توصيفگر ها :
انجماد تحت امواج مايكروويو , هستهزايي , قارچ دكمهاي , كريستال يخ , چكابه , مصرف انرژي
چكيده فارسي :
در اين پژوهش به بررسي اثر انجماد تحتتأثير امواج مايكروويو بهعنوان يك روش جديد و نوآورانه انجماد و تأثير آن بر ويژگيهاي كيفي قارچ دكمهاي به عنوان يك ماده¬ي غذايي پركاربرد و با ارزش تغذيه¬اي بالا كه شديدا مورد فساد قرار مي¬گيرد، پرداخته شد. ابتدا با بررسي عوامل موثر بر انجماد تحت تأثير توانهاي مختلف مايكروويو، مناسبترين توانهاي مايكروويو جهت بررسي تأثير امواج مايكروويو بر روي نمونههاي قارچ ثبت گرديد. سپس اثرات چهار سطح توان مايكروويو (30,20,10,0درصد) بر انجماد نمونههاي قارچ مورد بررسي قرار گرفت و نمودار زمان - دماي نمونههاي قارچ رسم شد. نمودار به¬دست آمده نشان دهندهي كاهش سرعت انجماد نمونهها و افزايش زمان انجماد نمونه¬ها در اثر افزايش توان مايكروويو بود. سپس به بررسي تأثير سطوح مختلف توان مايكروويو بر ويژگيهايي كيفي قارچ دكمهاي منجمد شده و رفع انجماد شده پرداخته شد. اثرات امواج مايكروويو بر روي ريزساختار نمونههاي قارچ منجمد توسط تصاوير ميكروسكوپي با استفاده از نرمافزار ايميج جي آناليز شد. نتايج اين بررسي حاكي از آن بود كه استفاده از امواج مايكروويو با توان بالاتر منجر به كاهش قطر معادل و سطح نسبي كريستالهاي يخ گرديد. بهطوريكه در 4 سطح توان مايكروويو (30,20,10,0درصد) مساحت نسبي سطح كريستال يخ نمونهها به ترتيب (38, 33, 30, 28 درصد) و اندازه كريستالها به ترتيب (52 ,45,40, 38 ميكرومتر) ارزيابي شد؛ همچنين مقدار عددي بعد فراكتال به عنوان شاخصي از شكل كريستال¬هاي يخ در اثر افزايش توان مايكروويو افزايش يافت در حالي كه روند مشخصي در مورد شاخص گردي مشاهده نشد؛ بنابراين مشخص شد فرايند هستهزايي بهعنوان مهمترين مرحلهي انجماد كه تعيينكنندهي تعداد و اندازه كريستالهاي يخ است تحتتأثير امواج مايكروويو قرار ميگيرد. همچنين در ادامه بررسيها كاهش 48 درصدي چكابه نمونههاي قارچ منجمد شده با بالاترين توان مايكروويو (30 درصد) در مقايسه با نمونههاي منجمد شده بدون اعمال توان مايكروويو (0 درصد) مشاهده گرديد. بررسيهاي ديگر نشان از تأثير مستقيم افزايش توان مايكروويو بر روي پارامترهاي بافتي (سفتي، پيوستگي، ارتجاعيت و صمغي بودن) و همچنين ميزان نشت الكتروليت دارد بهطوريكه با افزايش توان مايكروويو مقادير پارامترهاي فوق افزايش يافت. همچنين گرچه شاخص تغييرات رنگ (عامل تغيير رنگ، شاخص قهوهاي شدن و شاخص سفيدي قارچ) تحتتأثير مثبت امواج مايكروويو قرار ميگرفت؛ اما به دليل افزايش زمان انجماد در توانهاي بالا و فعاليت شديد آنزيمها، روند مشخصي در اين شاخص¬ها مشاهده نشد. در بخش انتهايي، بررسي انجماد تحت توانهاي مختلف نشان داد كه منبع توليد امواج مايكروويو در مقايسه با تونل انجماد، انرژي ناچيزي مصرف ميكند؛ لذا استفاده از اين روش در مقايسه با روش معمول انجماد هواي متحرك تفاوت قابلتوجهي در ميزان مصرف انرژي ايجاد نميكند
چكيده انگليسي :
In this research, the effect of freezing under the influence of microwave as a new and innovative method of freezing and its effect on the quality characteristics of button mushrooms (Agaricus bisporus) as a widely used Foodstuff with high nutritional value that is highly corruptible was investigated. First, the most appropriate microwave powers were recorded to investigate the effect of microwaves on mushroom samples, by examining the freezing factors of different samples under different microwave powers. Then, the effects of four levels of microwave power (30, 20, 10, 0%) on the freezing of mushroom samples were investigated and the time-temperature diagram of mushroom samples was drawn. The obtained graph showed the decrease in the freezing speed of the samples and the increase in the freezing time of the samples was due to the increase in the microwave power. Then, the effect of different microwave power levels on the quality characteristics of frozen and thawed button mushrooms was investigated. The effects of microwaves on the microstructure of frozen mushroom samples were analyzed by microscopic images using ImageJ software. The study’s results indicate that using microwaves with higher power led to a decrease in the equivalent diameter and relative surface of ice crystals. So that in 4 levels of microwave power (30, 20, 10, 0%), the relative area of the ice crystal surface of the samples was evaluated respectively (38, 33, 30, 28%) and the size of the crystals respectively (52, 45, 40, 38 micrometers); Also, the numerical value of the fractal dimension as an indicator of the shape of ice crystals increased due to the increase in microwave power, while no clear procedure was observed in the roundness indicator. Therefore, we found that the nucleation process, as the most important stage of freezing, which determines the number and size of ice crystals, is affected by microwaves. Also, in the continuation of the investigations, a 48% decrease in the temperature of frozen mushroom samples with the highest microwave power (30%) was observed and compared to frozen samples without applying microwave power (0%). Other investigations show the direct effect of increasing microwave power on textural parameters (hardness, cohesion, elasticity, and gumminess) as well as the amount of electrolyte leakage in the way that the values of the above parameters increased with increasing microwave power. Also, although the color change index (color change factor, browning index, and mushroom whiteness index) was positively affected by microwaves; However, due to the increase in freezing time at high powers and intense activity of enzymes, no specific trend was observed in these indices. In the final section, the investigation of freezing under different powers showed that the microwave source consumes little energy compared to the freezing tunnel; Therefore, the use of this method does not create a significant difference in the amount of energy consumption compared to the usual method of frozen moving air.
Keywords: Freezing under the microwave, Nucleation, button mushrooms (Agaricus bisporus), ice crystal,Drip loss, Energy Consumption.