Accelerated Quality-Retentive Radio Frequency Drying of Squid with Pretreatment
Diese Studie zeigt, dass eine Vorbehandlung mit gepulsten elektrischen Feldern (PEF) bei 20 Pulsen die Trocknungseffizienz signifikant steigert und die Qualität von Tintenfisch, der einer heißluftunterstützten Radiofrequenztrocknung unterzogen wird, verbessert, indem eine poröse Mikrostruktur erzeugt wird, wobei sie sowohl die Beizung als auch die Ethanol-Dehydrierungsmethode übertrifft.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung des untenstehenden Papers. Sie wurde nicht von den Autoren verfasst oder gebilligt. Für technische Genauigkeit konsultieren Sie das Originalpaper. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, einen nassen Schwamm zu trocknen, aber dieser Schwamm besteht aus Muskelgewebe, das fest mit Wasser gepackt ist, und Sie wollen ihn trocknen, ohne ihn zu einem zähen, braunen Backstein zu kochen. Dies ist der tägliche Kampf der Lebensmittelwissenschaftler in der Welt der Lebensmittelkonservierung. Sie suchen ständig nach Wegen, Wasser aus leicht verderblichen Lebensmitteln wie Fisch und Tintenfisch zu entfernen, um sie vor dem Verderb zu bewahren, stehen dabei aber vor einem schwierigen Balanceakt. Wenn sie sie mit heißer Luft zu langsam trocknen, kann das Lebensmittel matschig werden oder an Geschmack verlieren. Wenn sie sie zu schnell mit intensiver Hitze trocknen, verbrennt die Außenseite, während das Innere feucht bleibt, oder die Textur verwandelt sich in Leder.
Um dies zu lösen, nutzen Wissenschaftler eine Technik namens Hochfrequenz-Trocknung (RF-Trocknung). Betrachten Sie dies als den Cousin der Mikrowelle, der Lebensmittel von innen nach außen erhitzt, indem er Wassermoleküle zum Schwingen bringt und so Wärme erzeugt. Dies ist in der Regel schneller und gleichmäßiger als das Blasen heißer Luft. Doch einige Lebensmittel, wie etwa Tintenfisch, besitzen eine dichte, feste Haut- und Muskelstruktur, die wie eine Festung wirkt, Feuchtigkeit im Inneren einschließt und die Energie ineffizient blockiert. Um diese Festung zu durchbrechen, nutzen Wissenschaftler oft Vorbehandlungen – spezielle Schritte, die vor dem eigentlichen Trocknungsprozess durchgeführt werden, um das Wasser leichter entfernbar zu machen. Dazu gehören das Einweichen in Salzwasser (osmotische Dehydrierung), die Verwendung von Alkohol, um Wasser herauszuziehen, oder das Beaufschlagen mit gepulsten elektrischen Feldern (PEF) – das sind kurze, scharfe elektrische Impulse, die winzige Löcher in die Zellen des Lebensmittels stechen, damit das Wasser entweichen kann. Die große Frage ist: Welcher dieser „Schlüssel“ entsperrt den besten getrockneten Tintenfisch?
In dieser Studie beschloss ein Team von Forschern der Shanghai Ocean University und ihrer internationalen Kollegen, drei verschiedene Vorbehandlungsmethoden an Tintenfisch zu testen. Sie wollten sehen, welche Methode den Hochfrequenz-Trocknungsprozess beschleunigt und gleichzeitig den Tintenfisch in Aussehen, Geschmack und Gefühl so nah wie möglich am Frischzustand hält. Sie verglichen das Beizen (Einweichen in Salzwasser), die Ethanol-Dehydrierung (Einweichen in Alkohol, teilweise unterstützt durch Schallwellen) und die Pulsed Electric Field (PEF)-Behandlung.
Die Ergebnisse zeichneten ein klares Bild. Die Beizmethode, bei der der Tintenfisch vier Stunden lang in Salzwasser eingeweicht wurde, entpuppte sich als eine Art Falle. Obwohl sie anfangs etwas Wasser entfernte, hinterließ sie eine harte „Salzkruste“ auf der Oberfläche des Tintenfisches. Diese Kruste wirkte wie ein Schild, der die Hochfrequenzenergie daran hinderte, den Tintenfisch effektiv zu erhitzen. Sobald die Feuchtigkeit unter einen bestimmten Punkt sank (1,56 g/g), kam der Trocknungsprozess praktisch zum Stillstand, wodurch der Tintenfisch zu feucht blieb, um vollständig konserviert zu werden.
Die Ethanol-Methode war zwar schneller als das Salzwasser, brachte aber ihre eigenen Probleme mit sich. Der Alkohol ließ das Gewebe des Tintenfisches schrumpfen und fest werden, fast wie ein Luftballon, der Luft verloren hat. Dies erschwerte es dem Wasser, während des eigentlichen Trocknens abzufließen, was den Prozess im Vergleich zum Nichtstun sogar verlangsamte. Es machte den Tintenfisch zudem weniger fähig zur späteren Rehydrierung, was bedeutete, dass er beim späteren Kochen nicht gut Wasser aufsaugen würde.
Der Gewinner des Experiments war die Pulsed Electric Field (PEF)-Behandlung. Indem sie den Tintenfisch mit genau 20 elektrischen Pulsen behandelten, schufen die Forscher winzige, gleichmäßige Poren in der Oberfläche des Tintenfisches, ohne die Struktur zu beschädigen. Dies war, als würde man tausend winzige Türen in die Festungsmauern öffnen. Infolgedessen trocknete der mit PEF behandelte Tintenfisch am schnellsten und erreichte eine Trocknungsrate von 1,12 g/(g·h), was höher war als bei der unbehandelten Kontrollgruppe.
Jenseits der reinen Geschwindigkeit war die PEF-Methode auch der Champion der Qualität. Der getrocknete Tintenfisch behielt seine Farbe viel besser bei, mit einer Gesamtfarbdifferenz (ΔE) von nur 20,95 ± 1,85, verglichen mit 33,37 ± 6,75 bei der unbehandelten Gruppe. Er wies zudem die niedrigsten Werte für die Lipidoxidation (ein Maß für Ranzigkeit) auf, mit einem TBARS-Wert von 0,53 mg MDA/kg, was bedeutet, dass er frischer blieb und weniger wahrscheinlich schlecht wurde. Als die Forscher den Tintenfisch unter einem Mikroskop betrachteten, wiesen die PEF-behandelten Proben eine schöne, poröse Struktur auf, während die anderen entweder mit Salz bedeckt, geschrumpft oder ungleichmäßig waren.
Kurz gesagt legt die Arbeit nahe, dass das Einweichen von Tintenfisch in Salz oder Alkohol zwar wie eine gute Idee erscheinen mag, um den Prozess zu beschleunigen, tatsächlich aber Barrieren schafft, die den Prozess verlangsamen oder die Textur ruinieren. Die PEF-Vorbehandlung hingegen fungt als der perfekte Helfer. Sie sticht gerade genug Löcher, um das Wasser schnell entweichen zu lassen, ohne die empfindliche Struktur des Tintenfisches zu zerstören, was zu einem Produkt führt, das schneller trocknet, besser aussieht und frischer bleibt. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass diese Methode die beste Gesamtleistung für die Herstellung von hochwertigem getrocknetem Tintenfisch bietet, merkten jedoch an, dass weitere Arbeiten nötig sind, um vollständig zu verstehen, wie sich diese Veränderungen langfristig auf den Geschmack und die Nährstoffe auswirken.
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