Wpływ jednokrotnego i dwukrotnego zamrażania oraz rozmrażania na właściwości elektryczne, a także cieplne wybranych produktów spożywczych

Celem pracy było określenie wpływu jedno- oraz dwukrotnego zamrażania i rozmrażania na wybrane właściwości fizyczne wybranych produktów spożywczych. W tym celu próbki tkanki roślinnej (ziemniaka, buraka, banana) oraz tkanki zwierzęcej (schabu wieprzowego) poddano jedno- lub dwukrotnemu zamrażaniu i rozmrażaniu, a następnie zmierzono w nich zawartość suchej substancji, przewodność elektryczną właściwą, przewodność cieplną właściwą, objętościowe ciepło właściwe oraz dyfuzyjność cieplną. Stwierdzono, że przewodność elektryczna właściwa w wyniku zamrażania/rozmrażania rośnie istotnie w porównaniu z materiałem świeżym, niezależnie od rodzaju badanych próbek. Pomiar przewodności elektrycznej właściwej okazał się być skutecznym narzędziem do identyfikacji powtórnego zamrożenia tkanki warzyw (ziemniaka oraz buraka ćwikłowego). W większości przypadków nie stwierdzono natomiast istotnych zmian właściwości cieplnych wskutek zamrażania i rozmrażania bez względu na liczbę cykli tej obróbki technologicznej. Istotne zmiany stwierdzono wyłącznie w przypadku dyfuzyjności cieplnej banana oraz buraka ćwikłowego.

The aim of this work was to analyze the possibility of electrical conductivity and thermal properties measurement to identify repeated freezing and thawing treatment of food products. To do this three different plant origin tissues: potato, beetroot, banana and one animal origin sample (pork chop) were selected. Samples were prepared in a cylindrical form (diameter of 18 mm and height of 5 mm) and afterwards they were frozen at –18°C and kept in this temperature for 24 h. Afterwards all materials were thawed by the means of natural convection at room temperature (18°C) and either freezing and thawing cycle was repeated. Samples subjected to double freezing and thawing cycle underwent the same analysis that samples frozen and thawed only once. In thawed (or double thawed) material electrical conductivity, dry matter substance, thermal conductivity, specific volumetric heat and thermal diffusivity were determined. Obtained results were statistically analyzed by the means of ANOVA, two-way ANOVA, Pearsons’s correlation and PCA procedures. Electrical conductivity of frozen and thawed samples were higher in comparison to raw material regardless the number of freezing and thawing cycles. However, bigger differences were stated for plant origin tissue. For instance, electrical conductivity of frozen and thawed beetroot was 27.1 times higher than electrical conductivity of fresh material. In the case of pork chop the increment was only 1.1 times higher when compared to raw sample. It was possible to statistically (α = 0.05) identify repeated freezing and thawing cycle only in the case of vegetable tissue, i.e. potato and beetroot. Similar results were obtained regarding dry matter content of examined materials. The differences between material which was frozen and thawed in one cycle and in two cycles were statistically irrelevant in the case of banana and pork chop samples. Freezing and thawing regardless the number of cycles in general did not altered significantly the thermal conductivity and specific volumetric heat of investigated material. Relevant changes were found only for beetroot and banana in the case of thermal diffusivity when compared fresh and frozen and thawed material. Therefore, it can be stated that it is possible to utilize electrical conductivity to identify repeated freezing and thawing of vegetable tissue whereas thermal properties measurement utilization in this field is limited.