Utjecaj ultrazvučnog predtretmana na fizikalna svojstva ploda ananasa tijekom procesa sušenja

diplomski rad

• Naslov (engleski): The effect of ultrasonic pretreatment on physical properties of the pineapple fruit during the drying process
• Autor: Katarina Džajo
• Mentor: Jana Šic Žlabur (mentor)
• Član povjerenstva: Jana Šic Žlabur (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Vesna Židovec (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Ante Galić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Agronomski fakultet; (Održive tehnologije i obnovljivi izvori energije); Zagreb
• Datum i država obrane: 2022-09-29, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: BIOTEHNIČKE ZNANOSTI; Poljoprivreda (agronomija)

Sažetak

Sušenje predstavlja zahtjevan tehnološki proces dorade ili prerade neke sirovine. Optimizacija uvjeta sušenja, posebice temperature i vremena, osnova je u dobivanju kvalitetnog finalnog proizvoda. Fizikalna svojstva (boja, tekstura), kao i nutritivna, značajno se mijenjanju ovisno o procesnim uvjetima, prilikom čega je temperatura glavni limitirajući čimbenik u održavanju kvalitete. Različitim tretmanima koji prethode samom sušenju može se postići učinkovitiji i vremenski kraći proces sušenja. Jedan od takvih tretmana je i predtretman ultrazvukom visokog intenziteta koji omogućuje značajno skraćivanje vremena sušenja te očuvanje fizikalno-kemijskih svojstava sirovine, pozitivno utječe na očuvanje karakterističnog obojenja kao i teksture (oblika) finalnog proizvoda, a što u konačnici značajno utječe i na kvalitetu proizvoda na tržištu. Temeljem navedenog, cilj ovog diplomskog rada bio je utvrditi utjecaj i trajanje ultrazvučnog predretmana u kupelji na fizikalna svojstva i održivost osušenih ploški ananasa. Ploške ananasa prosječne debljine oko 3 mm su neposredno prije sušenja podvrgnute tretmanu ultrazvukom visokog intenziteta u kupelji (Bandelin, nominalne snage uređaja od 140 W i frekvencije od 35 kHz), a prilikom čega su varirani različiti vremenski periodi tretmana: 5, 10 i 25 minuta. Sušenje je provedeno postupkom konvekcije u konvekcijskom sušioniku pri temperaturi zraka od 60 °C i konstantnoj brzini strujanja zraka do konačnog sadržaja vode od 10%. Nakon procesa sušenja, suhim ploškama ananasa određena su slijedeća fizikalna svojstva: boja (CIELAB metodom) kao i oblik, odnosno duljina, širina i debljina (pomičnim mjerilom). Također, osušene ploške stavljene su na čuvanje tijekom 2 mjeseca. Predtretman ultrazvukom pozitivno je utjecao na očuvanje karakterističnog svijetlog obojenja ploški ananasa, a prilikom čega su najviše L* vrijednosti (najsvjetliji uzorci) utvrđene kod predtretmana ultrazvukom u trajanju od 10 minuta. Period čuvanja, značajno je utjecao na potamnjivanje uzoraka, utvrđene su značajno niže L* vrijednosti, no važno je naglasiti kako su uzorci predtretirani ultrazvukom u periodu čuvanja (posebice tijekom prvog mjeseca) imali izraženije svijetlije obojenje u odnosu na kontrolni uzorak. Promjene su uočene i u ostalim kromatskim parametrima (a*, b*, C i h° vrijednosti) ploški ananasa ovisno o predtretmanu, a prilikom čega treba istaknuti kako je predtretman ultrazvukom, neovisno o vremenu trajanja, pozitivno utjecao na očuvanje karakterističnog svjetlo žutog obojenja osušenih ploški, posebice tijekom perioda čuvanja. Isto tako, predtretman ultrazvukom pozitivno je utjecao na promjene dimenzija osušenih ploški ananasa, prilikom čega treba istaknuti manje izražene promjene u dimenzijama predtretiranih ploški, odnosno manju pojavu skupljanja ploški
predtretiranih ultrazvukom tijekom sušenja. Temeljem dobivenih rezultata može se zaključiti kako predtretman ultrazvukom povoljno utječe na fizikalna svojstva osušenog ananasa.

Sažetak (engleski)

Drying is a demanding technological process of processing raw materials. Optimization of drying conditions, especially temperature and time, is the basis for obtaining a high-quality end product. The physical (colour, texture) as well as the nutritional properties change significantly depending on the process conditions, with temperature being the main limiting factor. Various treatments preceding the drying process can be more effective and shorten the drying process. One of these treatments is high-intensity ultrasound, which significantly shortens the drying time and preserves the physicochemical properties of the raw material. Preservation of the characteristic colour and the texture (shape) of the final product is significantly pronounced by using ultrasound. Based on the above, the aim of this study was to determine the influence and duration of ultrasonic pre-treatment on the physical properties and shelf life of dried pineapple slices. Pineapple slices with an average thickness of about 3 mm were subjected to high-intensity ultrasonic treatment in a bath (Bandelin, power of 140 W and frequency of 35 kHz) immediately before drying, with treatment durations: 5, 10, and 25 minutes. Drying was performed by convection at an air temperature of 60 °C and a constant airflow velocity until a final water content of 10%. After the drying process, the following physical properties of the dried pineapple slices were determined: colour (using the CIELAB method) and shape, i.e., length, width, and thickness (using a sliding scale). In addition, the dried slices were stored for 2 months. Ultrasound pre-treatment had a positive effect on preserving the characteristic light coloration of the pineapple slices, and the highest L* values (the lightest samples) were obtained by ultrasound pre-treatment for 10 min. The storage period had a significant effect on the darkening of the samples, significantly lower L* values were observed, but it is important to emphasize that the samples pre-treated with ultrasound during the storage period (especially during the first month) had a more pronounced lighter colour compared to the control samples. Changes were also observed in other colour parameters (a*, b*, C and h° values), although it should be noted that pre-treatment with ultrasound, regardless of the duration, had a positive effect on maintaining the characteristic light-yellow colour of the dried slices, especially during the storage period. Likewise, pre-treatment with ultrasound had a positive effect on the dimensions of the dried pineapple slices, although it should be noted that the dimensions of the pretreated slices changed less, i.e., the slices shrank less during drying. From the obtained results, it can be concluded that the ultrasonic treatment has a favourable effect on the physical properties of the dried pineapple.

• Ključne riječi: konvekcijsko sušenje; ananas; predtretman; ultrazvuk; ultrazvučna kupelj
• Ključne riječi (engleski): convection drying; pineapple; pre-treatment; ultrasound; ultrasound bath
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:204:861480
• Studijski program: Naziv: Hortikultura; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/ magistra inženjer/inženjerka hortikulture (mag. ing. agr.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Pristup svim korisnicima iz sustava znanosti i visokog obrazovanja RH
• Datum i vrijeme pohrane: 2022-10-27 12:49:34