Κινητική της ωσμωτικής επεξεργασίας μοσχαρίσιου κρέατος και επίδραση στην ασφάλεια και την ποιότητά του
Authors: Δημακοπούλου-Παπάζογλου Δάφνη 
Published: September 2021

Η ωσμωτική αφυδάτωση αποτελεί μία ήπια επεξεργασία που εφαρμόζεται σε διάφορα τρόφιμα στοχεύοντας στην απομάκρυνση νερού από το εσωτερικό του τροφίμου. Το βασικό αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η μελέτη της ωσμωτικής επεξεργασίας μοσχαρίσιου κρέατος και της επίδρασης των παραμέτρων της διεργασίας στην κινητική της μεταφοράς μάζας, καθώς και στα ποιοτικά χαρακτηριστικά και τη διάρκεια ζωής του παραγόμενου προϊόντος. Το πρώτο μέρος της έρευνας επικεντρώθηκε στην αξιολόγηση της επίδρασης διμερών (άλας και νερό) και τριμερών (μαλτοδεξτρίνη, άλας και νερό) ωσμωτικών διαλυμάτων, καθώς και των συνθηκών επεξεργασίας (συγκέντρωση ωσμωτικού διαλύματος, θερμοκρασία, χρόνος, εφαρμογή ανάδευσης) στα φαινόμενα μεταφοράς μάζας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η χρήση τριμερών διαλυμάτων οδήγησε σε παρόμοια απώλεια υγρασίας σε σύγκριση με τη χρήση των διμερών, με ταυτόχρονη μείωση της πρόσληψης στερεών και συγκεκριμένα χλωριούχου νατρίου. Ως εκ τούτου, συμπεραίνεται ότι η χρήση μαλτοδεξτρίνης ως ωσμωτικό μέσο μπορεί να επιφέρει τα επιθυμητά φαινόμενα μεταφοράς μάζας (αυξημένη απώλεια υγρασίας και μειωμένη πρόσληψη στερεών και χλωριούχου νατρίου). Ακολούθησε περιγραφή της κινητικής, χρησιμοποιώντας διάφορα μαθηματικά μοντέλα (μοντέλο διάχυσης, Peleg, Azuara και Hawkes and Flink) τα οποία παρουσίασαν ικανοποιητική προσαρμογή στα πειραματικά δεδομένα. Η καλύτερη προσαρμογή παρατηρήθηκε από το μοντέλο της διάχυσης και το μοντέλο του Peleg, με το δεύτερο να δίνει ελαφρώς καλύτερα αποτελέσματα. Στο δεύτερο μέρος της έρευνας μελετήθηκε και ποσοτικοποιήθηκε η συρρίκνωση του κρέατος κατά την ωσμωτική επεξεργασία. Αναπτύχθηκε ένα μαθηματικό μοντέλο πρόβλεψης της μείωσης του όγκου του κρέατος ως συνάρτηση της απώλειας υγρασίας και της συγκέντρωσης του ωσμωτικού διαλύματος. Με το προτεινόμενο μοντέλο μπορεί να υπολογιστεί το ποσοστό της συρρίκνωσης κατά την επεξεργασία χωρίς να απαιτείται ξεχωριστή αξιολόγηση και μέτρηση της ίδιας της παραμέτρου. Επιπροσθέτως, τα δεδομένα της συρρίκνωσης χρησιμοποιήθηκαν για την ορθότερη πρόβλεψη των συντελεστών διάχυσης, καθώς όπως έδειξαν τα αποτελέσματα οι τιμές των συντελεστών διάχυσης της υγρασίας υπερεκτιμούνται όταν οι διαστάσεις των δειγμάτων θεωρούνται αμετάβλητες. Το τρίτο μέρος της έρευνας επικεντρώθηκε στη μελέτη της προσθήκης υγρού καπνού στο ωσμωτικό διάλυμα και η επίδρασή του στα φαινόμενα μεταφοράς μάζας, στα ποιοτικά και οργανοληπτικά χαρακτηριστικά του προϊόντος και στη μετέπειτα διάρκεια ζωής του. Η προσθήκη υγρού καπνού δεν επηρέασε, στις περισσότερες περιπτώσεις, τα φαινόμενα μεταφοράς μάζας, ωστόσο είχε σημαντική επίδραση στα ποιοτικά και οργανοληπτικά χαρακτηριστικά του παραγόμενου προϊόντος. Η διεργασία της ωσμωτικής επεξεργασίας καθυστέρησε την μικροβιακή ανάπτυξη κατά τη συντήρηση των δειγμάτων σε θερμοκρασίες ψύξης, αυξάνοντας τη διάρκεια ζωής του κρέατος κατά τουλάχιστον δύο ημέρες. Η προσθήκη υγρού καπνού στο ωσμωτικό διάλυμα αύξησε ελαφρώς περισσότερο τη διάρκεια ζωής του επεξεργασμένου κρέατος αναφορικά με τη μικροβιακή ανάπτυξη, ενώ είχε ως αποτέλεσμα την αναστολή της οξείδωσης, παρέχοντας οξειδωτική σταθερότητα καθ’ όλη τη διάρκεια της συντήρησής του, ακόμη και στην περίπτωση ωσμωτικής επεξεργασίας με διαλύματα χλωριούχου νατρίου. Τέλος, στη παρούσα έρευνα πραγματοποιήθηκε προσπάθεια διερεύνησης των μεταβολών που υφίσταται η δομή των μυϊκών κυττάρων σε χαμηλές θερμοκρασίες επηρεάζοντας άμεσα το συνολικό φαινόμενο της ώσμωσης. Τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας οδήγησαν στην αποσαφήνιση ορισμένων σημαντικών ερωτημάτων σχετικά με την ωσμωτική επεξεργασία του κρέατος, παρέχοντας μία συνολική εικόνα της επεξεργασίας.