Development of innovative chilled fish products of extended shelf life by osmotic dehydration - Σεμένογλου, Ιωάννα (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων, 2018)
Η ανάπτυξη νέων μεθόδων επεξεργασίας των ιχθυηρών για την επιβράδυνση της υποβάθμισης των ποιοτικών χαρακτηριστικών τους και για την αύξηση της διατηρησιμότητας τους αποτελεί στόχο για την επιστημονική έρευνα και για τη βιομηχανία τροφίμων. Οι ιχθύες είναι ευαλλοίωτα τρόφιμα κυρίως λόγω της ταχύτατης ανάπτυξης μικροοργανισμών η οποία προκαλεί ποιοτική υποβάθμιση σε σύντομο χρόνο. Προκειμένου να επιτευχθεί επέκταση της διατηρησιμότητας των ιχθυηρών, πολλές από τις εφαρμοζόμενες τεχνικές στοχεύουν στην ελάττωση της ενεργότητας του νερού στη σάρκα των ιχθύων αφού αποτελεί ένα βασικό παράγοντα για τη μικροβιακή ανάπτυξη και κατά συνέπεια για τη διατηρησιμότητα. Μια μέθοδος η οποία μελετάται τις τελευταίες δεκαετίες και φαίνεται να επιτυγχάνει σημαντικά αποτελέσματα είναι η ωσμωτική αφυδάτωση, κατά την εφαρμογή της οποίας χρησιμοποιείται ένα υπερτονικό διάλυμα σακχάρου ή/και άλατος για την εμβάπτιση του τροφίμου και έτσι επιτυγχάνεται απομάκρυνση υγρασίας και πρόσληψη στερεών από το διάλυμα. Η γλυκερόλη αποτελεί ένα ωσμωτικό μέσο ιδιαίτερα αποτελεσματικό όπως αποδεικνύεται από πρόσφατες έρευνες. Για τη βιομηχανία και την επιστημονική έρευνα,κρίσιμος παράγοντας είναι ο χρόνος επεξεργασίας και γίνεται προσπάθεια να επιταχυνθούν τα φαινόμενα μεταφοράς μάζας. Παραδοσιακά χρησιμοποιούνται γι’ αυτό το σκοπό θερμικές μέθοδοι, ωστόσο λόγω της αρνητικής επίδρασής τους στην ποιότητα του τελικού προϊόντος, αναζητούνται νέες μη θερμικές μέθοδοι επεξεργασίας. Μια από τις καινοτόμες και πολλά υποσχόμενες τεχνικές είναι η εφαρμογή παλμικών ηλεκτρικών πεδίων (ΠΗΠ) ως προκατεργασία της ωσμωτικής αφυδάτωσης. Η συγκεκριμένη τεχνική έχει μελετηθεί μέχρι σήμερα αποκλειστικά σε δείγματα φρούτων και λαχανικών και υπάρχει έλλειψη δεδομένων σχετικά με την εφαρμογή σε ιχθύες και εν γένει προϊόντα ζωικής προέλευσης. Το λαβράκι αποτελεί ένα είδος που δεν έχει μελετηθεί ούτε ως προς την ωσμωτική αφυδάτωση ούτε ως προς τα παλμικά ηλεκτρικά πεδία, οπότε μια αρχή σε αυτή την έρευνα θα πραγματοποιηθεί μέσα από τα αποτελέσματα αυτής της εργασίας. Σκοπός της εργασίας ήταν η μελέτη της επίδρασης της ωσμωτικής επεξεργασίας στην ποιότητα των φιλέτων λαβρακιού καθώς και ο συνδυασμός της ωσμωτικής αφυδάτωσης με τα παλμικά ηλεκτρικά πεδία στα φαινόμενα μεταφοράς μάζας, σε σύγκριση με τα μη προκατεργασμένα φιλέτα. Στο πρώτο μέρος της εργασίας παρασκευάστηκαν ωσμωτικά διαλύματα διαφορετικών συγκεντρώσεων σε γλυκερόλη (40, 50 και 60% σε γλυκερόλη) και 5% NaCl, σε θερμοκρασία 15oC και για χρόνους 10-240min. Από τα αποτελέσματα επιλέχθηκε ως βέλτιστη συνθήκη το διάλυμα 50% γλυκερόλης και για χρόνο 40 min. Σε αυτά τα δείγματα πραγματοποιήθηκε μελέτη και εξαγωγή μαθηματικών μοντέλων πρόβλεψης της υποβάθμισης των αντικειμενικών δεικτών ποιότητας (μικροβιολογική ανάπτυξη, pH, ανάλυση υφής, απώλεια υγρών) και οργανοληπτικών χαρακτηριστικών των νωπών φιλέτων με το χρόνο. Στο δεύτερο μέρος εφαρμόστηκε η τεχνολογία των παλμικών ηλεκτρικών πεδίων για πεδίο έντασης 1,7 kV/cm, εύρος παλμού 15 μs, συχνότητα 20 Hz, και για 250, 500, 750 και 1000 παλμούς. Λαμβάνοντας υπόψη την επίδραση της επεξεργασίας με ΠΗΠ στη σκληρότητα και την εμφάνιση των δειγμάτων επιλέχθηκαν οι 750 παλμοί ως συνθήκη προκατεργασίας πριν την ωσμωτική αφυδάτωση με διάλυμα 50% σε γλυκερόλη και 5% σε αλάτι, σε θερμοκρασία 15oC και για χρόνους 10-240min.Τα αποτελέσματα της μελέτης οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι τα ωσμωτικά επεξεργασμένα φιλέτα λαβρακιού είναι προϊόντα υψηλής ποιότητας, με μεγαλύτερη σταθερότητα κατά την αποθήκευση και με μεγαλύτερο χρόνο ζωής σε σχέση με τα μη επεξεργασμένα δείγματα. Επίσης, η συνδυαστική δράση με εναλλακτικές επεξεργασίες όπως τα παλμικά ηλεκτρικά πεδία επιταχύνει τη μεταφορά μάζας κατά την ωσμωτική επεξεργασία των φιλέτων ψαριού.