Pengenalan
Buah tropika seperti betik, jambu batu, mangga, nanas dan buah naga merah banyak dihasilkan di Malaysia, tetapi kandungan airnya yang tinggi menyebabkan buah cepat rosak dan lebihan hasil sukar dipasarkan (pengetahuan am). Pengeringan osmotik ialah teknik merendam kepingan buah dalam larutan pekat, biasanya larutan gula, supaya air keluar daripada tisu buah melalui osmosis sementara sebahagian gula masuk ke dalam buah. Ia lazimnya digunakan sebagai rawatan awal sebelum pengeringan udara panas atau suria, dan boleh membawa kepada penjimatan tenaga serta mutu produk yang lebih baik (Raoult-Wack, 1994).
Kajian utama bertajuk “Effect of osmotic dehydration process using sucrose solution at mild temperature on mass transfer and quality attributes of red pitaya (Hylocereus polyrhizusis)” (Haj Najafi et al., 2014). Objektifnya ialah mengkaji pengeringan osmotik kiub buah naga merah dalam larutan sukrosa 40, 50 dan 60% w/w pada suhu sederhana (35°C) terhadap pemindahan jisim, warna dan tekstur. Negara kajian tidak dinyatakan dalam abstrak. Kajian sokongan merangkumi pengoptimuman bagi jambu batu tanpa biji (Ganjloo et al., 2014), kinetik bagi jambu batu, tembikai susu dan betik (Pereira et al., 2006), mangga ‘Tommy Atkins’ (Azoubel dan da Silva, 2008), nanas varieti Queen (Manasa et al., 2022) dan belimbing yang dikeringkan secara osmo-suria (Behera dan Rayaguru, 2020).
Sorotan Kajian Lepas
Raoult-Wack (1994) mengulas kemajuan pengeringan osmotik makanan dan menjelaskan bahawa penyahairan separa serta formulasi langsung kepingan makanan boleh dicapai melalui rendaman dalam larutan pekat. Teknik ini boleh digunakan sebagai rawatan awal sebelum pemprosesan lanjut, dan boleh membawa kepada penjimatan tenaga serta peningkatan kualiti.
Azoubel dan Murr (2004) mengkaji kinetik pemindahan jisim semasa pengeringan osmotik tomato ceri dalam larutan NaCl hipertonik (dengan atau tanpa sukrosa) pada dua kepekatan, dan memodelkan kinetiknya menggunakan persamaan Peleg, Fick dan Page. Ini menunjukkan garam juga boleh menjadi agen osmotik.
Contreras et al. (2008) mengkaji pengaruh suhu udara, penggunaan gelombang mikro dan impregnasi vakum atau pengeringan osmotik vakum berdenyut terhadap kinetik pengeringan epal dan strawberi. Kajian utama turut merujuk Official Methods of Analysis (Horwitz, 1980) bagi kaedah analisis.
Dapatan Utama
Kepekatan sukrosa mempengaruhi pemindahan jisim. Haj Najafi et al. (2014) menilai pengurangan berat (WR), pertambahan pepejal (SG) dan kehilangan air (WL). Kepekatan sukrosa didapati mempengaruhi dengan ketara (p < 0.05) parameter pemindahan jisim semasa osmosis.
Perubahan warna. Apabila kepekatan sukrosa meningkat, kekuningan (b) bertambah manakala kecerahan (L) dan kemerahan (a*) berkurang.
Tekstur lebih lembut. Sampel yang dikeringkan secara osmotik jauh lebih lembut daripada sampel tanpa rawatan. Peningkatan kepekatan sukrosa dan masa rendaman menghasilkan tisu yang lebih lembut berbanding buah naga merah segar. Abstrak kajian ini tidak melaporkan nilai berangka WL dan SG.
Keadaan optimum bagi jambu batu. Ganjloo et al. (2014) menggunakan reka bentuk Box–Behnken untuk menguji kepekatan sukrosa 30–50% w/w, suhu 30–50°C dan masa rendaman 15–240 minit. Semua model signifikan (p<0.05). Keadaan optimum ialah sukrosa 33.79% w/w, suhu 30.00°C dan masa 240 minit, menghasilkan WR 0.189 g g?¹, SG 0.050 g g?¹ dan WL 0.237 g g?¹.
Jenis gula dan kalsium. Pereira et al. (2006) menguji larutan sukrosa dan maltosa ke atas jambu batu, tembikai susu dan betik sehingga 6 jam. Jenis dan kepekatan gula, suhu proses dan penambahan garam kalsium semuanya mempengaruhi kinetik osmotik, manakala kesannya terhadap warna dan tekstur bergantung kepada jenis buah dan keadaan proses.
Mangga. Azoubel dan da Silva (2008) mengoptimumkan pengeringan osmotik mangga pada suhu 30–50°C, masa 60–150 minit dan kepekatan 40–60% w/w, dengan pekali korelasi berganda 0.72 hingga 0.95. Kehilangan air >25% dengan pengambilan pepejal kurang daripada 6% boleh dicapai menggunakan larutan sukrosa 44% (w/w), suhu sehingga 38°C dan masa rendaman sehingga 80 minit.
Nanas. Manasa et al. (2022) melaporkan bahawa pengeringan osmotik kiub nanas dalam larutan sukrosa memperbaiki warna, aroma, tekstur, rupa dan penerimaan keseluruhan. Julat yang dicatat termasuk TSS 54.52–75.40°Brix, kelembapan 9.95–15.90%, kehilangan berat 10.25–32.04%, pertambahan pepejal 11.87–18.65%, nisbah penyahidratan 6.75–7.77 dan nisbah rehidratan 1.23–1.71.
Gabungan dengan pengeringan suria. Behera dan Rayaguru (2020) merawat hirisan belimbing dengan pencelusan gelombang mikro dan pengeringan osmotik sebelum dikeringkan. Masa pengeringan ialah 6–13 jam (udara panas), 7–11 jam (suria) dan 11–18 jam (jemur matahari), dan proses osmo-suria disyorkan untuk peringkat luar bandar. Sampel yang melalui rawatan ini kehilangan sebahagian asid askorbik dan asid oksalik semasa rawatan haba.
| Buah | Keadaan / hasil utama | Sumber |
|---|---|---|
| Buah naga merah | Sukrosa 40–60% w/w, 35°C; tekstur lebih lembut | Haj Najafi et al. (2014) |
| Jambu batu tanpa biji | Optimum 33.79% w/w, 30.00°C, 240 minit; WL 0.237 g g?¹ | Ganjloo et al. (2014) |
| Jambu batu, tembikai susu, betik | Sukrosa dan maltosa, sehingga 6 jam | Pereira et al. (2006) |
| Mangga ‘Tommy Atkins’ | 44% w/w, ?38°C, ?80 minit; WL >25%, SG <6% | Azoubel dan da Silva (2008) |
| Nanas ‘Queen’ | SG 11.87–18.65%; kelembapan 9.95–15.90% | Manasa et al. (2022) |
| Belimbing | Osmo-suria 7–11 jam | Behera dan Rayaguru (2020) |
Perbincangan
Kepekatan larutan, suhu dan masa rendaman ialah tiga pemboleh ubah utama yang menentukan berapa banyak air keluar dan berapa banyak gula masuk. Matlamat biasanya ialah kehilangan air yang maksimum dengan pertambahan pepejal yang minimum, supaya produk menyerupai buah asli dan tidak terlalu manis. Keadaan optimum bagi jambu batu (33.79% w/w, 30.00°C) dan mangga (44% w/w, sehingga 38°C) mencadangkan bahawa suhu rendah hingga sederhana dan kepekatan gula sederhana mungkin sudah mencukupi.
Kesan terhadap kualiti bergantung kepada buah. Buah naga merah menjadi lebih lembut dan kehilangan sebahagian kemerahan apabila kepekatan sukrosa meningkat, manakala pada nanas rawatan osmotik memperbaiki warna, aroma dan tekstur. Pereira et al. (2006) turut menegaskan kesan kualiti bergantung kepada jenis buah dan keadaan proses. Setiap buah memerlukan pengoptimuman tersendiri.
Batasan utama ialah abstrak kajian buah naga tidak memberikan nilai WL dan SG, dan kajian berbeza menggunakan unit berlainan (g g?¹ berbanding %), maka angka tidak boleh dibandingkan secara langsung. Produk osmotik juga mengandungi gula tambahan, satu perkara yang perlu dimaklumkan kepada pengguna (pengetahuan am). Bagi Malaysia, teknik ini berpotensi menambah nilai lebihan hasil dan buah gred rendah, terutamanya apabila digabungkan dengan pengeringan suria.
Implikasi kepada Pengusaha Industri Kecil
1. Mulakan dengan larutan sukrosa sederhana (sekitar 33–44% w/w) dan suhu rendah hingga sederhana, seperti keadaan optimum yang dilaporkan.
2. Kawal masa rendaman; masa yang lebih panjang lazimnya meningkatkan kehilangan air (pengetahuan am) tetapi juga melembutkan tisu buah naga.
3. Garam kalsium boleh diuji kerana ia mempengaruhi kinetik osmotik (Pereira et al., 2006).
4. Pertimbangkan proses osmo-suria, seperti yang disyorkan bagi belimbing (Behera dan Rayaguru, 2020).
5. Uji setiap buah secara berasingan dan nyatakan kandungan gula pada label produk.
Kesimpulan
Pengeringan osmotik membuang sebahagian air daripada buah dengan merendamnya dalam larutan gula, dan kepekatan, suhu serta masa rendaman menentukan keseimbangan antara kehilangan air dengan pertambahan gula. Kajian ke atas buah naga merah, jambu batu, mangga, nanas dan belimbing menunjukkan teknik ini sesuai sebagai rawatan awal sebelum pengeringan, tetapi kesannya terhadap warna dan tekstur berbeza mengikut buah.
Rujukan
1. Haj Najafi, A., Yusof, Y. A., Russly Abdul Rahman, et al. (2014). Effect of osmotic dehydration process using sucrose solution at mild temperature on mass transfer and quality attributes of red pitaya (Hylocereus polyrhizusis). International Food Research Journal.
2. Ganjloo, A., Russly Abdul Rahman, Jamilah Bakar, et al. (2014). Optimization of osmotic dehydration of seedless guava (Psidium guajava L.) in sucrose solution using response surface methodology. International Journal of Food Engineering. https://doi.org/10.1515/IJFE-2012-0117
3. Pereira, L. M., Ferrari, C. C., Mastrantonio, S. D. S., et al. (2006). Kinetic aspects, texture, and color evaluation of some tropical fruits during osmotic dehydration. Drying Technology. https://doi.org/10.1080/07373930600611968
4. Azoubel, P. M., & da Silva, F. O. (2008). Optimisation of osmotic dehydration of ‘Tommy Atkins’ mango fruit. International Journal of Food Science and Technology. https://doi.org/10.1111/J.1365-2621.2007.01605.X
5. Manasa, B., Mishra, R. P., Joshi, V., et al. (2022). Effect of osmotic dehydration on drying method and physicochemical properties of pineapple (Ananas comosus var. Queen). International Journal of Environment and Climate Change. https://doi.org/10.9734/ijecc/2022/v12i111479
6. Behera, G., & Rayaguru, K. (2020). Comparative evaluation of the quality characteristics of the osmo-dehydrated star fruit slices using hot air, solar and sun drying. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry.
7. Raoult-Wack, A.-L. (1994). Recent advances in the osmotic dehydration of foods. Trends in Food Science and Technology. https://doi.org/10.1016/0924-2244(94)90018-3
8. Azoubel, P. M., & Murr, F. E. X. (2004). Mass transfer kinetics of osmotic dehydration of cherry tomato. Journal of Food Engineering. https://doi.org/10.1016/S0260-8774(03)00132-8
9. Contreras, C., Martín-Esparza, M. E., Chiralt, A., Martínez-Navarrete, N., et al. (2008). Influence of microwave application on convective drying: Effects on drying kinetics, and optical and mechanical properties of apple and strawberry. Journal of Food Engineering. https://doi.org/10.1016/J.JFOODENG.2008.01.014
10. Horwitz, W. (1980). Official methods of analysis.
Sumber carian: SciSpace Literature Review (mod High Quality), November 2026.
Kata kunci: pengeringan osmotik, larutan sukrosa, kehilangan air, pertambahan pepejal, buah naga merah, jambu batu, mangga, nanas
