مطالعه تاثیر فرآیند فراصوت روی مولفه های رنگی، خصوصیات فیزیکو-شیمیایی و رئولوژیکی آب هویج با استفاده از متدولوژی سطح پاسخ

چکیده هدف این مطالعه، بررسی تاثیر تیمار فراصوت روی ویسکوزیته ظاهری، ویسکوزیته کمپلکس، کدورت، توزیع اندازه ذرات، اسپن، فعالیت آنزیم پراکسیداز، تغییرات مولفههای رنگی، ترکیبات زیست فعال شامل آسکوربیک اسید، کاروتنوئیدکل، فنلکل و فلاونوئیدکل آب هویج و مقایسه آن با تیمار رایج حرارتی میباشد. نمونههای آب هویج مطابق طرح سطح پاسخ دی اپتیمال، تحت تیمارهای متفاوت دما 37/0 و 50 درجه سانتی- ،05( 55 و 5 دقیقه( و توان ) 55 و 305 وات(، در فرکانس ثابت 50 کیلوهرتز فراصوت شدند. ، گراد(، زمان ) 35 نتایج حاصل نشان داد، دما و زمان فراصوت افزایش معناداری /50( p < ( روی کدورت نمونهها داشتند. هم چنین یک 5/ تغییر معناداری ) 50 p < ( در توزیع اندازه ذرات در نمونههای فراصوت شده به خاطر اثرات کاویتاسیونی مشاهده شد. این نتایج نشان داد، پایداری ابری آب هویج نه فقط به غیر فعال شدن پکتین متیل استراز، بلکه به کاهش اندازه ذرات نیز مربوط است. تغییر قطر ذرات در تیمار حرارتی، بیشتر مربوط به مواد کلوئیدی است که معمولا بوسیله حرارت کواگوله شده و سبب افزایش اندازه ذرات میشوند. تیمار فراصوت در محدوده سرعت برشی بین 1-s 5/0 و 55 تغییر معناداری در ویسکوزیته ظاهری آب هویجها ایجاد نکرد که نشان دهنده پیروی کردن آب هویج از رفتار جریان نیوتنی است. به هر حال، ویسکوزیته نمونههای حرارت دیده بیشتر از نمونههای تیمار نشده و فراصوت بود. زمان ) 5/50 (p< ، دما ) 5/50 (p < و اثر متقابل دما و زمان ) 5/50 (p < فراصوت تاثیرمعناداری روی کاهش فعالیت آنزیم پراکسیداز داشتند. مدل پیش بینی فعالیت آنزیمی، همبستگی خوبی با نتایج آزمایشات بدست آمده داشت و مدلی با ضریب تبیین بالا ) 98 %( حاصل شد. فعالیت آنزیمی تیمارهای حرارتی در دمای 99 85 درجه سانتی گراد به مدت 0 دقیقه تقریبا غیر قابل تعیین بود. نتایج بدست آمده نشان داد در بعضی - از نمونههای فراصوت شده به خاطر اثرات کاویتاسیونی فعالیت آنزیم تا 5 95 درصد کاهش یافت. هم چنین - زمان فراصوت باعث کاهش معنادار مقادیر مولفههای رنگی l ، a ، b ، و تفاوت رنگکل نسبت به نمونه تیمار نشده شد. در حالی که، دمای فراصوت سبب افزایش معنادار مولفه رنگی قرمزی a 5/50( p< ( و تفاوت رنگ کل (tcd) 5/ نسبت به نمونه تیمار نشده ) 50 p< ( شد. بیشترین تفاوت رنگ کل مشاهده شده دربین نمونه 8/ فراصوت شده 53 است، که بیشترین فعالیت آنزیمی نیز دراین نمونه گزارش شد. دما، زمان و توان فراصوت باعث کاهش معنادار مقادیر آسکوربیک اسید نمونهها شدند . پایداری اسکوربیک اسید در نمونههای فرآیند شده با 5/ فراصوت بیشتر از نمونههای تیمار حرارتی بود. دمای فراصوت سبب افزایش معنادار ) 50 p< ( مقادیر کاروتنوئیدکل نمونهها شد که علت آن به پدیده کاویتاسیون، خروج اکسیژن، کاهش فعالیت آنزیم لیپواکسیژناز و کاهش ایزومریزاسیون کاروتنوئیدها از حالت ترانس به فرم سیس کم رنگ نسبت داده میشود. زمان فراصوت 5/ تاثیر معناداری ) 50 p< ( در کاهش مقادیر فنلکل نمونهها داشت. ولی تفاوت معناداری بین فنلکل نمونههای فراصوت شده نسبت به تیمارهای حرارتی و نمونه تیمار نشده مشاهده نشد که به غیر فعال شدن آنزیم پلی فنل اکسیداز در اثر فرایند فراصوت نسبت داده میشود. مقادیر فلاونوئیدکل نمونههای فراصوت شده کاهش معنا- داری نسبت به نمونههای حرارتی و تیمار نشده داشت که دلیل آن غیرفعال شدن بیشتر آنزیمهای پلی فنل اکسیداز در اثر حرارت میباشد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد، تلفیق تکنولوژی فراصوت با حرارت ملایم میتواند تکنولوژی مفیدی جهت تهیه آب هویجی با کدروت و ویسکوزیته بیشتر و توزیع اندازه ذرات کمتر باشد. همچنبن فراصوت تجزیه مولفههای رنگی و فعالیت آنزیمی پراکسیداز آب هویج را کاهش داد. تیمار فراصوت به ز عنوان یک تیمار غیرحرارتی موجب پایداری بیشتر ترکیبات زیست فعال آب هویج، بویژه آسکوربیک اسید، کاروتنوئیدکل و فنلکل در مقایسه با تیمار حرارتی گردید. ولی مقادیر فلاونوئیدکل تیمار فراصوت کاهش معناداری نسبت به تیمار حرارتی داشت. به منظور حفظ کیفیت آب هویج فرآیند شده با فراصوت، از روشهای اضافی تکمیلی مانند حذف اکسیژن، نگهداری در دمای پایین و استفاده از بازدارندههای طبیعی آنزیم باید استفاده شود.