Suszenie żywności ultradźwiękami

Być może już wkrótce będziemy suszyć lub zamrażać żywność wykorzystując ultradźwięki i pole elektryczne. Aktualnie polscy naukowcy pracują nad tą nową metodą.

Naukowcy z Katedry Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie pracują nad wykorzystaniem ultradźwięków oraz pola elektrycznego do wyprodukowania żywności o wyższej jakości oraz do obniżenia energochłonności podstawowych operacji i procesów występujących w technologii żywności.

Przemysł spożywczy wykorzystuje około 10% całkowitej ilości energii zużywanej w naszym kraju, a spośród procesów i operacji jednostkowych występujących w przetwórstwie żywności największą energochłonnością charakteryzuje się suszenie oraz zamrażanie – mówi prof. dr hab. Dorota Witrowa-Rajchert, dziekan Wydziału Nauk o Żywności. Jak podkreśla, znalezienie rozwiązań mogących skrócić czas trwania tych procesów przyczyni się zarówno do obniżenia kosztów produkcji żywności, jak i do ochrony środowiska naturalnego, a także do wytworzenia produktów o wysokiej jakości.

Aktualnie, ze względu na potrzebę zrównoważonego rozwoju, uwaga dużej części naukowców zajmujących się naukami o żywności na świecie skupia się na tzw. nietermicznych technologiach metodach przetwarzania żywności, czyli takich, które pozwalają osiągnąć założony cel technologiczny bez konieczności podwyższania temperatury produktu. – Wśród technologii tych największe nadzieje upatruje się w ultradźwiękach oraz pulsacyjnym polu elektrycznym – dodaje mgr inż. Artur Wiktor, kierownik projektu dotyczącego zastosowania ultradźwięków oraz pulsacyjnego pola elektrycznego do wspomagania suszenia owoców i warzyw. Badania finansowane są ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu LIDER.

Na ogół, ultradźwięki czy prąd elektryczny kojarzone są z pewnym niebezpieczeństwem lub czymś szkodliwym. Okazuje się jednak, że ich odpowiednie zastosowanie może wpłynąć korzystnie m.in. na zawartość substancji bioaktywnych, bardzo cennych z żywieniowego punktu widzenia. W katedrze prowadzi się także pionierskie badania, których celem jest m.in. zbadanie sekwencyjnej obróbki wstępnej z wykorzystaniem pulsacyjnego pola elektrycznego oraz ultradźwięków na przebieg procesu suszenia konwekcyjnego oraz mikrofalowo-konwekcyjnego tkanki roślinnej. – Badania tego typu nie były dotychczas publikowane ani w czasopismach krajowych, ani międzynarodowych. Nasza katedra jest zatem pierwszym ośrodkiem, który pracuje nad tym zagadnieniem – twierdzi mgr inż. Artur Wiktor.

Badania prowadzone w Katedrze Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji SGGW udowodniły, że dzięki wykorzystaniu tych technik możliwe jest nie tylko skrócenie czasu suszenia owoców i warzyw, ale także zmodyfikowanie ich właściwości fizykochemicznych, aby były bardziej akceptowalne przez dzisiejszych konsumentów. Dodatkowo, wyniki przeprowadzonych doświadczeń wskazują także, że technologie te mogą znaleźć zastosowanie do wspomagania innych procesów i operacji występujących w technologii żywności, np. rozdrabniania czy ekstrakcji barwników.

 – Pomimo że dużą część naszej uwagi skupiamy na zbadaniu możliwości zastosowania pulsacyjnego pola elektrycznego czy ultradźwięków, to interesuje nas także mechanizm oddziaływania tych technologii na komórki biologiczne – mówi profesor Witrowa-Rajchert. – Obecnie prowadzimy także badania, kierowane przez mgr inż. Magdalenę Śledź (…) nad mechanizmem oddziaływania ultradźwięków przed suszeniem na wybrane gatunki ziół w porównaniu z procesem konwencjonalnym, realizowanym poprzez blanszowanie – dodaje.

Warto także dodać, że pod kierownictwem dr inż. Małgorzaty Nowackiej, trwają prace nad zbadaniem możliwości aplikacji tych technologii w celu wspomagania procesu usuwania wody z żurawiny błotnej, której zasoby w Polsce są duże. Celem tych badań jest stworzenie technologii, zwiększającej konkurencyjność produktów uzyskanych w oparciu o krajowe surowce.

Efektem końcowym tych prac będzie stworzenie podwalin teoretyczno-praktycznych, które umożliwią opracowanie założeń technologicznych w skali półtechnicznej oraz przemysłowej. Co to oznacza? Że aktualne badania mogą pomóc i wesprzeć takie przetwarzanie żywności na skalę przemysłową.

Renata Struzik, za: Krzysztof Szwejk, SGGW