Zeszyty Problemowe Postępów Nuk Rolniczych nr 582, 2015, 125 135 ZSTOSOWNIE PRZEWODNOŚCI ELEKTRYCZNEJ WŁŚCIWEJ DO OCENY PRZEBIEGU PROCESU ZMRŻNI I ROZMRŻNI TKNKI ROŚLINNEJ* rtur Wiktor 1, leksndr Fijłkowsk 1, Iz Kućko 1, Mriusz Wojnowski 1, Krzysztof Królikowski 1, Mri Hnkus 1, Tdeusz Chudob 2, Witold Łojkowski 3, Dorot Witrow-Rjchert 1 1 Szkoł Główn Gospodrstw Wiejskiego w Wrszwie 2 Instytut Wysokich Ciśnień Polskiej kdemii Nuk 3 Politechnik Biłostock Streszczenie. Celem prcy był nliz możliwości wykorzystni przewodności elektrycznej włściwej do oceny przebiegu procesu zmrżni orz rozmrżni, tkże wybrnych prmetrów jkościowych rozmrożonej tknki roślinnej. W tym celu próbki mrchwi, ziemnik orz jbłk poddno zmrżniu owiewowemu ( 20 C), owiewowo-szokowemu ( 20 lub 40 C) orz immersyjnemu ( 20 C), nstępnie rozmrżno w temperturze pokojowej (konwekcj nturln) orz wyznczono czsy trwni poszczególnych etpów tych procesów. Po rozmrożeniu wyznczono ubytek msy, przewodność elektryczną włściwą i zwrtość suchej substncji tknki. Stwierdzono, że zmrżnie, nstępnie rozmrżnie prowdziło do wzrostu przewodności elektrycznej, przy czym wielkość tych zmin zleżł przede wszystkim od rodzju mteriłu. N podstwie nlizy sttystycznej (przeprowdzonej metodą nlizy skupień) wyników bdń udowodniono, że przewodność elektryczn może być zgrupown w jednej ktegorii z zwrtością suchej substncji, czsem przeminy fzowej podczs zmrżni, rozmrżni orz z cłkowitym czsem rozmrżni. Słow kluczowe: zmrżnie, jbłko, ziemnik, mrchew, przewodność elektryczn, konduktywność, rozmrżnie *Bdni zrelizowne dzięki środkom przyznnym n relizcję zdń bdwczych w rmch wewnętrznego trybu konkursowego SGGW (2014) dl młodego prcownik nuki/uczestnik studiów doktornckich. dres do korespondencji Corresponding uthor: rtur Wiktor, Szkoł Główn Gospodrstw Wiejskiego, Wydził Nuk o Żywności, Ktedr Inżynierii Żywności i Orgnizcji Produkcji, ul. Nowoursynowsk 159c, 02-776 Wrszw, e-mil: rtur_wiktor@sggw.pl
126. Wiktor,. Fijłkowsk, I. Kućko i inni WSTĘP Zmrżnie żywności uznje się z jedną z njwłściwszych metod utrwlni surowców i produktów chrkteryzujących się niską trwłością lub sezonową dostępnością [Sitkiewicz i in. 2013]. Niemniej jednk jkość żywności mrożonej zleży od brdzo wielu czynników związnych z chrkterystyką smego surowc, metodą orz prmetrmi zmrżni, tkże obróbką wstępną surowc [ Mestrelli i in. 2001, Postolski 2008, Rflsk i Kmińsk-Dwórznick 2014]. Brdzo ciekwych i cennych informcji, związnych z przebiegiem procesu zmrżni żywności, może dostrczyć nliz włściwości elektrycznych żywności. Wielkości te znjdują corz większe zstosownie w technologii żywności [Nelson 2006]. Ich znjomość okzuje się pomocn w przypdku oceny utentyczności i pochodzeni botnicznego miodów [Łuczyck 2010, Mjewsk i Kowlsk 2011], może posłużyć do oceny zwrtości tłuszczu czy obecności komórek somtycznych w mleku [Norberg i in. 2004, Żywic i in. 2012] orz dostrczyć informcji n temt zwrtości glutenu w mące [Łuczyck i Romński 2008]. Corz częstsze wykorzystnie włściwości elektrycznych jest tkże związne z rozwojem niekonwencjonlnych metod przetwrzni produktów rolno-spożywczych, np. ogrzewni rezystncyjnego [Lebovk i in. 2006, Srivstv i Roy 2014] lub pulscyjnego pol elektrycznego [De Vito i in. 2008, Wiktor i in. 2011, Jeger i in. 2012]. Prmetry elektryczne, zwłszcz przewodność elektryczn włściw, determinują przebieg tych procesów. Dodtkowo znjomość przewodności elektrycznej włściwej jest kluczow w przypdku oceny efektywności oddziływni pulscyjnego pol elektrycznego (elektroporcji) n żywność. Widomo powszechnie, że zmrżnie żywności, nstępnie jej rozmrożenie prowdzi do zmin w komórkowej budowie tknki roślinnej. Zminy te njczęściej wiążą się z uszkodzeniem błony komórkowej wskutek wzrostu ( nstępnie roztopieni się) krysztłów wymrżnej wody. Powoduje to wyciek treści wewnątrzkomórkowej zwierjącej substncje zdolne do gromdzeni łdunku elektrycznego i w konsekwencji może prowdzić do wzrostu przewodności elektrycznej włściwej. W związku z tym możn stwierdzić, że pomir włściwości elektrycznych zmrożonej, nstępnie rozmrożonej tknki roślinnej może być cennym nrzędziem służącym do oceny przebiegu tych procesów orz do pośredniej oceny zmin strukturlnych wywołnych tk przeprowdzoną obróbką technologiczną. Wrto dodć, że litertur związn z tymi zgdnienimi jest rczej ubog i ogrnicz się, według wiedzy utorów, do kilku pozycji [Ohnishi i in. 2004, Mrr 2013]. W związku z powyższym celem bdń było określenie kinetyki zmrżni owiewowo-szokowego, immersyjnego orz owiewowego, kinetyki rozmrżni konwekcyjnego orz nliz możliwości wykorzystni przewodności elektrycznej włściwej do oceny przebiegu tych procesów orz wybrnych włściwości rozmrożonej tknki. MTERIŁ I METODY W bdnich wykorzystno tknki jbłk (vr. Ligol) i mrchwi (vr. Kzn), które pochodziły z Pól Doświdczlnych Ktedry Sdownictw SGGW, orz ziemnik (vr. Bryz) zkupionego n loklnym rynku. Surowce przechowywno w 4 C i wilgotności Zeszyty Problemowe Postępów Nuk Rolniczych
Zstosownie przewodności elektrycznej włściwej... 127 względnej 80 90%. Bezpośrednio przed kżdym eksperymentem surowiec wyjmowno z komory przechowlniczej, zostwino w celu wyrównni tempertury z temperturą pokojową (20 ±1 C), myto, nstępnie rozdrbnino (równolegle do głównej osi mteriłu), stosując specjlny nóż tnący. Przygotowne próbki miły ksztłt cylindr o średnicy 15 mm i wysokości 10 mm. Zmrżnie immersyjne prowdzono w kriostcie (Kältemschinenbu Peter Huber GmbH model CC-505, Niemcy) wypełnionym olejem silikonowym, w temperturze 20 C, zmrżnie owiewowe w zmrżrce lbortoryjnej z wymuszonym obiegiem powietrz w temperturze 20 C, zmrżnie owiewowo-szokowe w zmrżrce szokowej (IRINOX, HCM 51.20, US) w temperturze 20 orz 40 C. Próbki umieszczno w odpowiednich urządzenich ntychmist po ich przygotowniu, zwrcjąc szczególną uwgę n ich odpowiednie, powtrzlne rozmieszczenie. Zminy tempertury monitorowno co 5 sekund przy użyciu termopry typu K, umieszczonej w centrum termicznym próbki, podłączonej do rejestrtor dnych. Pomiry wykonno w dwóch powtórzenich. Rozmrżnie prowdzono w powietrzu (konwekcj nturln) w temperturze pokojowej, rejestrując zminy tempertury, z wykorzystniem tego smego zestwu pomirowego co w przypdku zmrżni. N podstwie otrzymnych krzywych zmrżni wyznczono czsy trwni poszczególnych etpów, zgodnie z metodyką zproponowną przez Kmińską i Lewickiego [2006]. Czs schłdzni określono jko czs od początku procesu zmrżni (20 C) do uzyskni tempertury 0 C, czs przeminy fzowej w zkresie tempertur od 0 do 4 C orz czs domrżn od 4 do 15 C, zmierzonych w środku termicznym próbki. nlogicznie wyznczono czsy poszczególnych fz rozmrżni, definiując nstępujące etpy tego procesu: ogrzewnie (od 15 do 4 C), przeminę fzową (od 4 do 0 C) orz dogrzewnie (od 0 do 10 C) [Wiktor i in. 2015]. Przewodność elektryczną włściwą (EC) tknek oznczno przed i po zmrżniu/ /rozmrżniu mteriłu, stosując konduktometr (CPC-505, Elmetron, Gliwice), wyposżony w wykonną z pltyny, dwuigłową elektrodę włsnej konstrukcji. Bdnie wykonno w pięciu powtórzenich dl kżdego z nlizownych mteriłów. N podstwie różnicy msy próbek przed zmrżniem orz po rozmrżniu oceniono tkże ubytek msy w wyniku rozmrżni, wyrżony w stosunku do próbki świeżej niepoddnej obróbce technologicznej. Bdnie wykonno w trzech powtórzenich. Suchą substncję oznczono zgodnie z metodyką OC 920.15, 2002 w trzech powtórzenich. Otrzymne wyniki poddno nlizie sttystycznej, wykorzystując jednoczynnikową nlizę wrincji (test Tukey, α = 0,05; jednorodność wrincji sprwdzono n podstwie testu Leven). W celu oceny możliwości zstosowni pomiru przewodności elektrycznej włściwej do oceny przebiegu zmrżni orz rozmrżni, tkże włściwości rozmrożonej tknki roślinnej dokonno nlizy skupień (ng. Cluster nlysis) bdnych prmetrów. nliz przeprowdzon w ten sposób dostrcz wiedzy n temt podobieństw poszczególnych prmetrów, które wyznczno w rmch przeprowdzonego doświdczeni. Dodtkowo, w celu określeni zleżności między wybrnymi prmetrmi, przeprowdzono nlizę korelcji Person (α = 0,05). nr 582, 2015
128. Wiktor,. Fijłkowsk, I. Kućko i inni WYNIKI I DYSKUSJ nliz krzywych zmrżni i rozmrżni według opisnej wcześniej metodyki pozwolił obliczyć czsy trwni poszczególnych etpów tych procesów (tb. 1 i 2). Tbel 1. Czsy trwni poszczególnych etpów procesu zmrżni bdnych tknek roślinnych Tble 1. Times of ech freezing stge depending on the investigted plnt tissue Mterił Mteril Jbłko pple Mrchew Crrot Ziemnik Potto Metod zmrżni Freezing method schłdznie cooling Czs etpu zmrżni Freezing stge time [s] przemin fzow phse trnsition domrżnie subcooling cłkowity totl 155 50 305 510 165 55 690 910 205 60 715 980 70 30 710 810 165 35 360 560 165 100 480 745 165 165 830 1160 165 445 490 1100 165 40 360 565 220 60 195 475 145 100 775 1020 155 70 660 885 Njkrótszy cłkowity czs zmrżni znotowno w przypdku ziemnik zmrżnego metodą owiewowo-szokową w temperturze 20 C, njdłuższy w przypdku owiewowego ( 20 C) zmrżni mrchwi. nlizując otrzymne wyniki, możn tkże stwierdzić, że bez względu n rodzj tknki roślinnej, njszybsz okzł się metod. Wrto jednk dodć, że w przypdku mrchwi i jbłk krótsze czsy zmrżni otrzymno w przypdku zstosowni tempertury 40 C, w przypdku ziemnik w temperturze 20 C. Różnice te wynikją njprwdopodobniej z innej struktury opisywnych tknek, tkże z ich bioróżnorodności. Cłkowity czs rozmrżni był przynjmniej dwukrotnie dłuższy niż cłkowity czs zmrżni. Przykłdowo zmrżnie immersyjne mrchwi trwło 810 sekund, rozmrżnie było 3,6 rzy dłuższe i trwło 2935 sekund. Njdłuższym cłkowitym czsem rozmrżni chrkteryzowły się próbki mrchwi zmrożonej owiewowo-szokowo w temperturze 40 C. Możn tk- Zeszyty Problemowe Postępów Nuk Rolniczych
Zstosownie przewodności elektrycznej włściwej... 129 Tbel 2. Czsy trwni poszczególnych etpów procesu rozmrżni bdnych tknek roślinnych Tble 2. Times of ech thwing stge depending on the investigted plnt tissue Mterił Mteril Jbłko pple Mrchew Crrot Ziemnik Potto Metod zmrżni Freezing method ogrzewnie pre-heting Czs etpu rozmrżni Thwing stge time [s] przemin fzow phse trnsition dogrzewnie subheting cłkowity totl 1935 235 615 2785 1455 195 610 2260 2020 180 605 2805 1795 305 455 2555 2995 65 835 3895 2610 45 900 3555 1410 850 550 2810 1430 910 595 2935 2830 165 645 3640 1840 415 720 2975 1915 540 630 3085 1810 460 510 2780 że stwierdzić, że n ogół próbki zmrożone tą metodą rozmrżły się dłużej niż próbki zmrożone innymi metodmi. Jedynie w przypdku tknki jbłk dłuższy czs tego procesu stwierdzono w przypdku tknki zmrożonej owiewowo w 20 C. Przyczyną tkiego zchowni może być rozmir krysztłów lodu, które powstją w wyniku szybkiego i powolnego rozmrżni. W przypdku zstosowni metody szokowej wod zwrt w komórkch uleg wymrożeniu w postci niewielkich krysztłów lodu. Z kolei zmrżnie powolne wiąże się z wolniejszą krystlizcją wody i tym smym powstniem krysztłów lodu o większych rozmirch. W trkcie rozmrżni krysztły lodu znjdujące się w tknce roślinnej ulegją przeminie fzowej w wodę. Lód chrkteryzuje się większą przewodnością cieplną włściwą niż wod, w związku z czym możn stwierdzić, że wrstw wody, któr powstje n grnicy fz lód otoczenie, mimo że jej powstnie jest celem procesu, to jest jednocześnie czynnikiem spowlnijącym jego przebieg (kinetykę). Większ liczb mniejszych krysztłów lodu w tknce zmrżnej metodmi szybkimi prwdopodobnie wiąże się z brdziej rozwiniętą powierzchnią wrstwy wody, ogrniczjąc tym smym proces rozmrżni. Otrzymne czsy ogrzewni pierwszego etpu rozmrżni tkże nr 582, 2015
130. Wiktor,. Fijłkowsk, I. Kućko i inni potwierdzją powyższe rozwżni. Nleży podkreślić, że próbki mrchwi orz ziemnik zmrżne metodą szokową chrkteryzowły się njkrótszymi czsmi przeminy fzowej zrówno w przypdku zmrżni, jk i rozmrżni. W przypdku jbłk njkrótszy czs przeminy fzowej podczs zmrżni znotowno w przypdku metody immersyjnej. Związne jest to njprwdopodobniej z dużą porowtością tego mteriłu [Witrow-Rjchert 1999], przez co ciekłe medium zstosowne w tej technice mogło wnikć w przestrzenie międzykomórkowe i dzięki temu wymin ciepł był brdziej intensywn. Wrto tkże zznczyć, że przeprowdzon nliz korelcji Person wykzł istotną (p < 0,05) zleżność między czsem przeminy fzowej podczs zmrżni orz czsem przeminy fzowej podczs rozmrżni (r = 0,758). Zwrtość suchej substncji był zróżnicown i zleżł od rodzju tknki roślinnej. Wynosił on 0,1540; 0,2570 orz 0,1602 kg s.s./kg w przypdku odpowiednio świeżej mrchwi, ziemnik orz jbłk (rys. 1). Zmrżnie, nstępnie rozmrżnie n ogół spowodowło zmniejszenie zwrtości suchej substncji nlizownych mteriłów. Przykłdowo, zwrtość suchej substncji rozmrożonej mrchwi wynosił od 0,1138 do 0,1472 kg s.s./kg. Ozncz to, że spdek zwrtości suchej substncji wynosił od 4,41 do 26,10% w porównniu z próbką surową. Z kolei w przypdku jbłk spdek ten był wyrźnie mniejszy i mieścił się w grnicch od 0,87 do 10,30% w porównniu z mteriłem nieprzetworzonym. Zmniejszenie zwrtości suchej substncji wywołne zmrżniem/rozmrżniem możn wiązć ze zniszczeniem ntywnych struktur komórkowych tknki roślinnej, co z kolei może prowdzić do wycieku substncji wewnątrzkomórkowej. Procesy zmrżni i rozmrżni nie spowodowły istotnych zmin zwrtości suchej substncji jedynie w przypdku rozmrożonego jbłk orz ziemnik zmrżnych immersyjnie, tkże w przypdku rozmrożonej mrchwi, którą wcześniej zmrożono metodą owiewowo-szokowo w temperturze 40 C. Wrtość przewodności elektrycznej włściwej w zleżności od rodzju surowc orz od metody zmrżni/rozmrżni przedstwiono n rysunku 2. Mterił świeży chrkteryzowł się przewodnością elektryczną, wynoszącą 30,37; 41,64 orz 53,30 μs/cm w przypdku odpowiednio jbłk, mrchwi orz ziemnik. Wyższ przewodność tknki mrchwi wynik zrówno z innego skłdu chemicznego, jk i z odmiennej struktury mzwrtość suchej substncji dry mtter content [kg/kg] Rys. 1. Fig. 1. 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 B' ' 'B' ' C' b mrchew crrot ziemnik potto jb ko pple b B B wie fresh zmr nie owiewowo-szokowe shock freezing 20 C zmr nie owiewowo-szokowe shock freezing 40 C zmr nie owiewowe ir freezing 20 C zmr nie immersyjne immersive freezing 20 C Zwrtość suchej substncji w świeżej orz rozmrożonej tknce roślinnej The dry mtter content of fresh nd frizzed-thwed plnt tissue Zeszyty Problemowe Postępów Nuk Rolniczych
Zstosownie przewodności elektrycznej włściwej... 131 przewodność elektryczn włściw electricl conductivity [μs/cm] Rys. 2. Fig. 2. 400 350 300 250 200 150 100 50 0 C' D' 'B' B' ' b c mrchew crrot ziemnik potto jb ko pple d Przewodność elektryczn włściw świeżej i rozmrożonej tknki roślinnej zmrżnej różnymi metodmi Electricl conductivity of fresh nd thwed plnt tissue frozen by different methods teriłów i jest nlogiczn do wyników przedstwionych w literturze [Wiktor i in. 2011, 2014, Bzhl i in. 2001]. Zmrżnie (bez względu n metodę prowdzeni tego procesu), nstępnie rozmrżnie skutkowło zwiększeniem wrtości przewodności elektrycznej włściwej. Njwiększy, prwie siedmiokrotny wzrost tej wielkości, zobserwowno w przypdku ziemnik zmrżnego owiewowo w 20 C (361,81 μs/cm). Z kolei njmniejsze zminy znotowno w przypdku tknki jbłk. W tym przypdku przewodność elektryczn tknki rozmrożonej wynosił 99,56 108,45 μs/cm i nie zleżł istotnie od zstosownej metody zmrżni. Zmrżnie immersyjne, nstępnie rozmrżnie tknki mrchwi spowodowło njwiększe zminy konduktywności elektrycznej spośród wszystkich metod zstosownych do zmrżni tego mteriłu. Co ciekwe, w przypdku tknki ziemnik czy jbłk metod t nie wywołł ż tk dużych zmin. Różnice te, podobnie jk w przypdku różnic w czsie trwni poszczególnych etpów procesu, spowodowne są zrówno specyfiką kżdej z nlizownych technik zmrżni, jk i wynikją z różnej struktury orz porowtości bdnych tknek roślinnych. Spośród bdnych metod zmrżni njmniejszy ubytek msy po rozmrożeniu był chrkterystyczny dl zmrżni prowdzonego immersyjnie (rys. 3). Wrtość tego prmetru wynosił 1,40; 5,46 orz 1,43% w przypdku mrchwi, ziemnik orz jbłk. Wyniki te pozostją w zgodzie z wrtościmi ubytku msy rozmrożonych próbek żywności zmrżnych immersyjnie dostępnymi w literturze [Kozłowicz i in. 2013, Wiktor i in. 2015]. Próbki zmrożone pozostłymi metodmi po rozmrżniu chrkteryzowły się ubytkiem msy mieszczącym się w zkresie od 3,83 do 9,19%, przy czym njwyższe wrtości obserwowno w przypdku jbłk, njniższymi chrkteryzowł się tknk mrchwi. Rysunek 4 przedstwi wyniki nlizy skupień przeprowdzonej w celu zbdni zleżności między poszczególnymi prmetrmi użytymi w doświdczeniu do opisni zrówno jkości tknki roślinnej, jk i przebiegu procesu zmrżni i rozmrżni. N podstwie otrzymnych rezulttów możn wyróżnić dwie główne grupy prmetrów. Pierwszą grupę tworzą nstępujące zmienne: TTT cłkowity czs rozmrżni i ML ubytek msy. Z kolei drug grup zwierł pięć nstępujących elementów: TFT cłkowity czs B wie fresh zmr nie owiewowo- shock freezing -szokowe 20 C zmr nie owiewowo- shock freezing -szokowe 40 C zmr nie owiewowe ir freezing 20 C zmr nie immersyjne immersive freezing 20 C nr 582, 2015
132. Wiktor,. Fijłkowsk, I. Kućko i inni ubytek msy mss loss [%] 12 10 8 6 4 2 ' ' ' B' b b b B zmr nie owiewowo-szokowe shock freezing 20 C zmr nie owiewowo-szokowe shock freezing 40 C zmr nie owiewowe ir freezing 20 C zmr nie immersyjne immersive freezing 20 C Rys. 3. Fig. 3. 0 mrchew crrot ziemnik potto jb ko pple Ubytek msy po rozmrożeniu w zleżności od mteriłu i zstosownej metody zmrżni Mss loss fter thwing depending on the mteril nd freezing method Rys. 4. Fig. 4. Wyniki nlizy skupień przeprowdzonej dl prmetrów opisujących włściwości tknki rozmrożonej orz kinetykę procesu zmrżni i rozmrżni The results of Cluster nlysis performed for the qulity fetures of thwed tissue nd freezing nd thwing process kinetics zmrżni; T_PT czs przeminy fzowej podczs rozmrżni; F_PT czs przeminy fzowej podczs zmrżni; DM zwrtość suchej substncji orz EC przewodność elektryczn włściw. Obecność przewodności elektrycznej w jednej grupie wrz z wymienionymi wyżej prmetrmi wskzuje n pewne podobieństwo między tymi wielkościmi. Ozncz to, że przewodność elektryczn może być prmetrem pomocnym zrówno w ewlucji i interpretcji kinetyki zmrżni/rozmrżni orz jkości produktów rozmrożonych, jk i w ocenie zleżności występujących między tymi cechmi. Niemniej jednk wrto dodć, że sttystycznie istotną korelcję Person (p < 0,05) stwierdzono jedynie między wrtością przewodności elektrycznej włściwej zwrtością suchej substncji (r = 0,617). Zeszyty Problemowe Postępów Nuk Rolniczych
Zstosownie przewodności elektrycznej włściwej... 133 WNIOSKI 1. Zmrżnie (bez względu n zstosowną metodę), nstępnie rozmrżnie prowdzi do wzrostu przewodności elektrycznej włściwej nlizownych tknek roślinnych. 2. Wielkość zminy przewodności elektrycznej włściwej zleży przede wszystkim od rodzju przetwrznego surowc. Wpływ metody zmrżni n wrtość tego prmetru jest niejednoznczny. 3. Przewodność elektryczn włściw może być pomocn w ocenie przebiegu procesu zmrżni, zwłszcz do oceny zwrtości suchej substncji produktu rozmrożonego. LITERTUR Bzhl M., Lebovk N., Vorobiev E., 2003. Optimistion of pulsed electric field strength for electroplsmolysis of vegetble tissues. Biosystems Engineering 86(3), 339 345. De Vito F., Ferrri G., Lebovk N.I., Shynkryk N.V., Vorobiev E., 2008. Pulse durtion nd efficiency of soft cellulr tissue disintegrtion by pulsed electric fields. Food nd Bioprocess Technology 1(4), 307 313. Jeger H., Schulz M., Lu P., Knorr D., 2012. djustment of milling, msh electroportion nd pressing for the development of PEF ssisted juice production in industril scle. Innovtive Food Science & Emerging Technologies 14, 46 60. Kmińsk., Lewicki P.P., 2006. Wpływ wstępnej obróbki osmotycznej n przebieg procesów zmrżni i rozmrżni jbłek. Żywność. Nuk. Technologi. Jkość 13(2 (47), Supl.), 101 107. Kozłowicz K., Kluz F., Górl D., 2013. Wpływ metody zmrżni n wyciek i twrdość żeli żeltynowych otrzymywnych w różnych środowiskch. Żywność. Nuk. Technologi. Jkość 5(90), 107 118. Lebovk N.I., Shynkryk M.V., Vorobiev E., 2006. Drying of potto tissue pretreted by ohmic heting. Drying Technology 24(5), 601 608. Łuczyck D., 2010. Włściwości dielektryczne wybrnych odmin miodu. Inżynieri Rolnicz 5(123), 137 142. Łuczyck D., Romński L., 2008. nliz zleżności pomiędzy cechmi dielektrycznymi włściwościmi chemicznymi mąki. Inżynieri Rolnicz 5(103), 91 95. Mestrelli., Sclzo R.L., Lupi D., Bertolo G., Torreggini D., 2001. Prtil removl of wter before freezing: cultivr nd pre-tretments s qulity fctors of frozen muskmelon (Cucumis melo, cv reticultus Nud.). Journl of Food Engineering 49(2), 255 260. Mjewsk, E., Kowlsk, J., 2011. Bdnie korelcji między przewodnością elektryczną i zwrtością popiołu w wybrnych miodch pszczelich. ct grophysic 17(2), 369 376. Mrr F., 2013. Impct of freezing rte on electricl conductivity of produce. SpringerPlus 2(1), 1 5. Nelson S.O., 2006. griculturl pplictions of dielectric mesurements. IEEE Trnsctions on Dielectrics nd Electricl Insultion 13, 688 702 Norberg E., Hogeveen H., Korsgrd I.R., Friggens N.C., Sloth K.H.M.N., Lřvendhl P., 2004. Electricl conductivity of milk: bility to predict mstitis sttus. Journl of Diry Science 87(4), 1099 1107. Ohnishi S., Shimiy Y., Kumgi H., Miywki O., 2004. Effect of freezing on electricl nd rheologicl properties of food mterils. Food Science nd Technology Reserch 10(4), 453 459. nr 582, 2015
134. Wiktor,. Fijłkowsk, I. Kućko i inni Postolski J., 2008. Prwie wszystko o... technologii chłodniczej żywności. Wykorzystnie mrożonej żywności. Teoretyczne podstwy procesu rozmrżni. Technik Chłodnicz i Klimtyzcyjn 10, 66 70. Rflsk U.K., Kmińsk-Dwórznick., 2014. Wpływ dodtku wybrnych biopolimerów n prmetry procesu zmrżni modelowego roztworu schrozy. Żywność. Nuk. Technologi. Jkość 4(95), 53 62. Sitkiewicz I., Piotrowski D., Jnowicz M., Szlendk Ł., 2013. nliz wpływu metody suszeni n wybrne włściwości fizyczne i mechniczne truskwek. ct grophysic 20(2), 427 437. Srivstv S., Roy S., 2014. Chnges in electricl conductivity of liquid foods during ohmic heting. Interntionl Journl of griculturl nd Biologicl Engineering 7(5), 133 138. Wiktor., Rybk K., Śledź M., Nowck M., Gondek E., Chudob T., Łojkowski W., Witrow-Rjchert D., 2014. Wpływ sonikcji immersyjnej, kontktowej orz pulscyjnego pol elektrycznego n przewodność elektryczną tknki mrchwi. Zesz. Probl. Post. Nuk Roln. 579, 101 110. Wiktor., Schulz M., Voigt E., Witrow-Rjchert D., Knorr D., 2015. The effect of pulsed electric field tretment on immersion freezing, thwing nd selected properties of pple tissue. Journl of Food Engineering 146, 8 16. Wiktor., Witrow-Rjchert D., Chudob T., 2011. Przewodność elektryczn jko prmetr stopni dezintegrcji komórek tknki miąższu jbłk poddnego dziłniu pulscyjnego pol elektrycznego. Zesz. Probl. Post. Nuk Roln. 569, 293 300. Witrow-Rjchert D., 1999. Rehydrcj jko wskźnik zmin zchodzących w tknce roślinnej w czsie suszeni. Fundcj Rozwój SGGW, Wrszw. Żywic R., Bnch J.K., Kiełczewsk K., 2012. n ttempt of pplying the electricl properties for the evlution of milk ft content of rw milk. Journl of Food Engineering 111(2), 420 424. THE UTILIZTION OF ELECTRICL CONDUCTIVITY FOR EVLUTION OF THE PLNT TISSUE FREEZING/THWING PROCESS Summry. The kinetics of freezing/thwing nd qulity of frozen-thwed mterils depend on mny fctors which re linked to the processing method, fetures of the rw mteril nd the pretretment conditions. Therefore, it could be stted tht there exist need to develop tool which could be helpful in the nlysis of the course of the freezing process nd which will help to evlute the qulity of freeze-thwed mteril. Mesurement of electricl properties of the tissue, which re relted to the integrity of the intercellulr structure of the mteril, could provide helpful dt in both freezing process evlution nd optimiztion. The im of this work ws to nlyze the dependence between the electricl conductivity nd some prmeters linked to the kinetics of freezing/thwing nd physicl prmeters of frozen-thwed plnt tissue. pple, crrot nd potto smples were used in the investigtion. Plnt mterils were frozen by the mens of ir-freezing ( 20 C), shock-ir-freezing ( 20 nd 40 C) nd immersion freezing ( 20 ) nd thwed t the room temperture (free convection; 20 ±1 C). fter such processing in the smples, electricl conductivity, dry mtter content nd the mss loss were determined. The shortest totl freezing time ws noticed for the shock-ir-freezing method regrdless of the processed rw mteril wherein the lower freezing temperture resulted in shorter freezing time. Thwing lsted t lest two times longer thn freezing nd the longest totl thwing time ws observed in the cse of Zeszyty Problemowe Postępów Nuk Rolniczych
Zstosownie przewodności elektrycznej włściwej... 135 crrots frozen by the mens of shock-ir-freezing t 40 C. Freezing nd thwing generlly reduced the dry mtter content up to 26.1% in comprison to n unprocessed mteril. Furthermore, the lowest vlue of mss loss fter thwing ws observed in the cse of smples which were processed by the immersion freezing regrdless of the kind of the plnt tissue. ll thwed smples exhibited higher electricl conductivity thn the unfrozen, rw tissues. The vlue of this prmeter ws even 7 times higher in the cse of freeze-thwed potto frozen by the mens of ir-freezing ( 20 C). Such sitution ws cused by the disintegrtion of the cell membrne s consequence of ice crystl formtion nd thwing. Cluster nlysis showed tht the electricl conductivity cn be ggregted in the sme group with the dry mtter content, phse trnsition time during freezing, phse trnsition time during thwing nd totl thwing time nd thus it cn fcilitte the interprettion of the dt. Key words: freezing, pple, potto, crrot, electricl conductivity, thwing nr 582, 2015