W artykule przedstawiono badania eksperymentalne właściwości elektrofizycznych grzybów uprawnych. W trakcie badań określono zmiany parametrów elektrofizycznych plazmy grzybowej (natężenie prądu, rezystancja i gęstość prądu). Uzyskane dane doświadczalne mogą służyć jako kryteria identyfikacyjne w badaniu jakości pieczarek uprawnych.

Oceniając jakość surowców i produktów spożywczych, określa się różne wskaźniki: organoleptyczne, fizykochemiczne, mikrobiologiczne itp. Aby sprzedawca mógł w pełni ocenić jakość produktów spożywczych, musi dobrze znać nie tylko skład chemiczny , ale także właściwości fizyczne produktów spożywczych .

Do właściwości fizycznych, które odgrywają ważną rolę w określaniu jakości towarów, zalicza się: gęstość, właściwości strukturalno-mechaniczne, optyczne, termofizyczne, sorpcyjne itp. Wiele uwagi poświęca się także właściwościom elektrofizycznym produktów. Uzyskane wyniki pomiarów pozwalają na wyciągnięcie wniosków na temat składu ilościowego i jakościowego substancji zdolnych do przewodzenia prądu, a także mogą pełnić funkcję kryteriów identyfikacyjnych przy prowadzeniu badań jakości pieczarek uprawnych.

Wielu naukowców zajmowało się badaniem składu chemicznego, uprawą, przechowywaniem i przetwarzaniem grzybów uprawnych. Odnosząc się do powyższych badań z zakresu badania jakości grzybów uprawnych, można zauważyć ich praktyczny brak. W tej chwili identyfikacja i badanie jakości przeprowadzane są organoleptycznie według znanych cech morfologicznych, a także określają wskaźniki fizykochemiczne przewidziane w dokumentach regulacyjnych dla określonego rodzaju grzybów. Dlatego jednym z aktualnych aspektów jest rozwój i doskonalenie podejść do badania jakości i identyfikacji grzybów uprawnych.

Na tej podstawie celem pracy było określenie właściwości elektrofizycznych osocza pochodzącego z grzybów uprawnych, a także produktów spożywczych na ich bazie. Obiektem badań były grzyby uprawne, na które istnieje największe zapotrzebowanie na rynku, oraz produkty spożywcze na ich bazie. Przedmiotem badań były właściwości elektrofizyczne badanych próbek. Pomiar właściwości elektrofizycznych fazy ciekłej przeprowadzono na stanowisku, którego schemat przedstawiono na rys. 1.

Na instalacji umieszczono elektrody wykonane z metalu (Me) posiadające odpowiednio przewodność elektryczną. Pomiędzy elektrodami umieszczono fazę ciekłą, która posiadała przewodność jonową: kationy Ki+, aniony Ak – – (patrz rys. 1).

Powstawanie kationów i anionów wiąże się z dysocjacją prostych elektrolitów (soli, zasad, kwasów) i polijonitów o dużej masie cząsteczkowej (substancji pochodzenia organicznego). Procedura pomiaru była następująca: badane osocze grzybów o objętości 20 ml umieszczano w kuwecie pomiarowej.

Powierzchnia zwilżania elektrod wynosiła 4x104 m2. Napięcie na elektrodach zmieniano z 0,1 na 20 V za pomocą źródła prądu stałego. Natężenie prądu rejestrowano za pomocą miliamperomierza (mA). Rezystywność obliczono w oparciu o prawo Ohma.

Podstawą badań naukowych i osiągnięcia postawionych celów było naukowe założenie, że substancje charakteryzujące gatunkowo każdy produkt spożywczy występują w stanie rozpuszczonym lub nierozpuszczonym, czyli zawarte są w stałych lub płynnych częściach produktu.

W tym celu zaproponowano wprowadzenie operacji wstępnego przygotowania grzybów przed przeprowadzeniem badań, czyli podział badanych gatunków grzybów na fazy. Wprowadzenie tej operacji przyczynia się także do dostosowania wybranego przedmiotu badań do specyfiki wybranej metodologii.

Pierwszym krokiem w przygotowaniu obiektu badań do analizy było rozdrobnienie grzybów na masę o konsystencji puree i dalszy podział na fazy. Skuteczność rozdziału produktu na fazy możliwa jest kilkoma metodami. Tradycyjnie stosuje się prasowanie, jednak skuteczniejsze jest oddzielanie pod działaniem sił odśrodkowych. W warunkach laboratoryjnych wykorzystano do tego celu wirówkę o prędkości obrotowej 5000 obr/min, czas wirowania wynosił 15 min.

W wyniku tej operacji otrzymano fazę ciekłą grzybów – osocze grzybowe (układ koloidalny podobny do osocza krwi zawierającego rozpuszczone substancje, który otrzymywany jest poprzez rozdzielenie w wirówkach separacyjnych oraz masę stałą – grzybową. Kolejnym etapem było zamrożenie otrzymane fazy Proces zamrażania przyczynia się do pełniejszego rozdzielenia, ponieważ w procesie obniżania temperatury następuje tworzenie się asocjatów i ich późniejsze usuwanie podczas wirowania.

W wyniku czterokrotnego cyklu tych operacji zauważono, że w żadnej z frakcji nie następuje separacja, tj. powstałe układy charakteryzują się odwracalnością termiczną – procesem bez strat wynikających z realizacji procesów mechanicznych, termicznych i innych. rezystancji układu.

Po wstępnym przygotowaniu przeprowadzono bezpośredni pomiar wyznaczonych parametrów elektrofizycznych. Na ryc. Rycina 2 przedstawia charakterystykę woltoamperową plazmy z różnych rodzajów grzybów uprawnych.

Z analizy uzyskanych wykresów wynika, że występuje wyraźna nieliniowość tych charakterystyk, ponadto obserwuje się trzy charakterystyczne przekroje charakterystyk. Takie charakterystyki prądowo-napięciowe są nieodłącznie związane z nieliniowymi obwodami elektrycznymi. W takich obwodach nieliniowość wynika z elektrochemicznego oddziaływania elektrolitów.
Zgodnie z teorią chemiczną stężonych roztworów elektrolitów, substancje w rozpuszczalniku mogą tworzyć kompleksy składające się z cząsteczek substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika. Takie kompleksy mogą dysocjować zarówno na jony złożone, jak i na zwykłe cząsteczki i jony.

Stwierdzono różnice w przewodnictwie elektrycznym badanych gatunków grzybów. Zatem dla plazmy pieczarek wartość ta jest największa, a dla plazmy grzybów shiitake najmniejsza. Zauważono także, że w każdym z wyznaczonych obszarów rezystywność i gęstość prądu są różne. Badaliśmy kinetykę prądu w jednostkach względnych przy stałym napięciu.

Tego typu badania pozwolą określić charakter szybkości opadania prądu w różnych plazmach, co może wskazywać na charakter zawartych w nich jonów. Ustalono, że do ustalenia stałego natężenia prądu potrzebny jest pewien okres czasu. Wynika to oczywiście z faktu, że faza ciekła grzybów zawiera jony różnego pochodzenia: pochodzenia organicznego i nieorganicznego.

Układ taki charakteryzuje się tym, że podczas względnego ruchu jonów o małej masie (związki o małej masie cząsteczkowej) i o dużej masie (związki o dużej masie cząsteczkowej) te pierwsze są wiązane siłami Coulomba, co prowadzi do ograniczenia ruchliwości jonów o niskiej masie cząsteczkowej i siła prądu maleje. Tym samym w toku badań ustalono zmiany parametrów elektrofizycznych plazmy grzybowej (natężenie prądu, rezystancja i gęstość prądu). Uzyskane dane i wzorce doświadczalne mogą posłużyć jako kryteria identyfikacyjne w badaniu jakości pieczarek uprawnych.

Właściwości elektrofizyczne grzybów uprawnych.

Słowa kluczowe: grzyby uprawne, właściwości elektrofizyczne, kryteria identyfikacji, badanie jakości, zamrażanie.

Streszczenie: artykuł poświęcony jest badaniom właściwości elektrofizycznych plazmy grzybów uprawnych. Obliczono natężenie prądu fazy ciekłej grzybów w zależności od różnych wartości napięcia, kinetyki natężenia prądu przy stałym napięciu i rezystywności. Udowodniono, że właściwości elektrofizyczne pozwalają na określenie składu jakościowego plazmy pieczarkowej, który może później posłużyć jako kryterium identyfikacyjne przy prowadzeniu badań jakości pieczarek uprawnych i produktów spożywczych z nich pochodzących.