Effect of type of sugar on osmotic dehydration process of mango

Abstract

The objective of this research was to study the diffusion behaviors (diffusion property and diffusion time) of sugar in osmotic dehydrated mango prepared with different osmotic solutions. Four types of sugar including sucrose (disaccharide), glucose, fructose and psicose which are monosaccharide were used to prepare single osmotic solutions at concentration of 30, 40 and 50˚Brix. In addition, mixed solutions of sucrose and monosaccharides at 10, 20, 30% sucrose substitution were also prepared at 30˚Brix. Mangoes cv. Keaw Kamin with a total soluble solids (TSS) of 16.5-17.5˚Brix were cut into cube shape (2x2x1 cm) and were weight for each piece prior dipping in osmotic solutions. A total of 24 mango cubes were used for each treatment. Mango cubes were immersed in a controlled temperature osmotic solution at 30˚C and were taken to determine weight, TSS, moisture content (MC) and individual sugar contents in every 30 min. and subsequently Normalized water content, NWC, and Normalized solid content, NSC, were calculated according to Peleg (Ref.). The results showed that monosaccharides namely glucose, fructose and psicose have higher diffusion rate than sucrose in all conditions. Fructose and osmotic solution contained fructose required shortest time to reach the diffusion equilibrium followed by psicose due to the epimer structure. For the mixed sugar osmotic solutions, it was found that mixing monosaccharides can reduce the equilibrium time. Psicose has slightly higher diffusion rate than other monosaccharides in all conditions

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสมบัติการแพร่ และระยะเวลาในการแพร่ที่ความเข้มข้นของสารละลายออสโมติกต่างกัน ในระบบที่เตรียมสารละลายออสโมติกชนิดเดี่ยวที่ระดับความเข้มข้น 30, 40 และ 50 °Brix ไปยังชิ้นมะม่วงแก้วขมิ้นโดยใช้น้ำตาล 4 ชนิด ได้แก่ น้ำตาลซูโครส ซึ่งเป็นน้ำตาลโมเลกุลคู่ และน้ำตาลกลูโคส ฟรุกโตส และไซโคส ซึ่งเป็นน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวมาศึกษาการแพร่ของน้ำตาล และการศึกษาสมบัติการแพร่ของน้ำตาลไซโคสเปรียบเทียบกับน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวชนิดอื่นๆ ในระบบที่มีการเตรียมสารละลายออสโมติกด้วยน้ำตาลผสม โดยน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวที่นำมาเปรียบเทียบในการศึกษานี้ ได้แก่ น้ำตาลกลูโคส และฟรุกโตส ในสารละลายผสมที่มีการทดแทนน้ำตาลซูโครสที่ระดับร้อยละ 10, 20 และ 30 ในการศึกษาจะใช้มะม่วงแก้วขมิ้นที่มีปริมาณของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมดอยู่ในช่วง 16.5 – 17.5 °Brix เตรียมชิ้นมะม่วงให้มีขนาดกว้าง 2 เซนติเมตร ยาว 2 เซนติเมตร และหนา 1 เซนติเมตร นำชิ้นมะม่วงแต่ละชิ้นชั่งน้ำหนักเริ่มต้น จากนั้นนำชิ้นมะม่วงแช่ในสารละลายน้ำตาลแต่ละทรีตเมนต์ๆ ละ 24 ชิ้น โดยควบคุมอุณหภูมิที่ 30 องศาเซลเซียส เพื่อศึกษาการแพร่ของสารละลายน้ำตาลแต่ละชนิด และสุ่มตัวอย่างขึ้นมาทุกๆ 30 นาที ชั่งน้ำหนัก วัดปริมาณของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมด ปริมาณความชื้น และปริมาณน้ำตาล เพื่อนำค่าที่ได้มาหาปริมาณน้ำในชิ้นมะม่วงในแต่ละช่วงเวลา (Normoalized water content: NWC) และปริมาณของแข็งในชิ้นมะม่วงแต่ละช่วงเวลา (Normalized solids content: NSC) โดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของ Peleg’s พบว่า การแพร่ของน้ำตาลฟรุกโตส กลูโคส และไซโคส ซึ่งเป็นน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวสามารถแพร่เข้าสู่ชิ้นมะม่วงแก้วขมิ้นได้เร็วกว่าสารละลายน้ำตาลซูโครส ซึ่งเป็นน้ำตาลโมเลกุลคู่ สำหรับทุกสภาวะ โดยสารละลายน้ำตาลฟรุกโตส และสารละลายที่มีส่วนผสมของน้ำตาลฟรุกโตสสามารถเข้าสู่สภาวะสมดุลได้เร็วที่สุด เนื่องจากเป็นน้ำตาลที่พบมากในมะม่วงแก้วขมิ้น ถัดมาเป็นสารละลายน้ำตาลไซโคส หรือสารละลายที่มีส่วนผสมของน้ำตาลไซโคส ซึ่งเป็นน้ำตาลที่มีความสัมพันธ์กับน้ำตาลฟรุกโตสเป็นอิพิเมอร์ (Epimer) กัน ในส่วนของปริมาณน้ำตาลไซโคสเปรียบเทียบกับน้ำตาลซูโครส กลูโคส และฟรุกโตส ในระบบที่มีการเตรียมสารละลายออสโมติกด้วยน้ำตาลผสม เมื่อมีการผสมน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวเข้าไปในระบบจะช่วยลดระยะเวลาในการเข้าสู่สภาวะสมดุลได้ และน้ำตาลไซโคสสามารถแพร่เข้าไปในชิ้นมะม่วงแก้วขมิ้นได้มากกว่าน้ำตาลโมเลกุลเดียวชนิดอื่นเพียงเล็กน้อยสำหรับทุกสภาวะ