بخشی از مقاله
چکیده
آبزدایی اسمزی یکی از قدیمیترین فرایندهایی است که در خشککردن مواد غذایی کاربرد دارد. این فرایند میتواند به عنوان پیشتیمار برای سایر فرایندها مانند خشککردن یا انجماد استفاده شود. تولید محصولات جدید توسط فرایند اسمزی و کاربرد صنعتی آن، نیازمند شناسایی روشهای تولید مناسب در سطح صنعتی میباشد. بنابراین شناسایی فاکتورهای مؤثر بر انتقال جرم طی خشککردن اسمزی جهت یافتن شرایط بهینه فرایند ضروری است. در این مطالعه مکانیسم آبزدایی اسمزی توضیح داده میشود. علاوه بر این، روشهایی که باعث افزایش انتقال جرم طی خشککردن اسمزی میشود مانند اولتراسوند، فشار هیدروستاتیک بالا، اعمال خلاء و میدانهای الکتریکی پالسی مورد بررسی قرار گرفت.
مقدمه
در سالهای اخیر بر موضوع حفظ ماندگاری تازگی میوهها وسبزیها، که با غوطه وری مواد در یک محلول اسمزی انجام میشود، توجه زیادی شده است. آبزدایی اسمزی یک فرایند انتقال جرم ناهمسو دو طرفه است که مواد جامد از محلول هیپرتونیک به ماده غذایی و آب از ماده غذایی به محلول هیپرتونیک منتقل میشود. علاوه بر این با توجه به نیمه تراوایی غشای سلولی موادی مثل، اسیدهای آلی، موادمعدنی، مواد معطر و رنگها نیز از ماده غذایی به محلول اسمزی منتقل میشوند.
این انتقال جرم ناچیز است ولی بر روی ترکیب محصول نهایی موثر است . - phisut ,2012; torte, 2010 - این فرآیند باعث تولید محصولات با رطوبت متوسط که دارای فعالیت آبی پایین است میشود، که این عمل توسط جذب ماده جامد و کاهش آب انجام میشود. در طول فرآیند فعالیتهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی که منجربه فساد مواد غذایی میشود به طور قابل ملاحظهای کاهش مییابند، که نتیجه آن افزایش عمر ماندگاری مواد غذایی است. در این فرآیند رطوبت از ماده غذایی در دمای محیط به وسیلهی انتشار و بدون تغییر فاز خارج میشود.
علاوه بر این باعث افزایش ارزش تغذیهای و خواص حسی محصولات غذایی میشود و همچنین باعث کاهش در مصرف انرژی نسبت به روشهای معمول خشک کردن میشود. فرآیند آبزدایی اسمزی تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار میگیرد که عبارتاند از : ماده اسمزی، زمان و دما، غلظت مادهی اسمزی، نسبت محلول به نمونه، همزدن و هندسهی نمونه. این فرایندعموماً بستگی زیادی به تراوایی و ساختار سلول دارد . - Amami et al., 2007 - اختلاف فشار اسمزی بین ماده غذایی و محلول هیپرتونیک نیرومحرکه لازم برای خروج آب از ماده غذایی را فراهم میکند.
ساختار سلولی مواد زیستی به اندازه کافی پیچیده است که مانع انتشار اب شود . - Fernandez et al., 2009 - انتقال آب توسط جریان مویین و انتشار صورت میگیرد در حالی که جذب مواد جامد توسط انتشار انجام میشود . - Rahman, 2007; Shi and Xue, 2009 - این انتقال جرمها بین محلول و ماده غذایی بر روی کیفیت نهایی ماده غذایی و بازده محصول خشک شده موثر است - Shi, . - 2008 ماهیت نیمه تراوایی بافتهای گیاهی و اندازه کوچک مولکول های آب، اجازه حرکت مولکولهای آب از ماده غذایی و جذب مواد جامد از محلول اسمزی را میدهد . - Yetenayet and Hosahalli,
تکنیکهای مختلفی برای بهبود سرعت انتقال جرم به کار رفتهاند. از جمله این تکنیکها میتوان به کاربرد میدان الکتریکی پالسی، کاربرد امواج اولتراسوند طی خشک کردن اسمزی، کاربرد خلاء و فشار هیدروستاتیک بالا اشاره کرد. این تکنیکها در طول فرآیند اسمزی یا بعد از آن انجام میشوند و با افزایش نفوذپذیری دیواره سلولی باعث افزایش سرعت انتقال جرم میشوند. این روشهای ترکیبی باعث کاهش زمان خشککردن و به حداقل رساندن انرژی مصرفی میشوند.
مکانیزم آبزدایی اسمزی
هنگامی که یک ماده غذایی در یک محلول اسمزی با غلظت بالا قرار میگیرد، یک انتقال چند جزیی صورت میگیرد، که در آن جریان محلول در ترکیب با فرایندهای خشککردن، لیچینگ و اشباع در ماتریکس بافت زیستی انجام میشود. کاهش آب با سرعت بالاتری در ساعات اولیه فرایند انجام میشود و سپس به آرامی سرعت تا شش ساعت پس از گذشت فرایند کاهش مییابد.
