ارزيابي تغيرات رنگ آب نارنج طي فراوري حرارتي

Investigation of Color Changes of Sour Orange Juice During Thermal Processing

سابقه و هدف: آب نارنج به دليل دارا بودن طعمي ترش به عنوان چاشني در تهيه ي غذاهاي مختلف به كار برده مي شود. استفاده از تيمار حرارتي معمول ترين روش جهت سالم سازي آب نارنج است اما اين روش موجب افت تركيبات مغذي و توليد تركيبات ناخواسته در محصول نيز مي گردد. اغلب تغييرات شيميايي در محصول غذايي بر رنگ آن نيز تاثير مي گذارد. از اين رو بين رنگ و تركيبات شيميايي محصول ارتباط وجود دارد. با توجه به اين امر هدف از اين تحقيق بررسي تاثير فرايند حرارتي (دما و زمان) بر ميزان تغييرات پارامترهاي مختلف رنگ و همچنين ميزان تغييرات انديس قهوهاي شدن آب نارنج است. مواد و روش ها: در اين مطالعه تغييرات انديس قهوهاي شدن محصول با استفاده از دو روش مختلف پردازش تصوير و طيف سنجي، اندازه گيري شد. ميزان تغيرات رنگ محصول با استفاده از روش پردازش تصوير و تعيين مولفه هاي رنگي *a* L و *b ارزيابي گرديد. همچنين محتواي اسيد اسكوربيك در آب نارنج با استفاده از روش يدومتري تعيين شد. يافته ها: نتايج نشان دادند كه ميزان روشنايي رنگ آب نارنج با افزايش دما و زمان فرايند، كاهش يافت. همچنين پارامترهاي *a (قرمزي) و *b(زردي) طي فرايند حرارتي افزايش يافتند. تغييرات شاخصي كروما، افزايش شدت رنگ محصول طي فراوري حرارتي را نشان داد. اختلاف كلي رنگ آب نارنج طي فرايند حرارتي افزايش يافت. ثابت سرعت واكنش تغييرات اختلاف كل رنگ، با افزايش دماي فرايند به طور ميانگين 1/66 برابر افزايش يافت كه نشان دهنده وابستگي دمايي رنگ محصول است. بالا بودن مقادير انرژي فعال سازي نشان دهنده ي پايداري بالاي رنگ محصول نسبت به دماي فراوري است. همچنين مشخص گرديد كه قهوه اي شدن رنگ آب نارنج به محتواي اسيد اسكوريك آن بستگي دارد. در انتها همبستگي بالايي ميان دو روش مورد استفاده جهت بررسي ميزان تغييرات انديس قهوه اي شدن مشاهده شد. نتيجه گيري: با توجه به اثر فرايند حرارتي بر محتواي تركيبات موجود در آب نارنج، مي توان بيان كرد كه شدت رنگ محصول طي فراوري حرارتي در دماها و زمان هاي مختلف تغيير يافت؛ به طوري كه سرعت ميزان تغييرات مولفه هاي مختلف رنگ محصول با افزايش دماي فرايند، افزايش يافت. همچنين وابستگي زيادي ميان قهوه اي شدن غير آنزيمي و محتواي اسيد اسكوريك موجود در آب نارنج مشاهده شد. با مقايسه تغييرات اين انديس نسبت به محتواي اسيد اسكورييك مي توان بيان كرد كه هر دو روش مورد استفاده (پردازش تصوير و طيف سنجي) در اندازه گيري و سنجش انديس قهوهاي شدن كارامد مي باشند. اما به دليل سهولت بيشتر، هزينه پايين تر و عدم تخريب نمونه، استفاده از روش پردازش تصوير در اندازه گيري اين انديس پيشنهاد مي شود.

Background and objectives: Sour orange juice is used as a seasoning in preparation of different foods because of its sour taste. Although thermal processing is a common method to improve safety of Sour orange juice, it induces the nutritional loss and undesirable compounds formation. Generally, chemical changes in food products influence the product color. By considering the relation between product color and its chemical changes, the objective of this work is to investigate the effect of thermal processing (temperature and time) on the color parameters including the browning index (BI) of sour orange juice. Materials and methods: In this study, the BI of product was measured using two different methods, the image processing method and the spectral analysis. The color changes were investigated using L, a and b color parameters. In addition. the ascorbic acid content was measured using iodine titration method. Results: The results showed that the luminance (L*) of Sour orange juice decreased as processing temperature and times increased, while a (redness) and b* (yellowness) increased. An increase in the color intensity during thermal processing was shown by investigating the Chroma index. Total color changes (TCD), as an appropriate index in product color change, increased during processing. The reaction constant rate (k) of TCDincreased about 1.66 times as temperature increases, representing the color temperature affinity. The high activation energy (Ea) revealed the high temperature tolerance of components colo. Sour orange juice browning was found to be dependent upon the ascorbic acid content. A good correlation was also found between both of the applied methods to investigate the browning index. Conclusion: By considering the effect of thermal processing on the nutritional content of the sour orange juice, it could be reported that the color intensity of the product changed during thermal processing at different temperature and time, as the temperature increased, the rate of changes of different color parameters raised. Also it was observed that there was a high correlation between BI and ascorbic acid content in sour orange juice. By comparing the changes in BI and that of ascorbic acid content, it could be stated that the both methods (image processing and spectroscopy) were effective in analysis of BI. The image processing method is suggested in BI measurement due to its more simplicity, lower cost and not destructive effects.