Search

Homogenizirani uzorci sosa i soka od rajčice, tretirani su ultrazvukom visokog intenziteta, toplinskim (pri 60 °C, 3 minute) i hot break tretmanom (pri 85 °C, 3 minute). Uzorci su analizirani odmah, te su skladišteni pri 4 °C u trajanju od 7 dana, nakon čega su ponovljene iste analize. Utjecaj amplitude ultrazvuka, tlaka homogenizacije i vremena skladištenja određen je multifaktorijalnom analizom varijanci za stupnjeve Brix-a, pH vrijednost, električnu vodljivost, ukupne fenole, antioksidacijsku aktivnost, koncentraciju likopena, klorofila a i b te koncentraciju aerobnih mezofilnih bakterija i plijesni. Kao statistički značajan (p

Sušenje je jedan od najstarijih načina konzerviranja voća i povrća kojim se izdvaja voda iz namirnice čime se produljuje rok trajanja hrane. Prilikom tradicionalnog načina sušenja (sušenje na suncu), može doći do neželjenih promjena boje, teksture, gubitka nutritivnih sastojaka te enzimskog posmeđivanja. Kako bi se takve promjene spriječile, sve se više koristi ultrazvuk kao predtretman prilikom sušenja hrane. Cilj ovog rada je odrediti najprikladniji predtretman primjenom direktnog ultrazvučnog postava u postupku sušenja muškatne tikve (butternut) pri sniženom tlaku (100 mBar) i atmosferskom tlaku te utjecaj na teksturu, boju, vrijeme sušenja i utrošak energije. Najkraće vrijeme sušenja postignuto je primjenom ultrazvučnog predtretmana amplitude od 60 % i vremena trajanju od 6 minuta čime je postignuto skraćenja vremena od 40,17 %, uz uštedu energije od 32,63 %. Predtretirani i osušeni uzorci buče očuvali su svoja teksturalna svojstva. Boja uzoraka bila je vizualno prihvatljiva, iako je instrumentalno određeno odstupanje boje osušenih predtretiranih uzoraka od velikih (3,0 - 6,0) do vrlo velikih (6,0 – 12,0). Drying is one of the oldest ways of preserving fruits and vegetables, which separates water from food, thus extending the shelf life of food. During the traditional method of drying (drying in the sun), there may be unwanted changes in color, texture, loss of nutrients and enzymatic browning. To prevent such changes, ultrasound is increasingly being used as pretreatment when drying food. The aim of this study is to determine the most appropriate pretreatment using direct ultrasonic setup in the process of drying pumpkin (butternut) at reduced pressure (100 mBar) and atmospheric pressure as well as the impact on texture, color, drying time and energy consumption. The shortest drying time was achieved by applying an ultrasonic pretreatment with amplitude of 60 % and a duration of 6 minutes, thus achieving a time reduction of 40.17 %, with energy savings of 32.63 % compared to untreated samples. Pretreated and dried pumpkin samples preserved their textural properties. The color of the samples was visually acceptable, although the color deviation of the dried pretreated samples from large (3.0-6.0) to very large (6.0-12.0) was instrumentally determined.

Sušenje je jedna od najstarijih metoda konzerviranja namirnica. Osim što produljuje rok trajanja proizvoda i usporava nepoželjne promjene, sušenjem se smanjuje volumen i težina proizvoda, što olakšava transport i skladištenje te smanjuje troškove. Međutim, postupci sušenja mogu dovesti do neželjenih promjena u strukturi, teksturi i izgledu hrane. Nove tehnike kao što je ultrazvuk visokog intenziteta se zbog svog djelovanja na staničnu strukturu tkiva voća i povrća sve više koriste kao metoda predobrade. Cilj ovog rada bio je pratiti i odrediti utjecaj različitih amplituda i trajanja predtretmana ultrazvukom visokog intenziteta, koristeći indirektni ultrazvučni postav, na vrijeme sušenja uzoraka muškatne bundeve, na boju i teksturu, te na potrošnju energije potrebne za sušenje. Najbolji učinak je postignut kod uzoraka koji su prije vakuum sušenja tretirani ultrazvukom amplitude 30 %, u trajanju od 45 min. Osim značajnog skraćenja vremena sušenja od 33 % i utroška energije od 26 %, navedeni uzorci očuvali su svoja teksturalna svojstva. Iako ΔE* vrijednosti boje nakon ultrazvukom potpomognutog sušenja variraju od uočljivih (3,0 – 6,0) do vrlo uočljivih (6,0 – 12,0) uspoređujući s referentnim, boja takvih uzoraka vizualno je prihvatljiva. Drying food is one of the oldest methods of food preservation. In addition to extending shelf life and slowing undesirable changes, drying reduces volume and weight of the product, making it easier to transport and store, thus reducing costs. However, drying methods can lead to negative changes in structure, texture and appearance of the food. New non-thermal technologies such as high-intensity ultrasound are increasingly used as pre-treatment methods due to their effects on the cellular matrix of fruits and vegetables. The aim of this study was to investigate the effects of high-intensity ultrasound treatment with different amplitudes and treatment times, using an indirect ultrasound device setup, on drying time, color, texture, and energy consumption required for drying. The best effect was obtained for the samples pre-treated with an amplitude of 30 % and a duration of 45 minutes and dried in vacuum. In addition to a significant reduction in drying time by 33 % and 26 % reduced energy consumption, the textural properties were also preserved in these samples. Although ΔE* color values after ultrasonic assisted drying vary from noticeable (3.0 - 6.0) to very noticeable (6.0 - 12.0) compared to the reference, color of such samples is visually acceptable.

Cilj ovog završnog rada bio je ispitati utjecaj ultrazvuka na stabilnost sojinog mlijeka sa česticama badema različitog stupnja krupnoće. Stabilnost sustava interpretirana je određivanjem sljedećih fizikalnih svojstava: temperature, prividne viskoznosti, gustoće, raspodjele veličine čestica i indeksa stabilnosti uzoraka (ISU) kao posljedica izmjerenih vrijednosti apsorbancije i apsorbancije nakon 24 sata. Ultrazvučna obrada provedena je pri amplitudama od 60 i 100 %, vremenu od 6 i 10 minuta sa sondama promjera 7 i 10 mm. ANOVA analizom dobivenih podataka ustanovljeno je da se najveća razina stabilnosti postiže amplitudom od 60 %, vremenom obrade od 10 minuta, sondom 10 mm sa povećanom učestalosti čestica badema od 0,05 – 1 μm i 9 – 2000 μm. Navedene procesne parametre možemo smatrati optimalnima, ali se i pri ostalim odabranim parametrima sustavi smatraju izrazito stabilnima. Postignuta je statistički značajna promjena svih promatranih fizikalnih svojstava osim gustoće sa postignutim vrijednostima ISU od 200 – 1000 sati. The main goal of this bachelor thesis was to examine the influence of high intensity ultrasound on the stability of soy milk with different size almond particles. System stability was interpreted by determining following physical properties: temperature, apparent viscosity, density, particle size distribution and sample stability index (ISU) as a result of measured absorbance and absorbance values after 24 hours. Ultrasonic treatment was performed at amplitudes of 60 and 100%, processing time of 6 and 10 minutes and probe diameter of 7 and 10 mm. ANOVA analysis of the obtained data showed that the highest level of sample stability was achieved at an amplitude of 60%, processing time of 10 minutes, 10 mm probe with an increased frequency of almond particles of 0.05 - 1 μm and 9 - 2000 μm. These process parameters are considered optimal, but systems are considered extremely stable even with other selected parameters. Statistically significant change was achieved in all observed physical properties, except for the density with the achieved ISU values of 200 - 1000 hours.

Cilj ovog istraživanja bio je ispitati utjecaj visokog hidrostatskog tlaka (VHT) i ultrazvuka visokog intenziteta (UVI) na uzorke smoothieja sa dodanim sezamovim uljem od 0,5 i 1 mL kako bi se dobio proizvod veće stabilnosti. Stabilnost je praćena preko izmjerenih vrijednosti apsorbancije i izračunatim vrijednostima indeksa stabilnosti. Stabilnost sustava izražena je i preko intervala raspodjele čestica. Istraživanje je provedeno pri sljedećim parametrima VHT: (p = 150, 300 i 450 MPa); vrijeme obrade (t = 3, 9 i 15 min); UVI: amplituda (A = 60 i 100 %), vrijeme obrade ( t = 2, 6 i 10 min), promjer sonde (d = 7 i 10 mm). Dobiveni rezultati uspoređeni su sa standardnim postupkom toplinske obrade pri 85 °C u trajanju od 5 minuta. VHT obradom pri 150 MPa postiže se najveća stabilnost od 660 h sa intervalom raspodjele od 0,02 – 10 μm. UVI obradom pri 60 %, 10 minuta, sondom promjera 10 mm postiže se stabilnost od 290 h sa intervalom raspodjele čestica od 100 – 2000 μm. Kod obje netoplinske tehnologije dodatak sezamovog ulja doveo je do značajnog povećanja stabilnosti višekomponentnog sustava u odnosu na konvencionalnu toplinsku obradu. This research aimed to explore the influence of high hydrostatic pressure (HHP) and the high- intensity ultrasound (HIU) on the samples of smoothies with added sesame oil of 0,5 and 1 mL to get the product of higher stability. Stability was tracked by the measured absorbance levels and the calculated stability index values. The stability of the system is expressed by using the particle-size distribution intervals. The research was conducted by the following parameters: HHP: (p = 150, 300 and 450 MPa), time of processing (t = 3, 9 and 15 min); HIU: amplitude (A = 60 and 100 %), time of processing (t = 2, 6 and 10 min), probe diameter (d = 7 and 10 mm). The given results were compared to the standard process of heat treatment (85 °C in 5 minutes). The highest stability of 660h is a result of HHP processing of 150 MPa with the distribution interval of 0,02 – 10 μm. The result of HIFU processing of 60 %, 10 minutes and the probe diameter of 10 mm is the stability of 290 h with the distribution interval of 100 – 2000 μm. In both of the non-thermal technologies the addition of sesame oil resulted in a significant increase in the stability of the multicomponent system as opposed to the conventional heat treatment.

Trodimenzijsko (3D) tiskanje omogućuje proizvodnju hrane personaliziranog oblika i sastava. Svrha ovog rada je bila razviti 3D snack proizvod obogaćen obrađenim pšeničnim posijama te odrediti fizikalna svojstva tog proizvoda. Istražen je utjecaj procesa obrade posija ultrazvukom visokog intenziteta (UZV), mikrovalnim vakuumskim zagrijavanjem i pulsirajućim svjetlom (PS) na aktivnost polifenol oksidaze (PPO) i bioaktivni profil pšeničnih posija. Određena su svojstva boje tiskanih i pečenih oblika, dimenzije pečenih oblika, iskorištenje smjesa, preciznost tiska, točnost i ponovljivost oblika u odnosu na različita punjenja iste smjese i u odnosu na različite tretmane posija dodanih u smjesu za tisak. Najveća deaktivacija PPO (75,31 %) i preciznosti tiska dobivena je nakon UZV tretmana posija (97,17 ± 2,29 %), dok je najveća točnost oblika postignuta PS tretmanom posija (96,93 ± 3,13 %). Uočena je vidljiva promjena boje između trenutka tiskanja i 60 minuta nakon tiskanja na tijestu. Tijekom termičke obrade pečenjem dolazi do deformacije svih 3D oblika, promjene boje i gubitka mase. Three-dimensional (3D) printing enables the production of food with a personalized shape and composition. The aim of this work is to develop a 3D snack product enriched with pre-processed wheat bran and to determine the physical properties of this product. The influence of bran processing with high-intensity ultrasound (UZV), microwave vacuum cooking and pulsed light (PS) on the activity of polyphenol oxidase (PPO) and the bioactive profile of wheat bran was investigated. The color properties of the printed and baked forms, the dimensions of the baked forms, the yield of the mixtures, the printing precision and the shape accuracy of the forms in relation to different fillings of the same mixture and in relation to different bran processing were determined. Samples of the used mixtures showed a visible color change between the time of printing and 60 minutes after printing. The bigest inactivation of PPO (75.31%) and highest printing precision (97.17 ± 2.29 %) was obtained after UZV treatment of wheat bran, while the mixture with bran treated with PS resulted in the highest shape accuracy (96.93 ± 3.13 %). A visible change of color was observed between the time of printing and 60 minutes after printing on the dough. During heat treatment by baking, all 3D shapes got deformed, changed color and lost weight.

Konzumacija smoothieja porasla je u posljednje vrijeme jer je sve više znanstvene literature na temu nutritivno vrijednog prehrambenog proizvoda. Cilj ovog diplomskog rada je ispitati utjecaj netoplinskih tehnologija ultrazvuka visokog intenziteta i visokog hidrostatskog tlaka na fizikalna (apsorbancija, boja, gustoća, viskoznost i pH) i mikrobiološka svojstva smoothieja (jabuka, mrkva i cikla) s dodatkom sezamovog ulja. Radi usporedbe učinkovitosti, proveden je i toplinski postupak pasterizacije (85 °C/5 '). Temelj ovog rada je praćenje utjecaja ultrazvuka visokog intenziteta na smoothie pri vrijednostima amplituda 60 i 100 %, u periodima od 2, 6 i 10 minuta i promjerima sonde od 6 i 10 mm, kao i praćenje utjecaja obrade visokim hidrostatskim tlakom pri tlakovima od 150, 300 i 450 MPa u periodima od 3, 9 i 15 minuta. Kod obrade ultrazvukom najveći utjecaj na promjenu fizikalnih svojstava ima promjer sonde, dok kod visokog hidrostatskog tlaka je to vrijeme obrade. Obrada visokim hidrostatskim tlakom pokazala je bolji utjecaj na inaktivaciju mikroorganizama od ultrazvuka. Netoplinskim tehnologijama dobivene su znatno bolje vrijednosti apsorbancije u odnosu na toplinsku obradu, pasterizaciju. The consumption of smoothies has increased substantially since scientific literature reported its nutritional value. This thesis aimed to examine the impact of non-thermal technologies, density, viscosity, and pH) and microbiological characteristic of smoothies (apple, carrot & beetroot) with the addition of sesame oil. To compare the efficiency, a thermal pasteurization process (85 °C/5 ‘) was performed. The influence of the high-intensity ultrasound was observed under the following conditions: amplitude 60 and 100 %, time of treatment 2, 6 and 10 minutes, probe diameter 6 and 10 mm, while the influence of the high-hydrostatic pressure was observed under the pressure of 150, 300 and 450 MPa, processing time 3, 9 and 15 minutes. During ultrasound treatments, the biggest impact on the physical properties of the smoothie has a probe diameter, while in high-hydrostatic pressure treatments this is the processing time. Regarding microbiological properties, high-hydrostatic pressure has shown a better influence on the inactivation of microorganisms than ultrasound. Nonthermal technologies have obtained much better absorbance values compared to heat treatment, pasteurization.

Zbog visokog udjela prehrambenih vlakana i bioaktivnih tvari, pšenične posije predstavljaju koristan nusproizvod prehrambene industrije koji doprinosi boljem zdravlju čovjeka. Cilj ovog rada bio je istražiti utjecaj ultrazvuka visokog intenziteta (UVI) na enzimsku aktivnost i tehnološka svojstva pšeničnih posija. Utvrđeno je kako tretman posija UVI smanjuje aktivnost njihovih enzima (polifenol oksidaze, peroksidaze i lipaze) ovisno o udjelu posija u vodenoj suspenziji (15 g vs. 30 g u 100 mL vode). Ultrazvukom obrađene posije, dodane u pšenično brašno, manje narušavaju njegova tehnološka svojstva u odnosu na nativne posije, i to: sposobnost stvaranja glutenske mreže na Glutopeaku i želatinizirajuća svojstva (viskoznost) na mikroviskoamilografu. Posije tretirane UVI povećavaju tvrdoću, gumenost i rezilijenciju krušnog tijesta, dok elastičnost i kohezivnost ostaju nepromijenjeni. Odgođena fermentacija (48 h) smanjuje negativne promjene na tijestu izazvane tretmanom posija. Specifični volumen, oblik, čvrstoća sredine, svjetlina (L*) i intenzitet crvenila (a*) ne ovise o tretmanu, dok se intenzitet žute boje (b*) sredine kruha povećao. Ultrazvučna obrada posija doprinosi njihovoj stabilnosti uspješnom inaktivacijom enzima te poboljšava pojedina tehnološka svojstva čime bi se omogućila veća primjenjivost posija u pekarskoj industriji. Due to the high content of dietary fiber and bioactive substances, wheat bran is a useful by-product of the food industry that contributes to human health. The aim of this study was to investigate the impact of high-intensity ultrasound (HIU) treatment on the enzymatic activity and technological properties of wheat bran. Ultrasound treatment was found to reduce the activity of bran's enzymes (polyphenol oxidases, peroxidases and lipases), depending on the content of the bran in aqueous suspension (15 g vs. 30 g in 100 mL of water). Ultrasound-treated bran in a mixture with wheat flour less impairs its technological properties, namely the ability to form a gluten network on Glutopeak and gelatinizing properties (viscosity) on a microviscoamylograph. Ultrasound treatment increases the hardness, gummyness and resilience of bread dough, while the springiness and cohesiveness remain unchanged. Delayed fermentation (48 h) reduces the negative changes in the dough caused by the treatment of bran. Specific volume, shape, strength of the bread crumb, brightness (L*) and intensity of red color (a*) do not depend on treatment, while the intensity of yellow color (b*) of the bread crumb increased. Ultrasonic processing of bran contributes to their stability for successful inactivation of enzymes and improves individual technological properties, which would allow greater applicability of bran in the bakery industry.

U svrhu poboljšanja tehnoloških karakteristika pšeničnih posija i utjecaja na senzorsku kvalitetu hrane istražuje se primjena novih metoda obrade hrane, među kojima je i ultrazvuk. Cilj ovog rada bio je ispitati utjecaj različitih uvjeta tretmana ultrazvukom visokog intenziteta na fizikalno-kemijske karakteristike i bioaktivni profil pšeničnih posija (polifenolni spojevi i antioksidacijski kapacitet). Tretman je proveden izravnim uranjanjem ultrazvučne sonde (promjera 22 mm, 400 W, 24 kHZ) u uzorke pri različitim amplitudama (60 – 100 %) i vremenu tretiranja (5 – 15 min). Ultrazvuk visokog intenziteta utjecao je na povećanje vrijednosti kapaciteta zadržavanja vode i bubrenja te na značajno (p

Heljdine ljuskice nusproizvod su postupka ljuštenja heljdinog zrna a predstavljaju važan izvor vlakana i bioaktivnih spojeva zbog čega im se pripisuju brojni pozitivni zdravstveni učinci. Cilj ovog rada bio je ispitati utjecaj ultrazvuka visokog intenziteta (400 W, 24 kHz) na povećanje udjela slobodnih bioaktivnih spojeva, antioksidacijsku aktivnost, sposobnost bubrenja u vodi i aktivnost enzima polifenol oksidaze heljdinih ljuskica. Vodena suspenzija heljdinih ljuskica različitih temperatura (9,7; 20; 45; 70 ili 80,4 °C) tretirana je (2,9; 5; 10; 15 ili 17 min) direktno uronjenom ultrazvučnom sondom (d = 22 mm) pri 100 % amplitude prema složenom centralnom planu pokusa. Usporedbom tretiranih uzoraka u odnosu na kontrolu utvrđeno je da tretman povećava udio ukupnih fenolnih spojeva, antioksidacijsku aktivnost, sposobnost bubrenja u vodi i aktivnost polifenol oksidaze. Optimizacija procesa pokazala je da se najbolji učinak postiže kod uzorka temperature 20 °C u trajanju tretmana 15 min što rezultira 22 % većoj FRAP antioksidacijskoj aktivnosti i 106 % većoj aktivnosti polifenol oksidaze. Buckwheat hulls are a by-product of the milling industry and an important source of dietary fibre and bioactive compounds with numerous beneficial health effects. This work aimed to investigate the effect of high intensity ultrasound (400 W, 24 kHz) on the release of bioactive compounds, antioxidant activity, water swelling and activity of enzyme polyphenol oxidase of buckwheat hulls. Water suspension of hulls was treated (2,9; 5; 10; 15 or 17 minutes) by direct immersion of the ultrasound probe (d = 22 mm) and amplitude of 100 %, at different temperatures (9,7; 20; 45; 70 or 80,4 °C) following a central composite design. In comparison to the control sample, high intensity ultrasound had a positive effect on total phenolic content, antioxidant activity, water swelling and polyphenol oxidase activity. Optimization of the process showed that the best results are achieved with temperature sample 20 °C and 15 min treatment time, resulting in 22 % increase of FRAP antioxidant activity and 106 % polyphenol oxidase activiy.

U ovom radu ispitan je utjecaj kriomljevenja i ultrazvuka visokog intenziteta na biodostupnost bakra, cinka i magnezija te udio fitata u uzorcima posija prosa, ljuski heljde, pogače uljane repice i bučine pogače. Biodostupnost mineralnih tvari određena je in vitro intestinalnom metodom za određivanje dijalizabilnosti. Kriomljevenje i ultrazvuk visokog intenziteta imali su različit utjecaj na biodostupnost mineralnih tvari i udio fitata ovisno o određivanoj mineralnoj tvari i vrsti tretiranog uzorka. Najveće povećanje biodostupnosti bakra utvrđeno je kod kriomljevenog uzorka posija prosa, najveće povećanje biodostupnosti magnezija kod uzorka ljuski heljde tretiranih ultrazvukom visokog intenziteta, dok do povećanja biodostupnosti cinka nije došlo u niti jednom slučaju. Najveće smanjenje udjela fitata utvrđeno je kod uzorka ljuski heljde tretiranih ultrazvukom visokog intenziteta. This research aimed to investigate the effect of cryogenic grinding and high intensity ultrasound on bioaccessibility of copper, zinc, and magnesium as well as phytate content from millet bran, buckwheat hulls, rapeseed cake, and pumpkin seed cake. Mineral bioaccessibility was determined by in vitro intestinal method for dializability. Cryogenic grinding and high intensity ultrasound had a different effect on mineral bioaccessibility and phytate content depending on the tested mineral and the type of treated sample. The largest increase in copper bioaccessibility was found in millet bran sample treated with cryogenic grinding, the largest increase in magnesium bioaccessibility was found in buckwheat hulls sample treated with high intensity ultrasound, while no increase in zinc bioaccessibility occurred in either case. The largest decrease in the phytate content was found in buckwheat hulls sample treated with high intensity ultrasound.

U ovom radu istražen je utjecaj liofilizacije, pasterizacije i ultrazvuka visokog intenziteta na biološku aktivnost i in vitro gastrointestinalnu stabilnost fenolnih spojeva kultivirane borovnice. Učinak primijenjenih metoda obrade kultivirane borovnice ispitan je na: fenolni profil, antioksidacijsku aktivnost, aktivnost enzima polifenol oksidaze te stabilnost i biološku aktivnost fenolnih spojeva nakon simulirane in vitro probave u želucu i u tankom crijevu primjenom humanih probavnih enzima. Dodatno je ispitan učinak inkapsulacije ekstrakata borovnice na produženje oksidacijske stabilnosti ekstra djevičanskog maslinovog ulja. Rezultati ovog istraživanja pokazali su da je liofilizacija učinkovita metoda za očuvanje fenolnih spojeva borovnice i njihove antioksidacijske aktivnosti kao i za smanjenje aktivnosti enzima polifenol oksidaze. Rezultati nakon provedene in vitro probave pokazali su da primjena postupka liofilizacije i ultrazvuka visokog intenziteta mogu osigurati bolju gastrointestinalnu stabilnost fenolnih spojeva borovnice. Inkapsulirani ekstrakti borovnice značajno su produljili oksidacijsku stabilnost ekstra djevičanskog maslinovog ulja, a inkapsulacija u mikroemulzije imala je bolji učinak u odnosu na ekstrakte inkapsulirane u liposome. In this research the influence of freeze-drying, pasteurization and high intensity ultrasound treatment on the biological activity and in vitro gastrointestinal stability of the phenol compounds from cultivated blueberries, was investigated. The effect of applied processing methods was investigated on: phenolic profile, antioxidant activity, polyphenol oxidase activity and also on stability and biological activity of phenolic compounds after simulated in vitro digestion in the stomach and in the small intestine using human digestive enzymes. In addition, the effect of blueberry extracts incapsulation on the prolongation of the oxidative stability of extra virgin olive oil has been tested. The results of this study have shown that freeze-drying is an effective method for preserving blueberry phenolic compounds and their antioxidant activity as well as for the inactivation of polyphenol oxidase. The results after in vitro digestion demonstrated that the use of freeze-drying and high intensity ultrasound can provide better gastrointestinal stability of the blueberry phenolic compounds. The encapsulated blueberry extracts significantly enhanced the oxidative stability of extra virgin olive oil. The microemulsion encapsulation had a better effect compared to the extracts encapsulated in the liposomes.

Eksperimentalni dio ovog rada sastojao se od odreĎivanja fizikalnih svojstava napitaka od cikle te mješavine jabuke i mrkve nakon tretmana ultrazvukom visokog intenziteta. Rezultati su se usporedili s uzorcima koji nisu bili podvrgnuti tretmanu ultrazvukom. Cilj je bio ustanoviti utjecaj ultrazvuka visokog intenziteta različite amplitude i vremena trajanja tretmana na viskoznost, gustoću, pH, raspodjelu veličina čestica te kolorimetriju. The experimental part of this work consisted of the determination of the physical properties of the red beet drink as well as the combination of apple and carrot after ultrasound treatment and the comparison of their physical characteristics after the treatment with an untreated sample. High intensity ultrasound with different amplitudes and duration was used and the effect on the viscosity, density, pH value, particle size distribution and colorimetry was observed.

Cilj ovog rada bio je odrediti utjecaj ultrazvuka visokog intenziteta na fizikalna svojstva soka od mrkve. Praćen je utjecaj ultrazvuka nominalne snage 100 W na temperaturu, apsorbanciju, apsorbanciju nakon 24 sata, gustoću, prividnu viskoznost i raspodjelu veličine čestica pri sljedećim procesnim parametrima: amplituda od 20, 60 i 100%, promjer sonde od 7, 10 i 14 mm, te vrijeme tretiranja u rasponu od 2, 6 i 10 minuta. Ispitivanje je provedeno na 27 uzoraka soka od mrkve, koji je dobiven filtrom promjera 0,5 mm, volumena 150 mL. Statistička obrada rezultata napravljena je pomoću programskog paketa „Statistica 12“. Ultrazvuk, kao nova netoplinska tehnologija pokazuje pozitivan utjecaj na promjenu promatranih fizikalnih svojstava sa povećanjem stabilnosti uzorka soka od mrkve. The main goal of this research was an analysis of the high – intensity ultrasound on physical properties of carrot juice. The influence of the high – intensity ultrasound on temperature, absorbance, absorbance after 24 hours, density, apparent viscosity and particle size distribution was observed under following conditions: amplitude 20, 60 and 100 %, probe diameter 7, 10 and 14 mm, time of treatment 2, 6 and 10 minutes. The research was made on 27 examples of carrot juice, which was made with filter diameter a 0,5 mm, and the volume of each sample was 150 mL. Statistic analysis was performed with „Statistica 12“ software. Ultrasound, as new nonthermal treatment, showed a positive statistical influence on all observed physical properties, in the stability of the carrot juice.

Cilj rada bio je ispitati pozitivan utjecaj ultrazvuka visokog intenziteta na promjenu fizikalnih svojstava soka od jabuke. Promatrana je promjena sljedećih fizikalnih svojstava soka od jabuke: apsorbancija, indeks stabilnosti soka od jabuke (ISS), gustoća, prividna viskoznost, raspodjela veličine čestica i temperatura. Pratio se utjecaj ultrazvuka konstantne frekvencije od 30 kHz i nominalne snage od 100 W pri amplitudama od 20, 60 i 100 %, vremenu obrade od 2, 6 i 10 minuta sa sondama promjera 7 i 10 mm. Rezultati dobiveni u ovom istraživanju obrađeni su pomoću programskog paketa „Statistica 12“. Ultrazvuk visokog intenziteta pokazuje statistički značajan utjecaj na sva promatrana fizikalna svojstva soka i njegovu stabilnost. Najstabilniji sokovi dobiveni su pri nižim vrijednostima amplitude (20 %) i vremena obrade (2 i 6 minuta) s vrijednostima ISS od 100 – 600 sati koje prati interval učestalosti raspodjele čestica od 0,05 – 3 μm. The main goal of this research was to examine the positive effect of high-intensity ultrasound on the changes in physical properties of the apple juice. The changes of the following physical properties were observed: absorbance, juice stability index (ISS) density, apparent viscosity, particle size distribution, and temperature. The effect of 30 kHz constant frequency ultrasonic waves with a nominal power of 100 W, amplitudes of 20, 60 and 100 % and with 2 different probe sizes (7 and 10mm) was observed at different time intervals od 2, 6 and 10 minutes. The results acquired by this study were processed by the program „Statistica 12“. High-intensity ultrasound shows a statistically significant effect on the physical properties of apple juice and its stability. The most stable juice was observed at lower amplitudes (20 %) and at (2 and 6 minutes) with ISS values of 100 – 600 hours. The interval of particle size distribution was at 0,05 – 3 μm.

Sikavica (Silybum marianum) i artičoka (Cynara scolymus L.) su poznate ljekovite biljke iz porodice glavočika (Asteraceae). Imaju široku primjenu u farmaceutskoj, kozmetičkoj i prehrambenoj proizvodnji te medicini. Sikavica je poznata po ljekovitoj tvari silimarinu koji povoljno djeluje na jetru. Artičoka je također značajno ljekovito povrće koje djeluje povoljno pri oboljenju jetre i poboljšava rad bubrega kao učinkovit diuretik, a poznata je i kao prehrambena namirnica u pripremi raznih jela. Cilj ovog istraživanja bio je utvrditi utjecaj ultrazvukom potpomognute ekstrakcije na sadržaj bioaktivnih spojeva u etanolnom i vodenom ekstraktu sikavice i artičoke. Ispitati primjenjivost ultrazvuka u postupcima ekstrakcije biološki aktivnih spojeva. Analizirani su slijedeći fizikalni i kemijski parametri vodenih i etanolnih ekstrakata praha sikavice i artičoke: gustoća, električna vodljivost, volumni udio (%) alkohola, boja, topljiva suha tvar, sadržaj ukupnih kiselina, pH vrijednost, vitamin C, ukupni fenoli (flavonoidi i neflavonoidi), antioksidacijski kapacitet, te sadržaj pojedinih pigmentnih spojeva. Ultrazvuk visokog intenziteta u usporedbi s klasičnim načinom ekstrakcije značajno je pridonio izolaciji bioaktivnih spojeva iz praha sikavice i artičoke, a posebice je utjecao na povećanje prinosa ukupnih fenola, flavonoida, neflavonoida, te antioksidacijskog kapaciteta. Ultrazvuk nije značajno utjecao na promjene pojedinih fizikalno-kemijskih svojstava ekstrakata, poput gustoće otopine, topljive suhe tvari, sadržaja ukupnih kiselina te pH- vrijednosti, dok su značajno veće vrijednosti električne vodljivosti i boje ekstrakata sikavice i artičoke utvrđene kod uzoraka tretiranih ultrazvukom. Od istraživanih bioaktivnih spojeva tretman ultrazvukom nije pokazao značajan utjecaj na promjene sadržaja pigmentnih spojeva artičoke i to ukupnih klorofila i karotenoida. Milk thistle (Silybum marianum) and artichoke (Cynara scolymus L.) are well known medicinal herbs belonging to the family Asteraceae. They have a wide application in the pharmaceutical, cosmetic, food industry and medicine. Milk thistle is known for drug substance called silymarin which exhibits a beneficial effect on the liver. Artichoke is also a valuable medical vegetableas that acts favourably during the liver illness, improves the kidneys functioning as an effective diuretic, and is also known as food ingredients in the preparation of various foods. The aim of this study was to determine the influence of ultrasound assisted extraction on the bioactive compounds content in ethanolic and aqueous extract of milk thistle and artichoke. Also, to determine the ultrasound applicability in the extraction of biologically active compounds. Following physico-chemical parameters of aqueous and ethanolic milk thistle and arthicoke extracts were analyzed: density, electrical conductivity, volume percentage of alcohol, color, total soluble solids, total acid content, pH value, vitamin C, total phenols (flavonoids and non-flavonoids), antioxidant capacity and pigment compounds content. High intensity ultrasound compared to the classical extraction significantly contributed to the isolation of bioactive compounds from milk thistle and artichoke powder, and in particular has led to significant increase of total phenols, flavonoids and non-flavonoids content as well as on increase of antioxidant capacity. Ultrasound did not significantly affect on the changes of some physico-chemical parameters of extracts, such as the density, total soluble solids, total acid content and pH value, while significantly higher values of electrical conductivity and cromaticity parameters of milk thistle and artichoke extracts was determined in ultrasound treated samples.

Kamilica (Matricaria chamomilla L.) je poznata ljekovita, jednogodišnja biljka iz porodice Asteraceae koja se često naziva „zvijezda među ljekovitim vrstama“. Eterično ulje prisutno u cvatu sadrži azulen i koristi se u parfumeriji te farmaceutskoj industriji. Suhi cvat kamilice u velikoj je potražnji za upotrebu u biljnim čajevima. Kamilica sadrži veliku skupinu terapijski zanimljivih i biološki aktivnih spojeva od seskviterpena, flavonoida, kumarina do vitamina, fenolnih kiselina i glukozida. Cilj ovog istraživanja bio je istražiti sadržaj bioaktivnih spojeva u etanolnom i vodenom ekstraktu cvijeta kamilice i ispitati utjecaj ultrazvučne ekstrakcije na prinos istih. Analizirani su vodeni i etanolni ekstrakti, i to: gustoća, topljiva suha tvar, ukupne kiseline, pH-vrijednost, volumni alkoholni sadržaj, vitamin C, ukupni fenoli (flavonoidi i neflavonoidi) i antioksidacijski kapacitet. Primjena ultrazvuka visokog intenziteta značajno je smanjila vrijeme potrebno za ekstrakciju biljnog materijala. Ultrazvuk visokog intenziteta u usporedbi s klasičnim načinom ekstrakcije bioaktivnih spojeva iz cvijeta kamilice utječe na povećanje sadržaja ukupnih fenola i flavonoida. Camomile (Matricaria chamomilla L.) is well known as therapeutic, annual plant from Asteraceae kind which is often called “star among therapeutic sorts”. Essential oil present in floral fronts contains azulene and is used in drugstores and pharmaceutical industry. Dry inflorescence of camomile is in demand for use in herbal tea. Camomile contains great group of therapeutically interesting and biological active compounds of sesquiterpenes, flavonoids, coumarins, vitamins, phenol acids and glucosides. The aim of this research was to examine content of bioactive compounds in ethanol and water extract of camomile flower. Moreover, examine the influence of ultrasound extraction on productivity of the same. In water and ethanol extracts have been analysed: density, dry matter content, total acids, pH- value, volume alcohol content, vitamin C content, total phenols (flavonoids and nonflavonoids) and antioxidant capacity. The use of high intensity ultrasound has significantly decreased time necessary for extraction of herbal material. High intensity ultrasound compared to the classic method of extracting bioactive compounds from the chamomile flower affects on the increase in the content of total phenols and flavonoids.

Aronija je svoju veliku popularnost stekla zbog izrazito bogatog nutritivnog sadrţaja. Pozitivan utjecaj na ljudsko zdravlje posljedica je snaţne antioksidacijske aktivnosti polifenolnih spojeva. Proizvodnja sokova i ostalih preraĎevina od aronije nalaze široku primjenu u prehrambenoj industriji. Prah aronije bogat je izvor bioaktivnih spojeva te kao dodatak različitim proizvodima povećava njihov antioksidacijski kapacitet. Cilj istraţivanja bio je utvrditi razlike izmeĎu načina ekstrakcije, klasična i ultrazvukom, praha aronije u destiliranoj vodi te mogućnosti upotrebe ultrazvuka visokog intenziteta u ekstrakciji praha aronije. UtvrĎeno je kako su vodeni ekstrakti praha aronije imali veće vrijednosti antioksidacijskog kapaciteta neovisno o načinu ekstrakcije. Uzorci s dodanim prahom aronije tretirani ultrazvukom visokog intenziteta imali su značajno veći sadrţaj svih analiziranih bioaktivnih komponenti. Primjena ultrazvuka visokog intenziteta značajno je smanjila vrijeme potrebno za ekstrakciju biljnog materijala. UtvrĎena je pozitivna povezanost izmeĎu sadrţaja vitamina C, ukupnih fenola i flavonoida te ukupnih antocijana i antioksidacijskog kapaciteta kod uzoraka tretiranih ultrazvukom visokog intenziteta. Aronia gained it´s great popularity because of extremely rich nutritional content. The positive impact on human health is a result of the strong antioxidant activity of polyphenolic compounds. Production of juices and other products from chokeberry are widely used in the food industry. Chokeberry powder is a rich source of bioactive compounds and it´s addition to a variety of products increases their antioxidant capacity. Also, the aim of the research was to determine the differences between the extraction techiques, classical and ultrasound, of chokeberry powder in distilled water. To determine the possibility of using high intensity ultrasound in extraction of chokeberry powder. The water extracts of chokeberry powder had higher antioxidant capacity irrespective of the extraction technique. The samples with added chokeberry powder treated with high intensity ultrasound had significantly higher content of all analyzed bioactive compounds. The application of high intensity ultrasound significantly reduced extraction time of the plant material. The positive correlation between vitamin C content, total phenols and flavonoids content, anthocyanins content and antioxidant capacity was determined in samples with added chokeberry powder treated with high intensity ultrasound.

Cilj ovog istraživanja bio je ispitati utjecaj ultrazvuka visokog intenziteta na učinkovitost oslobađanja fenolnih spojeva iz bučine pogače, heljde i prosa. Također je ispitivan i utjecaj ultrazvuka visokog intenziteta na antioksidacijski kapacitet navedenih sirovina. Tretman je proveden direktnim uranjanjem ultrazvučne sonde (promjera 22 mm, 400 W, 24 kHz) pri 100 % amplitudi, a vrijeme tretmana bilo je 5, 10 i 20 minuta. Sadržaj ukupnih fenolnih spojeva određivan je Folin-Ciocalteu metodom, antioksidacijski kapacitet spektrofotometrijski dok je rutin u heljdi određen tekućinskom kromatografijom visoke djelotvornosti. Ultrazvuk visokog intenziteta je imao različiti utjecaj ovisno o vrsti tretiranog uzorka te vremenu tretmana. Najveći ekstrakcijski prinos ukupnih fenola i najveća antioksidacijska aktivnost za heljdu ostvarena je tretmanom od 10 minuta. Ultrazvuk visokog intenziteta je imao negativan ili neutralan utjecaj na ukupne fenole i antioksidacijsku aktivnost kod tretiranih uzorka bučine pogače i prosa te na sadržaj rutina. Iako je ultrazvuk visokog intenziteta netermalna metoda, njegov efekt zagrijavanja ima utjecaj na oslobađanje fenolnih spojeva i antioksidacijsku aktivnost. This research aimed to investigate the effect of high intensity ultrasound on the release of phenolic compounds from buckwheat, millet and pumpkinseed cake, as well as to determine their antioxidant activity. The treatment was performed at the constant power of ultrasound (400 W) and the amplitude of 100%,while the extraction time was 5, 10 and 20 minutes. Phenolics were measured using the Folin-Ciocalteu method, the antioxidant activity was determined spectrometric, while rutin in buckwheatwas determined by the high performance liquid chromatography. The ultrasound had a different effect depending on the type of the treated sample and treatment time. The highest total phenolics and antioxidant capacity of buckwheat was achieved after the 10 minute treatment. The ultrasound had a negative or neutral effect depends of treated material on total phenolics and antioxidant activity of millet and pumpkinseed cake and on the rutin content. The heating of the sample, which comes as a side effect of high intensity ultrasound had a significant effect on the release of phenolic compounds and antioxidant activity.

U ovom radu ispitan je utjecaj tretmana ultrazvukom visokog intenziteta na udio nezasićenih masnih kiselina te topljivih i netopljivih prehrambenih vlakana bučine pogače, prosa i heljde. Tretman je proveden izravnim uranjanjem ultrazvučne sonde (promjera 22 mm, 400 W, 24 kHZ) u uzorak pri 100 % amplitude u trajanju od 5, 10 i 20 min. Tretirani uzorak odmašćen je metodom po Soxhletu te je ulje korišteno za određivanje udjela nezasićenih masnih kiselina, a odmašćeni kruti uzorak za analizu vlakana. Rezultati pokazuju da ultrazvuk visokog intenziteta uglavnom nema utjecaj na udio i sastav nezasićenih masnih kiselina, među kojima je u svim uzorcima dominirala polinezasićena omega-6 linolna masna kiselina. Statistički značajna razlika uočena je samo u udjelu netopljivih vlakana heljde čiji se udio povećao sa 4,10 % na 6,66 %, dok promjene na topljivim vlakanima nisu zabilježene. Dodatno, među ispitivanim uzorcima, kao potencijalnim sirovinama za izradu funkcionalne hrane, bučina pogača pokazala se kao najbogatiji izvor proteina, prehrambenih vlakana, masnih kiselina i pepela. This study explored the effect of high intensity ultrasound treatment on pumpkin seed cake, millet and buckwheat flour, on their unsaturated fatty acids composition, as well as insoluble and soluble dietary fibre content. The treatment was preformed by direct immersion of an ultrasonic probe (400 W) into the sample, at 100 % amplitude, during 5, 10 and 20 minutes. The treated sample was defatted using Soxhlet method and the extracted oil was used to determine the content of unsaturated fatty acids, while the defatted solid sample was used for dietary fiber analysis. Results show that high intensity ultrasound, in general, doesnˈt have any effect on unsaturated fatty acid content, among which polyunsaturated omega-6 linoleic acid dominated. Statistically significant difference was observed only in the content of insolube dietary fibre in buckwheat which increased from 4,10 % to 6,66 %, while changes in soluble dietary fiber were not recorded. Additionally, among the investigated material suitable for functional food production, pumpkin seed cake has proven to be the richest source of protein, dietary fiber, fatty acids and ashes.

Sušenje predstavlja najpoznatiji i najučinkovitiji način konzerviranja namirnica te je jedan od najčešćih toplinskih procesa obrade hrane. MeĎutim, postupci sušenja mogu dovesti do negativnih promjena u strukturi, teksturnim i senzorskim svojstvima hrane. Nove netoplinske metode obrade namirnica sve se više koriste kao nadopuna ili zamjena standardnim metodama koje koristi prehrambena industrija. Primjena ultrazvuka visokog intenziteta predstavlja novu metodu netoplinske obrade hrane i zbog svojeg djelovanja na staničnu strukturu se koristi kao metoda predobrade ili obrade namirnice prije sušenja. Cilj ovog rada bio je ispitati utjecaj ultrazvuka kao predobrade na sušenje uzoraka buče te ih usporediti sa uzorcima netretiranih ultrazvukom. Koristio se ultrazvučni ureĎaj sa kupelji maksimalne snage 1580 W, frekvencije 37 kHz i amplitude 100%. Sušenje uzoraka provodilo se u vakuum sušari pri temperaturi od 40ºC tijekom 180 minuta. Dobiveni rezultati pokazali su da je ultrazvuk visokog inteziteta učinkovit kao metoda obrade prije sušenja zbog očuvanja glavnih karakteristika proizvoda. TakoĎer, smanjenjem tlaka povećava se učinak vakuum sušenja pa je tako najveći učinak postignut pri najniţem tlaku. Isto tako duţe vrijeme tretiranja rezultira većim utjecajem ultrazvuka na tretirani uzorak, pri čemu ne dolazi do promjene izgleda uzoraka. Drying is the most famous and effective method of preserving foodstuff and is one of the most common heat treatment of food. However, such methods may lead to the negative changes in structure, texture and sensory characteristics of foods. New non-thermal technologies for processing of foodstuff is more and more used as replacement or supplement to standard thermal technologies used in food industry. Application of high-intensity ultrasound in food processing presents a novel non-thermal method and because of its impact on the cellular matrix is used as a pretreatment method for drying of foodstuff. The aim of this work was to examine the impact of ultrasound as a pretreatment on drying samples of squash and compare them with ultrasound untreated samples. Ultrasound device working at a frequency of 37 kHz with a power capacity of 1580 W and amplitude 100% was used for ultrasound pretreatment. Drying was performed in a vacuum dryer, at the temperature of 40ºC during 180 minutes. The results showed that high-intensity ultrasound is efficient as a pre-drying method for preserving the main characteristics of the product. Also, the effect of the vacuum drying increases by reducing the pressure, so the best effect is achieved at the lowest pressure. Longer treatment time results in a greater impact of the ultrasound on the treated sample, which doesn't change the appearance of the samples.

Svrha istraživanja provedenih u okviru ovog doktorskog rada bila je ispitati mogućnost primjene ultrazvuka kao zamjene za uobičajenu toplinsku obradu koja se primjenjuje u procesima proizvodnje voćnih sokova, a sa ciljem očuvanja prirodno prisutnih bioaktivnih spojeva i njihove antioksidacijske aktivnosti. Istraživanja su provedena sa sokom višnje Maraske (Prunus cerasus L.) koji je obrađivan toplinski te primjenom ultrazvuka visokog intenziteta i niske frekvencije (20 kHz). Primijenjene su dvije ultrazvučne sonde različitih promjera (12, 7mm i 19, 1mm). Tretiranje je vršeno s amplitudama ultrazvuka 50%, 75% i 100% pri temperaturama 20°C, 35°C i 50°C u trajanju od 3, 6 i 9 minuta. Toplinska obrada soka provedena je u cijevnom izmjenjivaču topline pri temperaturi 80°C u trajanju 2 minute. Učinak toplinskog i ultrazvučnog tretiranja na sok višnje praćen je određivanjem promjena na boji te udjela ukupnih i pojedinih fenolnih spojeva i antocijana, uz istovremeno određivanje njihove antioksidacijske aktivnosti (DPPH, ABTS metoda). Rezultati su pokazali da bi se ultrazvuk u određenim uvjetima mogao uspješno primijeniti u procesima proizvodnje sokova višnje Maraske.

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.

Škrob je najzastupljeniji ugljikohidrat u žitaricama i jedan je od najraširenijih polimera u prirodi. Nalazi se u velikom broju namirnica koje se svakodnevno konzumiraju. U prehrambenoj industriji škrob se koristi, prvenstveno zbog svoje sposobnosti zgušnjavanja ili vezivanja. Obradom hrane netoplinskim tehnologijama kao što su visoki hidrostatski tlak i ultrazvuk visokog intenziteta, mogu se dobiti poželjna svojstva škrobova ili namirnica koje sadrže škrobove uz smanjenu potrošnju energije i u kraćem vremenu. U ovom radu su prikazani utjecaji visokog hidrostatskog tlaka i ultrazvuka visokog intenziteta na svojstva škrobova.

Nove netoplinske metode obrade namirnica sve se više koriste kao nadopuna ili zamjena standardnim metodama koje koristi prehrambena industrija. Ultrazvuk visokog intenziteta zbog svojeg djelovanja na staničnu strukturu pokazuje potencijal da se iskoristi kao metoda predobrade ili obrade namirnice prije sušenja. Glavni cilj sušenja je osušiti neki prehrambeni materijal do željenog udjela vlage, uz minimalne troškove vezane za proces. Skraćenje vremena sušenja je vrlo važan faktor koji utječe na mnoštvo drugih čimbenika kao što su utrošak energije, povećanje kapaciteta sušare, . smanjenje broja zaposlenih i dr. U radu je ispitan utjecaj raznih parametara ultrazvuka ; amplituda od 0 do 100 %, ciklus, vrijeme obrade (5, 7 min), frekvencija, promjer sonde, debljine uzoraka (0, 25, 0, 50, 0, 75 i 1 cm). Ispitani su i parametri sušenja poput vremena sušenja, temperatura sušenja (50, 60, 70 oC), vrsta sušare (tunelska, infracrvena) na mehanička svojstva (teksturu) i boju voća. Pokazalo se da je ultrazvuk visokog intenziteta metoda koja se vrlo učinkovito može iskoristiti u procesu sušenja, s obzirom da znatno skraćuje vrijeme sušenja, što dovodi do uštede u energiji. Na temelju dobivenih podataka izračunate su neuronske mreže, koje su uspoređene s klasičnim matematičkim modelima sušenja. Ustanovljeno je da su tako izvedene mreže znatno preciznije od trenutnih matematičkih modela, u širokom rasponu parametara. Time su se pokazale potencijalno znatno efikasnijim u kontroli procesa sušenja, kao i proračunu parametara sušenja.

U posljednje vrijeme, ultrazvuk visokog intenziteta je predmet mnogih istraživanja zbog nedestruktivne metode obrade prehrambenih proizvoda. Obrada ultrazvukom je jedna od novih tehnologija koja je ostvarila značajne rezultate u prehrambenoj tehnologiji. Ultrazvuk visoke snage, frekvencija od 20 do 100 kHz se smatra "snažnim ultrazvukom" jer izaziva kavitacije i ima široku primjenu u prehrambenoj industriji. Na hranu obrađenu ultrazvukom, osim kavitacije utječe i poboljšani prijenos mase. U radu su prikazane različite primjene ultrazvuka u obradi prehrambenih proizvoda. Ultrazvuk visoke snage se upotrebljava za poboljšanje specifičnih procesa poput ekstrakcije, sterilizacije, sušenja, zamrzavanja ili kao analitička metoda za utvrđivanje fizikalno-kemijskih svojstava hrane. Tretiranje ultrazvukom visokog intenziteta pokazalo se kao povoljna metoda za obradu prehrambenih proizvoda, uštedu energije i očuvanje kvalitete proizvoda.

Primjena ultrazvuka u operacijama prehrambene industrije je postala sve češća, zbog njegova nedestruktivnog učinka na hranu i mogućnosti zadržavanja nutritivne vrijednosti. S primjenom ultrazvučne tehnologije postignut je značajan napredak, kao što je povećanje prinosa bioaktivnih spojeva tijekom ekstrakcije. Bioaktivni spojevi pomažu u borbi protiv kroničnih i degenerativnih bolesti, te zaustavljaju lančane reakcije slobodnih radikala. Njihova upotreba u prehrani je, stoga od velike važnosti za naše zdravlje. Ultrazvuk potpomaže ekstrakciji kroz fenomen poznat kao kavitacija. Tijekom ekstrakcije, to dovodi do daljnjeg raspada stanične membrane i povećanja difuzije. Problem kod primjene ultrazvuka pri ekstrakciji može biti izrazito visoka temperatura (5000K) koja može degradirati fenolne komponente. Ovaj rad će ispitati učinkovitost ultrazvučne ekstrakcije i njen utjecaj na stabilnost bioaktivnih spojeva.

U ovom radu željelo se istražiti kako ultrazvuk visokog intenziteta (amplitude, temperature i vremena tretiranja) djeluje na bakterije Bacillus cereus 30, Salmonella spp. 3064 i Staphylococcus aureus 3048. Pripremljene modelne suspenzije mikroorganizma u čistoj kulturi tretirane su ultrazvukom nominalne snage 600 W, pri frekvenciji od 20 kHz ultazvučnom sondom promjera 7 i 12, 7 mm. Korištene su tri amplitude (50, 75 i 100%) primjenom sondi od 7 i 12, 7 mm. Obrada ultrazvukom visokog intenziteta provodila se u trajanju od 3, 6 i 9 min pri temperaturi od 20, 40 i 60 °C. Rezultati su obrađeni statistički primjenom računalnog programa STATGRAPHICS Centurion, te metodom odzivne površine (Response Surface Methodology, RSM) i centralno kopozitnog plana pokusa (Central Composite Design, CCD) . Ispitivanjem utjecaja ultrazvuka visokog intenziteta primjenom sondi od 7 i 12, 7 mm na inktivaciju bakterija u čistoj kulturi utvrđeno je da najveći utjecaj ima kombinacija čimbenika i to temperature u ovisnosti o vremenu tretiranja. Tretman kombinacijom ultrazvuka visokog intenziteta i blago povišene temperature djelovalo je najviše na inaktivaciju bakterija.

U radu su praćene fizkalno-kemijske karakteristike mulja prije i nakon tretmana ultrazvukom. Tretman ultrazvukom se provodio pri različitim amplitudama i vremenima tretiranja. Tretman ultrazvukom uspješno je razarao mulj i pospješio otapanje suspendirane organske tvari što je opaženo kroz povećanje koncentracije otopljenog dušika i fosfora, povećanje udjela otopljenog i koloidnog KPK te kroz redukciju veličine čestica mulja. Pri dužem vremenu tretiranja primijećeno je bolje razaranje mulja, ali uz pojavu reflokulacije. Tretman ultrazvukom pri višim amplitudama uspješnije razara mulj nego pri dužem vremenu tretiranja za istu utrošenu energiju, ali je pri višim amplitudama primijećena reflokulacija čestica mulja.

Cilj rada je proučiti djelovanje ultrazvuka različitih amplituda (60, 90 i 120µm) kod različitih temperatura (20°C, 40°C i 60°C) i vremena tretiranja (3, 6 i 9 min) na uzorke juice-a i nektara od jabuke. Ispitivao se utjecaj ultrazvuka visoke snage na reološka svojstva juice-a i nektara soka jabuke. Utvrđeno je da ultrazvuk statistički ima značajnog utjecaja na koeficijent konzistencije i indeks tečenja juice-a od jabuke, dok kod nektara od jabuke nema značajnog utjecaja na navedene parametre.

Cilj ovoga rada bio je istražiti utjecaj ultrazvuka visokog intenziteta, različitih frekvencija i snaga te vremena djelovanja na reološka, fizikalna, termofizikalna svojstva, morfološku strukturu škrobnih granula i teksturu gela škroba kukuruza, pšenice, krumpira i tapioke. Suspenzije škrobova (1%, 2% i 10%) tretirane su ultrazvukom visokog intenziteta (nominalne snage 100 – 400 W) frekvencije 22 i 24 kHz u trajanju od 15 i 30 minuta. Za obradu ultrazvukom primijenjeni su ultrazvučni procesor (sonda) i ultrazvučna kupelj. Rezultati istraživanja pokazali su da su snaga i frekvencija ultrazvuka, kao i vrijeme tretiranja imali različit utjecaj na reološka svojstva škrobnih suspenzija. Sve ispitivane škrobne suspenzije imale su ne-newtonski karakter. Obrada ultrazvukom snage150 – 300 W rezultirala je porastom koeficijenta konzistencije, dok je daljnje povećanje snage ultrazvuka uzrokovalo njegov pad. Maksimalna viskoznost ispitivanih škrobnih suspenzija značajno je porasla, a stabilnost tijekom miješanja pri visokim temperaturama i tijekom hlađenja su snižene nakon ultrazvučnih tretmana. Obrada ultrazvukom nije značajno utjecala na temperaturu želatinizacije ispitivanih škrobova, ali je uzrokovala sniženje entalpije želatinizacije. Osim toga, uočene su značajne promjene čvrstoće, elastičnosti, kohezivnosti, adhezivnosti i gumenosti škrobnih gelova. Obrada ultrazvukom uzrokovala je i značajne promjene kapaciteta bubrenja, indeksa topljivosti i bistroće škrobnih suspenzija.

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. Mikrografi ja modelnih suspenzija je pokazala narušavanje strukture i smanjenje veličine promatranih škrobnih granula primjenom ultrazvučne obrade.

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.

Svrha ovog rada je ispitati utjecaj ultrazvuka visokog i niskog intenziteta na reološka i pastozna svojstva suspenzija škroba pšenice. Ispitivane suspenzije sadrže 10 % pšeničnog škroba te su neposredno nakon pripreme procesirane 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. Reološka svojstva određena su primjenom rotacionog reometra Rheometric Scientific RM-180 pri temperaturi od 20 ˚C, a pastozna svojstva škrobnih suspenzija određena su primjenom Micro Visco-Amylo-Graph, Brabender Ohg Duisburg, Njemačka po metodi ICC Standard 126/1. Ultrazvučna obrada uzrokuje mehaničko oštećenje škrobne granule čime njena unutrašnjost postaje dostupnija vodi tijekom zagrijavanja što ima za posljedicu značajne promjene reoloških i pastoznih svojstava škrobnih suspenzija. Reološki parametri pokazuju da sve suspenzije imaju ne-Newtonski karakter, a ultrazvučni tretmen uzrokovao je značajno povećanje koeficijenta konzistencije svih ispitivanih sustava. Ultrazvučnim procesiranjem došlo je do značajnog sniženja temperature želatinizacije kod svih škrobnih suspenzija. Značajno smanjenje početnih temperatura želatinizacije upućuje na raniji stupanj bubrenja granule tijekom zagrijavanja., The aim of this paper was to examine the influence and effect of high and low power ultrasound on rheological and thermophysical properties of wheat starch suspensions. Suspensions containing ten percent of potato starch have been treated with ultrasound. All analysis have 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. Rheological parameters have been determined with rheometer Rheometric Scientific RM-180 at 20 ºC. Pasting properties have been determined with Micro Visco-Amylo-Graph, Brabender Ohg Duisburg at method ICC Standard 126/1. Ultrasonic treatment caused disrupting of starch granules by mechanical forces and made the granule more permeable to water during the heating step. Because, significant changes of rheological and pasting properties were observed. Rheological parameters showed that all suspensions exhibited non-newtonian (dilatant) character. Also, ultrasonic treatment has affected a significant increase of consistency coefficient of starch suspension. Ultrasonic treatment caused significant lowering of the beginning gelatinization temperatures, which indicated an earlier state of granule swelling during heating.

Sušenje je važna operacija u prehrambenoj industriji. Infracrveno sušenje u kombinaciji sa ultrazvukom koristi niže temperature od uobičajenih metoda sušenja koje se baziraju na upotrebi vrućeg zraka uz veliki gubitak vode održavajući boju, teksturu i strukturu. Ciljo vogo rada je istraživanje kinetike sušenja jabuke "zlatni delišes" uz predobradu ultrazvukom visokog intenziteta. Ultrazvučni uređaj frekvencije 24 kHz i maksimalne snage 400 W koristio se za predobradu ultrazvukom. Amplitude rada iznosile su 25 %, 50 %, 75 % i 100 %. Optimiziranje procesa sušenja pomoću matematičkog modeliranja raspodjela temperature i vlage u materijalu može smanjiti potrošnju energije u infracrvenoj sušari. Dobiveni rezultati pokazali su da primjena ultrazvuka različitih amplituda utječe na skraćivanje perioda sušenja te na veći stupanj uklanjanja vlage iz komadića jabuke. Zbog toga je provedena instrumentalan analiza teksture, točnije analizirani su neki od značajnijih parametara poput tvrdoće i elastičnosti, kao i boja samih uzoraka.

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.

Svrha ovog istraživanja je ispitati utjecaj ultrazvuka na emulgirajuća svojstva proteina sirutke. Utjecaj ultrazvuka na fizikalno-kemijska i funkcionalna svojstva praćen je mjerenjem temperature, pH te određivanjem mutnoće, indeksa aktivnosti emulzije i indeksa stabilnosti emulzije. U ovom su radu korišteni ultrazvuk niskog intenziteta (