Search

Provedeno je istraživanje infracrvenog sušenja kriški jabuka prethodno obrađenih ultrazvukom visokog intenziteta. Sušenje se provodilo na tri različite temperature (50, 60 i 70 ºC) u infracrvenoj sušari. Kriške jabuka prethodno su bile obrađene ultrazvukom visokog intenziteta, uz primijenjene amplitude od 20, 40, 60, 80 i 100 % od maksimalne, uz deklariranu maksimalnu snagu ultrazvuka od 400 W. Na temelju dobivenih podataka modelirani su empirijski matematički modeli, kao i umjetna neuronska mreža. Rezultati dobiveni na temelju modela uspoređeni su sa eksperimentalnim podatcima, pri čemu su statistički obrađeni kako bi se preko srednje kvadratne pogrješke dobilo odstupanje modela od realnih uvjeta. Na temelju dobivenih rezultata može se zaključiti da ispitivani modeli (Pageov, logaritamski i Midillijev) zadovoljavaju kriterije isključivo kod uskog područja vrijednosti pojedine ulazne varijable. Za razliku od ispitanih modela umjetna neuronska mreža pokazala se izvrsnim alatom sa značajno boljim fitanjem eksperimentalno dobivenim podatcima (R2 = 0,9980) u čitavom ispitivanom području, neovisno o korištenim parametrima., The work involves experimentation on infrared drying of apple slices treated with high intensity ultrasound. Variables covered are amplitude of ultrasound (0, 20, 40, 60, 80 and 100 %) and drying temperature (50, 60 and 70 °C). Obtained data was modeled using various empirical mathematical models as well as artificial neural network. Simulated data obtained from models were compared to experimental data and statistically processed to calculate mean square error. Although all models showed good fit to sets of experimental data, Pages model had smallest error thus suggesting best fit to experimental data. Comparison of artificial neural network to tested mathematical models showed that it has significantly lower prediction error and significantly better fitting (R2 = 0,9980) to experimental data through full range of experiments compared to mathematical models.

Svrha ovog rada je ispitati utjecaj ultrazvuka visokog intenziteta na fi zikalna i teksturalna svojstava suspenzija škroba pšenice. Ispitivane suspenzije pripremljene su sa 10 % pšeničnog škroba te su neposredno nakon pripreme tretirane ultrazvukom. Sva ispitivanja provedena su prije i nakon ultrazvučne obrade u ultrazvučnoj kupelji frekvencije 22 kHz, nominalne snage 150 W te ultrazvučnom sondom frekvencije 24 kHz, nominalne snage 100, 300 i 400 W. Vrijeme ultrazvučne obrade svih uzoraka bilo je 15 i 30 minuta. Određena su teksturalna svojstava suspenzija pšeničnog škroba, kapacitet bubrenja (KB) i indeks topljivosti škrobova (IT). Tretman ultrazvukom uzrokovao je značajne promjene teksturalnih svojstava škrobnih gelova (elastičnosti, kohezivnosti, adhezivnosti i gumenosti), pri čemu je povećanje vremena ultrazvučne obrade modelnih suspenzija pšeničnog škroba dovelo do povećanja čvrstoće nastalih gelova. Kapacitet bubrenja i indeks topljivosti nakon obrade ultrazvukom visokog intenziteta povećavao se primjenom veće nominalne snage ultrazvuka i duljim vremenom obrade ultrazvukom. Najveći kapacitet bubrenja i indeks topljivosti pšeničnog škroba uočen je kod nominalne snage ultrazvuka od 300 W. Mikrografija modelnih suspenzija je pokazala narušavanje strukture i smanjenje veličine promatranih škrobnih granula primjenom ultrazvučne obrade., The aim of this paper was to examine the influence and effect of high power ultrasound on some physical and textural properties of wheat starch suspensions. Suspensions containing ten percent of wheat starch have been treated with ultrasound. All analysis has been carried out before and after power ultrasound treatment. Ultrasound bath of 22 kHz frequency and nominal power of 150 W has been used, as well as ultrasound probe of 24 kHz frequency and nominal power of 100, 300 and 400 W for 15 and 30 minute treatments. The effect of ultrasound on texture profile of wheat starch gels was observed by measuring their textural properties. The swelling power and solubility of wheat starch before and after ultrasonic treatment were also determined. The ultrasound treatment induced changes in springiness, cohesiveness, adhesiveness and gumminess of starch gels, with increase in starch gel hardness by applying longer treatment times. The swelling power and solubility index of wheat starch have risen by applying longer treatment times and higher nominal power of ultrasound, while maximum swelling power and solubility index was achieved by applying nominal power of ultrasound probe treatment at 300 W. Micrographs of model suspensions showed that the use of ultrasound treatment degraded the structure and reduced the size of observed starch granules.

U posljednje vrijeme su mnoga istraživanja usmjerena na razvoj novih, blažih tehnika obrade hrane za koje se pretpostavlja da mogu zamijeniti neke tradicionalne toplinski temeljene procese prerade u prehrambenoj industriji, radi dobivanja prehrambenih proizvoda visoke kvalitete. Sačuvani i unaprijeđeni, aroma, okus, miris, vizualni izgled, boja, teksturalna i nutritivna svojstva samo su neke značajke na taj način obrađene hrane. Tako se u prvom redu istražuje primjena visokog hidrostatskog tlaka, ultrazvuka visokog intenziteta, oscilirajućih magnetskih polja, mikrovalova te pulsirajućih električnih polja. Zajedničko je svim ovim tehnikama da se obrada materijala odvija na sobnoj temperaturi, odnosno da dolazi do neznatnog povišenja temperature kao posljedice obrade te da sam proces traje kratko i to od jedne do deset minuta. Korištenje ultrazvuka u prehrambenoj industriji i prehrambenoj tehnologiji predmet je intenzivnog istraživanja i primjene unazad nekoliko desetaka godina, kako kao metode za nerazorna ispitivanja tj. dijagnostičke metode za određivanje različitih svojstava prehrambenih sirovina i proizvoda (ultrazvuk niskog intenziteta), te kao razorne metode gdje se ultrazvuk koristi kao tehnika kojom se prehrambenoj sirovini ili materijalu mijenjaju fizikalno-kemijska svojstva (ultrazvuk visokog intenziteta). U ovom radu opisana je primjena tehnologije ultrazvuka visokog intenziteta u prehrambenoj industriji i tehnologiji., Many investigations recently deal with development of new, sophisticated and moderated techniques for food processing for which it can be assumed that might improve or even replace some traditional heat based processes within food technology and food industry to obtain high quality food products. Preserved and improved flavour, taste, odour, visual appearance, colour, textural and nutritive properties as well are some of the qualities for such treated and processed foods. Primarily applications of high hydrostatic pressure, hi-intensity ultrasound, oscilating magnetic fields, microwaves and pulsed electric fields are being investigated. In common for all mentioned technologies is that processing of foods is conducted under conditions of ambient temperature namely slightly increase of temperature occurs as a consequence of alteration of foodstuffs during which process itself last between one and ten minutes. Potential applications of ultrasound in food technology and food industry has been matter of intensive research in previous two decades and was divided in two different groups. First (low intensity ultrasound) as powerfull tool for non-destructive applications i.e. diagnostic methods for various properties determination of food raw materials and final food products, and second (hi intensity ultrasound) where ultrasound is used to change physical-chemical properties of foods. In this work applications of hi intensity ultrasound in food technology and food industry has been described.