كليدواژه :
نارنج , شفاف‌سازي , غشاء , ويسكوزيته , شاخصه‌هاي رنگي
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: آﺑﻤﻴﻮهﻫﺎ ﻧﻮﺷﻴﺪﻧﻲﻫﺎﻳﻲ ﺑﺎ ارزش ﺗﻐﺬﻳﻪاي ﻓﺮاوان، ﺳﺮﺷﺎر از آنتي‌اكسيدان‌ها و ﻣﻮاد ﻣﻌﺪﻧﻲ ﺿﺮوري ﺑﺮاي ﺳﻼﻣﺖ اﻧﺴﺎن‌ها ﻫﺴﺘﻨﺪ. روش‌هاي نگهداري آبميوه‌ها شامل تيمار حرارتي، انجماد، سرد كردن و براي برخي از آبميوه‌ها؛ شفاف‌سازي و صاف‌كردن مي‌باشند. شفاف‌سازي عبارت است از جدا كردن تركيبات پخش‌شده به حالت پراكنده و كلوئيدي از سيستم و حفظ تركيباتي كه به‌صورت حقيقي در سيستم حل شده‌اند در روش‌هاي شيميايي شفاف كردن (كلاسيك) از انواع مختلف آنزيم‌ها (پكتيناز، آميلاز، پروتئاز و ...) و كمك شفاف كننده‌هايي همچون ژلاتين، بنتونيت، سيليكاژل يا تركيبي از اين-ها بهره گرفته ميشود. روش‌هاي كلاسيك گران قيمت و وقت‌گير هستند و عمليات دفع مواد ذكرشده مشكل مي‌باشد. در سال‌هاي اخير، فيلتراسيون غشايي به‌عنوان روش جديد فرآوري پيشنهاد شده است. استفاده از صافي‌هاي غشايي نيز يك روش مناسب است كه مشكلات ناشي از كدورت را تا حد زيادي حل كرده است. استفاده از فرآيندهاي غشايي در عمليات شفاف-سازي، باعث ميشود كه محصول ازنظر كيفي داراي ثبات بيشتري بوده و به علت طبيعت استريل فرآيند، حذف ميكروارگانيسم‌ها نسبت به روش‌هاي متداول به‌مراتب بيشتر شود. در اين پژوهش، تأثير پارامترهاي غشايي شامل فشار (در دامنه 2/2-2/1 بار) و دماي خوراك (در دامنه 35-20 درجه سانتي‌گراد) بر ويسكوزيته، وزن مخصوص و شاخصه‌هاي رنگي آب نارنج (L*، a*، b*، اختلاف رنگ كل، كروما و شاخص قهوه‌اي شدن) در طول فرآيند شفاف‌سازي به كمك اولترافيلتراسيون بررسي شد.
مواد و روش‌ها: فرآيند غشايي UF براي شفاف‌سازي آب نارنج استفاده شد. آزمون‌هاي فيزيكوشيميايي طبق استاندارد ملي ايران (2685) انجام شد. ويسكوزيته با ويسكومتر چرخشي بروكفيلد اندازه‌گيري شد. روش پردازش تصوير براي بررسي تغييرات رنگ بعد از فرآيند، استفاده شد. روش سطح پاسخ در قالب طرح مركب مركزي براي پيش‌بيني تأثير متغيرهاي فرآيند شفاف‌سازي غشايي (شامل دما و فشار عملياتي) بر رئولوژي و رنگ آب نارنج به‌كاربرده شد. آناليز داده‌ها و رسم نمودارها با استفاده از نرم‌افزار Design-Expert 9.0.0.7 صورت پذيرفت.
يافته‌ها: نتايج نشان داد كه افزايش دما باعث افزايش شاخص قهوه‌اي شدن، ويسكوزيته، وزن مخصوص و كاهش L* و TCD شد. افزايش فشار باعث كاهش شاخص قهوه‌اي شدن، كروما، ويسكوزيته و افزايش L* و b* و TCD شد. اثر سطوح مختلف دما و فشار بر روي انديس a* معني‌دار نبود. مدل خطي و چندجمله‌اي درجه دوم به ترتيب بهترين مدل‌ها براي پيش‌بيني (وزن مخصوص، TCD) و (L*، b*، BI و كروما) بودند.
نتيجه‌گيري: استفاده از فرآيندهاي غشايي باعث بهبود كيفيت (رنگ) نوشيدني‌ها و آبميوه‌ها (مثل نارنج) ميشود. فيلتراسيون غشايي آب نارنج بدون پيش‌تيمار آنزيمي، كارايي مطلوبي در شفاف‌سازي آن داشت.
چكيده لاتين :
Abstract
Background and objectives: Fruit Juice is beverage that consist of great nutritional value, rich in antioxidants and essential minerals for human health. Maintenance procedures for juices are consist of heat treatment, freezing, cooling and for some juices; clarification and filtration. Clarification is the separation of dispersed and colloid compounds from the system and the maintenance of compounds that are actually solved in the system. In chemical clarification methods (classic) different types of enzymes (pectinase, amylase, protease, etc.) and Auxiliary clarifiers such as gelatin, bentonite, silica gel or a combination of these used. Classic methods are expensive and time-consuming as well as it is difficult to exclusion of these materials. In recent years, membrane filtration has been proposed as a new processing method. The use of membrane filtration is a good way to solve the problems caused by turbidity. The use of membrane processes in the clarification process makes the product more stable qualitatively and, due to the sterile nature of the process, removing of microorganisms is better than conventional methods. In this study, the effect of membrane parameters including pressure (1.2-2.2 bar) and temperature (25-35 ºC) on the viscosity, density and color indices (L *, a *, b *, Total Color Difference, Chroma and Browning index) of sour orange during membrane clarification was investigated.
Materials and methods: UF membrane process used for clarification of sour orange juice. Physicochemical tests was performed according to Institute of Standard and Industrial Research of Iran (2685). Viscosity was measured Rotational Brookfield viscometer. Image processing method was used for tracing of color changes after the process. Response surface methodology with central composite design was employed to predict the impact of UF process variables (temperature and operating pressure) on rheology and color of sour orange. Data analysis and graph drawing was performed using Design-Expert 9.0.0.7 software.
Results: Results of the experiments showed that the Browning index, viscosity and density was raised by increasing of temperature, but L* and TCD was decreased in this condition. The Browning index, Chroma and viscosity was decreased by increasing of pressure, but L*, b* and TCD was increased in this condition. Effect of temperature and pressure on a* index is not significant. Linear and quadratic models were the best models to predict of (density, TCD) and (L *, b *, BI and Chroma), respectively.
Conclusion: The use of membrane processes, the quality (color) beverages and fruit juices (like orange) is improve. The membrane filtration of sour orange juice without enzymatic pretreatment had a suitable performance in clarification of it.
