Drying of red pepper by microwave-vacuum technique

Öz

In this study, sweet red peppers (Capsicum annuum L.) with 91.74% moisture content were reduced below 10% moisture content with vacuum assisted microwave and hot air oven. The time taken to reach the desired moisture level in the microwave-vacuum process was determined to be 45-90min and 480min in the oven. Total antioxidant activity, total phenolic matter and total monomeric anthocyanin were analyzed in red pepper samples dried by vacuum-assisted microwave method and hot air and oven. The highest values were obtained in the vacuum assisted microwave process. The ascorbic acid content of hot air dried red pepper samples decreased by 74.46% compared to the vacuum-microwave process. The closest color parameters to fresh pepper and the least total color change were obtained in vacuum-microwave drying technique. Statistically, the effect of microwave power on the chemical and physical quality characteristics of dried red pepper samples was more significant than vacuum pressure.

Anahtar Kelimeler

• Red pepper
• Drying
• Microwave
• Vacuum

Kırmızıbiberin vakum destekli mikrodalga tekniği ile kurutulması

Öz

Bu çalışmada %91.74 neme sahip tatlı kırmızıbiberler (Capsicum annuum L.) vakum destekli mikrodalgada veya sıcak hava fırınında ile %10 nem içeriğinin altına düşürülmüştür. Vakum destekli mikrodalga prosesinde istenilen nem seviyesine ulaşmak için geçen süre 45-90dk, etüvde ise 480dk olarak belirlenmiştir. Vakum destekli mikrodalga yöntemi ve sıcak hava ile etüvde kurutulan kırmızıbiber örneklerinde toplam antioksidan aktivite, toplam fenolik madde ve toplam monomerik antosiyanin analizleri gerçekleştirilmiştir. En yüksek değerler vakum destekli mikrodalga prosesinde elde edilmiştir. Sıcak havada kurutulan kırmızıbiber örneklerinin askorbik asit miktarında vakum-mikrodalga prosesine göre %74.46 oranında azalma gözlemlenmiştir. Taze bibere en yakın renk parametreleri ve toplam renk değişimi en az vakum-mikrodalga kurutma tekniğinde elde edilmiştir. İstatiksel açıdan mikrodalga gücünün kurutulmuş kırmızıbiber örneklerinin kimyasal ve fiziksel kalite özellikleri üzerine etkisi vakum basıncından daha belirgin olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Kırmızıbiber
• Kurutma
• Mikrodalga
• Vakum

Kaynakça

1. E. Şen, Sanayi biberinde (Capsicum annuum L.) damla sulama uygulamalarının bazı verim ve kalite özellikleri üzerine etkileri. Yüksek Lisans Tezi, Adnan Menderes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Aydın, Türkiye, 2015.
2. C.L. Gutierez, D.L.T. Meidna and M.E. Jaramillo-Flores, Pepper and Spice Capsicum. In Handbook of Vegetable Preservation and Processing. 2nd ed. Y.H. Hui. E.E. Özgül, pp. 559-588, CRC Press, Boca Raton. 2016.
3. K.D. Scala and G. Grapiste, Drying kinetics and quality changes during drying of red pepper. LWT-Food Sciences, 41, 789-795, 2008. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2007.06.007.
4. H. Vardın ve Ş. Dağhan. Şanlıurfa Biber Tohumu Yağının Yağ Asitleri Kompozisyonu ve Mineral İçeriğinin Belirlenmesi. Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi, 4(3), 49-57, 2019.
5. S. İnanoğlu, Mikrodalga-vakum kurutma yönteminin adaçayının kalite özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Mersin Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Mersin, Türkiye, 2017.
6. Q. Guo, D.W. Sun, J.H. Cheng and Z. Han, Microwave processing techniques and their recent applications in the food industry. Trends in Food Science & Technology, 67, 236-247, 2017.
7. A. Aydogdu, G. Sumnu and S. Sahin, Effects of microwave-infrared combi- nation drying on quality of eggplants. Food and Bioprocess Technology, 8(6), 1198e1210, 2015.
8. E. Horuz, H. Bozkurt, H. Karataş and M. Maskan, Drying kinetics of apricot halves in a microwave-hot air hybrid oven. Heat and Mass Transfer, 53, 2117-2157, 2017.https://doi.org/10.1007/s00231-017-1973-z.

9. A. Nawirska-Olzsanka. B. Stephen and A. Biesiada. Effectiveness of the fountain-microwave drying method in some selected pumpkin cultivars. LWT - Food Science and Technology, 77, 276e281, 2017. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2016.11.067.
10. AOAC. Official Methods of Analysis. 14 Ed.. Association of Official. Donfoss. Nordborg, Denmark, Analytical Chemists, Washington DC, 1984.
11. V. L. Singleton, R. Orthofer and R.M, Lamuela-Ravenos, Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of folin-ciocalteu reagent. Methods in Enzymology, 299, 152-178, 1999.
12. M.S. Blois, Antioxidant determinations by the use of a stable free radical. Nature, 181, 1199–1200, 1958. https://doi.org/10.1038/1811199a0.
13. B. Cemeroğlu, F. Karadeniz ve M. Özkan, Meyve ve Sebze İşleme Teknolojisi. Gıda Teknolojisi Derneği Yayınları, 28, Ankara, 2003.
14. F. M. Botelho, P. C. Corrêa, A. Goneli, M. Martins, F. E. Magalhães and S.C. Campos, Periods of constant and falling-rate for infrared drying of carrot slices. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 15, 845-852, 2011. https://doi.org/10.1590/S1415-43662011000800012
15. Z.H. Tekin, Biberlerin kurutulmasında kalite özelliklerinin iyileştirilmesi amacıyla ultrason destekli vakum kurutma yönteminin uygulanması. Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye, 2015.
16. Y. Tian, S. Wu, Y. Zhao, Q. Zhang, J. Huang and B. Zheng, Drying characteristics and processing parameters for microwave-vacuum drying of kiwifruit (Actınıdıa Delıcıosa) slices. Journal of Food Processing and Preservation, 39, 2620–2629, 2015. https://doi.org/10.1111/jfpp.12512
17. A. Vega-Galvez, K.D. Scala, K. Rodriguez, R. Lemus-Mondaca, M. Miranda, J. Lopez and M. Perez-Won, Effect of air-drying temperature on physico-chemical properties, antioxidant capacity, colour and total phenolic content of red pepper (Capsicum annuum. L. var. Hungarian). Journal of Food Chemistry, 117, 647-653, 2009.
18. G. Guclu, D. Keser, H. Kelebek, M. Keskin, Y.E. Sekerli, Y. Soysal and S. Selli, Impact of production and drying methods on the volatile and phenolic characteristics of fresh and powdered sweet red peppers. Food Chemistry, 338, 128129, 2021. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.128129
19. N. D. Mrad, N. Boudhrioua, N. Kechaou, N. Courtois and C. Bonazzi, Influence of air drying temperature on kinetics. physicochemical properties. total phenolic content and ascorbic acid of pears. Food and bioproducts processing, 90(3), 433-441, 2012.https://doi.org/10.1016/j.fbp.2011.11.009.
20. R. Li, H. Shang, H. Wu, M. Wang, M. Duan and J. Yang, Thermal inactivation kinetics and effects of drying methods on the phenolic profile and antioxidant activities of chicory (Cichorium intybus L.) leaves. Scientific reports, 8(1), 9529, 2018.
21. L. Z Deng, X. H. Yang, A.S. Mujumdar, J.H. Zhao, D. Wang, Q. Zhang and H.W. Xiao, Red pepper (Capsicum annuum L.) drying: Effects of different drying methods on drying kinetics. physicochemical properties. antioxidant capacity, and microstructure. Drying Technology, 36(8), 893-907, 2018. https://doi.org/10.1080/07373937.2017.1361439.
22. A. Michalska, A. Wojdyło, K. Lech, G. Łysiak and A. Figiel, Physicochemical properties of whole fruitplum powders obtained using different dryingtechnologies. Food Chemistry, 207, 223–232, 2016. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.03.075.
23. H.R. Barros, T.A. Ferreira and M.I. Genovese, Antioxi-dant Capacity and Mineral Content of Pulp and Peelfrom Commercial Cultivars of Citrus from Brazil. Food Chemistry, 134(4), 1892, 2012. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.03.090
24. E. Demiray ve Y. Tülek, Kurutma işleminin kırmızı biberdeki renk maddelerine etkisi. Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi, 7(3), 1-10, 2012.
25. İ. Alibaş, Kırmızı Şili biberinin vakumla kurutma karakteristikleri. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 7(4), 429-435, 2011.
26. S. Günaydın, Mikrodalga, konvektif ve gölgede kurutma yöntemleri kullanılarak kurutulmuş kuşburnu meyvesinin kurutma kinetiği, renk ve besin elementi içeriği açısından incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Bursa Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa, Türkiye, 2020.
27. H. Fersahoğlu, Farklı renklerdeki gülhatmi çiçeklerinin biyoaktif özellikleri. Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye, 2016.
28. B. Demir, Design and optimization of microwave oven. Msc Thesıs, Çukurova Unıversıty Instıtute of Natural and Applıed Scıences, Adana, Türkiye, 2010.
29. E. Demiray ve Y. Tulek, Color degradation kinetics of carrot (D aucus carota L.) slices during hot air drying. Journal of Food Processing and Preservation, 39(6), 800-805, 2015. https://doi.org/10.1111/jfpp.12290.