NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY BỌT XỐP ĐẾN TỐC ĐỘ SẤY VÀ HÀM LƯỢNG POLYPHENOL TRONG BỘT KHOAI LANG RUỘT TRẮNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP BỀ MẶT ĐÁP ỨNG

Abstract

The study aimed to optimize foam-mat drying parameters for producing white-fleshed sweet potato (WFSP) powder. Egg albumin (EA) (5 - 15%), xanthan gum (XG) (0.1 - 0.5%) and drying temperature (50 - 70°C) were used as independent variables, optimized via the response surface methodology with a Box-Behnken design (BBD). Response variables (drying rate and polyphenol content) were evaluated across 18 treatments, including 6 center points and three replicates. Analysis of variance revealed high coefficients of determination (> 93%) between predicted and experimental values across all models. The optimal foam-mat drying conditions were 12.4% EA, 0.31% XG and a drying temperature of 62.4°C. These conditions achieved the highest drying rate (2.359 g water/g dry matter/min) and polyphenol content (2.07 mg GAE/g). The optimal parameters were validated, with experimental values deviating from predictions by less than 5%. After 3.5 hours of drying at 62.4°C, the foam-mat dried WFSP powder exhibited low moisture content (4.38%) and water activity (0.27). Water absorption index and water solubility index were 4.60 g/g and 54.75%, respectively.

Tóm tắt

Nghiên cứu nhằm mục đích tối ưu hóa các thông số sấy bọt xốp để sản xuất bột từ khoai lang ruột trắng (WFSP). Albumin trứng (EA) (5 - 15%), xanthan gum (XG) (0,1 - 0,5%) và nhiệt độ sấy (50 - 70°C) được sử dụng làm các biến độc lập để tối ưu hóa thông qua phương pháp bề mặt đáp ứng với thiết kế Box-Behnken (BBD). Các biến đáp ứng (tốc độ sấy và hàm lượng polyphenol) được đánh giá bằng 18 phương pháp xử lý, bao gồm: 6 điểm trung tâm và 3 lần lặp lại. Phân tích phương sai cho thấy, hệ số xác định cao (> 93%) giữa các giá trị dự đoán và thực nghiệm trên tất cả các mô hình. Điều kiện sấy bọt xốp tối ưu là 12,4% EA; 0,31% XG và nhiệt độ sấy 62,4°C. Những điều kiện này đạt được tốc độ sấy cao nhất (2,359 g nước/g chất khô/phút) và hàm lượng polyphenol cao nhất (2,07 mg gallic axit equivalent (GAE)/g). Các thông số tối ưu đã được xác nhận, với sai số giữa giá trị thực nghiệm và dự đoán dưới 5%. Sau 3,5 giờ sấy ở 62,4°C, bột WFSP sấy bọt xốp có hàm lượng ẩm thấp (4,38%) và độ hoạt động của nước (0,27). Chỉ số hấp thụ nước, chỉ số hòa tan trong nước, lần lượt là 4,60 g/g: 54,75%.