تاثیر سونیکاسیون حرارتی بر ویژگی های شیمیایی آب انگور قرمز در مقایسه با روش معمول پاستوریزاسیون

سابقه و هدف: پاستوریزاسیون حرارتی موجب تخریب ترکیبات زیست فعال می‌شود. از این‌رو، نیاز به روشی است که ثبات و پایداری میکروبی را فراهم و در عین‌حال ترکیبات زیست فعال را در آب انگور حفظ کند. در سال‌های اخیر، کاربرد اولتراسونیکاسیون در فرآوری مواد غذایی به‌علت توانایی آن برای غیرفعال‌سازی میکروارگانیسم‌ها با ایجاد تغییرات بسیار کم یا بدون تاثیر روی ترکیبات زیست فعال و خواص تغذیه‌ای مواد غذایی مورد توجه قرار گرفته است. اولتراسونیکاسیون به‌عنوان یکی از تکنیک‌های پاستوریزاسیون غیر حرارتی بالقوه در تولید آب‌میوه مورد توجه قرار می‌گیرد و یک روش موثر برای حفظ خواص کیفی آب‌میوه‌ها می‌باشد. این خصوصیات موجب مزیت آن نسبت به پاستوریزاسیون حرارتی می‌شود. هدف از این پژوهش، مطالعه تاثیر سونیکاسیون حرارتی در مقایسه با روش معمول پاستوریزاسیون روی ترکیبات زیست فعال و برخی از ویژگی‌های آب انگور قرمز (بریکس، ph، اسیدیته، ویتامین ث، محتوای فنولی، خاصیت ضد اکسایشی و محتوای آنتوسیانینی) است. مواد و روش‌ها: در این پژوهش، آب انگور‌قرمز از میوه‌ آن تهیه شد. تیمارها، نمونه کنترل (بدون تیمار)، نمونه پاستوریزه شده (90 درجه‌ سانتی‌گراد، 30 ثانیه)، نمونه حرارت داده شده در دمای 60 درجه سانتی‌گراد به‌مدت 4، 8 و12 دقیقه، نمونه‌های فراصوت دیده بدون حرارت به‌مدت 4، 8 و12 دقیقه با شدت‌های 24.4، 42.7 و61 میکرومتر و نمونه‌های فراصوت دیده با حرارت 60 درجه سانتی‌گراد به‌مدت 4 ،8 و12 دقیقه با شدت‌های 24.4، 42.7 و 61 میکرومتر بودند. تاثیر تیمارها بر روی بریکس، ph و اسیدیته، محتوای فنولی، محتوای اسید اسکوربیک، فعالیت ضد اکسایشی و محتوای آنتوسیانینی نمونه‌ها بررسی شد. یافته‌ها: با توجه به‌نتایج به‌دست آمده، تیمارهای مورد بررسی تاثیر معنی‌داری روی بریکس، ph و اسیدیته آب انگور‌قرمز نداشتند. تیمار پاستوریزاسیون بیشترین کاهش معنی‌دار در ویژگی‌های کیفی نمونه‌ها را موجب شد. بیشترین درصد تخریب محتوای اسید اسکوربیک در آب انگور‌قرمز 28.2 درصد، مربوط به تیمار پاستوریزاسیون بود و شدت‌های بالا در دمای 60 درجه سانتی‌گراد و مدت زمان طولانی نیز بیشترین کاهش معنی‌دار را نسبت به بقیه تیمارها در اسید اسکوربیک نشان دادند. بیشترین محتوای فنولی در تیمار با دمای 25 درجه سانتی‌گراد و مدت زمان 4 دقیقه با شدت 61 میکرومتر مشاهده شد. فعالیت ضد اکسایشی آب‌میوه در اثر پاستوریزاسیون و دماهای بالا به همراه شدت‌های بالا بهطور معنی‌داری کاهش یافت. بیشترین میزان افزایش فعالیت ضد اکسایشی مربوط به تیمار با دمای 25 درجه سانتی‌گراد ، مدت 8 دقیقه و شدت 61 میکرومتر بود که فعالیت ضد اکسایشی را نسبت به نمونه کنترل 16.4 درصد افزایش داد. تیمار پاستوریزاسیون 7.4 درصد از محتوای آنتوسیانینی آب انگور‌قرمز کاست و در شدت‌های بالای سونیکاسیون، افزایش مدت زمان و دمای تیمار تاثیر منفی بر محتوای آنتوسیانین‌ها داشت و آن‌را تا 9.7 درصد کاهش داد. نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش می‌توان بیان نمود، تیمار پاستوریزاسیون در اغلب موارد تاثیر منفی بر ویژگی‌های کیفی آب‌انگور قرمز داشت و با استفاده از سونیکاسیون حرارتی در تولید آب‌انگور‌قرمز در دماهای پائین‌تر از پاستوریزاسیون می‌توان به خواص کیفی بالاتری دست یافت. لذا استفاده از مقادیر متوسط شدت فراصوت (42.7 میکرومتر) در دمای 60 درجه سانتی‌گراد برای فرآوری آب انگور‌قرمز پیشنهاد می‌گردد.

The Effect of Thermal Sonication on the Chemical Properties of Red Grape Juice Compared to the usual Pasteurization Method

Abstract Background and Objectives: Thermal pasteurization destroys bioactive compounds. Therefore, there is a need for a technique that provides microbial stability and stability while preserving biologically active compounds in grape juice. In recent years, the application of ultrasonication in food processing has been considered for its ability to deactivate microorganisms with very little or no effect on bioactive compounds and nutritional properties of food. Ultrasound is considered as one of the potential nonthermal pasteurization techniques in the production of juices and is an effective method for maintaining the qualitative properties of juices. These properties have the advantage of thermal pasteurization. The purpose of this study was to investigate the effect of thermal ultrasound in comparison with the usual pasteurization method on bioactive compounds and some characteristics of red grape juice (Brix, pH, acidity, vitamin C, phenolic content, antioxidant properties and anthocyanin content). Materials and Methods: In this research, the red grape juice was prepared from the fruit. The treatments were: controlled sample (without treatment), pasteurized sample (90 °C,30˝), heated sample at 60 °C for 4,8,12 min, ultrasound sample without heating for 4,8,12 min with amplitudes of 24.4, 42.7, 61 μm, ultrasound sample with heating (60 °C) for 4,8,12 min with 24.4, 42.7 and 61 μm amplitudes. The effect of treatments on Brix, pH and acidity, phenilic content, ascorbic acid content, antioxidant activity and anthocyanin content of the samples were investigated. Results: According to the results, the treatments did not have a significant effect on the pH, pH, and acidity of red grape juice. Pasteurization treatment caused the greatest reduction in the qualitative characteristics of the samples. The highest percentage of degradation of ascorbic acid content in red grape juice was 28.2% which was related to pasteurization treatment, and high temperatures at 60 ° C and long duration also had the most significant decrease in ascorbic acid compared to other treatments. The highest phenolic content was observed in treatment with temperature of 25 ° C and duration of 4 minutes with intensity 61 μm. The antioxidant activity of juice was significantly reduced by pasteurization and high temperatures with high levels. The highest antioxidant activity was related to treatment at 25 ° C for 8 minutes and 61 μm intensity, which increased antioxidant activity compared to control sample of 16.4%. Pasteurization treatment reduced 7.4% of the anthocyanin content of red grape juice and at high levels of sonication, increasing the duration and treatment temperature had a negative effect on the content of anthocyanin and reduced it to 7.9%. Conclusion: According to the results of this study, it can be stated that pasteurization treatment in most cases had a negative effect on the qualitative traits of red grape juice and by using thermosonication in producing red juice at lower temperatures than pasteurization, higher qualitative traits can be achieved. Therefore, the use of average values of ultrasound intensity (42.7 μm) at 60 ° C for red grape juice is recommended.