بررسي اثر ميدان الكترواستاتيك بر پارامترهاي انجماد و ريزساختار قارچ دكمه‌اي (Agaricus bisporus)

سابقه و هدف: انجماد تحت ميدان الكترواستاتيك يكي از روش­هاي جديد انجماد به­منظور بهبود كيفيت محصولات منجمد از طريق كنترل فرآيند هسته­زايي است. هدف از اين مطالعه بررسي اثر انجماد تحت ميدان الكترواستاتيك بر پارامترهاي انجماد و ريز­ساختار قارچ دكمه اي به منظور بهبود كيفيت قارچ پس از رفع انجماد بود. مواد و روش‌ها: نمونه­هاي قارچ در دماي 30- درجه سلسيوس و تحت ميدان الكترواستاتيك با ولتاژهاي 0/0، 5/4، 0/9 و 5/13 كيلو ولت منجمد شدند و دماي مركز نمونه­ها طي انجماد ثبت گرديد. به منظور ارزيابي ريزساختار قارچ از روش ميكروسكوپ نوري استفاده گرديد. يافته‌ها‌: ارزيابي پارامتر­هاي انجماد نشان داد كه اعمال ميدان الكتريكي طي انجماد باعث افزايش دماي هسته­زايي و مدت زمان تغيير فاز مي­شود. دماي هسته­زايي از 9/6- درجه سلسيوس در حالت بدون ميدان به ترتيب به 3/4- و 0/5- درجه سلسيوس در حضور ميدان الكتريكي با ولتاژ 5/4 و 0/9 كيلو ولت افزايش يافت درحالي كه با افزايش بيشتر ولتاژ به 5/13 كيلو ولت دماي هسته­زايي مجددا كاهش پيدا كرد. همچنين اعمال ميدان الكتريكي منجر به كاهش آسيب به ريزساختار قارچ طي انجماد مي­شود و كوچك­ترين كريستال­ هاي يخ در ولتاژهاي 5/4 و 0/9 كيلو ولت تشكيل شدند. نتيجه گيري: انجماد تحت ميدان الكتريكي منجر به افزايش دماي هسته­زايي و كاهش اندازه كريستال­هاي يخ و در نتيجه بهبود ريز ساختار قارچ دكمه­اي شد. افزايش ولتاژ يك مقدار بهينه را براي افزايش دماي هسته­زايي و بهبود ريز ساختار قارچ نشان داد

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.