Comparative Evaluation of Drying Methods for Vegetable Waste Aimed at Producing Natural Functional Food Ingredients

2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/molecules31071190
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This study presents a comparative evaluation of four drying methods for carrot, red beet, and pumpkin pomace to produce natural functional food ingredients. The work addresses the valorization of 35–45% vegetable processing waste—a rich source of bioactive compounds—aligning with circular bioeconomy principles and Kazakhstan’s goals for deep processing of agricultural raw materials. The compared methods were convective drying (CD), ultrasound pretreatment + convective drying (US + CD), vacuum-microwave drying (VMD), and ultrasound pretreatment + vacuum-microwave drying (US + VMD). Drying kinetics, water activity, physicochemical and functional properties of powders, retention of bioactive compounds, color characteristics, thermal stability, and sensory attributes were assessed. Kinetics were fitted using Midilli et al., Page, and Weibull models. US + VMD provided the highest drying acceleration (6–11 times faster than CD), reaching final moisture of 5.1–5.9%, water activity aw 0.27–0.31 in 80–170 min, and bioactive compound retention of 90–95% (carotenoids 92–95%, betalains 90–94%). It also delivered superior flowability (Carr’s index 22.5–30.4%), dispersibility (80–88% in 30 s), and thermal stability (75–85% at 200 °C). Acceleration varied by raw material: maximum for beet (up to 11×) due to soluble sugars and nitrates, minimum for pumpkin (5.5–8×) due to dietary fibers and pectins, and intermediate for carrot (6–9×) influenced by carotenoids’ dielectric properties. The results highlight US + VMD’s strong potential for producing functional powders to replace synthetic additives in food systems. Effective method selection and parameter optimization require consideration of raw material type and rheological characteristics.