The impact of pulsed electric field on the extraction of bioactive compounds from beetroot

Beetroot is a root vegetable rich in different bioactive components, such as vitamins, minerals, phenolics, carotenoids, nitrate, ascorbic acids, and betalains, that can have a positive effect on human health. The aim of this work was to study the influence of the pulsed electric field (PEF) at different electric field strengths (4.38 and 6.25 kV/cm), pulse number 10\u201330, and energy input 0\u201312.5 kJ/kg as a pretreatment method on the extraction of betalains from beetroot. The obtained results showed that the application of PEF pre-treatment significantly (p < 0.05) influenced the efficiency of extraction of bioactive compounds from beetroot. The highest increase in the content of betalain compounds in the red beet\u2019s extract (betanin by 329%, vulgaxanthin by 244%, compared to the control sample), was noted for 20 pulses of electric field at 4.38 kV/cm of strength. Treatment of the plant material with a PEF also resulted in an increase in the electrical conductivity compared to the non-treated sample due to the increase in cell membrane permeability, which was associated with leakage of substances able to conduct electricity, including mineral salts, into the intercellular space

Nanometrials and nanotechnology

W artykule przedstawiono informacje dotyczące nanomateriałów. Różnorodne substancje są wytwarzane w postaci ziaren lub kropli o wymiarach w skali nanostrukturalnej. Aktywność nanomateriałów zależy głównie od stanu powierzchni nanocząstki i często różni się od zachowania ciał o wymiarach makroskopowych i mikroskopowych. Wspomniane w artykule zastosowania techniczne nanomateriałów są specyficzne i oryginalne. Nanomateriały stanowią obiecujący i przyszłościowy kierunek badań i zastosowań w technologii żywności, a przykłady ich wykorzystania przedstawiono w artykule.A basic information about nanomaterials is presented in this article. Nanomaterials are substances which are created in schape of grains or drops in nanometric scalę (m-9). Activity of nanomaterials mainly depends on its sur face and it is often very different than bulk materials. Technical applications, which are mentioned in this text, are specific and original Nanomaterials are promissing and perspective direction of researches and implementations, in food technology and their examples are presented in the text

Colour changes of infrared dried apples slices

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu parametrów suszenia przy wykorzystaniu promieniowania podczerwonego, tj. prędkości przepływu powietrza oraz odległości źródła promieniowania od powierzchni suszonego materiału, na barwę tkanki jabłka. Wyniki porównywano z barwą suszu jabłkowego suszonego metodą konwekcyjną w temperaturze 70°C. Zakresy pracy obejmował analizę parametrów barwy w układzie CIE Lab: L*, a*. b*. nasycenia i bezwzględnej różnicy barwy. Otrzymane wyniki wskazują iż suszenie konwekcyjne z wykorzystaniem promieniowania podczerwonego powoduje ciemnienie tkanki jabłka, tym intensywniejsze, im czas suszenia jest dłuższy. Temperatura materiału ma natomiast mniejszy wpływ na wartość L* jabłek suszonych promiennikowo. Podczas suszenia następuje również istotny wzrost udziału barwy czerwonej (a*) i żółtej (b*) oraz nasycenia. Najlepszymi właściwościami optycznymi charakteryzuje się susz uzyskany przy parametrach: prędkość powietrza 1,2 m/s i odległość 20 cm.The aim of this study was investigation of the influence of convective-infrared drying parameters, like air velocity and distance from infrared radiator to surface of dried material, on colour of dried apple slices. The results were compared with convective dried apples, dried at 70$C temperature The range of the .study comprised the measurement of colour parameters in Lab system: L*,a*,b*, saturation (C) and total colour difference (E) for external surface of apple tissue Achieved results indicated that infrared drying cause apple tissue darkening and that darkening was more intensive when drying time was longer. Apple tissue temperature had lower influence on parameter L* of infrared dried apples. During drying the increase of participation of red and yellow colour and saturation took place Dried apples slices, obtained with the parameters, distance 20 cm and velocity 1.2 m/s, had the best optical property

Modelling of water imbibition during rehydration of dried apple

W pracy badano proces wchłaniania wody podczas rehydracji w wodzie i mleku w temperaturach 4, 25 i 40°C jabłka suszonego konwekcyjnie oraz sposobem osmotyczno-konwekcyjnym. Ilości zaabsorbowanej wody były większe dla suszu konwekcyjnego, w czasie rehydracji prowadzonej w wodzie oraz w wyższych temperaturach. Do modelowania procesu zastosowano model dyfuzyjny i model Weibulla, przy użyciu którego uzyskano lepsze wyniki dopasowania danych eksperymentalnych z przewidywanymi.Water absorption during rehydration in water and milk of convective and osmo-convective dried apple was investigated in this work. Rehydration was done at 4, 25 and 40°C. Quantity of absorbed water was greater for convective dried material, during rehydration in water. The higher the temperature the larger the increase of water mass. Two mathematical models, diffusion and Weibull model were applied to describe of the experimental data. Better results were obtained with the Weibull model

Skurcz objętościowy i zmiana gęstości marchwi i ziemniaka podczas suszenia konwekcyjnego

W pracy badano skurcz marchwi i ziemniaka podczas suszenia konwekcyjnego. Stwierdzono liniową zależność skurczu od względnej zawartości wody dla marchwi w całym zakresie u/uₒ. Skurcz rzeczywisty marchwi jest mniejszy od skurczu teoretycznego suszonej marchwi. Gęstość suszonej marchwi utrzymuje się na stałym poziomie do u/uₒ = 0,2; a następnie rośnie wraz z ubytkiem zawartości wody. Skurcz ziemniaka przebiega w dwóch zakresach u/uₒ. Dla 0,1-1 skurcz rzeczywisty ziemniaka odpowiada objętości odparowanej wody. Gęstość materiału w tym zakresie względnej zawartości wody rośnie. Dla u/uₒ< 0,1 skurcz utrzymuje się na stałym poziomie, materiał staje się porowaty, a gęstość szybko maleje.Shrinkage of carrots and potatoes during convective drying was investigated. For carrots linear relationship between shrinkage and relative water content was observed in the whole range of u/uₒ. The real shrinkage of carrots was found to be smaller than the theoretical one. The density of dried carrots kept at a constant level up to u/uₒ = 0.2; then it increased along with water content decrement. Shrinkage of potatoes proceeded in two ranges of relative water content. For u/uₒ= 0.1-1 the real shrinkage of potatoes corresponded to the volume of water evaporated. In that range of relative water content the density of dried potatoes was increasing. For u/uₒ< 0.1 shrinkage kept a constant level, the material became porous and density decreased rapidly

Effect of blanching conditions of celeriac tissue on the texture properties of dried material

Celem pracy było określenie wpływu nasycania jonami wapnia oraz warunków blanszowania tkanki selera na kinetykę suszenia oraz właściwości teksturalne suszu. Blanszowanie prowadzono w wodzie destylowanej o temp. 60 i 95 °C w zróżnicowanym czasie oraz w roztworze mleczanu wapnia. Określono odkształcenie niszczące suszu w teście łamania i pracę cięcia uwodnionego suszu selera. Analizując wyniki otrzymane na podstawie krzywych suszenia selera stwierdzono, że im dłuższy był czas blanszowania w wodzie destylowanej, tym osiągano krótszy czas suszenia. Blanszowanie w roztworze mleczanu wapnia nie spowodowało zmian w czasie suszenia, w porównaniu z procesem prowadzonym w wodzie w tych samych warunkach. Jednocześnie badania wskazują, że działanie wysokiej temperatury podczas tradycyjnego blanszowania powoduje istotne zmiany we właściwościach mechanicznych suszonej tkanki selera, obserwowane głównie po jej uwodnieniu, a polegające na osłabieniu tekstury. Nasycanie jonami wapnia w czasie blanszowania spowodowało znaczny wzrost zawartości wapnia w tkance. Z uwagi na nieznaczne zmiany właściwości teksturalnych suszu otrzymanego z takiej tkanki można uznać, że nasycanie jonami wapnia tkanki selera podczas jej blanszowania może być jednym ze sposobów wzbogacania tkanki w analizowany pierwiastek.The objective of this paper was to study the effect of saturation using calcium ions, as well as the effect of conditions of blanching celeriac tissues on the kinetics of drying process and the texture properties of dried material. The blanching process was performed in distilled water at 60 °C and 95 °C, during varying time periods, as well as in the calcium lactate solution. The following was determined: destructive deformation destructing dried vegetable with the use of a breaking test; the cutting work of the hydrated celeriac. The analysis of the results obtained based on the celeriac drying curves allowed for the statement that the longer the duration time of blanching in distilled water was, the shorter the duration time of drying celeriac was. When blanching in the calcium lactate solution, no changes in the duration time of drying were found compared to the process performed in distilled water under the same conditions. On the other hand, the investigation results prove that high temperature if applied to traditional blanching process causes significant changes to occur in the mechanical properties of the celeriac tissue being dried, found mainly after the celeriac tissue is hydrated, i.e. weakening of the tissue texture. The saturation using calcium ions during blanching caused a significant increase in the Ca content in the tissue. Owing to insignificant changes in the textural properties of dried material produced from this tissue, the conclusion is that the saturation of the celeriac tissue using Ca ions during blanching can be one of the methods of enriching the tissue by adding the element analyzed

Wpływ suszenia mikrofalowo-konwekcyjnego na zawartość chlorofilu oraz barwę ziół

The aim of this study was to analyse changes in chlorophyll a and b content, a*, b* and chroma colour parameters during microwave-convective drying of basil, lovage, mint, oregano, parsley and rocket leaves. Drying was conducted at 40°C in air flowing perpendicular to the mate-rial layer with velocity 0.8 m s-1, and at 300 W of microwave power level. The results show that drying had a significant impact on chlorophyll degradation, however the level of its losses was different for each herb species. High retention of chlorophyll a was observed in lovage and basil, and chlorophyll b retention in mint, as well. Drying did not have any significant impact on chloro-phyll a content only in the case of lovage. On the other hand, chlorophyll b contents in basil, lovage and mint were statistically constant. The greatest chlorophyll a and b losses were observed in rocket leaves. Significant decreases of a*, b* and chroma values, as a result of drying, were observed in all herbs, except rocket leaves. The smallest changes were noted for Apiaceae (lovage and parsley) and rocket (Brassicaceae). Lamiaceae (oregano, mint, basil) herbs were characterised by less stable colour. The reason for colour changes was also dependent on taxonomic group. The changes of green and yellow colour resulted from significant chlorophyll a content changes in Apiaceae herbs. Nevertheless, chlorophyll degradation was not the only reason for colour changes in the other herbs. High relationship between degradation of chlorophyll a and a* parameter was observed in the case of all investigated herbs.Celem pracy była analiza zmian zawartości chlorofilu a i b, współczynnika a* i b* oraz nasycenia barwy w trakcie suszenia mikrofalowo-konwekcyjnego liści bazylii, lubczyku, mięty ogrodowej, oregano, pietruszki oraz rukoli. Suszenie prowadzono w temperaturze powietrza 40°C, przepływającego poprzecznie do warstwy materiału z prędkością 0,8 m·s-1 i przy mocy mikrofal 300 W. Wykazano, że proces suszenia w istotny sposób wpłynął na degradację barwników chlorofilowych, a jej stopień był zróżnicowany dla poszczególnych gatunków ziół. Wysoką retencję chlorofilu a zaobserwowano w lubczyku i bazylii, natomiast chlorofilu b również w mięcie. Jedynie w przypadku lubczyku suszenie nie wpłynęło w sposób istotny na wynik oznaczenia chlorofilu a, natomiast zawartość chlorofilu b nie uległa znaczącym zmianom w bazylii, lubczyku oraz mięcie. W przypadku obu typów barwników chlorofilowych największe straty zaobserwowano w rukoli. Efektem procesu suszenia było istotne zmniejszenie udziału barwy zielonej, żółtej oraz nasycenia wszystkich ziół, za wyjątkiem rukoli. Najmniejsze zmiany dotyczyły surowców z rodziny Apiaceae (lubczyk i pietruszka) oraz rukoli (Brassicaceae), natomiast mniej stabilną barwą charakteryzowały się zioła z rodziny Lamiaceae (oregano, mięta, bazylia). Również przyczyna zmiany barwy uzależniona była od przynależności roślin do grupy systematycznej. Przesunięcie współrzędnych barwy zielonej i żółtej wynikało ze znaczących zmian zawartości chlorofilu a w ziołach należących do Apiaceae. Natomiast w przypadku pozostałych ziół degradacja chlorofilu nie była jedynym czynnikiem wpływającym na zmianę barwy. W przypadku wszystkich badanych ziół stwierdzono istnienie silnego związku pomiędzy degradacją chlorofilu a i współczynnikiem barwy a*

Investigating the morphology of powders obtained in a process of spray drying of protein hydrolysates containing maltodextrin

Celem pracy było określenie zmian morfologii i wybranych właściwości fizycznych proszków hydrolizatu białkowego z maltodekstryną, jako nośnikiem, otrzymanych w wyniku suszenia rozpyłowego. Zastosowano dwie wartości temperatury suszenia, tj. 160 i 200 °C oraz trzy strumienie podawania surowca 0,9; 1,18 i 1,28 cm³/s. Największą wilgotność proszku (4,5 %) uzyskano w temperaturze 160 °C i przy strumieniu 1,28 cm³/s. W wyniku obniżenia temperatury suszenia oraz zwiększenia strumienia podawania surowca otrzymywano proszki charakteryzujące się większą wilgotnością. Wzrost strumienia podawania surowca oraz temperatury suszenia nie wpłynął znacząco na uzyskaną wartość gęstości nasypowej luźnej. Uzyskane wartości mieściły się w granicach 493-518 kg/m³. Na wartość gęstości pozornej cząstek istotny wpływ miała temperatura suszenia, której podwyższenie powodowało wzrost wartości gęstości pozornej. Jedynie przy najmniejszym strumieniu surowca temperatura suszenia nie różnicowała tej wielkości. Zmiana strumienia podawania surowca nie wykazała statystycznie istotnego wpływu na uzyskane wartości gęstości pozornej. Proszki wykazywały porowatość zewnętrzną złoża mieszczącą się w granicach 58 - 63 %. Jedynie w temperaturze 200 °C zaobserwowano istotne statystycznie zmniejszenie porowatości zewnętrznej złoża wraz ze wzrostem strumienia podawania surowca. Zdjęcia wykonane za pomocą mikroskopu skaningowego dowiodły, że cząstki charakteryzowały się kulistym kształtem o gładkiej powierzchni. Przeprowadzona analiza granulometryczna proszków wykazała wzrost wielkości cząstek wraz ze zwiększeniem strumienia podawania surowca oraz temperatury suszenia.The objective of the investigation was to describe changes in the morphology and selected physical properties of protein hydrolysate powders with maltodextrin as a carrier. The powders investigated were obtained in a process of spray drying. Two inlet air temperatures (160 °C and 200 °C) and three raw material fluxes (0.9, 1.18, and 1.28 cm³/s) were used. The highest moisture content in powders (4.5 %) was obtained at a temperature of 160 °C and with a 1.28 cm³/s flux of raw material. Decreasing the drying temperature and increasing the feeding flux of raw material resulted in the manufacturing of powders of a higher moisture value. The increased feeding flux of raw material and the drying temperature did not significantly impact the loose density value obtained. The values obtained ranged from 493 to 518 kg/m³. The drying temperature had a significant impact on the apparent density of particles and its increase caused the apparent density to increase. The drying temperature did not differentiate the density only when the raw material flux was the lowest. Changing the feeding flux of raw material did not show any statistically significant impact on the apparent density values obtained. The bed external porosity of powders ranged from 58 to 63 %. A statistically significant decrease in the bed external porosity was found only at a temperature of 200 °C, and it occurred along with the increased raw material flux. The photographs taken by a scanning microscope demonstrated that the particles were characterized by a spherical, smooth-faced shape. The performed screen analysis of powders showed the increase in the particle size along with the increase in the feeing flux of raw material and in the drying temperature

Supercritical fluid extraction in food industry

W pracy scharakteryzowano proces ekstrakcji nadkrytycznej: jego podstawy teoretyczne oraz sposób prowadzenia. Przedstawiono wady i zalety procesu świadczące o możliwościach jego zastosowania w przemyśle spożywczym. Dokonano również przeglądu zastosowań ekstrakcji nadkrytycznej. Omówiono stosowane na skalę przemysłową procesy dekofeinacji kawy, ekstrakcji chmielu i dealkoholizacji, w których wykorzystuje się omawianą metodę rozdziału. Przedstawiono także aplikacje ekstrakcji nadkrytycznej, wokół której skupiają się badania naukowe. Za szczególnie atrakcyjne zastosowanie tej techniki należy uznać izolację wysoko wartościowych składników, występujących w małej koncentracji w produktach spożywczych.In this paper, the process of supercritical fluid extraction was characterized: its theoretical basis and the method of performing it. Those flaws and advantages of the process were presented which confirmed the possibility of applying this process in the food industry. Furthermore, the range of supercritical fluid extraction applications was reviewed. Also, there were discussed three processes used on an industrial scale, and involving the method of separation described in this paper: coffee decaffeination, hop extraction, and dealcoholization. Additionally, owing to the fact that the scientific research has focused on the method of supercritical fluid extraction, its applications were presented. Among those applications, the isolation of highly valuable components occurring in small concentrations in food products was regarded as particularly interesting and attractive

Metody suszenia mikroorganizmow i produktow syntezy mikrobiologicznej

Przedstawiono charakterystykę mikroorganizmów i produktów syntezy mikrobiologicznej (jako obiektów suszenia) oraz podstawowe przyczyny degradacji tych materiałów w czasie odwadniania. Zaprezentowano najczęściej stosowane metody suszenia, pozwalające na zachowanie aktywności biologicznej duktów: suszenie rozpyłowe, fluidyzacyjne i sublimacyjne. Wyodrębniono również suszenie na nośnikach, charakterystyczne dla grupy materiałów biotechnologicznych. Opisano także nowe, pozostające w e prób laboratoryjnych, niekonwencjonalne sposoby suszenia.Feature of microorganisms and products of microbiological synthesis as drying objects and basic reasons of the products degradation during dewatering were presented. Most often applied drying methods, which allow of keeping of products biological activity: spray, fluid and freeze drying were described. Drying on carriers, characteristic for biotechnological products, was indicated. Remaining in phase of laboratory tests, unconventional ways of drying were also presented