Wpływ obróbki wstępnej ultradźwiękami na przebieg suszenia oraz barwę i zawartość betalain w buraku ćwikłowym

Celem pracy było określenie wpływu oddziaływania ultradźwięków na energochłonność i przebieg procesu suszenia oraz właściwości suszonej tkanki buraka ćwikłowego, tj. barwę i zawartość barwników betalainowych. Plastry blanszowano 3 minuty w wodzie o temperaturze 90°C lub poddano działaniu ultradźwięków o częstotliwości 35 kHz przez 10 oraz 30 minut, a następnie suszono konwekcyjnie w 70°C. Blanszowanie oraz fale ultradźwiękowe aplikowane przez 30 minut wpłynęły na skrócenie czasu suszenia o 5-6% w stosunku do tkanki niepoddanej zabiegom wstępnym, co spowodowało istotne zmniejszenie zużycia energii podczas procesu suszenia - o 10,5-10,8%. Zastosowanie ultradźwięków wywołało znaczące zmiany barwy suszu poprzez zwiększenie jasności oraz zmniejszenie udziału barw czerwonej i żółtej. W tkance świeżej potraktowanej ultradźwiękami przez 30 minut oraz blanszowanej uzyskano istotnie niższą zawartość betalain. Natomiast w przypadku suszu zastosowanie ultradźwięków oraz blanszowanie nie wpłynęło istotnie na zawartość barwników betalainowych.

The aim of this study was to evaluate the impact of ultrasound pre-treatment and blanching on drying kinetics of beetroot. Energy consumption during pre-treatment and drying, dry matter content, colour and betalains pigments content were examined as well. Beetroot slices were blanched for 3 minutes in water at temperature 90°C or treated with ultrasound with frequency of 35 kHz for 10 and 30 minutes and then dried by convection at 70°C with air velocity of 1.5 m-s-1. The air flow was parallel to the layer of samples. The colour was measured using chromameter CM-5 and recorded with a CIE L*a*b* uniform colour space. The betalains content was examined with chemical method based on pigments extraction (using phosphate buffer with pH 6.5) and spectrophotometric measurement. Achieved results showed that pre-treatment significantly influenced on loss of dry matter in fresh beetroot tissue due to the loss of soluble dry matter compounds and water penetration to the interior of the material. Ultrasound waves applied for 30 minutes and blanching affected reduction of drying time by 5-6% in relation to untreated tissue, what led to decrease of energy consumption by 10.5-10.8% during drying. The use of ultrasound caused significant changes in the colour of dried beetroot. The lightness increased from 23.8 ±2.5 to 35.2 ±4.1 and 35.8 ±3.1 for dried beetroot pre-treated with ultrasound for 10 and 30 minutes, respectively. The decrease of the red and yellow colour participation was observed as well. In relation to untreated dried samples, the a* and b* parameter value was lower by 36 and 76%, respectively, in the case of material treated with ultrasound for 10 minutes and 45 and 48%, respectively, for beetroot treated with ultrasound for 30 minutes. Significantly lower value of the betalains content for fresh beetroot treated with ultrasound for 30 minutes and blanched was noticed. Convective drying of raw beetroot caused reduction of betalains content by 29.6 and 26.2% for red and yellow pigment in relation to untreated fresh beetroot, respectively. Despite the substantial loss of betalains during pre-treatment, there were no changes between pre-treated and untreated dried samples, what show that ultrasound facilitates pigments extraction from beetroot tissue and may indicate greater bioavailability of betalains.