شماره راهنما :
2374 دكتري
پديد آورنده :
حمزه آتاني، سعيد
عنوان :
انجمادزدايي گوشت گوساله به كمك پلاسماي تخليه سد دي الكتريك و شبيه سازي فرآيند پلاسما
گرايش تحصيلي :
علوم و صنايع غذايي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
توصيفگر ها :
پلاسما , سد دي الكتريك , الكترود , ولتاژ , مصرف انرژي , الكترون هاي پر انرژي
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/06/25
رشته تحصيلي :
علوم و مهندسي صنايع غذايي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/06/26
چكيده فارسي :
هدف از مطالعه حاضر بررسي انجمادزدايي گوشت گوساله به كمك پلاسماي تخليه سد دي الكتريك و شبيه سازي فرآيند پلاسما به عنوان يك روش جديد و نوآورانه است. بخش اول اين مطالعه به تيمار نمونههاي گوشت گوساله منجمد با پلاسماي تخليه سد دي الكتريك اتمسفري جهت انجماد زدايي اختصاص يافت كه در آن نمونهها بين دو الكترود دستگاه كه به فاصله 17 ميليمتر از هم قرار گرفته بودند جاي گذاري شدند و نمونه هاي گوشت در سه ضخامت 5، 10 و 15 ميليمتر در ولتاژهاي 16، 18 و 20 كيلوولت انجمادزدايي شدند. در بخش دوم، ضمن تغيير شرايط اتمسفري به آرگون، اثرات ولتاژهاي 8، 9 و 10 كيلوولت و ضخامت هاي 5، 10 و 15 ميلي متر بر قابليت انجمادزدايي و ويژگي هاي فيزيكوشيميايي گوشت مورد بررسي قرار گرفت. علاوه بر اين انجمادزدايي با پلاسما با روش هاي متداول انجمادزدايي در هوا و با كمك ماكروويو مقايسه شد. نتايج نشان داد استفاده از پلاسماي تخليه سد دي الكتريك اتمسفري مدت زمان انجمادزدايي را در هر سه ضخامت 5، 10 و 15 ميليمتر به طور ميانگين به ميزان 63 درصد در ولتاژ 16 كيلوولت، 80 درصد در ولتاژ 18 كيلوولت و 88 درصد در ولتاژ 20 كيلوولت نسبت به هواي آزاد و همچنين استفاده از پلاسماي تخليه سد دي الكتريك آرگوني نيز بطور متوسط در هر سه ضخامت مدت زمان انجمادزدايي را به ميزان 65 درصد در ولتاژ 8 كيلوولت، 81 درصد در ولتاژ 9 كيلوولت و 87 درصد در ولتاژ 10 كيلوولت نسبت به هواي آزاد كاهش داد. مصرف انرژي در اين روش بسيار پايين بوده بطوريكه استفاده از روش پلاسماي تخليه سد دي الكتريك اتمسفري با در نظر گرفتن حداكثر ولتاژ، مصرف انرژي را در مقايسه با روشهاي معمول همچون مايكروويو و در ضخامت هاي 5، 10 و 15 ميليمتر به ترتيب 95%، 94% و85% كم كرد و در پلاسماي تخليه سد دي الكتريك آرگوني نيز اين مقادير 92%، 93% و 87% كاهش يافت. بيشترين ميزان افت وزن ناشي از افت عصاره مربوط به انجمادزدايي نمونه ها با هواي آزاد بوده وكمترين ميزان افت وزن ناشي از افت عصاره در انجماد زدايي با پلاسماي تخليه سد دي الكتريك اتمسفري در20 كيلوولت مشاهده شد. بيشترين ميزان افت پخت مربوط به نمونه انجمادزدايي شده با هواي آزاد وكمترين ميزان افت پخت مربوط به انجمادزدايي با پلاسماي تخليه سد دي الكتريك اتمسفري در20 كيلوولت بود. انجمادزدايي با پلاسماي تخليه سد دي الكتريك اتمسفري با ولتاژ 20 و 18 كيلوولت بيشترين ظرفيت نگهداري آب نسبت به ساير تيمارها را داشت. با افزايش ولتاژ در پلاسماي تخليه سد دي الكتريك اتمسفري در ضخامتهاي 5 و 10 ميليمتر سفتي بافت افزايش يافته و در ضخامت 15 ميليمتر اين روند ابتدا افزايش و سپس كاهش پيدا كرد. رشد ميكروبي در نمونه هاي تحت پلاسماي تخليه سد دي الكتريك اتمسفري و آرگوني نسبت به نمونه هاي انجمادزدايي شده با مايكروويو و هواي آزاد و همچنين نمونه تازه تقريبا نزديك به صفر بود. حلاليت پروتئين با افزايش ولتاژ در نمونههاي پلاسماي تخليه سد دي الكتريك اتمسفري و آرگوني افزايش يافت، اما با افزايش ضخامت، حلاليت پروتئينهاي ميوفيبريلي كاهش پيدا كرد. شدت اكسيداسيون چربي در نمونه هاي انجماد زدايي شده تحت فرآيند پلاسماي تخليه سد دي الكتريك اتمسفري و آرگوني در ولتاژهاي مختلف و ضخامت هاي مختلف نسبت به روشهاي متداول كمتر بود. همچنين بين نمونه هاي پلاسماي تخليه سد دي الكتريك آرگوني در مقايسه با اتمسفري افزايش ميزان اكسيداسيون قابل مشاهده است كه مي تواند ناشي از تشديد حالت پلاسمايي در اثر استفاده از گاز آرگون و توليد گونه هاي فعال بيشتر در سطح باشد. همچنين نتايج حاصل از شبيه سازي ضمن تاييد نتايج تجربي حاكي از اين بود كه فناوري پلاسما با انتقال انرژي توسط يون ها در برخورد با سطح گوشت، انتقال انرژي توسط الكترون هاي پر انرژي، تابش فوتون هاي پر انرژي، گرمايش توسط برهمكنش گاز پلاسما با سطح و واكنش گونه هاي فعال و راديكال هاي توليد شده با سطح و انتقال انرژي موجب انجماد زدايي نمونه هاي گوشت منجمد ميشود.
چكيده انگليسي :
This study aims to investigate the potential of DBD plasma for beef thawing. The study compared DBD plasma-assisted thawing of beef samples under atmospheric and argon conditions to conventional methods, including air thawing and microwave thawing. The results demonstrated a substantial reduction in thawing time using DBD plasma, with reductions ranging from 63% to 88% under atmospheric conditions and 65% to 87% under argon conditions compared to still air thawing. Furthermore, the energy consumption associated with DBD plasma thawing was significantly lower, achieving reductions of up to 95% compared to microwave thawing. Beyond efficiency, the study also examined the impact of DBD plasma on the quality characteristics of the thawed beef. Notably, samples thawed using atmospheric DBD plasma exhibited lower drip loss and cooking loss compared to still air-thawed samples, indicating improved water retention. Microbial growth was also significantly inhibited in plasma-treated samples, suggesting a potential for extended shelf-life and enhanced food safety. While texture hardness and protein solubility were affected by variations in voltage and sample thickness, the overall findings suggest that DBD plasma thawing can maintain or even improve the quality of the thawed meat. The convergence of experimental and simulation results provides compelling evidence that plasma technology facilitates the thawing of frozen meat. While further research is needed to optimize the parameters of DBD plasma thawing for different types of meat and to fully understand the underlying mechanisms, this study provides compelling evidence for the potential of DBD plasma technology to transform the meat processing industry. By reducing defrosting time, minimizing energy consumption, and improving product quality, DBD plasma offers a sustainable and cost-effective solution for meat thawing.
استاد راهنما :
نفيسه سلطاني زاده , محمد شاهدي باغ خندان
استاد مشاور :
حميد رضا قمي مرزدشتي
استاد داور :
ميلاد فتحي , محمد هادي اسكندري , فرشاد صحبت زاده لنبر
