Kinetics of water sorption and sugar crystallization in freeze-dried bananas previously immersed in concentrated sucrose and trehalose solution

Abstract

Resumen: Se deshidrataron osmóticamente rodajas de banana, utilizando soluciones de 45% p/p de sacarosa o trehalosa. Luego fueron liofilizadas a una actividad de agua (aw) de aproximadamente 0,10. Los productos liofilizados se almacenaron a diferentes humedades relativas (%HR) durante 100 días para detectar la pérdida de humedad asociada a la cristalización del azúcar. Después de una absorción inicial de agua, no se observó pérdida de contenido de humedad absorbida en función de %HR, probablemente debido a la cristalización del azúcar. Estos cambios se explican utilizando valores de temperatura de transición vítrea (Tg) de literatura de los sistemas relacionados (banana liofilizada, sacarosa y trehalosa amorfas) en varias HR. El uso de trehalosa en lugar de sacarosa en el baño osmótico, dio lugar a una importante ventaja tecnológica puesto que la cristalización de las muestras se llevó a cabo a una mayor HR que la banana liofilizada sin tratamiento osmótico o aquella osmóticamente tratada con sacarosa.

Abstract: Banana slices were osmotically dehydrated in 45% w/w sucrose or trehalose solutions and freeze-dried to a water activity (aw) of about 0.10. Freeze-dried products were stored at different relative humidities (%RH) up to 100 days to detect moisture loss associated with sugar crystallization. Following an initial water uptake, loss of sorbed moisture content was observed depending on %RH and this was likely due to sugar crystallization. These changes were adequately explained using literature glass transition temperature (Tg) values of related systems (freeze-dried banana, amorphous sucrose and trehalose) at various RH. The use of trehalose instead of sucrose in the osmotic bath, resulted in an important technological advantage since crystallization of the freeze-dried samples took place at higher RH than either for plain banana or that osmotically treated with sucrose.