اثر رفع انجماد ماهی تحت میدان الکترواستاتیک بر مصرف انرژی و کیفیت آن

در این پایان¬نامه، میدان الکتریکی با ولتاژ بالا به عنوان یک روش جدید برای انجمادزدایی قطعات یخ و ماهی تون منجمد مورد استفاده قرار گرفت. در بخش اول این مطالعه اثر فواصل 6/2، 2/5، 8/7 و 4/10 سانتی متر بین دو الکترود سوزنی مجاور و فاصله بین الکترودهای سوزنی و صفحه¬ای 3، 5/4 و6 سانتی¬متر در ولتاژ ثابت 12 کیلوولت بر سرعت رفع انجماد و انرژی مورد نیاز برای ذوب شدن یخ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان از تفاوت معنادار بین تیمارهای تحت ولتاژ و بدون اعمال ولتاژ داشت. نتایج همچنین نشان داد که روش الکترواستاتیک باعث تسریع رفع انجماد و کاهش مصرف انرژی می¬شود. به این صورت که با کاهش فاصله دو الکترود سوزنی مجاور و فاصله الکترودی، زمان رفع انجماد کاهش و مصرف انرژی افزایش یافت. در بخش دوم این مطالعه به بررسی تغییرات ولتاژ و فاصله الکترودی بر کیفیت ماهی رفع انجماد شده تحت تیمار میدان الکتریکی ولتاژ بالا پرداخته شد. در این بخش اثر فاصله الکترودی 3، 5/4 و 6 سانتی¬متر با سه ولتاژ بین شروع کرونا تا جرقه برای هر فاصله الکترودی بر ویژگی¬های کیفی ماهی از قبیل افت وزن، رنگ، بافت، حلالیت پروتئین، اکسیداسیون چربی و ویژگی¬های تکنولوژیکی از قبیل زمان رفع انجماد، مصرف انرژی و کارایی انرژی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد بکارگیری ولتاژ بالا باعث کاهش زمان رفع انجماد و از طرفی افزایش مصرف انرژی می¬شود. اما از دید کیفی مشاهده شد که کاربرد میدان الکتریکی ولتاژ بالا باعث کاهش میزان ازت فرار ماهی رفع انجماد شده در طول یک هفته نگهداری شد. کاهش ازت فرار نشان از کاهش بار میکروبی نمونه¬های تحت ولتاژ بالا به خاطر تولید اوزن و یون¬های منفی هوا بود. از طرفی افزایش افت وزن، دناتوره شدن پروتئین¬ها، اکسیداسیون چربی و تغییرات رنگی تحت تیمار ولتاژ بالا از نقاط ضعف این روش برای رفع انجماد ماهی بود. به علت حساسیت شدید چربی و پروتئین ماهی نسبت به اکسیداسیون و دناتوره شدن شدن، تخریب و آسیب به نمونه بسیار بالا بود. البته در ولتاژهای پایین¬تر این اثرات تغییرات معناداری با نمونه رفع انجماد شده در هوای ساکن نداشتند. در بخش دیگر سینیتیک واکنش اکسیداسیون طی یک هفته نگهداری نمونه¬ها در یخچال و تحت خلا ارزیابی و ثابت سرعت بدست آمد. بر اساس نتایج بدست آمده با افزایش ولتاژ و کاهش فاصله الکترودی ثابت سرعت کاهش پیدا می¬کند. در بخش آخر این مطالعه بهینه سازی رفع انجماد با روش الگوریتم ژنتیکی انجام شد. بهینه سازی با هر دو روش یگانه و چندگانه مورد بررسی قرار گرفت. در بهینه سازی چندگانه، بهینه ولتاژ و فاصله الکترودی بر مبنای پارامترهای کیفی انتخاب شد. در صورتی که در بهینه¬سازی یگانه رفع انجماد، ولتاژ و فاصله الکترودی بر اساس هزینه تمام شده در چندین کشور انتخاب شد.