اثر غلظت‌های مختلف صمغ عربی و دماهای مختلف خشک‌کردن پاششی بر خواص فیزیکی پودر عصاره ریزپوشانی شده نعناع ‌فلفلی

سابقه و هدف: نعناع فلفلی گیاهی معطر است که اسانس آن حاوی ترکیبات پلی فنلی است که خواص ضد باکتریایی، ضد قارچی، آنتی‌اکسیدانی و جاذب رادیکال‌های آزاد دارد. ریزپوشانی توسط خشک کردن پاششی ازجمله روش‌های پرکاربرد، موثر و کارآمدی است که استفاده از آن در سال‌های اخیر رشد چشمگیری داشته است. این فرایند عملیات مهم صنعتی برای پوشش فیزیکی مواد غذایی مایع یا نیمه جامد با یک لایه نازک محافظ است. این روش خشک کردن به حفظ مواد موثر فرار و محافظت از آنها در برابر فسادهای شیمیایی، بهبود خواص بهره‌وری پودر، سهولت در تلفیق با سایر مواد و افزایش مدت ماندگاری مواد غذایی کمک می‌کند. هدف این مطالعه بررسی اثر غلظت‌های مختلف صمغ عربی و دماهای مختلف هوای ورودی بر راندمان تولید پودر از عصاره و خواص مختلف فیزیکی پودر عصاره نعناع ‌فلفلی خشک شده به روش پاششی بود. مواد و روش‌ها: فرایند خشک کردن با استفاده از یک خشک‌کن پاششی پایلوت پلنت با جریان هوای ورودی همسو و دارای اتمایزر چرخشی انجام شد. صمغ عربی به‌عنوان ماده حامل یا کمک خشک‌کن در مقادیر 10، 20 و 30 درصد وزنیوزنی استفاده شد. هوای ورودی خشک‌کن با دماهای 140، 160 و 180 cº و به‌صورت همسو با محلول خوراک وارد خشک‌کن شد. در همه آزمون‌ها، دور چرخش اتمایزر، سرعت جریان خوراک، دمای خوراک و فشار هوای نازل به ترتیب در rpm18000، ml/min25، c˚1±30 و 0.1±4.2 بار ثابت نگاه داشته شد. آزمون‌های تعیین رطوبت، فعالیت آبی، راندمان تولید پودر، انحلال پذیری، قابلیت جذب رطوبت، قابلیت نم‌پذیری و ارزیابی شاخص‌های رنگی دستگاهی روی پودرهای خشک شده به روش پاششی انجام شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که با افزایش دمای هوای ورودی خشک‌کن و افزایش غلظت صمغ عربی تا 20 % بازده تولید پودرافزایش یافت. اما افزایش بیشتر غلظت حامل از 20 به 30%، راندمان تولید پودر را کاهش داد. قابلیت جذب رطوبت پودرها با افزایش دما، افزایش، اما با افزایش غلظت صمغ عربی، کاهش یافت. محتوای رطوبت، فعالیت آبی، قابلیت نم‌پذیری و انحلال پذیری با افزایش دما و افزایش غلظت صمغ عربی کاهش یافتند. نتایج اندازه‌گیری دستگاهی رنگ حاکی از این بود که با افزایش دما و افزایش غلظت صمغ عربی، شاخصه‌های کروما و hue افزایش ولی a* وb* پودرها کاهش یافتند. افزایش دما باعث افزایش شاخص روشنی (l*) پودرها گردید. نتیجه‌گیری: نتیجه‌گیری کلی حاکی از آن بود که دمای ورودی cº 160 برای خشک‌کن پاششی و غلظت ماده حامل 30% به عنوان شرایط بهینه فرایند خشک کردن پاششی عصاره نعناع فلفلی در خشک‌کن پاششی بدست آمد.

Effect of different concentrations of Arabic gum and different drying temperatures on physiccal properties of spray dried peppermint extract powder

Background and objectives: Peppermint is an aromatic herbal plant in which its essential oil possesses many polyphenolic compounds with antibacterial, antifungal, antioxidant and free radicals scavenging properties. Microencapsulation by spray drying is one of the most effective methods which has increasingly being used in recent years. This process is regarded as an important industrial operation for physical coating of liquid or semiliquid foods with a thin layer of protective layer to preserve them against any chemical spoilage, to increase powder productivity, to facilitate dry blending of powdered food with other ingredients and finally, to increase the shelf life of dried food. The objective of this study was to investigate different concentrations of carrier substance, Arabic gum (AG) and different inlet air temperatures on production yield of powder and different physical properties of spray dried peppermint powder. Materials and methods: A cocurrent pilot scale spray drier with rotating atomizer was used. AG as a drying aid substance at concentrations of 10, 20 and 30% (w/w) was used. Inlet air with a temperature of 140, 160 and 180 °C was used at a cocurrent stream with feed material. In all experiments, atomizer rotational speed, raw material feeding rate, feed temperature, and air nozzle pressure were 18000 rpm, 25 ml/min, 30±1 °C and 4.2±0.1 bar, respectively. Moisture content, aw, production yield, solubility, hygroscopicity, wettability, and objective color parameters of spray dried powders were determined. Inlet air with a temperature of 140, 160 and 180 °C was used at a cocurrent stream with feed material. In all experiments, atomizer rotational speed, raw material feeding rate, feed temperature, and air nozzle pressure were 18000 rpm, 25 ml/min, 30±1 °C and 4.2±0.1 bar, respectively. Moisture content, aw, production yield, solubility, hygroscopicity, wettability, and objective color parameters of spray dried powders were determined. Results and discussion: Results showed that increasing inlet air temperature and AG concentration (up to 20%) led to an increase in production yield. However, concentrations more than 20% decreased production yield. Hygroscopicity of powders was increased with temperature, and decreased with increasing in concentrations of AG. Moisture content, aw, wettability, solubility were decreased with increasing in air temperature and AG concentrations. The results of objective color measurement revealed that increasing in air temperature and AG concentration led to an increase in L*; However, a*, b*, chorma and hue indices were decreased. Conclusion: It was concluded that the inlet air temperature of 160 °C and Arabic gum concentration of 30% were the optimal parameters in spray drying of peppermint yeast extract.