A VÍZ ÁLLAPOTÁNAK VIZSGÁLATA ROSTOS ÉLELMISZEREKBEN KÖZELI INFRAVÖRÖS SPEKTROSZKÓPIÁVAL

Acta Alimentaria, Vol. 19 (2), pp. 125-137 (1990)

A VÍZ ÁLLAPOTÁNAK VIZSGÁLATA ROSTOS ÉLELMISZEREKBEN KÖZELI INFRAVÖRÖS SPEKTROSZKÓPIÁVAL K.J. Kaffka, L. Horváth, F. Kulcsár és M. Váradi Szabad víz és különböz energiákkal köt dött víz fizikai tulajdonságainak alaposabb megértése céljából desztillált víz, paprika-hús, paprikamagok és rölt paprika optikai tulajdonságait vizsgáltuk 1100-2500 nm közeli infravörös hullámhossztartományban. Vizsgálatainkat 6450 típusú NEOTEC (Pacific Scientific) „Research Composition Analyzer” (RCA) alkalmazásával végeztük. A kiértékelést NOVA III gépen végeztük, amely az RCA-hoz volt kapcsolva. Ezekkel a berendezésekkel és technikával tanulmányozni tudtuk élelmiszerekbe beépült víz köt dését és szerkezetét. Különféle paprika-mintákat háromféleképpen szárítottunk: szárítószekrényben, mikrohullámú süt ben és kalcium-karbidos deszikkátorban. A száradás alatt felvettük a spektrumokat, és a spektrális különbségekb l következtetéseket tudtunk levonni az elpárolgó anyagokról. Desztillált vízzel végzett kísérleteink bizonyították az Iwamoto-féle keverékmodellt, amely szerint a víz közeli infravörös spektrumában található abszorpciós csúcsok három különböz vízmolekula-fajta spektrumából alakulnak ki. Az Iwamoto-modell helyesnek bizonyult az 1400 nm körüli abszorpciós csúcsnál. Kimutatta, hogy a víz spektrumának csúcsa háromféle különböz vízmolekula csúcsainak ered je, konkrétan S0 1418 nm; S1 1466 nm és S2 1510 nm. Intézetünkben ezt vízre 1900 nm körül igazoltuk. Eredményeink szerint egy S0 vízmolekulának megfelel csúcs 1908 nm-nél van, míg S1–re 1932 nm-nél és S2–re 1974 nm-nél van. Megállapítottuk, hogy száradás alatt a különböz vízfajták különféleképpen párolognak az alkalmazott módszer eredményeként. Szárítószekrény alkalmazásával küls h átadás esetén - vagy kalcium-karbid alkalmazásával az S0-típusú vízmolekulák hagyják el els ként az anyagot, míg mikrohullámú süt alkalmazásával – bels h átadás esetén – dielektromos tulajdonságaik következtében az S1 és S2 típusú vízmolekulák hagyják el az anyagot, az S0 típusú vízmolekulákkal együtt, s t, akár azokat megel z en. Küls h átadás esetén számos S1 és S2 típusú vízmolekula nyilvánvalóan el ször S0 típusú vízmolekulává alakul, és ilyen formában hagyja el az anyagot. Az ered spektrumban lév csúcs eltolódásának mértéke a száradás alatt jelent s volt. Nem tolódott el az abszorpciós csúcs rehidratáció alatt, ami azt jelenti, hogy a rehidratációs folyamat nem reverzibilis; csak S0-típusú vízmolekulák vesznek részt benne.

A víz köt désének és szerkezetének jobb megértése hosszú ideje érdekes téma az élelmiszeriparban dolgozó kutatók számára. A víz fontos alkotórésze szinte bármelyik élelmiszernek, és ugyanakkor életfontosságú eleme hasznos és

Acta Alimentaria 19, 1990 Akadémiai Kiadó, Budapest

126

KAFFKA et al.: WATER CONTENT BY NIR-S

ártalmas mikroorganizmusoknak is. Vízzel kapcsolatos ismereteinknek els dleges jelent sége van az élelmiszerek tartósításában szárítók és bepárlók energiafogyasztásának minimalizálása céljából. NIR és NIT technikákkal új lehet ségek nyíltak meg, hogy több ismeretet szerezzünk arról, hogyan épül be a víz élelmiszerekbe, valamint a víz szerkezetér l is. Az 1100-2500 nm közötti hullámhossz-tartomány közel van a látható elektromágneses sugárzáshoz. Ebben a tartományban jellegzetes energiaabszorpciós csúcsokat találhatunk az élelmiszerek különböz alkotórészeinek többségében. Az abszorpciós frekvencia a molekula szerkezetére jellemz , míg nagysága koncentrációjára utalhat. Ez volt az alapja egy gyors, nem-roncsoló összetétel-analízis kidolgozásának, amelyben NIR/NIT technikát alkalmaztunk élelmiszer különböz komponenseinek, például víz, fehérjék, zsírok, rostok, keményít , szénhidrátok, cukor, savak, alkohol, stb. vizsgálatára. NIR/NIT technikára alapuló összetétel-analizátorok két f részb l állnak: egy speciális, nagy sebesség spektrofotométerb l és egy hozzá kapcsolt számítógépb l. A spektrofotométerrel mért spektrum valamennyi komponens spektrumának ered je, ezért egy alkotórész koncentrációja és spektrumának jellegzetes részletei közötti bonyolult kapcsolatot a számítógép alkalmazásával értelmezzük. Ha nagyobb kimeneti kapacitással rendelkez és érzékenyebb RCA-t alkalmaztunk, azt tapasztaltuk, hogy különbségek voltak a szabad állapotú víz és élelmiszerekben különböz energiával köt dött víz spektruma között. Ugyanakkor a kutatók egy másik jelenséget is megfigyeltek; a víz spektruma nagymértékben függ a h mérséklett l, és a h mérséklet-változásra visszavezethet spektrum-eltolódást elméletileg nem lehetett megmagyarázni. Török (1955) a víz szerkezetét már 1955-ben tanulmányozta doktori disszertációjában. Vízr l szerzett ismereteink jelent sen megnövekedtek Szalai (1964) munkájával, amelynek eredményeit 1964-ben doktori disszertációjában közölt. Az utóbbi néhány évben számos kutató alkalmazott NIR/NIT technikát, egy gyors, nem-roncsoló módszert nyers és szárított paprika nedvességtartalmának meghatározására. A Központi Élelmiszer-tudományi Kutatóintézetben és a Konzervipari Kutatóintézetben végzett közös kutatás els eredményeit Horváth és Nádai 1981-ben közölte. További eredményeket közölt Püspök és Horváth, és Horváth és Püspök 1983-ban. Az ígéretes eredmények után a Központi Élelmiszer-tudományi Kutatóintézetben elhatározták az rölt paprikában lév víz részletesebb fizikai analízisét. Iwamoto (1987) a Nemzetközi NIR/NIT Konferencián (Budapest, 1986) tartott el adást, amelynek f témája a szabad és a kötött víz abszorpciós csúcsainak különböz h mérsékleteken tapasztalt eltolódása volt. Iwamoto (1987) ezt egy eddig nem ismert jelenségként magyarázta, amely szerint három víz-fajta létezik, amelyek 10-12 s alatt átalakulnak egymásba; egy adott h mérsékleten az említett három víz-fajta aránya állandó és statisztikus egyensúlyban vannak. Ha a h mérséklet változik, ez az arány is megváltozik.

Acta Alimentaria 19, 1990


127

Kutatásaink célja a víz szerkezetének további vizsgálata és élelmiszerekbe való beépülése volt. Azzal, hogy több ismeretet szerzünk a víz (a három különböz víz-fajta) fizikai tulajdonságairól, többet megtudhatunk arról, mi történik szárítás és bepárlás alatt, és ezek az ismeretek hozzájárulnak a gyártás energiafogyasztásának optimalizálásához. A termék nedvességtartalma befolyásolja min ségét és tárolhatóságát, tehát ennek gyors és pontos meghatározása nemcsak energetikai szempontból jelent s. A gyártó, a kezel személyzet, a forgalmazó, és végül, de nem utolsó sorban a fogyasztó is érdekelt ebben. 1. Anyagok és módszerek Kárpát-medencében termesztett paprikát (pirospaprikát) és desztillált vizet használtunk. Külön vizsgáltuk a paprika húsát, a paprika magjait és Szegedr l és Kalocsáról származó rölt paprikát. A mintákat csoportosítottuk, a csoportok különböz paprika-húsokból és magokból álltak 1 mm-es méretre felaprítva. A vizsgált rölt paprika (különböz min ség ) is kereskedelmi forgalomba hozott forma volt. Ezeket a csoportosított mintákat különböz módszerekkel megszárítottuk, és optikai tulajdonságaikat (spektrumukat) vizsgáltuk az eljárások alatt. Az egyik módszer az MSZ 9681/377. számú Magyar Szabvány szerint történt 95°C-on, szárítószekrényben; a másik módszerben kalcium-karbidos deszikkátort alkalmaztunk, míg egy harmadik módszer szerint mikrohullámú süt ben végeztük a szárítást. Szárítószekrényben vagy kalcium-karbidos deszikkátorban szárított mintákat nyitott üvegedényben helyeztünk el, és szobah mérsékletre lezárt tet vel h töttük le; ezután ezt a spektrumot standard mér edényben mértük. Tehát a szárítást és a mérést két külön edényben végeztük. Amikor a szárítást mikrohullámú süt ben végeztük, ez nem volt lehetséges a gyors száradási folyamat miatt; ebben az esetben a szárítást és a mérést ugyanabban az edényben végeztük. Reflexiós vagy transzflexiós spektrum mérésére NEOTEC 6450 típusú „Research Composition Analyzer” (RCA-t) alkalmaztunk. Reflexiós méréseket standard mér edényben végeztünk, amely síkpárhuzamos üveglapokból készült. A mer legesen bees fény úthossza 20 mm volt. Transzflexió mérésére 0,5 mm vastagságú, folyékony mintatartót alkalmaztunk, ahol a bees fényt egy kerámia diffúz reflektor verte vissza, miután a fény áthaladt a folyadékon és a reflexió eredményeként ismételten áthaladt a folyadékon miel tt elérte a detektort. Mindkét esetben 50 spektrumot vettünk fel az 1100-2500 nm hullámhossztartományban, és ezek átlagát használtuk és tároltuk az adatok kezelése és kiértékelése céljából. A kiértékelést NOVA III gépen végeztük, amely az RCAval volt összekapcsolva. A spektrum értékeit egy „fehér standard”-ból és a mintából a detektort 45°-os szögben elér fluxusok arányának logaritmusaként számítottuk.


128


A száradási folyamat vizsgálata céljából mindhárom szárítási módszer alatt mértük a reflexiós spektrumokat, és azokat a változásokat is vizsgáltuk, amelyek a minták rehidratációja alatt mentek végbe. 2. Eredmények A száradás alatt a mintából felszabadult anyagok spektrumának ismerete hozzájárult magának a száradási folyamatnak az elemzéséhez, azaz az abszorpciós csúcsok azonosításához. Jelent s mennyiség víz, illékony olajok és más instabil anyag távozott a mintából a szárítási folyamat alatt, ezért desztillált víz és paprikamagból kipréselt olaj transzflexiós spektrumát is mértük. Az 1. ábrán látható, hogy a víz és az olaj spektrumában egyaránt 1400 nm körül van egy abszorpciós sáv, míg 1900 nm körül csak a víz esetén van abszorpciós sáv, amelyb l az olaj abszorpciós sávja jól megkülönböztethet 1700 és 2150 nm körül. A paprikában különböz energiával köt dött víz tulajdonságainak tanulmányozásához az 1900 nm körüli régiónak kiemelt prioritása van. Ha ábrázoljuk a száradás két különböz fázisában felvett, két spektrum különbségét, egy differenciális spektrumot kapunk, ami megfelel a mintából felszabadult anyagok spektrumainak. A differenciális spektrum csúcsainak azonosításával levonhatunk következtetéseket az elpárolgó anyagokról. Abból a célból, hogy vizsgáljuk a száradás alatt elpárolgó víz spektrumra kifejtett hatását, a differenciális spektrumokat az 1800-2200 nm hullámhossztartományban vettük fel, melyeket lentebb bemutatunk. Meghatároztuk a differenciális spektrumokat olyan különböz paprikamintákra, amelyeket eltér körülmények között szárítottunk, és összehasonlítottuk az eredeti spektrummal (amit szárítás el tt vettünk fel).

1. ábra. Paprikamagból származó desztillált víz és illékony olaj diffúz transzflexiós spektruma az 1000-2500 nm hullámhossz-tartományban. 1: Desztillált víz; 2: Növényi olaj.



129

A 2. és 3. ábrán a differenciális spektrumok alakulását láthatjuk 95°C-on, szárítószekrényben szárított paprika-húsokra és paprikamagra. A szárítási id t megjelöltük a görbéken. A víz abszorpciós csúcsának eltolódása rövidebb hullámhosszak felé szignifikáns paprikamag esetén. A 4. és 5. ábrán kalcium-karbidos deszikkátorban szárított paprikahúsdarabokra és paprikamagra kapott differenciális spektrumokat láthatjuk. A szárítási id t megjelöltük a görbéken. A víz abszorpciós csúcsának eltolódása rövidebb hullámhosszak felé ismét szignifikáns paprikamagok esetén.

2. ábra. 1 mm3 paprikahús-darabokra kapott, diffúz reflexiós differenciális spektrumok szárítószekrényben, 95°C-on szárítva, különböz szárítási id k alkalmazásával, a kiindulási állapothoz viszonyítva 1800-2200 nm hullámhossz-tartományban

3. ábra. Paprikamagokra kapott, diffúz reflexiós differenciális spektrumok szárítószekrényben, 95°C-on szárítva, különböz szárítási id k alkalmazásával, a kiindulási állapothoz viszonyítva 1800-2200 nm hullámhossz-tartományban


130


4. ábra. 1 mm3 paprikahús-darabokra kapott, diffúz reflexiós differenciális spektrumok kalcium-karbidos deszikkátorban zárt leveg j térben szárítva, különböz szárítási id k alkalmazásával, a kiindulási állapothoz viszonyítva 1800-2200 nm hullámhossztartományban

5. ábra. Paprikamagokra kapott, diffúz reflexiós differenciális spektrumok kalciumkarbidos deszikkátorban zárt leveg j térben szárítva, különböz szárítási id k alkalmazásával, a kiindulási állapothoz viszonyítva 1800-2200 nm hullámhossztartományban

A 6. és 7. ábrán a mikrohullámú süt ben szárított paprika-húsra és paprikamagra kapott differenciális spektrumokat láthatjuk. A szárítási id t itt is megjelöltük a görbéken. Bár a differenciális spektrumok jellege különbözik azokétól, amelyeket a másik két szárítási módszerrel kaptunk, a víz abszorpciós csúcsának eltolódása rövidebb hullámhosszak felé ismét szignifikánsabb paprikamag esetén. Mikrohullámú süt ben szárított, Szegedr l származó rölt paprikára kapott differenciális csúcsokat bemutatjuk a 8. ábrán.



131

6. ábra. Mikrohullámú süt ben szárított, 1 mm3 paprikahús-darabokra diffúz reflexiós differenciális spektrumai, különböz szárítási id k alkalmazásával, a kiindulási állapothoz viszonyítva 1800-2200 nm hullámhossz-tartományban

7. ábra. Mikrohullámú süt ben szárított, paprikamagok diffúz reflexiós differenciális spektrumai, különböz szárítási id k alkalmazásával, a kiindulási állapothoz viszonyítva 1800-2200 nm hullámhossz-tartományban

A spektrumokon feltüntettük a mikrohullámú süt ben végzett kezelés id tartamát. Ezek a görbék jól beillettek a 6. és 7. ábrán bemutatott görbék közé; ez amiatt van, mert az rölt paprika rölt mag és paprika-hús keveréke. A 9. ábrán és a 10. ábrán 95°C-on, 270 percig szárított és 55% relatív nedvességtartalomban rehidratált paprika-hús és paprikamag differenciális spektrumai láthatók. A spektrumokon feltüntettük a rehidratáció id tartamát. Nem tapasztaltunk eltolódást a víz abszorpciós csúcsaiban a rehidratáció alatt.


132


8. ábra. Mikrohullámú süt ben szárított, rölt paprika (Szegedi édes nemes fajta) diffúz reflexiós differenciális spektrumai a kiindulási állapothoz viszonyítva, különböz szárítási id ket alkalmazva, 1800-2200 nm hullámhossz-tartományban

9. ábra. Szárítószekrényben 95°C-on szárított (szárítási id 4,5 óra) és azután 25°C-on, 55% nedvességtartalmú leveg n rehidratált, 1 mm3-es paprikahús-darabok diffúz reflexiós differenciális spektrumai

A 11. ábrán bemutatjuk a desztillált víz log (1/T) spektrumát és második deriváltját a h mérséklet függvényében (Iwamoto mérései). A víz log (1/T) spektruma jelent sen eltolódott rövidebb hullámhosszak felé magasabb h mérséklet eredményeként, míg a víz abszorpciós csúcsának amplitúdója gyakorlatilag változatlan maradt. Ezzel ellentétben, a víz log (1/T) spektrumának második deriváltja három lokális csúcsot tartalmaz; a magas h mérséklet hatására ezek nem tolódnak el a hullámhossz-skálán, de amplitúdójuk változik.



133

10. ábra. Szárítószekrényben 95°C-on szárított (szárítási id 4,5 óra) és azután 25°C-on, 55% nedvességtartalmú leveg n rehidratált paprikamagok diffúz reflexiós differenciális spektrumai

A 12. ábrán bemutatjuk a desztillált víz második derivált spektrumát, 10nm kapuval felvéve. Ezt a második deriváltat egy olyan transzflexiós spektrumból transzformáltuk, háromszögesen simítva egy 8 nm-es szegmenssel (5 mért pontot figyelembe véve), 7,2 nm sávszélességgel. A víz spektrumának második deriváltjában jól meg lehet figyelni három külön csúcsot az abszorpciós csúcsnál 1400 nm és 1900 nm közelében. A spektrum a 2000 nm fölötti hullámhossztartományban zajosnak látszik. 3. Következtetések A paprika egy komplikált, kapilláris, porózus szerkezet , kolloid rendszer, amelyben szabad víz is található különböz energiákkal köt dött víz mellett. A különböz energiákkal köt dött víz-molekulák különböz rezonanciafrekvenciákkal rendelkeznek, és ezeket jól szemléltetik a száradás közben felvett, diffúz reflexiós spektrumok. Az eredmények kiértékelése közben figyelembe kell venni, hogy mikrohullámú süt ben vagy szárítószekrényben végzett szárítás esetén a száradás h kezelés eredménye, míg szobah mérsékleten végzett, kalcium-karbidos deszikkátor esetén fizikai-kémiai folyamat eredménye. A szárítószekrényben a h kezelés kívülr l jön; mikrohullámú süt ben belülr l. A kalcium-karbidos módszer nagyon lassú (24 óra), a szárítószekrényt alkalmazó módszer néhány órát vesz igénybe, és a mikrohullámú süt ben végzett szárítás nagyon gyors módszer, csak néhány percet vesz igénybe. Emellett figyelembe kell vennünk,


134


11. ábra. Desztillált víz log(1/T) spektrumai és második deriváltjai 30, 40, 50 és 60°Con, az 1300-1700 nm hullámhossz-tartományban (Iwamoto mérése, Nemzetközi NIR/NIT Konferencia, Budapest, 1986)

hogy a mikrohullámú süt ben végzett szárítás magában a mér edényben történik, amely üvegablakkal van fedve. Jól ismert, hogy a közeli infravörös hullámhossz-tartományban a spektrumok abszorpciós csúcsai felhangokkal és olyan kombinációs sávokkal társultak, amelyek vibrációs alapsávokból alakultak ki, és f leg C-H, N-H, O-H és C-O kötésekhez rendelhet k a vegyületekben. Víz esetén az O-H kötéseknek van jelent sége. Az Iwamoto-féle keverékmodell bizonyítottnak tekinthet : eszerint a víz különböz molekulafajtákból áll, úgymint szabad vízmolekulákból (S0), olyan



135

12. ábra Desztillált víz log(1/T) spektruma második deriváltjával a KÉKI-ben (Központi Élelmiszer-tudományi Kutatóintézetben) mérve 25°C-on, az 1000-2500 nm hullámhossz tartományban. Spektrális sávsz r : 7 nm. Sz rés: 8 nm háromszögesen. A második derivált számítása pontok között 10 nm-es réssel

molekulákból, amelyekben egy O-H hidrogénhíd-kötésben van (S1), és olyan molekulákból, amelyekben két O-H van hidrogénhíd-kötésben (S2). A vízmolekulák random mozognak, és ezek a hidrogénhíd-kötések 10-12 s sebességgel hasadnak; egy adott h mérsékleten a víz az említett három molekulafajta egyensúlyi keverékéb l áll, molekulánként különböz számú hidrogénhíd-kötéssel. Ha a h mérséklet változik, ez az arány szintén megváltozik. Ez a 11. ábrán látható görbe alapján nyilvánvaló. Az ábra fels részén láthatjuk, hogy a háromféle molekula log (1/T) spektrumának ered görbéje balra tolódik, ha a desztillált víz h mérséklete 30°C-ról 60°C-ra emelkedik 10°C-os lépésekben; miközben az amplitúdó változatlan marad. Az ábra alsó részén a log (1/T) spektrumok második deriváltjait találhatjuk. Ezekben a spektrumokban három abszorpciós csúcs látható 1418, 1466 és 1510 nm-en. Ezek a csúcsok nem tolódnak el a h mérséklet változásának eredményeként, csak amplitúdójuk változik. A h mérséklet emelkedésének eredményeként az S0-nak megfelel amplitúdó 1418 nm-en megnövekszik, és ez S1 és S2 esetén csökken. Ez egyértelm en arra utal, hogy az S0-molekulák aránya növekszik melegítés esetén, és ez a magyarázata a log (1/T) spektrumok balra tolódásának. Ez a jelenség összhangban van azzal a termodinamikai elmélettel, hogy magasabb h mérséklet segíti az O-H kötések hasadását. Iwamoto (1982) kísérleteit vízzel az 1400 nm-es abszorpciós sáv körül végezte abból a célból, hogy elkerülje a nyomelemekt l származó felhangok zavaró hatásait. Kísérleteinkben a méréseket az 1900 nm körüli abszorpciós sáv körül végeztük abból a célból, hogy elkerüljük a paprikában lév illékony olajoknak megfelel abszorpciós csúcsok zavaró hatásait az 1400 nm-es abszorpciós sáv körül. A három különböz vízfajta jelenlétét szintén jól lehet Acta Alimentaria 19, 1990

136


szemléltetni ebben a hullámhossz-régióban. A víz log (1/TF) spektrumának második deriváltjában három csúcs van, a 12. ábrán bemutatottak szerint 1908 nm, 1932 nm és 1974 nm hullámhosszakon, és ezek az S0, S1 és S2 állapotú vízmolekulafajtákhoz rendelhet k. A 2-8. ábrákon jól látható, hogy miközben paprika-húst és paprikamagot háromféle módszerrel szárítottunk, az abszorpciós csúcsok 15-25 nm-el eltolódtak rövidebb hullámhosszak felé. Ezt a „keverék” elmélettel (Iwamoto-modell) lehet megmagyarázni, amely szerint szárítás közben a három különböz vízmolekula-fajta aránya megváltozik, és nyilvánvalóan el ször szabad víz (S0) szabadul fel, és különböz energiákkal köt dött víz csak ezután szabadul fel. Paprikamagok esetén a csúcsok eltolódása szignifikánsabb, mint paprika-hús esetén mindhárom szárítási típus alatt, ami annak tulajdonítható, hogy a paprika-hús és paprikamag összetétele eltér , konkrétan a paprikamag illékony olaj tartalma magasabb. A 2-3. ábrákhoz kapcsolódóan egy másik jelenség érdemel említést. A kezdeti gyors száradási szakaszt egy lassúbb követte, és azután ismét egy gyors szakasz, miel tt aszimptotikusan elérte a végs állapotot. Ezek a változások a száradás sebességében egyértelm en követhet k nedvesség meghatározására szolgáló, standard módszerekkel. Ennek az a magyarázata, hogy az els gyors változást a szabad víz felszabadulása okozza, és a következ fázisokban különböz energiákkal köt dött víz használja fel az energiát felszabadulásához. A 6-7. ábrákon lév görbék más képet mutatnak, konkrétan S1 és S2 típusú molekulák azonnal felszabadulnak, s t, mintha egy kicsit korábban, mint az S0 típusú molekulák. Ebben az esetben azonban tudnunk kell, hogy a h disszipációja (azaz a melegítés mértéke) összefüggésben van a molekulák dipólusmomentumával (dielektromos tulajdonságaival). Mikrohullámú süt ben való szárítás esetén ezen kívül azt is figyelembe kell vennünk, hogy a mintát zárt mér edénybe helyeztük, és ennek következtében víz (g z) gyors felszabadulása csak lassan történhet meg, és ez szintén megváltoztatta a spektrum képét. Még néhány kérdést tisztázni kell a mikrohullámú süt ben végzett szárítás eredményeivel kapcsolatban, mivel a szárítást és a spektrumok felvételét a magában a mintatartó edényben végeztük. A 9-10. ábrán bemutatjuk a rehidratáció folyamatát. Fontos megjegyezni, hogy a rehidratáció alatt nem tapasztaltuk a csúcsok eltolódását, ami azt jelenti, hogy miközben a minták újra vizet vesznek fel 55% nedvességtartalmú leveg b l, nem történik változás legalábbis kezdetben – a három vízfajta (S0, S1 és S2) arányában. Desztillált víz második deriváltját tanulmányozva azt találtuk, hogy a spektrum görbéje 2000 nm-nél hosszabb hullámhossz-tartományban zajos volt (12. ábra). A feltételezés magától értet d volt, amely szerint jobb felbontás céljából nagyon kis réseket és ennek következtében kis energiákat alkalmaztunk. Összehasonlítottuk azokat a spektrumokat, amelyeket Karl H. Norris vett fel Beltsville-ben, az „Instrumentation Laboratory of USDA BARC”-ban (amelyet Karl H. Norris szíves jóváhagyásával Kaffka J. Károly felhasznált) az általunk felvett spektrumokkal, és meglep módon azt találtuk, hogy a zajok azonosak és reprodukálhatóak voltak. Mivel a zaj egy statisztikus jelenség, ami így reprodukálhatatlan, azt a következtetést vontuk le, hogy a zajt – vagy feltételezhet en zajt – a vízben oldott gázok abszorpciós tulajdonságai okozták. Acta Alimentaria 19, 1990


137

Kétségtelen, hogy vizsgálataink során – bár sok problémát tisztáztunk – számos kérdés merült fel, és ezekre még választ kell adni. Úgy t nik, hogy minél több ismeretet szereztünk – még ilyen egyszer molekula, mint a víz esetén is – annál több részlet teszi nehezebbé a természet összefüggéseinek és az élelmiszerfizika törvényeinek tisztázását. Hivatkozások jegyzéke Horváth, L. és Nádai, B. (1981): Részjelentés az „Objektív min sítés” c. feladat teljesítésér l (Központi Élelmiszer-tudományi Kutatóintézet, Budapest, 1-52. old.) Horváth, L. és Püspök, J. (1983): Nyers f szerpaprika nedvességtartalmának meghatározása NIR technikával.


A VÍZ ÁLLAPOTÁNAK VIZSGÁLATA ROSTOS ÉLELMISZEREKBEN KÖZELI INFRAVÖRÖS SPEKTROSZKÓPIÁVAL

Recommend Documents