنی با رفتار نوع سوم میباشند و افزودن مالتودکسترین سبب کاهش میزان جذب رطوبت در مقدار فعالیت آبی ثابت می شود همچنین در پودرهای تولیدی با میزان مالتودکسترین ثابت، با افزایش دما میزان رطوبت تعادلی کاهش می یابد به صورتی که در دمای 5 درجه سانتیگراد بیشترین و در دمای 60 درجه سانتیگراد کمترین میزان رطوبت تعادلی دیده می شود. مدل GAB توانایی بالایی برای برازش دادههای حاصل از آزمایش دارد.
مقدمه:
خرما یکی از محصولات مهم مناطق خشک و نیمه خشک است از درختی به نام فونیکس داکتیلی فرا 1 که گیاهی چندساله و دو پایه2 است، میباشد - هاشم پور . - 1378 مناطق عمده کشت این میوه شامل کمربند پهنی است که از شرق اقیانوس اطلس و شمال صحرای بزرگ در آفریقا شروع میشود و تا عربستان، ایران، دره کشمیر امتداد مییابد
میوهها به علت دارا بودن کربوهیدراتها با وزن مولکولی پایین - گلوکز، فروکتوز، ساکارز - و همچنین اسیدهای آلی مثل سیتریک و مالیک اسید دارای چسبندگی بالایی هستند، که یکی از موانع تولید پودر میوه ها چسبناک بودن آنها در حین خشک کردن است این کربوهیدراتها سبب کاهش دمای انتقال شیشهای - Tg - پودرها میشوند که برای حل این مشکل میتوان از موادی با وزن مولکولی بالا مانند مالتودکسترین، صمغ عربی، پروتئین ایزوله شده استفاده کرد
فساد مواد غذایی هنگام نگهداری در انبار می تواند به سرعت توسط میکروارگانیسم ها انجام شود؛ ولی واکنش های شیمیایی و آنزیمی به شکل آهستهتری صورت میگیرد که در هر دو مورد آب مهمترین نقش را در کنترل این فسادها دارد. مدل های متعددی برای مدل کردن منحنی های همدمای جذب و دفع مواد غذایی پیشنهاد شده اند که هر یک از این مدل ها بسته به aw یا نوع ماده غذایی موفقیت نسبی در تعیین میزان رطوبت تعادلی داشته اند
با کمک معادله های ریاضی می توان بین فعالیت آبی و مقدار آب ماده غذایی ارتباط داد. رابطه میزان آب و رطوبت نسبی به وسیله ایزوترم جذبی ارایه میشود. چنانچه میزان رطوبت در مقابل فعالیت آبی در یک دمای مشخص رسم شود، منحنی به دست آمده را منحنی ایزوترم میگویند. با کمک منحنی ایزوترم یک ماده میتوان عمر نگهداری مواد غذایی3، مقدار تغییرات رطوبت ماده خشک شده در طی نگهداری، انتخاب نوع ماده بسته بندی و هم چنین تغییرات فیزیکی و شیمیایی را تخمین زد
از کاربرد دیگر ایزوترم جذبی در مهندسی مواد غذایی محاسبه دقیق مقدار رطوبت تعادلی است که بتوان شرایط خوبی را برای فرایند خشک کردن و محاسبه زمان خشک کردن پیش بینی کرد Farahnaky - و همکاران، . - 2009 b در سال 1387، بدیعی و همکاران منحنیهای همدمای جذبی و دفعی رطوبت را در گزانگبین به روش دینامیکی برای یک نمونه گزانگبین در رطوبت های نسبی 0 ، 15 ، 30 ، 45 ، 60 ، 75 و 90 درصد و در دو دمای 15 و 25 درجه سانتیگراد با تکنیک جذب دینامیکی بخار آب اندازهگیری کردند و به این نتیجه رسیدهاند که منحنی جذب رطوبت در گزانگبین از نوع سوم بوده و ظرفیت جذب آب با افزایش دما کاهش یافته است.
در این پژوهش سعی بر آن است از شیره خرمای تهیه شده از خرماهای با کیفیت پایین، پودر شیره خرما تهیه شود و میزان جذب رطوبت آنها در چهار سطح تحت محلول های نمکی فوق اشباع بررسی شد و داده های منحنی های ایزوترم جذبی نمونه توسط مدل های ریاضی ارائه شده، برازش شد و پارامترهای مختلف مدل ها محاسبه گردید.
مواد و روشها:
تولید پودر شیره خرما:
شیره خرما واریته کبکاب و مالتودکسترین باDE=19 ساخت کشور چین از شرکت Luzhou - Bio- Chem Technology - Shndong - Co., Ltd تهیه شد. در ابتدا شیره خرمای تهیه شده از خرمای واریته کبکاب را با آنتیپلاستیسایزر مالتودکسترین - DE=19 - در غلظتهای مختلف 30 - ، 40، 50 و%60 بر اساس وزن خشک شیره خرما - مخلوط کرده، به این صورت که در ابتدا نصف آب محاسبه شده در مخلوط را به مالتودکسترین افزوده و مخلوط حدود 15 تا 20 دقیقه در دمای 45 درجه سانتیگراد به خوبی هم زده شد سپس شیره خرما در مابقی آب حل شد و به مخلوط مالتودکسترین و آب آماده شده افزوده شد و مخلوط از پارچه صافی عبور داده شد تا ذرات معلق نامحلول آن جدا شود.
سپس محلول به دست آمده به صورت یکنواخت بر سطح خشک کن غلطکی ریخته شد به طوریکه که شرایط خشک کردن برای همه نمونه ها یکسان باشد. بر اساس نتایج آزمایشات اولیه برای مخلوط استفاده شده برای خشک کردن درصد ماده جامد شیره خرما %20 در نظر گرفته شد.
تعیین خصوصیات شیمیایی مواد اولیه:
برای تعیین ترکیبات شیمیایی شیره خرما و مالتودکسترین از روشهای مصوب AOAC استفاده گردید.
رسم منحنی ایزوترم:
برای به دست آوردن میزان رطوبت تعادلی شیره خرما و پودر شیره خرمای خشک شده با مالتودکسترین در مقادیر مختلف فعالیت آبی از روش استاتیکی استفاده شد. برای این منظور پودرها در معرض مقادیر مختلف aw قرار گرفت تا در آن رطوبت نسبی به تعادل برسد. برای این منظور از جعبه های پلاستیکی پلی اتیلنی که غیر قابل نفوذ به رطوبت و حاوی نمک های فوق اشباع انتخاب شده استفاده شد و پودرها داخل جعبههای پلاستیکی قرار گرفت.
ظروفی کوچکی که نمونه پودر درون آنها ریخته شد به دقت وزن و 3-2 گرم نمونه به داخل آن منتقل شد و توزین گردید و جعبه ها در داخل انکوباتور با دمای مشخص قرار گرفت. این آزمایش در 4 سطح دمایی 5، 25، 40 و 60 درجه سانتی گراد تحت محلول های نمکی فوق اشباع LiCl - ، CH3COOK، NaI، NaNO2، NaNO3 و - KCl در 5 سطح مالتودکسترین 0 - ، 30، 40، 50 و 60 درصد - انجام گردید و سپس اطلاعات به دست آمده به برنامه Excel وارد شده و جهت رسم منحنی ایزوترم جذبی هر یک از نمونهها در دماهای مختلف مورد استفاده قرار گرفت. داده های منحنی های ایزوترم جذبی نمونه توسط مدل های ریاضی ارائه شده مدل شده و پارامترهای مختلف مدل های معروف محاسبه گردید
جدول:1 نمک های شیمیایی مورد استفاده جهت ایجاد فعالیتهای آبی مختلف در دماهای 5 تا60 C
چندین مدل برای تعیین ارتباط بین رطوبت تعادلی و رطوبت نسبی محیط وجود دارد. در این مطالعه مدل GAB برای دادههای بدست آمده از آزمایش و تعیین آب تک لایه که پارامتر مهم در فساد موادغذایی است به کار دفته است .
نتایج و بحث:
تاثیر مالتو دکسترین و صمغ عربی بر منحنیهای همدمای جذب پودر شیره خرما:
با توجه به جدول 2 نتایج حاصل از منحنی های هم دمای جذب نشان داد که پودرهای شیره خرما حاوی مالتودکسترین تولید شده در این پژوهش خصوصیات مشابه مواد غذایی با مقدار قند بالا را نشان دادند و طبق تقسیم بندی منحنیهای ایزوترم برونر، به شکل سیگمویید - منحنی نوع - III می باشند به این صورت که میزان افزایش رطوبت در فعالیتهای آبی پایینتر از 0/65، به صورت تدریجی در صورتی که در فعالیتهای آبی بالاتر از 0/65 افزایش قابل توجهی وجود دارد که در واقع در فعالیت آبی پایین و متوسط که منطقه جذب آب چند لایه میباشد میزان رطوبت به صورت خطی و ملایم با افزایش فعالیت آبی افزایش مییابد. در صورتی که در فعالیت آبی بالا که اصطلاحا لایه موئینگی نامیده میشود میزان رطوبت با سرعت بیشتری افزایش می یابد
