A VÍZ ÁLLAPOTÁNAK VIZSGÁLATA ROSTOS ÉLELMISZEREKBEN KÖZELI INFRAVÖRÖS SPEKTROSZKÓPIÁVAL

Átírás

1 Acta Alimentaria, Vol. 19 (2), pp (1990) A VÍZ ÁLLAPOTÁNAK VIZSGÁLATA ROSTOS ÉLELMISZEREKBEN KÖZELI INFRAVÖRÖS SPEKTROSZKÓPIÁVAL K.J. Kaffka, L. Horváth, F. Kulcsár és M. Váradi Szabad víz és különböz energiákkal kötdött víz fizikai tulajdonságainak alaposabb megértése céljából desztillált víz, paprika-hús, paprikamagok és rölt paprika optikai tulajdonságait vizsgáltuk nm közeli infravörös hullámhossztartományban. Vizsgálatainkat 6450 típusú NEOTEC (Pacific Scientific) Research Composition Analyzer (RCA) alkalmazásával végeztük. A kiértékelést NOVA III gépen végeztük, amely az RCA-hoz volt kapcsolva. Ezekkel a berendezésekkel és technikával tanulmányozni tudtuk élelmiszerekbe beépült víz kötdését és szerkezetét. Különféle paprika-mintákat háromféleképpen szárítottunk: szárítószekrényben, mikrohullámú sütben és kalcium-karbidos deszikkátorban. A száradás alatt felvettük a spektrumokat, és a spektrális különbségekbl következtetéseket tudtunk levonni az elpárolgó anyagokról. Desztillált vízzel végzett kísérleteink bizonyították az Iwamoto-féle keverékmodellt, amely szerint a víz közeli infravörös spektrumában található abszorpciós csúcsok három különböz vízmolekula-fajta spektrumából alakulnak ki. Az Iwamoto-modell helyesnek bizonyult az 1400 nm körüli abszorpciós csúcsnál. Kimutatta, hogy a víz spektrumának csúcsa háromféle különböz vízmolekula csúcsainak eredje, konkrétan S nm; S nm és S nm. Intézetünkben ezt vízre 1900 nm körül igazoltuk. Eredményeink szerint egy S 0 vízmolekulának megfelel csúcs 1908 nm-nél van, míg S 1 re 1932 nm-nél és S 2 re 1974 nm-nél van. Megállapítottuk, hogy száradás alatt a különböz vízfajták különféleképpen párolognak az alkalmazott módszer eredményeként. Szárítószekrény alkalmazásával - küls hátadás esetén - vagy kalcium-karbid alkalmazásával az S 0 -típusú vízmolekulák hagyják el elsként az anyagot, míg mikrohullámú süt alkalmazásával bels hátadás esetén dielektromos tulajdonságaik következtében az S 1 és S 2 típusú vízmolekulák hagyják el az anyagot, az S 0 típusú vízmolekulákkal együtt, st, akár azokat megelzen. Küls hátadás esetén számos S 1 és S 2 típusú vízmolekula nyilvánvalóan elször S 0 típusú vízmolekulává alakul, és ilyen formában hagyja el az anyagot. Az ered spektrumban lév csúcs eltolódásának mértéke a száradás alatt jelents volt. Nem tolódott el az abszorpciós csúcs rehidratáció alatt, ami azt jelenti, hogy a rehidratációs folyamat nem reverzibilis; csak S 0 -típusú vízmolekulák vesznek részt benne. A víz kötdésének és szerkezetének jobb megértése hosszú ideje érdekes téma az élelmiszeriparban dolgozó kutatók számára. A víz fontos alkotórésze szinte bármelyik élelmiszernek, és ugyanakkor életfontosságú eleme hasznos és Akadémiai Kiadó, Budapest

2 126 KAFFKA et al.: WATER CONTENT BY NIR-S ártalmas mikroorganizmusoknak is. Vízzel kapcsolatos ismereteinknek elsdleges jelentsége van az élelmiszerek tartósításában szárítók és bepárlók energiafogyasztásának minimalizálása céljából. NIR és NIT technikákkal új lehetségek nyíltak meg, hogy több ismeretet szerezzünk arról, hogyan épül be a víz élelmiszerekbe, valamint a víz szerkezetérl is. Az nm közötti hullámhossz-tartomány közel van a látható elektromágneses sugárzáshoz. Ebben a tartományban jellegzetes energiaabszorpciós csúcsokat találhatunk az élelmiszerek különböz alkotórészeinek többségében. Az abszorpciós frekvencia a molekula szerkezetére jellemz, míg nagysága koncentrációjára utalhat. Ez volt az alapja egy gyors, nem-roncsoló összetétel-analízis kidolgozásának, amelyben NIR/NIT technikát alkalmaztunk élelmiszer különböz komponenseinek, például víz, fehérjék, zsírok, rostok, keményít, szénhidrátok, cukor, savak, alkohol, stb. vizsgálatára. NIR/NIT technikára alapuló összetétel-analizátorok két f részbl állnak: egy speciális, nagy sebesség spektrofotométerbl és egy hozzá kapcsolt számítógépbl. A spektrofotométerrel mért spektrum valamennyi komponens spektrumának eredje, ezért egy alkotórész koncentrációja és spektrumának jellegzetes részletei közötti bonyolult kapcsolatot a számítógép alkalmazásával értelmezzük. Ha nagyobb kimeneti kapacitással rendelkez és érzékenyebb RCA-t alkalmaztunk, azt tapasztaltuk, hogy különbségek voltak a szabad állapotú víz és élelmiszerekben különböz energiával kötdött víz spektruma között. Ugyanakkor a kutatók egy másik jelenséget is megfigyeltek; a víz spektruma nagymértékben függ a hmérséklettl, és a hmérséklet-változásra visszavezethet spektrum-eltolódást elméletileg nem lehetett megmagyarázni. Török (1955) a víz szerkezetét már 1955-ben tanulmányozta doktori disszertációjában. Vízrl szerzett ismereteink jelentsen megnövekedtek Szalai (1964) munkájával, amelynek eredményeit 1964-ben doktori disszertációjában közölt. Az utóbbi néhány évben számos kutató alkalmazott NIR/NIT technikát, egy gyors, nem-roncsoló módszert nyers és szárított paprika nedvességtartalmának meghatározására. A Központi Élelmiszer-tudományi Kutatóintézetben és a Konzervipari Kutatóintézetben végzett közös kutatás els eredményeit Horváth és Nádai 1981-ben közölte. További eredményeket közölt Püspök és Horváth, és Horváth és Püspök 1983-ban. Az ígéretes eredmények után a Központi Élelmiszer-tudományi Kutatóintézetben elhatározták az rölt paprikában lév víz részletesebb fizikai analízisét. Iwamoto (1987) a Nemzetközi NIR/NIT Konferencián (Budapest, 1986) tartott eladást, amelynek f témája a szabad és a kötött víz abszorpciós csúcsainak különböz hmérsékleteken tapasztalt eltolódása volt. Iwamoto (1987) ezt egy eddig nem ismert jelenségként magyarázta, amely szerint három víz-fajta létezik, amelyek s alatt átalakulnak egymásba; egy adott hmérsékleten az említett három víz-fajta aránya állandó és statisztikus egyensúlyban vannak. Ha a hmérséklet változik, ez az arány is megváltozik.

3 KAFFKA et al.: WATER CONTENT BY NIR-S 127 Kutatásaink célja a víz szerkezetének további vizsgálata és élelmiszerekbe való beépülése volt. Azzal, hogy több ismeretet szerzünk a víz (a három különböz víz-fajta) fizikai tulajdonságairól, többet megtudhatunk arról, mi történik szárítás és bepárlás alatt, és ezek az ismeretek hozzájárulnak a gyártás energiafogyasztásának optimalizálásához. A termék nedvességtartalma befolyásolja minségét és tárolhatóságát, tehát ennek gyors és pontos meghatározása nemcsak energetikai szempontból jelents. A gyártó, a kezel személyzet, a forgalmazó, és végül, de nem utolsó sorban a fogyasztó is érdekelt ebben. 1. Anyagok és módszerek Kárpát-medencében termesztett paprikát (pirospaprikát) és desztillált vizet használtunk. Külön vizsgáltuk a paprika húsát, a paprika magjait és Szegedrl és Kalocsáról származó rölt paprikát. A mintákat csoportosítottuk, a csoportok különböz paprika-húsokból és magokból álltak 1 mm-es méretre felaprítva. A vizsgált rölt paprika (különböz minség) is kereskedelmi forgalomba hozott forma volt. Ezeket a csoportosított mintákat különböz módszerekkel megszárítottuk, és optikai tulajdonságaikat (spektrumukat) vizsgáltuk az eljárások alatt. Az egyik módszer az MSZ 9681/3-77. számú Magyar Szabvány szerint történt 95 C-on, szárítószekrényben; a másik módszerben kalcium-karbidos deszikkátort alkalmaztunk, míg egy harmadik módszer szerint mikrohullámú sütben végeztük a szárítást. Szárítószekrényben vagy kalcium-karbidos deszikkátorban szárított mintákat nyitott üvegedényben helyeztünk el, és szobahmérsékletre lezárt tetvel htöttük le; ezután ezt a spektrumot standard méredényben mértük. Tehát a szárítást és a mérést két külön edényben végeztük. Amikor a szárítást mikrohullámú sütben végeztük, ez nem volt lehetséges a gyors száradási folyamat miatt; ebben az esetben a szárítást és a mérést ugyanabban az edényben végeztük. Reflexiós vagy transzflexiós spektrum mérésére NEOTEC 6450 típusú Research Composition Analyzer (RCA-t) alkalmaztunk. Reflexiós méréseket standard méredényben végeztünk, amely síkpárhuzamos üveglapokból készült. A merlegesen bees fény úthossza 20 mm volt. Transzflexió mérésére 0,5 mm vastagságú, folyékony mintatartót alkalmaztunk, ahol a bees fényt egy kerámia diffúz reflektor verte vissza, miután a fény áthaladt a folyadékon és a reflexió eredményeként ismételten áthaladt a folyadékon mieltt elérte a detektort. Mindkét esetben 50 spektrumot vettünk fel az nm hullámhossztartományban, és ezek átlagát használtuk és tároltuk az adatok kezelése és kiértékelése céljából. A kiértékelést NOVA III gépen végeztük, amely az RCAval volt összekapcsolva. A spektrum értékeit egy fehér standard -ból és a mintából a detektort 45 -os szögben elér fluxusok arányának logaritmusaként számítottuk.

4 128 KAFFKA et al.: WATER CONTENT BY NIR-S A száradási folyamat vizsgálata céljából mindhárom szárítási módszer alatt mértük a reflexiós spektrumokat, és azokat a változásokat is vizsgáltuk, amelyek a minták rehidratációja alatt mentek végbe. 2. Eredmények A száradás alatt a mintából felszabadult anyagok spektrumának ismerete hozzájárult magának a száradási folyamatnak az elemzéséhez, azaz az abszorpciós csúcsok azonosításához. Jelents mennyiség víz, illékony olajok és más instabil anyag távozott a mintából a szárítási folyamat alatt, ezért desztillált víz és paprikamagból kipréselt olaj transzflexiós spektrumát is mértük. Az 1. ábrán látható, hogy a víz és az olaj spektrumában egyaránt 1400 nm körül van egy abszorpciós sáv, míg 1900 nm körül csak a víz esetén van abszorpciós sáv, amelybl az olaj abszorpciós sávja jól megkülönböztethet 1700 és 2150 nm körül. A paprikában különböz energiával kötdött víz tulajdonságainak tanulmányozásához az 1900 nm körüli régiónak kiemelt prioritása van. Ha ábrázoljuk a száradás két különböz fázisában felvett, két spektrum különbségét, egy differenciális spektrumot kapunk, ami megfelel a mintából felszabadult anyagok spektrumainak. A differenciális spektrum csúcsainak azonosításával levonhatunk következtetéseket az elpárolgó anyagokról. Abból a célból, hogy vizsgáljuk a száradás alatt elpárolgó víz spektrumra kifejtett hatását, a differenciális spektrumokat az nm hullámhossztartományban vettük fel, melyeket lentebb bemutatunk. Meghatároztuk a differenciális spektrumokat olyan különböz paprikamintákra, amelyeket eltér körülmények között szárítottunk, és összehasonlítottuk az eredeti spektrummal (amit szárítás eltt vettünk fel). 1. ábra. Paprikamagból származó desztillált víz és illékony olaj diffúz transzflexiós spektruma az nm hullámhossz-tartományban. 1: Desztillált víz; 2: Növényi olaj.

5 KAFFKA et al.: WATER CONTENT BY NIR-S 129 A 2. és 3. ábrán a differenciális spektrumok alakulását láthatjuk 95 C-on, szárítószekrényben szárított paprika-húsokra és paprikamagra. A szárítási idt megjelöltük a görbéken. A víz abszorpciós csúcsának eltolódása rövidebb hullámhosszak felé szignifikáns paprikamag esetén. A 4. és 5. ábrán kalcium-karbidos deszikkátorban szárított paprikahúsdarabokra és paprikamagra kapott differenciális spektrumokat láthatjuk. A szárítási idt megjelöltük a görbéken. A víz abszorpciós csúcsának eltolódása rövidebb hullámhosszak felé ismét szignifikáns paprikamagok esetén. 2. ábra. 1 mm 3 paprikahús-darabokra kapott, diffúz reflexiós differenciális spektrumok szárítószekrényben, 95 C-on szárítva, különböz szárítási idk alkalmazásával, a kiindulási állapothoz viszonyítva nm hullámhossz-tartományban 3. ábra. Paprikamagokra kapott, diffúz reflexiós differenciális spektrumok szárítószekrényben, 95 C-on szárítva, különböz szárítási idk alkalmazásával, a kiindulási állapothoz viszonyítva nm hullámhossz-tartományban

6 130 KAFFKA et al.: WATER CONTENT BY NIR-S 4. ábra. 1 mm 3 paprikahús-darabokra kapott, diffúz reflexiós differenciális spektrumok kalcium-karbidos deszikkátorban zárt levegj térben szárítva, különböz szárítási idk alkalmazásával, a kiindulási állapothoz viszonyítva nm hullámhossztartományban 5. ábra. Paprikamagokra kapott, diffúz reflexiós differenciális spektrumok kalciumkarbidos deszikkátorban zárt levegj térben szárítva, különböz szárítási idk alkalmazásával, a kiindulási állapothoz viszonyítva nm hullámhossztartományban A 6. és 7. ábrán a mikrohullámú sütben szárított paprika-húsra és paprikamagra kapott differenciális spektrumokat láthatjuk. A szárítási idt itt is megjelöltük a görbéken. Bár a differenciális spektrumok jellege különbözik azokétól, amelyeket a másik két szárítási módszerrel kaptunk, a víz abszorpciós csúcsának eltolódása rövidebb hullámhosszak felé ismét szignifikánsabb paprikamag esetén. Mikrohullámú sütben szárított, Szegedrl származó rölt paprikára kapott differenciális csúcsokat bemutatjuk a 8. ábrán.

7 KAFFKA et al.: WATER CONTENT BY NIR-S ábra. Mikrohullámú sütben szárított, 1 mm 3 paprikahús-darabokra diffúz reflexiós differenciális spektrumai, különböz szárítási idk alkalmazásával, a kiindulási állapothoz viszonyítva nm hullámhossz-tartományban 7. ábra. Mikrohullámú sütben szárított, paprikamagok diffúz reflexiós differenciális spektrumai, különböz szárítási idk alkalmazásával, a kiindulási állapothoz viszonyítva nm hullámhossz-tartományban A spektrumokon feltüntettük a mikrohullámú sütben végzett kezelés idtartamát. Ezek a görbék jól beillettek a 6. és 7. ábrán bemutatott görbék közé; ez amiatt van, mert az rölt paprika rölt mag és paprika-hús keveréke. A 9. ábrán és a 10. ábrán 95 C-on, 270 percig szárított és 55% relatív nedvességtartalomban rehidratált paprika-hús és paprikamag differenciális spektrumai láthatók. A spektrumokon feltüntettük a rehidratáció idtartamát. Nem tapasztaltunk eltolódást a víz abszorpciós csúcsaiban a rehidratáció alatt.

8 132 KAFFKA et al.: WATER CONTENT BY NIR-S 8. ábra. Mikrohullámú sütben szárított, rölt paprika (Szegedi édes nemes fajta) diffúz reflexiós differenciális spektrumai a kiindulási állapothoz viszonyítva, különböz szárítási idket alkalmazva, nm hullámhossz-tartományban 9. ábra. Szárítószekrényben 95 C-on szárított (szárítási id 4,5 óra) és azután 25 C-on, 55% nedvességtartalmú levegn rehidratált, 1 mm 3 -es paprikahús-darabok diffúz reflexiós differenciális spektrumai A 11. ábrán bemutatjuk a desztillált víz log (1/T) spektrumát és második deriváltját a hmérséklet függvényében (Iwamoto mérései). A víz log (1/T) spektruma jelentsen eltolódott rövidebb hullámhosszak felé magasabb hmérséklet eredményeként, míg a víz abszorpciós csúcsának amplitúdója gyakorlatilag változatlan maradt. Ezzel ellentétben, a víz log (1/T) spektrumának második deriváltja három lokális csúcsot tartalmaz; a magas hmérséklet hatására ezek nem tolódnak el a hullámhossz-skálán, de amplitúdójuk változik.

9 KAFFKA et al.: WATER CONTENT BY NIR-S ábra. Szárítószekrényben 95 C-on szárított (szárítási id 4,5 óra) és azután 25 C-on, 55% nedvességtartalmú levegn rehidratált paprikamagok diffúz reflexiós differenciális spektrumai A 12. ábrán bemutatjuk a desztillált víz második derivált spektrumát, 10nm kapuval felvéve. Ezt a második deriváltat egy olyan transzflexiós spektrumból transzformáltuk, háromszögesen simítva egy 8 nm-es szegmenssel (5 mért pontot figyelembe véve), 7,2 nm sávszélességgel. A víz spektrumának második deriváltjában jól meg lehet figyelni három külön csúcsot az abszorpciós csúcsnál 1400 nm és 1900 nm közelében. A spektrum a 2000 nm fölötti hullámhossztartományban zajosnak látszik. 3. Következtetések A paprika egy komplikált, kapilláris, porózus szerkezet, kolloid rendszer, amelyben szabad víz is található különböz energiákkal kötdött víz mellett. A különböz energiákkal kötdött víz-molekulák különböz rezonanciafrekvenciákkal rendelkeznek, és ezeket jól szemléltetik a száradás közben felvett, diffúz reflexiós spektrumok. Az eredmények kiértékelése közben figyelembe kell venni, hogy mikrohullámú sütben vagy szárítószekrényben végzett szárítás esetén a száradás hkezelés eredménye, míg szobahmérsékleten végzett, kalcium-karbidos deszikkátor esetén fizikai-kémiai folyamat eredménye. A szárítószekrényben a hkezelés kívülrl jön; mikrohullámú sütben belülrl. A kalcium-karbidos módszer nagyon lassú (24 óra), a szárítószekrényt alkalmazó módszer néhány órát vesz igénybe, és a mikrohullámú sütben végzett szárítás nagyon gyors módszer, csak néhány percet vesz igénybe. Emellett figyelembe kell vennünk,

10 134 KAFFKA et al.: WATER CONTENT BY NIR-S 11. ábra. Desztillált víz log(1/t) spektrumai és második deriváltjai 30, 40, 50 és 60 Con, az nm hullámhossz-tartományban (Iwamoto mérése, Nemzetközi NIR/NIT Konferencia, Budapest, 1986) hogy a mikrohullámú sütben végzett szárítás magában a méredényben történik, amely üvegablakkal van fedve. Jól ismert, hogy a közeli infravörös hullámhossz-tartományban a spektrumok abszorpciós csúcsai felhangokkal és olyan kombinációs sávokkal társultak, amelyek vibrációs alapsávokból alakultak ki, és fleg C-H, N-H, O-H és C-O kötésekhez rendelhetk a vegyületekben. Víz esetén az O-H kötéseknek van jelentsége. Az Iwamoto-féle keverékmodell bizonyítottnak tekinthet: eszerint a víz különböz molekulafajtákból áll, úgymint szabad vízmolekulákból (S 0 ), olyan

11 KAFFKA et al.: WATER CONTENT BY NIR-S ábra Desztillált víz log(1/t) spektruma második deriváltjával a KÉKI-ben (Központi Élelmiszer-tudományi Kutatóintézetben) mérve 25 C-on, az nm hullámhossz tartományban. Spektrális sávszr: 7 nm. Szrés: 8 nm háromszögesen. A második derivált számítása pontok között 10 nm-es réssel molekulákból, amelyekben egy O-H hidrogénhíd-kötésben van (S 1 ), és olyan molekulákból, amelyekben két O-H van hidrogénhíd-kötésben (S 2 ). A vízmolekulák random mozognak, és ezek a hidrogénhíd-kötések s sebességgel hasadnak; egy adott hmérsékleten a víz az említett három molekulafajta egyensúlyi keverékébl áll, molekulánként különböz számú hidrogénhíd-kötéssel. Ha a hmérséklet változik, ez az arány szintén megváltozik. Ez a 11. ábrán látható görbe alapján nyilvánvaló. Az ábra fels részén láthatjuk, hogy a háromféle molekula log (1/T) spektrumának ered görbéje balra tolódik, ha a desztillált víz hmérséklete 30 C-ról 60 C-ra emelkedik 10 C-os lépésekben; miközben az amplitúdó változatlan marad. Az ábra alsó részén a log (1/T) spektrumok második deriváltjait találhatjuk. Ezekben a spektrumokban három abszorpciós csúcs látható 1418, 1466 és 1510 nm-en. Ezek a csúcsok nem tolódnak el a hmérséklet változásának eredményeként, csak amplitúdójuk változik. A hmérséklet emelkedésének eredményeként az S 0 -nak megfelel amplitúdó 1418 nm-en megnövekszik, és ez S 1 és S 2 esetén csökken. Ez egyértelmen arra utal, hogy az S 0 -molekulák aránya növekszik melegítés esetén, és ez a magyarázata a log (1/T) spektrumok balra tolódásának. Ez a jelenség összhangban van azzal a termodinamikai elmélettel, hogy magasabb hmérséklet segíti az O-H kötések hasadását. Iwamoto (1982) kísérleteit vízzel az 1400 nm-es abszorpciós sáv körül végezte abból a célból, hogy elkerülje a nyomelemektl származó felhangok zavaró hatásait. Kísérleteinkben a méréseket az 1900 nm körüli abszorpciós sáv körül végeztük abból a célból, hogy elkerüljük a paprikában lév illékony olajoknak megfelel abszorpciós csúcsok zavaró hatásait az 1400 nm-es abszorpciós sáv körül. A három különböz vízfajta jelenlétét szintén jól lehet

12 136 KAFFKA et al.: WATER CONTENT BY NIR-S szemléltetni ebben a hullámhossz-régióban. A víz log (1/TF) spektrumának második deriváltjában három csúcs van, a 12. ábrán bemutatottak szerint 1908 nm, 1932 nm és 1974 nm hullámhosszakon, és ezek az S 0, S 1 és S 2 állapotú vízmolekulafajtákhoz rendelhetk. A 2-8. ábrákon jól látható, hogy miközben paprika-húst és paprikamagot háromféle módszerrel szárítottunk, az abszorpciós csúcsok nm-el eltolódtak rövidebb hullámhosszak felé. Ezt a keverék elmélettel (Iwamoto-modell) lehet megmagyarázni, amely szerint szárítás közben a három különböz vízmolekula-fajta aránya megváltozik, és nyilvánvalóan elször szabad víz (S 0 ) szabadul fel, és különböz energiákkal kötdött víz csak ezután szabadul fel. Paprikamagok esetén a csúcsok eltolódása szignifikánsabb, mint paprika-hús esetén mindhárom szárítási típus alatt, ami annak tulajdonítható, hogy a paprika-hús és paprikamag összetétele eltér, konkrétan a paprikamag illékony olaj tartalma magasabb. A 2-3. ábrákhoz kapcsolódóan egy másik jelenség érdemel említést. A kezdeti gyors száradási szakaszt egy lassúbb követte, és azután ismét egy gyors szakasz, mieltt aszimptotikusan elérte a végs állapotot. Ezek a változások a száradás sebességében egyértelmen követhetk nedvesség meghatározására szolgáló, standard módszerekkel. Ennek az a magyarázata, hogy az els gyors változást a szabad víz felszabadulása okozza, és a következ fázisokban különböz energiákkal kötdött víz használja fel az energiát felszabadulásához. A 6-7. ábrákon lév görbék más képet mutatnak, konkrétan S 1 és S 2 típusú molekulák azonnal felszabadulnak, st, mintha egy kicsit korábban, mint az S 0 típusú molekulák. Ebben az esetben azonban tudnunk kell, hogy a h disszipációja (azaz a melegítés mértéke) összefüggésben van a molekulák dipólusmomentumával (dielektromos tulajdonságaival). Mikrohullámú sütben való szárítás esetén ezen kívül azt is figyelembe kell vennünk, hogy a mintát zárt méredénybe helyeztük, és ennek következtében víz (gz) gyors felszabadulása csak lassan történhet meg, és ez szintén megváltoztatta a spektrum képét. Még néhány kérdést tisztázni kell a mikrohullámú sütben végzett szárítás eredményeivel kapcsolatban, mivel a szárítást és a spektrumok felvételét a magában a mintatartó edényben végeztük. A ábrán bemutatjuk a rehidratáció folyamatát. Fontos megjegyezni, hogy a rehidratáció alatt nem tapasztaltuk a csúcsok eltolódását, ami azt jelenti, hogy miközben a minták újra vizet vesznek fel 55% nedvességtartalmú levegbl, nem történik változás - legalábbis kezdetben a három vízfajta (S 0, S 1 és S 2 ) arányában. Desztillált víz második deriváltját tanulmányozva azt találtuk, hogy a spektrum görbéje 2000 nm-nél hosszabb hullámhossz-tartományban zajos volt (12. ábra). A feltételezés magától értetd volt, amely szerint jobb felbontás céljából nagyon kis réseket és ennek következtében kis energiákat alkalmaztunk. Összehasonlítottuk azokat a spektrumokat, amelyeket Karl H. Norris vett fel Beltsville-ben, az Instrumentation Laboratory of USDA BARC -ban (amelyet Karl H. Norris szíves jóváhagyásával Kaffka J. Károly felhasznált) az általunk felvett spektrumokkal, és meglep módon azt találtuk, hogy a zajok azonosak és reprodukálhatóak voltak. Mivel a zaj egy statisztikus jelenség, ami így reprodukálhatatlan, azt a következtetést vontuk le, hogy a zajt vagy feltételezheten zajt a vízben oldott gázok abszorpciós tulajdonságai okozták.

13 KAFFKA et al.: WATER CONTENT BY NIR-S 137 Kétségtelen, hogy vizsgálataink során bár sok problémát tisztáztunk számos kérdés merült fel, és ezekre még választ kell adni. Úgy tnik, hogy minél több ismeretet szereztünk még ilyen egyszer molekula, mint a víz esetén is annál több részlet teszi nehezebbé a természet összefüggéseinek és az élelmiszerfizika törvényeinek tisztázását. Hivatkozások jegyzéke Horváth, L. és Nádai, B. (1981): Részjelentés az Objektív minsítés c. feladat teljesítésérl (Központi Élelmiszer-tudományi Kutatóintézet, Budapest, old.) Horváth, L. és Püspök, J. (1983): Nyers fszerpaprika nedvességtartalmának meghatározása NIR technikával.