17
INŻYNIERIA ŻYWNOŚCI
Rys. 2. Korelacja pomiędzy stopniem rozwinięcia powierzchni a czasem suszenia.
konwekcyjnego. Wyjaśnieniem takich relacji może być fakt, że w przypadku falowanej powierzchni kąt padania promieni podczerwonych na pow ierzchnię materiału suszonego jest bardzo zróżnicowany i przez to ilość energii zaabsorbowanej może być mniejsza w porów naniu z materiałem o powierzchni płaskiej (o natężeniu padającego promieniow ania decyduje składowa normalna do powierzchni).
Zawartość barwników czerwonych w badanych surowych burakach wynosiła od 65,6±4,7 do 128,3±6,9 mg betaniny/ lOOg ss w zależności od partii użytego materiału, przy czym różnice te dla poszczególnych kształtów były nieistotne statystycznie (Rys. 3). Obróbka cieplna (parowanie) zastosowana jako obróbka wstępna, w parze wodnej o temperaturze 100°C powodowała istotny wzrost zawartości tych barwników, co determinowało również właściwości otrzymanego suszu.
Rys. 3. Zawartość czerwonych barwników betalainowych w buraku ćwikłowym na poszczególnych etapach procesu technologicznego.
Analizując wpływ stopnia rozwinięcia powierzchni materiału na zawartość czerwonych barwników betalainowych należy stwierdzić, że w przypadku buraka parowanego największą zawartością betaniny charakteryzował się materiał w postaci plastrów: karbowanych, w plastrach gładkich było ich o ponad 50% mniej. Zdecy dowanie, bo około dwukrotnie niższą zawartość barwników stwierdzono w przypadku wiórów. Wydaje się. że fakt ten wynika ze zbyt wysokiego stopnia uszkodzenia komórek wskutek cięcia, które doprow adziło do wycieku soku i straty tych cennych substancji.
Konsekwencją jakości materiału po obróbce wstępnej była zawartość czerwonych barwników betalainowych w suszu otrzymanym przy wykorzystaniu promieniowania podczerwonego (najwyższa zawartość w plastrach karbowanych, najniższa w wiórach), przy czym można stwierdzić, że istnieje pewna tendencja obniżenia w czasie suszenia zawartości czerwonych barwników betalainowy ch o ok. 10%, chociaż różnice te statystycznie nie są istotne. Wyniki uzyskane dla suszu konwekcyjnego, dla poszczególnych stopni rozdrobnienia, nie różniły się pomiędzy sobą w sposób statystycznie istotny - zawartość czerwonych barw ników w suszach konwekcyjnych uzyskanych z materiału parowanego wahała się na poziomie 350-380 mg betaniny/lOOg ss.
700 « 600 500 ° 400
I” 2 200
i1 100
ną obróbką ciepl 1 r |
ą U bez obrobki -r — | ||
t—T~1 |
J= |
E |
surowy parowany suszony IR suszony K
Rys. 4. Zawartość czerwonych barwników betalainowych w buraku ćwikłowym na przykładzie plastrów’ karbowanych poddanych obróbce cieplnej.
Wpływ ogrzewania materiału zarówno podczas obróbki wstępnej jak i podczas suszenia na zawartość czerwonych barwników betalainowych pokazano na ry sunku 4 na przykładzie plastrów karbowanych. Parowanie buraków’ spowodowało zwiększenie zawartości barwników betalainowych w materiale średnio do 590 mg betaniny/100 g suchej substancji buraka. W suszu promiennikowym znajdowało się tych substancji kilka procent mniej (540 mg betaniny/100 g s.s.), jednak nie była to różnica istotna statystycznie. Susz konwekcyjny zawierał 309 mg betaniny/ 100 g s.s. Brak wstępnej obróbki cieplnej przed suszeniem powodował, że zawartość betaniny w suszu promiennikowym była niższa o 58,5%, a w przypadku suszu konwekcyjnego o 61,8%, w stosunku do suszu z materiału parowanego. Jednak w porównaniu z materiałem surowym wartości te były nadal wyższe. Można więc stwierdzić, że poprzez odpow iednie zaprojektowanie procesu technologicznego można osiągnąć zwiększenie zawartości substancji pożądanych z punktu widzenia wartości żywieniowej.
Podejmując próbę wyjaśnienia różnic w zawartości czerwonych barwników betalainowych należy zauważyć, że zarówno w suszeniu konwekcyjnym jak i suszeniu podczerwienią, istotnym parametrem procesu jest czas jego trwania. W przypadku wszelkich procesów biochemicznych czas jest także podstawowym parametrem, decydującym o stężeniu produktów reakcji. W przypadku procesu suszenia czas jego trwania jest wielkością wynikową - parametrem zależnym od szeregu czynników, takich jak np. pow ierzchnia kontaktu cennika suszonego i suszącego, temperatura procesu, stopień rozdrobnienia, kształt, struktura, załadunek komory' suszenia, itp. Stąd wpływ zmiennych parametrów procesu na właściwości uzyskiwanego materiału jest często niejednoznaczny