Gıda işlemede kızıl ötesi uygulaması

Abstract

Bu çalışma, kızılötesi ısıtmanın çeşitli gıdalar üzerine uygulanmasının son yıllarda popüler olduğunu göstermektedir. Kızılötesi yakın kızılötesi (0.75 – 1.4 μm), orta kızılötesi (1.4 - 3 μm) ve uzak kızılötesi (3 - 1000 μm) olmak üzere 3 bölgeden oluşmaktadır. Kızılötesi ısıtma, bir ısıtma tekniğidir. Kızılötesi ısıtma, konveksiyonel ısıtma yöntemlerine kıyasla çok avantaja sahiptir. Bunlar, ısıtma süresinin kısalması, daha fazla enerji korunumu, homojen ısıtma ve daha iyi son ürün kalitesidir. Kızılötesi ısıtma, çeşitli gıdalara kurutma, pişirme, kavurma, pastörizasyon ve sterilizasyon amaçları için uygulanmaktadır. Kızılötesi uygulaması, sıcak hava ve mikrodalga ısıtma gibi yöntemlerle kombine olarak uygulanabilir. Gıda sistemleri, biyokimyasal moloküller, biyolojik polimerler ve inorganik tuzlar içerdiğinden komplekstir. Kızılötesi, moleküllerde titreşime neden olmaktadır. Proteinler, 3 - 4 μm ve 6 - 9 μm ile 2 güçlü absorbans bandına, karbonhidratlar 3 μm ve 7 - 10 μm’de 2 güçlü absorbans bandına, lipitler ise 3 - 4 μm, 6 μm ve 9 - 10 μm’de 3 güçlü absorbans bandına sahiptir. Kızılötesi (0.78 – 1000 μm) bir objeye uygulandığında, oluşan ısı enerjisi gıda tarafından tutulmaktadır. Konveksiyonel tekniklerde, ısı objenin dışında oluşmaktadır ve gıdaya sıcak havadan konveksiyon ile transfer olmaktadır. Son zamanları, kızılötesi gıda endüstrisinde genişce uygulanmaktadır. Kızılötesi, gıdaya uygulandığında, atom ve moleküllerin elektronik, vibrasyonel ve rotasyonel durumlarında değişimine neden olabilmektedir. Kızılötesi gıdaya uygulandığında, ışın absorplanır, yansır veya saçılır. Kızılötesi ısıtma, kurutma teknolojisinde uygulanmaktadır. Sebzeleri kurutmak için kızılötesi, konveksiyonel yönteme kıyasla uygulanmaktadır. Çünkü kızılötesi uygulamasının maliyeti, diğer ısıtma tekniklerinden düşüktür. Bir çalışmada, soğan dilimlerinin kuruma zamanını kızılötesi kısaltmıştır. Bir başka çalışmada, , kızılötesi ve konvensiyonel yönteminin birlikte baklagillere uygulanması, daha iyi kalite ve enerji korunumu sağlamıştır. Baklagillere sadece kızılötesi uygulanması, baklagillerin yüzeyinde çatlaklara neden olmuştur. Bir başka çalışmada, kızılötesi ve konveksiyonel ısıtmanın arpaya uygulanması, gereken enerjiyi azaltmıştır. Kızılötesi ısıtma enzim inaktivasyonunda kullanılmaktadır. Kızılötesinin diğer bir kullanım metodu, , potojenlerin inaktivasyonudur.

This study shows that application of infrared heating on several foods has become popular in the recent years. Infrared has three regions which are near infrared (0.75 – 1.4 μm), medium infrared (1.4 – 3 μm ) and far infrared (3 – 1000 μm). Infrared heating is a technic of heating. Infrared heating has several advantages over conventional heating methods. These are reduce heating time, more energy saving, uniform heating and better final product quality. Infrared heating can be applied to various foods for drying, baking, roasting, pasteurization and sterilization. Infrared heating can be easily combined with other common technics such as hot air and microwave heating. Food systems are complex due to including biochemical molecules, biological polymers and inorganic salts. The infrared causes mechanical vibrations of molecules. Proteins yield 2 strong absorption bands localized at 3 – 4 μm and 6 – 9 μm, carbonhydrates yield 2 strong absorption bands at 3 μm, 7 - 10 μm, lipids yield 3 strong absorption bands at 3 - 4 μm, 6 μm and 9 - 10 μm. When infrared (0.78 - 1000 μm) is exposed to object, generated heat energy can be absorbed by food. In conventional technics, heat is generated outside the object and heat is transferred to food by convection of hot air. Recently, infrared has been widely applied in food industry. When infrared is applied to food, it may cause changes in electronic, vibrational and rotational states of atom and molecules. When food is exposed to infrared, it is absorbed, reflected or scattered. Infrared heating is applied in drying technology. For drying of vegetables infrared is used compared to conventional heating. Because cost of infrared is lower than other heating process. In one study it was reported that drying time of onion slices was reduced by infrared heating. In another study it was reported that a combination of infrared heating and conventional method were applied to legumes, it caused better quality and energy savings. If only infrared was applied to legumes, it caused cracking on the surface of legumes. In other study it was reported that when infrared heating and conventional heating were combined and applied to barley, energy required was reduced. Infrared heating can be used for enzyme inactivation. The other using method of infrared is inactivation of pathogens.