بررسی اثر میدان الکترواستاتیک بر پارامترهای انجماد و ریزساختار قارچ دکمه‌ای (agaricus bisporus)

سابقه و هدف: انجماد تحت میدان الکترواستاتیک یکی از روش های جدید انجماد به منظور بهبود کیفیت محصولات منجمد از طریق کنترل فرآیند هسته زایی است. هدف از این مطالعه بررسی اثر انجماد تحت میدان الکترواستاتیک بر پارامترهای انجماد و ریز ساختار قارچ دکمه ای به منظور بهبود کیفیت قارچ پس از رفع انجماد بود.مواد و روش‌ها: نمونه های قارچ در دمای 30 درجه سلسیوس و تحت میدان الکترواستاتیک با ولتاژهای 0.0، 4.5، 9.0 و 13.5 کیلو ولت منجمد شدند و دمای مرکز نمونه ها طی انجماد ثبت گردید. به منظور ارزیابی ریزساختار قارچ از روش میکروسکوپ نوری استفاده گردید.یافته‌ها‌: ارزیابی پارامتر های انجماد نشان داد که اعمال میدان الکتریکی طی انجماد باعث افزایش دمای هسته زایی و مدت زمان تغییر فاز می شود. دمای هسته زایی از 6.9 درجه سلسیوس در حالت بدون میدان به ترتیب به 4.3 و 5.0 درجه سلسیوس در حضور میدان الکتریکی با ولتاژ 4.5 و 9.0 کیلو ولت افزایش یافت درحالی که با افزایش بیشتر ولتاژ به 13.5 کیلو ولت دمای هسته زایی مجددا کاهش پیدا کرد. همچنین اعمال میدان الکتریکی منجر به کاهش آسیب به ریزساختار قارچ طی انجماد می شود و کوچک ترین کریستال های یخ در ولتاژهای 4.5 و 9.0 کیلو ولت تشکیل شدند.نتیجه گیری: انجماد تحت میدان الکتریکی منجر به افزایش دمای هسته زایی و کاهش اندازه کریستال های یخ و در نتیجه بهبود ریز ساختار قارچ دکمه ای شد. افزایش ولتاژ یک مقدار بهینه را برای افزایش دمای هسته زایی و بهبود ریز ساختار قارچ نشان داد.

Effects of Statically Electric Fields on Freezing Parameters and Microstructures of Button Mushrooms (Agaricus bisporus)

Background and Objectives: Freezing under statically electric fields is one of the novel freezing methods to improve the quality of frozen products by controlling the nucleation process. The objective of this study was to investigate effects of freezing under electrostatic fields on the freezing parameters and microstructures of frozen button mushrooms.Materials and Methods: Mushroom samples were frozen at 30 °C under electrostatic fields with voltages of 0.0, 4.5, 9.0 and 13.5 kV. Temperature of the sample center was recorded during freezing. Furthermore, microstructure of the mushrooms was analyzed using light microscopy.Results: Assessment of the freezing parameters has shown that use of electric fields during freezing increases the nucleation temperature and phase transition time. Increased electric field voltage up to 4.5 or 9.0 kV increased the nucleation temperature, while the nucleation temperature decreased again with further increases in voltage. Furthermore, use of electric field decreased damages to mushroom microstructures during freezing and the smallest ice crystals were formed at voltages of 4.5 and 9.0 kV.Conclusion: In conclusion, freezing under electric field increases the nucleation temperature and decreases the ice crystal size; therefore, improves the microstructure of button mushrooms. Voltage increase has shown an optimum value for the increase of nucleation temperature and preserve of mushroom microstructure.