مطالعه تاثیر ضخامت فوم بر ضریب انتشار موثر رطوبت و سینتیک خشک شدن چغندر قرمز به روش فوم مت و ارزیابی ویژگی های کیفی و عملکردی محصول

چغندر قرمز به عنوان منبعی سرشار از ترکیبات زیست فعال و بهبود دهنده سلامت، از پتانسیل بالایی جهت استفاده در طیف گستردهای از مواد غذایی برخوردار است و پودر حاصل از آن نیز می تواند ضمن دارا بودن این ترکیبات، به عنوان یک آنتی اکسیدان و رنگ طبیعی در صنعت غذا مورد استفاده قرار گیرد. در پژوهش حاضر، پودر پالپ چغندر قرمز با استفاده از تکنیک خشک کردن فوم مت تولید شد. سینتیک خشک شدن و ویژگی های فیزیکوشیمیایی و ریزساختاری پودر حاصل مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت تهیۀ فوم، 2% (وزنی/حجمی) اوآلبومین به پالپ چغندر قرمز اضافه شده و 6 و 7 میلی متر بر روی پلیت های آلومینیومی گسترده شده و ، برای مدت و سرعت مشخصی تحت همزنی قرار گرفت. فوم تهیه شده در ضخامت های 5 سپس، در یک خشک کن کابینتی با هوای داغ در دمای 50 درجۀ سلسیوس و سرعت هوای ثابت 1 متر بر ثانیه خشک گردید. نتایج نشان داد افزایش ضخامت فوم از 5 به 7 میلی متر تاثیر معناداری بر نسبت و محتوای رطوبت نداشته ولی سبب کاهش معنی دار(p <0/05) نرخ خشک کردن به میزان گردید. ضریب انتشار موثر رطوبت به طور معناداری تحت تاثیر ضخامت فوم قرار گرفت و محدوده آن از 5.550 × 10−9 تا 7.388 × 10−9متر مربع بر ثانیه متغیر بود. همچنین با افزایش ضخامت فوم، به دلیل افزایش زمان خشک شدن و دناتوراسیون بیشتر پروتئین ها، یک روند افزایشی در شاخص کار و نسبت هوسنر و در نتیجه روند کاهشی در جریان پذیری پودرها مشاهده شد. دانسیته توده ای و ضربه ای پودرها به دلیل تغییر محتوای رطوبت ناشی از افزایش در ضخامت فوم، به طور معناداری کاهش یافتند. ضخامت تاثیر معنی داری بر شاخص حلالیت در آب و شاخص جذب آب نداشت. بررسی ریز ساختار پودرهای تولید شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی نشان داد که با افزایش ضخامت فوم، ترک خوردگی و زبری سطحی ذرات پودر افزایش یافت. نتایج این مطالعه و مطالعات تکمیلی می تواند به بهینه سازی تولید پودر چغندر قرمز به عنوان رنگ دهنده طبیعی مواد غذایی و حفظ بهتر ویژگی های تغذیه ای و عملکردی آن منجر شود.

Study of the foam thickness effect on the effective moisture diffusion coefficient and drying kinetics of red beetroot by foammat method and evaluation the qualitative and functional characteristics of product

The purpose of this study was to produce red beetroot pulp powder using foammat drying technique and to investigate the effect of foam thickness on drying kinetics and physicochemical and microstructural properties of the resulting powder. To prepare foam, ovalbumin as foaming agent at a concentration of 2% (w / v) was added to the red beetroot pulp and was stirred for a specific time and speed. Prepared foam was spread on aluminum plates at thicknesses of 5, 6 and 7 mm and then dried in a hot air cabinet dryer at 50 ºC and constant air velocity of 1 m/s. Results showed that increasing foam thickness from 5 to 7 mm had no significant effect on moisture content and moisture ratio but significantly (p <0.05) reduced the drying rate by about 29.63%. The effective moisture diffusion coefficient was significantly affected by the foam thickness and ranged between 5.550 × 10−9 and 7.388 × 10−9 m2/s. Also, with increasing foam thickness, due to increasing drying time and more denaturation of proteins, an increase in Carr index and Hausner ratio was observed, resulting in a decreasing trend in the flowability of the powders. Bulk and tapped densities of powders were significantly decreased due to the change in moisture content, caused by the increase in foam thickness. Thickness had no significant effect on water solubility index and water absorption index. The microstructure analysis of the produced powders by field emission scanning electron microscope showed that with increasing foam thickness, cracking and surface roughness of powder particles increased. The results of this study and further studies can lead to optimization of red beetroot powder production as a natural food coloring and better preservation of its nutritional and functional properties.