Сухие закуски, такие как яблочные чипсы, являются удобной альтернативой свежим фруктам, обеспечивая более длительный срок хранения и более легкое хранение. Потребители все чаще требуют разнообразия продуктов, поэтому компании покрывают такие закуски фруктовыми и овощными порошками для улучшения вкуса и органолептической привлекательности.
Новое исследование, проведенное Университетом Иллинойса, изучает процесс сушки яблочных чипсов с покрытием и без покрытия с помощью спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона (БИК) для измерения содержания влаги в режиме реального времени. По словам исследователей, технология NIR значительно повышает скорость и точность измерений.
Цель покрытия - сделать сушеные яблочные чипсы более функциональными и питательными, а также более привлекательными для еды, - объясняет Рагья Капур, аспирант факультета пищевых наук и питания человека (FSHN) U of I и ведущий автор. на бумаге.
«Идея состоит в том, чтобы побудить детей школьного возраста включить в свой рацион яблочные чипсы. Мы используем клюквенное порошковое покрытие, чтобы сделать ломтики яблок более привлекательными с точки зрения цвета и вкуса», - говорит Капур. «Мы дважды погружаем ломтики яблока в жидкий раствор на 60 секунд, а затем проводим операцию сушки горячим воздухом».
Исследователи проверяют содержание влаги в различных точках процесса сушки с помощью миниатюрной NIR-спектроскопии, чтобы убедиться, что чипсы достаточно сухие.
Технология NIR предлагает множество преимуществ по сравнению со стандартными методами мониторинга, говорит Мохаммед Камруззаман, доцент кафедры сельскохозяйственной и биологической инженерии (ABE) Университета I и соавтор статьи.
«В традиционных методах вы берете образцы с производства для лабораторного анализа. Процесс занимает не менее 24 часов, образцы уничтожаются, а для некоторых анализов требуются агрессивные химические вещества», - отмечает Камруззаман.
БИК-спектроскопия занимает несколько секунд, не требует извлечения образцов и не использует химических веществ.
NIR отличается высокой точностью, очень быстрой работой, не разрушает образцы и не использует химические вещества. Это экологически чистая технология. Традиционным лабораторным методам требуются специалисты для работы с оборудованием и интерпретации данных. NIR прост в использовании, и почти каждый может обращаться с прибором и проводить измерения, потренировавшись всего за несколько минут. Кроме того, это маленькое и портативное оборудование».
NIR работает путем сканирования продукта невидимым светом, объясняет Камруззаман.
Нашими глазами мы можем видеть размер, форму и цвет пищи, но мы не можем видеть питательный состав. Ближний инфракрасный свет считывает химические связи в пище, поэтому вы можете анализировать любой биологический материал и определять такие характеристики, как содержание влаги, белков, жиров, клетчатки или углеводов. Спектроскопия NIR даст вам много точек данных; мы извлекаем данные и используем машинное обучение для интерпретации результатов», - заявляет он.
"Комбинация NIR-спектроскопии и машинного обучения очень эффективна."
Капур, Камруззаман и соавторы исследования Амир Мальванди, аспирант ABE, и Хао Фенг, профессор пищевой и биотехнологической инженерии в Университете I, преследовали две основные исследовательские цели. Они хотели исследовать съедобное покрытие на ломтиках яблок и протестировать использование NIR-спектроскопии для наблюдения за процессом сушки ломтиков с покрытием и без покрытия.
Влагосодержание отличается для образцов с покрытием и без покрытия, и мы хотели увидеть, как различается их поведение при сушке. Мы обнаружили, что с помощью технологии NIR мы можем различать два образца, основываясь исключительно на их состав», - объясняет Капур.
Исследователи говорят, что NIR-спектроскопия может значительно повысить эффективность производства.
"NIR позволяет вам видеть изменение содержания влаги в вашем продукте в режиме реального времени. Вы можете постоянно контролировать процесс сушки, следить за количеством сухого вещества и выбирать правильное время для остановки", - заявляет Камруццаман.
Кафедра пищевой науки и питания человека и Департамент сельскохозяйственной и биологической инженерии находятся в Колледже сельскохозяйственных, потребительских и экологических наук Университета Иллинойса.
Доклад «Мониторинг влажности съедобных яблочных чипсов с покрытием во время сушки горячим воздухом в режиме реального времени с использованием миниатюрной NIR-спектроскопии и хемометрии» опубликован в LWT - Food Science and Technology [https://doi.org/10.1016 /j.lwt.2021.112602].