اثر فرآیند خشک کردن پاششی بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و میکروساختار پودر عصاره مالت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم و صنایع غذایی-شیمی مواد غذایی

2 هیئت علمی گروه علوم و صنایع غذایی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 دانشجوی دکترای علوم و صنایع غذایی دانشگاه تبریز

4 دانش آموخته کارشناسی ارشد علوم و صنایع غذایی دانشگاه تبریز

چکیده

در این مطالعه، تأثیردمای خشک‌کردن و غلظت صمغ عربی بر بازده تولید، ویژگی‌های فیزیکو‌شیمیایی، جریان‌پذیری و ریزساختار پودر عصاره مالت مورد بررسی قرار گرفت. فرآیند خشک‌کردن نمونه‌های مایع با استفاده از یک خشک‌کن پاششی در مقیاس نیمه‌صنعتی انجام شد. دمای هوای ورودی و غلظت صمغ عربی متغیرهای فرآیند بودند. غلظت‌های (w/w) 20،30 و 40% کمک خشک‌کن براساس وزن عصاره مالت مورد استفاده قرار گرفت. دمای هوای ورودی (C˚140، C˚160 و C˚180) و به‌صورت همسو با محلول خوراک برای خشک کردن استفاده گردید. با افزایش دمای هوای ورودی و غلظت صمغ عربی، بازده تولید پودر و جریان‌پذیری افزایش، در حالی‌که از مقدار رطوبت، فعالیت آبی، دانسیته توده، دانسیته ضربه، دانسیته ذره و جاذب‌الرطوبه‌بودن کاسته شد. از سوی دیگر دمای هوای ورودی بالاتر موجب افزایش انحلال‌پذیری پودرها گردید اما با افزایش غلظت صمغ عربی، این مقدار کاهش یافت. در نهایت ذرات توسط میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفتند و مشخص گردید که پودرهای تولید شده در غلظت‌های کمتر حامل ذراتی با سطوح صاف‌‌تر، در حالی‌که غلظت‌های بالاتر صمغ عربی ذراتی نامنظم با چروکیدگی‌های بیشتری داشتند. در این تحقیق، پودرهای خشک شده حاصل از 40% صمغ عربی در C˚180، بالاترین بازده تولید پودر و بهترین ویژگی‌های فیزیکو‌شیمیایی و عملکردی را از خود نشان دادند. نتایج حاصل از این مطالعه می‌تواند در تولید اقتصادی پودر عصاره مالت با بالاترین بازده تولید، بهترین ویژگی‌های فیزیکی، پایداری میکروبیولوژیکی و جریان‌پذیری در مقیاس صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین این محصول می‌تواند بعنوان نوشیدنی فوری و جزء طعم‌دهنده در ژله، بستنی، ماست، آبنبات و قنادی استفاده شود.

کلیدواژه‌ها


 

1.پیغمبردوست، س. ه. ١٣٨٨. تکنولوژی فرآورده های غلات: جلد دوم. انتشارات دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی تبریز (300 صفحه).

2.سرابندی، خ و پیغمبردوست، س ه. 1394. تاثیر برخی پارامترهای تولید و زمان نگهداری بر ویژگی­های جریان­پذیری پودر عصاره مالت خشک شده به روش پاششی. مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران. شماره 1، 60-51.

3. Brennan, J. G. 2006. Evaporation and Dehydration. In J. G. Brennan (Ed.), Food Processing Handbook (pp. 85, 96-96, 105-110). Wiley- VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany.

4.  Bhandari, B. R., Patel, K. C., and Chen, X. D. 2008. Spray drying of food materials-process and product characteristics. Drying technologies in food processing, 4: 113-157.

5.  Jafari, S. M., Assadpoor, E., He, Y., and Bhandari, B. 2008. Encapsulation efficiency of food flavours and oils during spray drying. Drying Technology, 26: 816-835.

6. Santhalakshmy, S., Bosco, S. J. D., Francis, S., and Sabeena, M. 2015. Effect of inlet temperature on physicochemical properties of spray-dried jamun fruit juice powder. Powder Technology, 274: 37-43.

7. Fang, Z., and Bhandari, B. 2012. Comparing the efficiency of protein and maltodextrin on spray drying of bayberry juice. Food Research International, 48: 478-483.

8. Frascareli, E. C., Silva, V. M., Tonon, R. V., and Hubinger, M. D. 2012. Effect of process conditions on the microencapsulation of coffee oil by spray drying. Food and bioproducts processing, 90: 413-424.

9. Adhikari, B., Howes, T., Bhandari, B. R., and Troung, V. 2004. Effect of addition of maltodextrin on drying kinetics and stickiness of sugar and acid-rich foods during convective drying: experiments and modelling. Journal of Food Engineering, 62: 53-68.

10. Truong, V., Bhandari, B. R., and Howes, T. 2005. Optimization of co-current spray drying process of sugar-rich foods. Part I—Moisture and glass transition temperature profile during drying. Journal of Food Engineering, 71: 55-65.

11. Bhandari, B. R., Datta, N., and Howes, T. 1997. Problems associated with spray drying of sugar-rich foods. Drying technology, 15: 671-684.

12. Quek, S. Y., Chok, N. K., and Swedlund, P. 2007. The physicochemical properties of spray-dried watermelon powders. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 46: 386-392.

13.  Goula, A. M., and Adamopoulos, K. G. 2012. A method for pomegranate seed application in food industries: seed oil encapsulation. Food and bioproducts processing, 90: 639-652.

14. Tonon, R. V., Grosso, C. R., and Hubinger, M. D. 2011. Influence of emulsion composition and inlet air temperature on the microencapsulation of flaxseed oil by spray drying. Food Research International, 44: 282-289.

15. Silva, V. M., Vieira, G. S., and Hubinger, M. D. 2014. Influence of different combinations of wall materials and homogenisation pressure on the microencapsulation of green coffee oil by spray drying. Food Research International, 61: 132-143.

16. Fazaeli, M., Emam-Djomeh, Z., Ashtari, A. K., Omid, M. 2012. Effect of spray drying conditions and feed composition on the physical properties of black mulberry juice powder. Food and bioproduct processing., 90: 667-675.‏

17. Igual, M., Ramires, S., Mosquera, L. H., and Martínez-Navarrete, N. 2014. Optimization of spray drying conditions for lulo (Solanum quitoense L.) pulp. Powder Technology, 256: 233-238.

18. Shrestha, A. K., Ua-Arak, T., Adhikari, B. P., Howes, T., and Bhandari, B. R. 2007. Glass transition behavior of spray dried orange juice powder measured by differential scanning calorimetry (DSC) and thermal mechanical compression test (TMCT). International Journal of Food Properties, 10: 661-673.

19. Goula, A. M., and Adamopoulos, K. G. 2008. Effect of maltodextrin addition during spray drying of tomato pulp in dehumidified

 

air: I. Drying kinetics and product recovery. Drying Technology, 26: 714-725.

20. Krokida, M.K and Maroulis Z.B. 2001. Structural properties of dehydrated products during rehydration. International Journal of Food Science and Technology, 36:529-538.

21. Bhandari B.R, Datta N, D’Arcy BR. and Rintoul GB. 1998. Co-crystallization of honey with sucrose. LWT, Food Science and Technology, 31:138–142.

22. Jinapong, N., Suphantharika, M., and Jamnong, P. 2008. Production of instant soymilk powders by ultrafiltration, spray drying and fluidized bed agglomeration. Journal of Food Engineering, 84: 194-205.

23. Cano-Chauca, M., Stringheta, P. C., Ramos, A. M., and Cal-Vidal, J. 2005. Effect of the carriers on the microstructure of mango powder obtained by spray drying and its functional characterization. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 6: 420-428.

24. Cai, Y. Z., and Corke, H. 2000. Production and Properties of Spray‐dried Amaranthus Betacyanin Pigments. Journal of food science, 65: 1248-1252.

25. Wang, W., & Zhou, W. 2015. Characterisation of spray dried soy sauce powders made by adding crystalline carbohydrates to drying carrier. Food chemistry, 168: 417-422.

26. Chegini GR and Ghobadian B, 2007. Spray dryer parameters for fruit juice drying. World Journal of Agricultural Sciences, 3:230–236.

27. Tonon, R. V., Brabet, C., and Hubinger, M. D. 2008. Influence of process conditions on the physicochemical properties of açai (Euterpe oleraceae Mart.) powder produced by spray drying. Journal of Food Engineering, 88: 411-418.

28. Nadeem, H. Ş., Torun, M., and Özdemir, F. 2011. Spray drying of the mountain tea (Sideritis stricta) water extract by using different hydrocolloid carriers. LWT-Food Science and Technology, 44: 1626-1635.

29. Bazaria, B., and Kumar, P. 2016. Effect of whey protein concentrate as drying aid and drying parameters on physicochemical and functional properties of spray dried beetroot juice concentrate. Food Bioscience, 14: 21-27.

30. Botrel, D. A., de Barros Fernandes, R. V., Borges, S. V., and Yoshida, M. I. 2014. Influence of wall matrix systems on the properties of spray-dried microparticles containing fish oil. Food Research International, 62: 344-352.

31. Abadio, F. D. B., Domingues, A. M., Borges, S. V., and Oliveira, V. M. 2004. Physical properties of powdered pineapple (Ananas comosus) juice––effect of malt dextrin concentration and atomization speed. Journal of Food Engineering, 64: 285-287.

32. Goula, A. M., and Adamopoulos, K. G. 2010. A new technique for spray drying orange juice concentrate. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 11: 342-351.

33. Kha, T.C. Nguyen, M.H. Roach, P.D. 2010. Effects of spray drying conditions on the physicochemical and antioxidant properties of the Gac (Momordica cochinchinensis) fruit aril powder, Journal of Food Engineering, 98: 385–392.

34. Bhusari, S. N., Muzaffar, K., and Kumar, P. 2014. Effect of carrier agents on physical and microstructural properties of spray dried tamarind pulp powder. Powder technology, 266: 354-364.

35. Moreira, G. É. G., Costa, M. G. M., de Souza, A. C. R., de Brito, E. S., de Medeiros, M. D. F. D., and de Azeredo, H. M. 2009. Physical properties of spray dried acerola pomace extract as affected by temperature and drying aids. LWT-Food Science and Technology, 42: 641-645.

36.  Fitzpatrick, J. J., Barry, K., Cerqueira, P. S. M., Iqbal, T., O’Neill, J., and Roos, Y. H. 2007. Effect of composition and storage conditions on the flowability of dairy powders. International Dairy Journal, 17: 383–392.

37. Walton DE. 2000. The morphology of spray-dried particles. A qualitative view. Drying Technology, 18:1943-1986.

38. Islam, M.Z., Kitamura, Y., Yamano, Y. and Kitamura, M. 2016. Effect of vacuum spray drying on the physicochemical properties, water sorption and glass transition phenomenon of orange juice powder. Journal of Food Engineering, 169: 131-140.

39. Listiohadi, Y. D., Hourigan, J. A., Sleigh, R. W., and Steele, R. J. 2005. An exploration of the caking of lactose in whey and skim milk powders. Australian journal of dairy technology, 60: 207-216.

40. Manickavasagan, A., Thangavel, K., Dev, S. R. S., Delfiya, D. A., Nambi, E., Orsat, V., and Raghavan, G. S. V. 2015. Physicochemical Characteristics of Date Powder Produced in a Pilot-Scale Spray Dryer. Drying Technology, 33: 1114-1123.