پديد آورندگان :
رهبري، مهشيد دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان - گروه علوم و صنايع غذايي , همدمي، ناصر دانشگاه صنعتي اصفهان - گروه علوم و صنايع غذايي , ميرزايي، حبيب الله دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان - گروه علوم و صنايع غذايي , جعفري، مهدي دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان - گروه علوم و صنايع غذايي , كاشاني نژاد، مهدي دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان - گروه علوم و صنايع غذايي , خميري، مرتضي دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان - گروه علوم و صنايع غذايي
كليدواژه :
ميدان الكترواستاتيك با ولتاژ بالا , رفع انجماد , گوشت سينه مرغ , سينتيك اكسيداسيون , ويژگي هاي ميكروبي
چكيده فارسي :
در فناوري ميدان الكترواستاتيك با ولتاژ بالا با اعمال يك ميدان الكتريكي بين دو الكترود نقطه اي و صفحه اي، جريان هواي موجود در سطح ماده غذايي يونيزه شده و جريان حجمي از هوا موسوم به باد كرونايي شكل مي گيرد كه با ايجاد اغتشاش در لايه مرزي سطح فراورده موجب افزايش انتقال حرارت مي شود. در اين فناوري، توليد اوزون به دنبال تخليه كرونايي و يونيزه شدن هوا، مي تواند موجب كاهش رشد ميكروبي شود. از سوي ديگر، از آنجايي كه اوزون اكسنده اي قوي مي باشد، خطر اكسيداسيون چربي فراورده نيز وجود دارد. هدف از اين پژوهش استفاده از ميدان الكترواستاتيك ولتاژ بالا به منظور رفع انجماد گوشت سينه مرغ و بررسي اثر آن بر رشد ميكروبي و اكسيداسيون چربي نمونه هاي رفع انجماد شده مي باشد.
مواد و روش ها
ابتدا گوشت سينه مرغ تازه با قالب طراحي شده و تيغ هاي تيز به قطعات مساوي3 cm 2×2×2 قطعه بندي گرديد و سپس در بسته هاي پلي اتيلني بسته بندي شده و با استفاده از تونل انجماد 30- درجه سانتي گراد با سرعت هواي يك متر بر ثانيه منجمد شدند. سپس، در دماي 18- درجه سانتي گراد تا زمان آزمايشات نگهداري شدند. رفع انجماد قطعات منجمد تحت ميدان الكترواستاتيكي در سه ولتاژ انتخابي (بين شروع جريان كرونا و تخليه الكتريكي) و در فواصل الكترودي معين 3، 5/4 و 6 سانتي متر انجام شد. يك نمونه نيز به عنوان نمونه كنترل با استفاده از روش هواي ساكن در همان شرايط و بدون اعمال ولتاژ رفع انجماد گرديد. اكسيداسيون چربي در نمونه هاي گوشت سينه مرغ با اندازه گيري شاخص مالون دي آلدهيد طي دوره نگهداري به مدت يك هفته پس از رفع انجماد در فواصل زماني روزهاي اول، سوم، پنجم و هفتم نگهداري در دماي يخچال بررسي شد. شمارش كلي ميكروارگانيسم ها توسط كشت پورپليت در دماي 30 درجه سانتي گراد به مدت 72 ساعت طي روزهاي اول، سوم و ششم نگهداري در دماي يخچال انجام شد و شمارش باكتري هاي سرمادوست توسط كشت سطحي در دماي 5/6 درجه سانتي گراد طي دوره نگهداري 10 روزه مورد بررسي قرار گرفت.
يافته ها
با بررسي سينتيك واكنش اكسيداسيون چربي نمونه سينه مرغ رفع انجماد شده توسط مدل درجه صفر، ثابت سرعت واكنش در تيمارهاي مختلف تعيين شد. ثابت سرعت واكنش در قدرت هاي پايين ميدان (kV/cm 5/1) با نمونه كنترل اختلاف معني داري نشان نداد، در حالي كه تحت قدرت هاي بالاتر (kV/cm 25/2 و 3) اين ميزان افزايش يافت. به طور كلي، با افزايش ولتاژ و كاهش فاصله الكترودي، سرعت تشكيل مالون دي آلدهيد سينه مرغ رفع انجماد شده طي نگهداري افزايش يافت. اين در حالي است كه در ولتاژ هاي شروع كرونا، ثابت سرعت تشكيل مالون دي آلدهيد از نمونه هاي رفع انجماد شده در دماي محيط و بدون اعمال ولتاژ كمتر بود. نتايج بررسي رشد ميكروبي نشان داد كه شمارش كلي باكتري ها در نمونه هاي تحت ولتاژ نسبت به نمونه كنترل و گوشت تازه طي دوره نگهداري شش روزه كاهش يافت. شمارش كلي باكتري ها در مورد نمونه كنترل به تدريج ازcfu/g 105× 07/1 در روز اول به cfu/g 106×82/7 در روز ششم و در نمونه هاي تحت ولتاژ 8 و 10 كيلوولت، به ترتيب از cfu/g 104×5 و cfu/g 104 ×36/3 به cfu/g 106 ×36/1 و cfu/ g 106×1طي دوره نگهداري رسيد. اين در حالي است كه شمارش كلي در نمونه گوشت تازه از cfu/g 104× 73/9 در روز اول به cfu/ g 106×6 در روز ششم افزايش يافت. از سوي ديگر نگهداري ده روزه در دماي 0C 5/6، حاكي از كاهش قابل ملاحظه (P<0.05) باكتري هاي سرمادوست در نمونه هاي تحت ولتاژ مي باشد.
نتيجه گيري
نظر به اهميت فرايند رفع انجماد براي محصولات حساس به فساد مانند گوشت مرغ، مي توان با به كارگيري قدرت ميدان kV/cm 25/2 براي انجام رفع انجماد تحت ميدان الكترواستاتيك، از مزاياي اين روش در كاهش فساد فراورده و افزايش عمر ماندگاري بهره گرفت.
چكيده لاتين :
In high voltage electrostatic field technique, by applying a high voltage electric field (HVEF) in a needle- plate electrode system, air at the surface of food product is ionized, and a volumetric flow known as corona wind is formed, that increases the heat transfer coefficient in food product by volumetric heat generation. In this thechnology, ozone generation followed by the corona discharge and air ionization, are capable to reducing microbial contamination; on the other hand, since ozone is a strong oxidizer, there is a risk of lipid oxidation. The aim of this paper is using high voltage electrostatic field for thawing of chicken breast, and investigating its effects on microbial count and lipid oxidation.
Materials and methods
First, fresh chicken breast were cut into equal cubes (2×2×2 cm3) by a designed cast and sharp razor, then, were frozen by a freezing tunnel with forced air circulation at -30 0C and 1 m/s air velocity, after vacuum packaging in polyethylene bags. The frozen samples were kept at -180C until use. Thawing under HVEF at three different voltages (from the corona start voltage to the breakdown voltage), and specific electrode gaps were done. The control sample was subjected to no HVEF but thawed conventionally by still air method. Fat oxidation of thawed samples were investigated at first, third, fifth, and seventh days intervals during storage at refrigerator. The thawed samples were kept at refrigerator (4±10C) after packaging, and evaluated for microbiological tests (total microbial count and psychrotrophic), and the oxidation kinetics were investigated. Total microbial count during first, third and sixth days of storage at refrigerator, by pour plate at 300C for 72 hours, and psychrotrophic bacteria count during ten days storage at 6.50C by surface plate were investigated.
Results
The equation resulted from TBARS- time changes curve, is linear. By evaluation of zero-order kinetic model, the kinetic rate constant was determined at different treatments. The kinetic rate constant had no significant difference with control at low electric field strength (1.5 kV/cm); while, this factor was more intense with increasing electric field strength (2.25 and 3 kV/cm). Generally, malonaldahyde formation rate of thawed chicken was increased by increasing voltage and decreasing electrode gap during storage. However, at corona start voltages, malonaldahyde formation rate constant was less than control. Results from microbial growth showed total microbial count decreased at HVEF thawed samples compared with control and fresh chicken during six days storage. Total microbial count in the case of control was 1.07×105 cfu/g at first day, that was increased to 7.82 ×106 cfu/g at sixth day, and in the case of HVEF thawed samples at 8 and 10 kV, were 5× 104 cfu/g and 3.36×104 cfu/g at first day, that were increased to 1.36×106 cfu/g and 1×106 cfu/g at sixth day, respectively. However, total microbial count of fresh chicken was increased from 9.73×104 cfu/g at first day to 6×106 cfu/g at sixth day. On the other hand, storage at 6.5 0C during 10 days, decreased the psychrotrophic microorganisms significantly at HVEF thawed samples) P<0.05).
Conclusion
Due to the importance of thawing for products susceptible to spoilage, such as chicken, it is possible to benefit from HVEF thawing method to decreasing spoilage and increasing shelf life, by applying 2.25 kV/cm electric field strength.
