پديد آورندگان :
آقازاده، نلما دانشگاه اروميه - گروه علوم و صنايع غذايي، اروميه، ايران , اسمعيلي، محسن دانشگاه اروميه - گروه علوم و صنايع غذايي، اروميه، ايران , محترمي، فروغ دانشگاه اروميه - گروه علوم و صنايع غذايي، اروميه، ايران
كليدواژه :
پالپ انگور سياه سردشت , رطوبت تعادلي , ايزوترم جذب و دفع , گرماي ايزوستريك
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: انگور سياه ارگانيك كه در منطقه سردشت آذربايجان‌غربي توليد مي‌شود، حاوي رسوراترول و فلاوونوئيدها و مقادير بالايي از ملاتونين است كه براي سلامتي مفيد مي‌باشند. منحني‌هاي هم‌دماي جذب و دفع رابطه بين رطوبت ماده غذايي و رطوبت نسبي تعادلي در يك دماي معين را نشان مي‌دهند. منحني‌هاي هم‌دما در تخمين عمرماندگاري و در محاسبه مقدار تغييرات رطوبت در طي خشك‌كردن، نگهداري و بسته‌بندي كاربرد دارند. داده‌هاي به‌دست آمده از منحني‌هاي هم‌دماي جذب و دفع رطوبت در آناليز واكنش‌هاي فيزيكي، شيميايي و ميكروبي انواع مواد غذايي بسيار حايز اهميت مي‌باشند. منحني‌هاي هم‌دما قادر به پيش‌بيني حداكثر رطوبت حفظ شده در ماده غذايي طي فراوري مي‌باشند. در اين تحقيق رطوبت تعادلي هم‌دماهاي جذب و دفع پالپ انگور سياه سردشت در پنج دماي30، 40، 50، 60 و70 درجه سانتي‌گراد و در محدوده فعاليت آبي (aw) 1/0 تا 9/0 به‌روش وزن‌سنجي ايستا تعيين گرديد.
مواد و روش‌ها: انگور سياه مورد استفاده در اين تحقيق، از باغي در شهرستان سردشت تهيه شد. نُه محلول اشباع نمكي با درجه خلوص بالاي 98 درصد براي ايجاد رطوبت نسبي مورد نياز، به‌كار گرفته شد و براي توضيح رفتار هم‌دمايي ، پنج مدل رياضي گب، بت، دآرسي-وات، هندرسون و هالسي براي برازش با داده‌هاي آزمايشي با استفاده از آناليز رگرسيون غير خطي مورد استفاده قرار گرفت. مدل‌ها بر اساس حداقل مدول ميانگين انحراف نسبي (P%) ، ريشه ميانگين مربعات خطا (RMSE) ، مربع كاي (χ2) و حداكثر ضريب تبيين (R2) مورد آناليز قرار گرفتند. انرژي پيوندي با استفاده ار معادله كلازيوس-كلاپيرون محاسبه گرديد.
يافته‌ها: منحني‌هاي هم‌دماي رطوبتي حاصل از پالپ انگور سياه سردشت در تمام سطوح دمايي، شبيه منحني نوع سوم بت بود. هم-دماهاي جذب و دفع رطوبتي به‌دست‌آمده در اين تحقيق، تحت تاثير دما بوده و با افزايش دما محتواي رطوبت تعادلي نمونه‌ها عموما افزايش يافت. با توجه به پارامترهاي ارزيابي مدل‌هاي آزمايش شده، مدل دآرسي-وات همواره داراي مدول ميانگين انحراف نسبي كمتر از ده و كمترين مقادير ريشه ميانگين مربعات خطا و مربع كاي را داشت كه نشان دهنده اعتبار اين مدل در پيش‌بيني رفتار جذب و دفع رطوبتي پالپ انگور سياه مي‌باشد. همچنين نتايج نشان داد كه مدل‌هاي بت و گب فقط در دماهاي بالا براي پيش‌بيني هم-دماهاي رطوبتي در پالپ انگور سياه قابل استفاده‌اند. انرژي پيوندي با كاهش محتواي رطوبتي به‌ويژه در رطوبت‌هاي كمتر از 2/0% (بر مبناي ماده خشك) به طور قابل توجهي افزايش يافت.
نتيجه‌گيري: با افزايش دما مقادير رطوبت تعادلي پالپ انگور سياه افزايش يافت و اثر معكوس دمايي در محدوده فعاليت آبي مورد مطالعه مشاهده نشد. با وجود آن كه پالپ انگور سياه محتوي قند است در روابط بين رطوبت تعادلي با فعاليت آبي نيز پديده وارونگي مشاهده نشد. مدل دآرسي-وات بهترين برازش را در تمام دامنه فعاليت آبي و دماهاي آزمايشي فراهم نمود. انرژي پيوندي با افزايش محتواي رطوبتي كاهش يافت كه به دليل نزديك شدن خصوصيات آب موجود در پالپ به آب آزاد است.
چكيده لاتين :
Background and objectives: Organic black grapes, which are produced in Sardasht, West Azerbaijan province of Iran, contain resveratrol and flavonoids and high amount of melatonin having health benefits. The relationship between equilibrium moisture content and water activity at specified temperature is expressed as sorption isotherms. Moisture sorption isotherms are useful in predicting shelf-life stability and in calculating the variations of moisture content during drying, storage and packaging. In physical, chemical and microbial analysis of food, data obtained from adsorption and desorption curves are very important factors. Isotherm curves are able to predict the maximum moisture retention in foods during processing. In this study, the moisture sorption isotherms of grape pulp (Siah-Sardasht cultivar) were determined using a static-gravimetric method at 30, 40, 50, 60 and 70°C with water activities over the range of 0.1-0.9.
Material and methods: Black grapes were obtained from a vineyard of Sardasht in the West Azerbaijan province of Iran. Nine saturated salt solutions with degree of purity over 98% for generating a range of relative humidity were used and in order to describe the sorption moisture isotherms, the BET, GAB, Henderson, Darcy-watt and Halsey equations were tested to fit the experimental data by using non-linear regression analysis method. The models were sorted based on the least mean absolute percentage error (P<10%), RMSE and χ2, and the highest R-square. The isosteric heat was determined using the Claussius–Clapeyron equation.
Results: At all of temperature levels, moisture sorption isotherm curves of Sardasht black grape pulp were of type III, according to BET. Moisture sorption isotherms obtained in this work were affected by temperature, and the equilibrium moisture content generally increased with increasing of temperature. According to the evaluation parameters of the models tested, P-value of Darcy-Watt model was consistently less than 10 % and its RMSE and χ2 were lowest, indicating its reliability in predicting moisture sorption behavior of the black grape pulp. The results also showed that, to predict moisture sorption in the grape pulp, BET and GAB models can be used only at high temperatures. The isosteric heat showed a marked increase with decreasing moisture content especially at less than 0.3% (d.b).
Conclusion: At the studied range of water activity, the equilibrium moisture content values of the black grape pulp increased with increasing temperature, and the reverse temperature effect wasn’t observed in the range studied of water activities. In spite of presence of sugar in the black grape pulp, no inversion phenomenon was observed in the relationship between equilibrium moisture content and water activity. Darcy-Watt model was found to be offering the best fits over the entire water activity and temperature range. The isosteric heat decreased with increasing of moisture content by reason of the approaching pulp water properties to the free water one.
