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Optimization of assisted ultrasound osmotic dehydration of strawberries slices in sucrose solutions using response surface methodology

A. Ferradji 1, M. Bouchareb 1, N.E.H. Bouhous 1 and A. Malek 2

1 Département de Technologie Alimentaire, Ecole Nationale Supérieure Agronomique, Avenue Hassan Badi, El Harrach, Alger, Algérie.
2 Centre de Développement des Energies Renouvelables, CDER, B.P. 62, Route de l’Observatoire, 16340 Bouzaréah, Alger, Algérie.

Abstract

Response surface methodology, according to Central Composite Design (CCD), was used to determine the optimum processing conditions giving maximum water loss and minimum solid gain during osmotic dehydration of strawberries in sucrose solution. The independent variables of osmotic dehydration were temperature (40-65°C), processing time (60-180 min), sugar concentration (45-65% w/w) and ultrasound (0-45 kHz). Moisture sorption isotherms of the strawberries slices were determined at 25 and 40°C by balancing the atmosphere with relative humidity fixed by dilute solutions of sulphuric acid. The optimum conditions were found to be : temperature = 55°C, time = 180 min, sucrose concentration = 60°Brix and ultrasound at 25 kHz. At this optimum point, water loss% and solid gain% were found to be 84.80%, and 11.16% respectively. The value of water content of the monomolecular (Xm), is 9.95% at 25°C and 6.40% at 45°C.

Résumé

La Méthodologie des Surfaces de Réponse, suivant le Composite Central Design(CCD), a été utilisée pour optimiser les paramètres influençant la deshydratation osmotique des tranches de fraises dans une solution de saccharose en vue d’obtenir une perte en eau maximale et un gain en solide minimal. Les variables indépendantes de la deshydratation osmotiques ont la température (40-65°C), le temps (60-180 min), la concentration de solution de saccharose (45-65%) et l’ultrason (0-45 kHz). Les isothermes de sorption des tranches de fraises ont été déterminées à 25°C et 40°C à différentes humidités relatives fixées par des solutions d’acide sulfurique diluées. Les conditions optimales sont comme suit : température = 55°C, temps = 180 min, concentration de saccharose = 60°Brix et ultrason = 25 kHz. A ces conditions optimales, les pourcentages de perte en eau et de gain en solide sont respectivement de 84.80%, and 11.16%. Les teneurs en eau de la couche monomoleculaire (Xm) à 25°C et 40°C sont respectivement de 9.95% et 6.40%.

Keywords

Strawberries - Osmotic deshydratation - Response Surface Methodology - Ultrasound - Sucrose.

Optimization of assisted ultrasound osmotic dehydration of strawberries slices in sucrose solutions using response surface methodology
Texte intégral

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