بررسی امکان تولید رنگ کارامل از دو منبع انگور و خرما و ریزپوشانی آن به روش خشک کن انجمادی

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 8، دوره 14، شماره 1 - شماره پیاپی 49، فروردین و اردیبهشت 1397، صفحه 145-161   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.v1396i0.59917

نویسندگان

الناز قائم فر؛ سید محمود رضا حجتی^*

گروه مهندسی شیمی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران.

چکیده

با توجه به مصرف زیاد رنگ‌های خوراکی در صنایع غذایی، در این پژوهش، اثر فاکتورهایی چون نوع کاتالیست (آمونیوم کلراید وگلایسین)، غلظت کاتالیست (2-5/0 مولار)، میزان pH محیط واکنش (5-4)، زمان انجام واکنش (120-60 دقیقه) بر شدت رنگ کارامل مایع تولید شده از از دو منبع طبیعی خرما و انگور، بر اساس طراحی آزمایش فاکتوریل جزئی بررسی شده است. نتایج نشان داد نوع کاتالیست مصرفی تأثیری بر میزان شدت رنگ نداشت و بیشترین میزان شدت رنگ ( 174/0 برای رنگ تولید شده از انگور و 150/0 برای رنگ تولید شده از خرما) در زمان 120 دقیقه، pH برابر با 4 و غلظت کاتالیست 2 مولار به‌دست آمد. پایدارسازی رنگ‌های مایع تحت فرآیند ریزپوشانی با تولید سه نمونه به فرم جامد (بدون پوشش‌دهنده، همراه با صمغ عربی(شامل 20درصد ماده جامد)، همراه با مالتودکسترین (شامل 20 درصد ماده جامد) انجام شد. نتایج به‌دست آمده از آنالیز گرماسنج حرارتی (TGA) و گرماسنج پویشی تفاضلی (DSC) نشان‌دهنده افزایش مقاومت حرارتی رنگ با فرآیند ریزپوشانی بود؛ به‌گونه‌ای که دمای آغاز تخریب برای نمونه‌های مایع، پودری بدون پوشش‌دهنده، پودری همراه با صمغ عربی و پودری همراه با مالتودکسترین برای رنگ تولید شده از انگوربه‌ترتیب 114، 138، 162، 185 درجه سلسیوس و برای رنگ تولید شده از خرما به‌ترتیب 113، 131، 143، 180 درجه سلسیوس بود. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان داد اندازه پودرهای ریزپوشانی‌شده حدود 11 تا 55 میکرومتر بود.

کلیدواژه‌ها

کارامل؛ فاکتوریل؛ ریزپوشانی؛ صمغ عربی؛ مالتودکسترین؛ خشک کن انجمادی

مراجع

Agyei-Aye, K. Chian, M.X. Lauterbach, J.H. and Moldoveanu, S.C., 2002, the role of the anion in the reaction of reducing sugars with ammonium salts. Carbohydrate Research, 337(21), 2273-2277.

Al-Abid, M. Al-Shoaily, K. Al-Amry, M. and Al-Rawahy, F., 2007, Preparation of caramel colour from dates. Food Processing Laboratory Agricultural Production Research Center, Ministry of agricultural and fisheries, 537-541.

Attokaran, M., 2011, Natural food flavors and colorants. USA: Blackwell Publishing Ltd. and Institute of Food Technologists.

Barbosa, MI. Borsarelli, CD. Mercadante, AZ., 2005, Light stability of spray-dried bixin encapsulated with different edible polysaccharide preparations. Food Research International, 38(8), 989–994.

Benhura, M. Nkosinathi Mbuya, N. and Machirori, E., 1999, Facile formation of caramel colours using the polysaccharide material that is extracted from the fruit of Azanza garckeana. Food Chemistry, 65, 303-307.

Burin, V.M. Rossa, P.N. Ferreira‐Lima, N.E. Hillmann, M.C. and Boirdignon‐Luiz, M.T., 2011, Anthocyanins: optimisation of extraction from Cabernet Sauvignon grapes, microcapsulation and stability in soft drink. International Journal of Food Science & Technology, 46(1), 186-193

Cano-Chauca, M. Stringheta, P.C. Ramos, A.M. and Cal-Vidal, J., 2005, Effect of the carriers on the microstructure of mango powder obtained by spray drying and its functional characterization. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 6(4), 420-428.

Cardoso, A.V. and De Abreu, W.M., 2004, Water and the glass transition temperature of organic (caramel) glasses. Journal of Non-crystalline solids, 348, 51-58.

Delgado, A.Y.C. Velasquez, H.J.C. and Molina, D.A.R., 2016, Thermal and thermodynamic characterization of a dye powder from liquid turmeric extracts by spray drying. Revista Facultad Nacional de Agronomia, Medellin, 69(1), 7854- 7845.

Delgado, Vargas.F. Paredes-Lopez, O., 2002, Natural colorants for food and nutraceutical uses. United States of America, CRC Press.

Fang, Z. Bhandari, B., 2010, Encapsulation of polyphenols–a review. Trends in Food Science and Technology, 21(10), 510-523.

Fetzer, W. R., 1938, Analysis of caramel color. Industrial and Engineering Chemistry, 10, 349-352.

Harry, M., 1965, Process for preparing caramel color. U.S. Patent 3.214.294.

Hashemiravan, M. Mazloom, A.S. and Farhadyar, N., 2013, Nano particles of blueberry in inulin and b-Cyclodextrin microencapsules. International Journal of Nanoscience and Nanotechnolog, 9(4), 185-192.

Hojjati, M. Razavi, H. Rezaei, K. Gilani, K., 2013, Effect of wall components on characteristics of natural canthaxanthin microencapsulated using spray-drying. Iranian Journal of Nutrition Sciences & Food Technology, 8(3), 45-54.

Huang, K. Zhang, P.J. Hu, B. and Yu, S.J., 2015, the effect of spray drying on sucrose–glycine caramel powder preparation. Journal of the Science of Food and Agriculture, 96(7): 2319-27.

Joint F.A.O and WHO Expert Committee on Food Additives. 2011, Evaluation of certain food additives and contaminants: seventy-fourth [74th] report of the Joint FA.

Kamuf, W. Nixon, A. Parker, O. Barnum, G. C., 2003, Overview of caramel colors. Cereal Foods World, 48(2), 64-69.

Kaushik, V. Roos, Y.H., 2007, Limonene encapsulation in freeze-drying of gum Arabic–sucrose–gelatin systems, LWT-Food Science and Technology, 40(8), 1381-1391.

Keramat, J. Malek, S., 2001, Separating of caramel color from Molasses and investigation on characteristics and applications in food industry. Journal of Sciences and Technology of Agriculture and Natural Resources, 5(1), 175- 187.

Khazaei, K.M. Jafari, S.M. Ghorbani, M. and Kakhki, A.H., 2014, Application of maltodextrin and gum Arabic in microencapsulation of saffron petal's anthocyanins and evaluating their storage stability and color. Carbohydrate Polymers, 105, 57-62.

Klaypradit, W. Huang, Y.W., 2008, Fish oil encapsulation with chitosan using ultrasonic atomizer. LWT-Food Science and Technology, 41(6), 1133-1139.

Loksuwan, J., 2007, Characteristics of microencapsulated beta-carotene formed by spray drying with modified tapioca starch, native tapioca starch and maltodextrin. Food Hydrocolloid, 21, 928-935.

Myers, D. V. Howell, J. C., 1992, Characterization and specification of caramel colours: an overview. Food and Chemical Toxicology, 30(5),359-363.

Nalawade, P.B. and Gajjar, A.K. 2016, Microencapsulation of lutein extracted from marigold flowers (Tagetes erecta L.) using full factorial design. Journal of Drug Delivery Science and Technology, 33, 75-87.

Rai, R.V., 2016, Advances in Food Biotechnology book. John Wiley & Sons Ltd.

Rezaeemokaram, R., Production of acid stable caramel color. Master thesis, Tarbiat Modares University.

Righetto, A. M. & Netto, F. M., 2005, Effect of encapsulating materials on water sorption, glass transition and stability of juice from immature acerola. International Journal of Food Properties, 8(2), 337-346.

Roos, Y., 1995, Characterization of food polymers using state diagrams. Journal of Food Engineering, 24(3), 339-360.

Scret, C., 2011, Accelerated glucose discoloration method-A quick tool for glucose stability assessment. Master thesis in Analytical Chemistry, Lund University.

Sharayei, P. Eynafshar, S. Kamali, A. and Nyazmand, R., 2014, Effect of type and concentration of wall material on microencapsulated saffron color compounds by freeze drying. Journal of Agricultural Engineering Research, 15 (1), 25- 38.

Sengar, G. Sharma, H.K., 2014, Food caramels: a review. Journal of Food Science and Technology, 51(9), 1686- 1696.

Shu, B. Yu, W. Zhao, Y. Liu, X., 2006, Study on microencapsulation of lycopene by spray-drying. Journal of Food Engineering, 76,664–669.

Silva, P.I. Stringheta, P.C. Teofilo, R.F. and de Oliveira, I.R.N., 2013, Parameter optimization for spray-drying microencapsulation of jaboticaba (Myrciaria jaboticaba) peel extracts using simultaneous analysis of responses. Journal of Food Engineering, 117(4), 538-544.