Βελτιστοποίηση ωσμωτικής αφυδάτωσης και ωμικής θέρμανσης για την παραγωγή προϊόντων πατάτας υψηλής ποιότητας

Ανδριώτης, Πέτρος; Μαρή, Αλεξάνδρα; Andriotis, Petros; Mari, Alexandra

dc.contributor.author	Ανδριώτης, Πέτρος	el
dc.contributor.author	Μαρή, Αλεξάνδρα	el
dc.contributor.author	Andriotis, Petros	en
dc.contributor.author	Mari, Alexandra	en
dc.date.accessioned	2025-05-21T09:06:45Z
dc.date.available	2025-05-21T09:06:45Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/61913
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29609
dc.rights	Default License
dc.subject	Ωσμωτική Αφυδάτωση	el
dc.subject	Ωμική θέρμανση	el
dc.subject	Συνδυασμός μεθόδων	el
dc.subject	Πατάτα	el
dc.subject	Μελλοντικές Ενέργειες	el
dc.title	Βελτιστοποίηση ωσμωτικής αφυδάτωσης και ωμικής θέρμανσης για την παραγωγή προϊόντων πατάτας υψηλής ποιότητας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Χημεία, Ανάλυση-Σχεδιασμός-Ανάπτυξη διεργασιών και συστημάτων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-09-25
heal.abstract	Τα φρέσκα κομμένα φρούτα και λαχανικά έχουν κερδίσει σημαντική αποδοχή στην αγορά και έχουν σημειώσει αυξανόμενη τάση τα τελευταία χρόνια, κυρίως λόγω της ζήτησης των καταναλωτών για υγιεινά, βολικά και φρέσκα τρόφιμα (Dite Hunjek et al., 2020; Li et al., 2022; Liu, Yang, et al., 2019; Shen et al., 2019). Μεταξύ αυτών των προϊόντων, οι πατάτες (Solanum tuberosum) είναι ιδιαίτερα δημοφιλείς (Zhao et al., 2022). Σύμφωνα με τα πρόσφατα δεδομένα του FAOSTAT, οι πατάτες κατατάσσονται μεταξύ των πέντε κορυφαίων παγκόσμιων καλλιεργειών, με την κατανάλωση να αυξάνεται συνεχώς λόγω της υψηλής θρεπτικής τους αξίας, συμπεριλαμβανομένων των υδατανθράκων, των πρωτεϊνών, των μεταλλικών στοιχείων, των βιταμινών και άλλων απαραίτητων θρεπτικών συστατικών (FAOSTAT, World Crops 2021, 2023; Liu, Yang, et al., 2019). Ωστόσο, η ενζυματική καφένωση, η οποία εμφανίζεται ως σκοτεινή αποχρωματισμένη περιοχή στη σάρκα, επηρεάζει σημαντικά την αισθητική ποιότητα και τη θρεπτική αξία των πατατών μετά το ξεφλούδισμα και το κόψιμο (Liu, Yang, et al., 2019). Αυτή η αποχρωμάτιση προκαλείται από τη μελανόγεση, όπου οι φαινολικές ενώσεις στις πατάτες οξειδώνονται σε σκούρα χρωστική μελανίνη. Αυτή η διαδικασία καταλύεται από το ένζυμο πολυφαινολική οξειδάση (PPO), το οποίο βρίσκεται στον κυτταρόπλασμα των φυτικών κυττάρων. Επομένως, η πρόληψη της ενζυματικής καφένωσης στις φρέσκες κομμένες πατάτες απαιτεί την αναστολή της δραστηριότητας του ενζύμου στην αρχή της αντίδρασης (Liu, Wang, et al., 2019; Zhao et al., 2022). Επιπλέον, οι φρέσκες κομμένες πατάτες που αποθηκεύονται στο ψυγείο χαλάνε μέσα σε οκτώ ημέρες, περιορίζοντας περαιτέρω τη διάρκεια ζωής τους και τη χρησιμότητά τους. Για την επίτευξη μεγαλύτερης διάρκειας ζωής, διάφορες προεπεξεργασίες, όπως η ωσμωτική αφυδάτωση και η ωμική θέρμανση, χρησιμοποιούνται ως φιλικές προς το περιβάλλον λύσεις (Su et al., 2021a). Η ωσμωτική αφυδάτωση (OD) είναι μια μέθοδος ιδιαίτερα αποτελεσματική για την επέκταση της διάρκειας ζωής φρούτων και λαχανικών. Διατηρεί και ενισχύει την θρεπτική περιεκτικότητα και τις αισθητικές ποιότητες, όπως το χρώμα, το άρωμα, την υφή και τη γεύση, των φρέσκων προϊόντων χωρίς να διακυβεύεται η ακεραιότητά τους (Kaur et al., 2022; Pandiselvam et al., 2022). Η ωσμωτική αφυδάτωση λειτουργεί με τη μεταφορά νερού από το τρόφιμο σε ένα ωσμωτικά δραστικό διάλυμα, ενώ οι διαλυτές ουσίες από το διάλυμα διεισδύουν στο τρόφιμο (Pandiselvam et al., 2022). Αυτή η διπλή δράση μειώνει την περιεκτικότητα σε υγρασία, αναστέλλει την ανάπτυξη μικροβίων και εμπλουτίζει το προϊόν με ευεργετικές ουσίες, με αποτέλεσμα ένα τρόφιμο υψηλής ποιότητας και λειτουργικό (Kaur et al., 2022; Pantelidou et al., 2021). Πολλές μελέτες έχουν εξετάσει την ωσμωτική αφυδάτωση σε προϊόντα πατάτας. Για παράδειγμα, (Su et al., 2021a) χρησιμοποίησαν την ωσμωτική αφυδάτωση για τη μείωση της απορρόφησης λαδιού κατά τη διάρκεια του τηγανίσματος, ενώ η ωσμωτική αφυδάτωση χρησιμοποιήθηκε ως προεπεξεργασία για πατάτες τηγανισμένες στον αέρα (Tabib et al., 2015), και η ωσμωτική αφυδάτωση βελτιστοποιήθηκε με χρήση μεθόδου επιφανειακής ανάλυσης (Eren & Kaymak-Ertekin, 2007). Σημαντικοί παράγοντες στην ωσμωτική αφυδάτωση περιλαμβάνουν τον τύπο και τη συγκέντρωση του διαλύματος και τις λειτουργικές συνθήκες όπως η θερμοκρασία και ο χρόνος εμβύθισης (Abrahão & Corrêa, 2023). Η ωμική θέρμανση (OH) είναι μια καινοτόμος και αποτελεσματική μέθοδος για τη διατήρηση της ποιότητας και την επέκταση της διάρκειας ζωής φρούτων και λαχανικών. Αυτή η τεχνική περιλαμβάνει τη διέλευση ενός ηλεκτρικού ρεύματος μέσω του τροφίμου, προκαλώντας εσωτερική θέρμανση λόγω της ηλεκτρικής αντίστασης του τροφίμου (Icier & Ilicali, 2005). Η ωμική θέρμανση εξασφαλίζει ταχεία και ομοιόμορφη θέρμανση, η οποία βοηθά στη διατήρηση της θρεπτικής περιεκτικότητας και των αισθητικών χαρακτηριστικών, όπως η υφή, το χρώμα και η γεύση των φρέσκων προϊόντων (Huang et al., 2023). Είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική στην αναστολή ενζύμων και μικροοργανισμών, αποτρέποντας έτσι τη σήψη και επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής (Sain et al., 2024). Πολλές μελέτες έχουν επισημάνει τα οφέλη της ωμικής θέρμανσης στην επεξεργασία τροφίμων. Για παράδειγμα, οι Icier & Ilicali (2005) απέδειξαν ότι η ωμική θέρμανση αναστέλλει αποτελεσματικά την πολυφαινολική οξειδάση στον χυμό μήλου, μειώνοντας την ενζυματική καφένωση (Icier & Ilicali, 2005). Μια άλλη μελέτη από τους Torkian Boldaji et al. (2014) έδειξε ότι η ωμική θέρμανση διατήρησε υψηλότερα επίπεδα βιταμινών και αντιοξειδωτικών σε πάστα ντομάτας σε σύγκριση με τις συμβατικές μεθόδους θέρμανσης (Torkian Boldaji et al., 2014). Σημαντικές παράμετροι στην ωμική θέρμανση περιλαμβάνουν την εφαρμοσμένη τάση, τη συχνότητα και τη διάρκεια της επεξεργασίας, οι οποίες πρέπει να βελτιστοποιηθούν για την επίτευξη των επιθυμητών αποτελεσμάτων ποιότητας (Iranshahi et al., 2023). Ενώ η ωσμωτική αφυδάτωση και η ωμική θέρμανση έχουν μελετηθεί εκτενώς για τα φρέσκα κομμένα φρούτα και λαχανικά, ο συνδυασμός αυτών των τεχνολογιών που εφαρμόζεται στις φρέσκες κομμένες πατάτες, προκειμένου να ανασταλούν οι ενζυματικές καφέσεις, όπως εξετάζεται σε αυτή τη μελέτη, φαίνεται να είναι καινοτόμος και δεν έχει αναφερθεί προηγουμένως. Σκοπός αυτής της μελέτης είναι η επέκταση της διάρκειας ζωής των φρέσκων κομμένων πατατών και η πρόληψη της ενζυματικής καφένωσης μέσω της χρήσης ήπιων μεθόδων επεξεργασίας, ειδικότερα της ωσμωτικής αφυδάτωσης και της ωμικής θέρμανσης. Ο στόχος ήταν να προσδιοριστούν οι βέλτιστες παράμετροι για κάθε μέθοδο και να αξιολογηθεί η ποιότητα των επεξεργασμένων προϊόντων. Οι πατάτες που υποβλήθηκαν σε ωσμωτική αφυδάτωση, ωμική θέρμανση και συνδυασμό και των δύο μεθόδων υπό βέλτιστες συνθήκες, αξιολογήθηκαν για την απώλεια βάρους, την αλλαγή χρώματος, την ενζυματική δραστηριότητα, το μικροβιακό φορτίο και τα αισθητικά χαρακτηριστικά κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης.	el
heal.advisorName	Κροκίδα, Μαγδαληνή	el
heal.committeeMemberName	Χρόνης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Γιαννακούρου, Μαρία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων (ΙΙ)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	82 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false