nr 584, 2016, 39–46
WPŁYW DODATKU SUBSTANCJI OCHRONNYCH NA ZAKRES TEMPERATURY KRIOSKOPOWEJ I PRZEBIEG PROCESU ZAMRAŻANIA SOKU Z ZIEMNIAKA
Anna Kamińska-Dwórznicka
1, Karolina Kozłowska
1, Katarzyna Samborska
1, Ewa Gondek
2, Ewa Jakubczyk
11 Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
2 Szkoła Głowna Turystyki i Rekreacji w Warszawie
Streszczenie. Celem pracy było określenie wpływu dodatku substancji ochronnych (krioprotektantów), takich jak: alkohol, chlorek sodu oraz kwas askorbinowy, na zakres temperatury krioskopowej i przebieg procesu zamrażania soku z ziemniaka. Zamrażanie prowadzono w kriostacie, w temperaturze –20°C. Temperaturę krioskopową oraz długość poszczególnych etapów procesu zamrażania odczytano z krzywych mrożenia. Wykorzy- stując bilans masowy procesu zagęszczania, obliczono zawartość wody wymrożonej w ba- danych próbach.
Badania dowiodły, że dodatek wszystkich substancji ochronnych spowodował obniże- nie temperatury krioskopowej zamrażanych próbek. Najniższą temperaturę krioskopową (–2,6°C) zanotowano dla soku z dodatkiem NaCl. Całkowity czas zamrażania wszystkich badanych próbek uległ skróceniu w wyniku dodatku substancji ochronnych. Najwięcej wody (91,69%) uległo wymrożeniu w próbie soku z dodatkiem NaCl, co koreluje z obniże- niem temperatury krioskopowej.
Słowa kluczowe: sok z ziemniaka, zamrażanie, temperatura krioskopowa, woda wymrożona
WSTĘP
Jednym z odpadów powstających w procesie przetwórstwa ziemniaka jest sok, w którym zawartość białka może wynosić od 40 do 50% jego suchej substancji.
W bogatym składzie soku ziemniaczanego wyróżnić można substancje mineralne takie jak Adres do korespondencji – Corresponding author: Anna Kamińska-Dwórznicka, Karolina Kozłow- ska, Katarzyna Samborska, Ewa Jakubczyk, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w War- szawie, Wydział Nauk o Żywności, Katedra Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji, ul. No- woursynowska 159c, 02-776 Warszawa, e-mail: anna_kaminska1@sggw.pl; Ewa Gondek, Szkoła Główna Turystyki i Rekreacji w Warszawie, Wydział Turystyki i Rekreacji, ul. Stokłosy 3, 02-787 Warszawa
potas, siarka czy fosfor, witaminy C i E, oraz witaminy z grupy B, błonnik, skrobię, ale także glikoalkaloidy takie jak solanina, zwłaszcza w odmianach o bardziej zielonej skór- ce. Zawartość tego alkaloidu w wodzie sokowej powstałej w przemyśle krochmalniczym silnie ogranicza możliwość jej wykorzystania, nawet po koagulacji kwasowo-termicznej służącej izolacji białka ziemniaczanego [Miedzianka 2010, Lewandowicz i in. 2012]. Kuo i inni [2000] opublikowali wyniki badania in vitro potwierdzające aktywność glikoalka- loidów w stosunku do komórek nowotworowych. W kolejnych latach przeprowadzono wiele badań potwierdzających cytotoksyczne i przeciwnowotworowe właściwości soku z ziemniaka [Ruseler-van Embden i in. 2004, Chrubasik i in. 2005, Olejnik i in. 2011]. Po- twierdzenie leczniczych właściwości soku z ziemniaka i produkcja żywności funkcjonalnej z jego udziałem mogą być szansą na poprawę stanu zdrowia dla wielu osób borykających się z chorobami przewodu pokarmowego. Rosnące zainteresowanie właściwościami soku z ziemniaka wiąże się z koniecznością wyszukiwania najlepszych metod jego utrwalania i przechowywania [Lewandowicz i in. 2012, Kowalczewski i in. 2013a, 2013b].
Zamrażanie uchodzi za najlepszą i najmniej destrukcyjną metodę utrwalania żywno- ści. Z fizycznego punktu widzenia jest to proces obniżania temperatury produktu poniżej temperatury krioskopowej. Interpretacją graficzną tego procesu są tzw. krzywe mrożenia, których kształt zależy nie tylko od wybranej metody zamrażania, ale także i od właści- wości zamrażanego produktu (skład chemiczny, kształt i wielkość cząsteczek). Ponadto na ich podstawie proces zamrażania można podzielić na trzy główne etapy – schładza- nie, w trakcie którego dochodzi do przechłodzenia układu, właściwe zamrażanie, gdzie powstają zarodki kryształów lodu, oraz dalsze formowanie się struktury kryształów lodu zachodzące w trakcie domrażania [Gruda i Postolski 1999].
Dodatek substancji o charakterze ochronnym w różnym stopniu wpływa na zmianę właściwości żywności oraz przebieg procesu zamrażania. Temperatura, w której rozpo- czyna się zamrażanie, określana mianem temperatury krioskopowej zależy przede wszyst- kim od stężenia cząsteczkowego substancji rozpuszczalnych [Jie i in. 2003, Auleda i in.
2011, Lopez-Quiroga i in. 2015]. Temperatura krzepnięcia (krioskopowa) roztworów nie jest stała i jest niższa od temperatury krzepnięcia czystego rozpuszczalnika. Jest ona tym niższa, im większe jest stężenie roztworu. Niektóre substancje naturalnie występu- jące w roztworach rzeczywistych, takie jak cukry (glukoza, sacharoza), NaCl czy kwas askorbinowy, powodują obniżenie temperatury krioskopowej i utrudniają orientowanie się molekuł wody w kierunku sieci krystalicznej, spowalniając dyfuzję wody. Jednak ze względu na zmianę właściwości organoleptycznych produktu zwiększenie ich dodatku jest ograniczone [Kamińska i Lewicki 2005, Kozłowicz 2012].
Celem pracy było określenie wpływu dodatku substancji ochronnych (krioprotektan- tów) takich jak: alkohol, chlorek sodu oraz kwas askorbinowy, na zakres temperatury krioskopowej i przebieg procesu zamrażania soku z ziemniaka.
MATERIAŁ I METODY
Materiał do badań stanowił świeżo wyciskany sok z ziemniaka (gatunek: Gala, po- chodzenie: Polska) otrzymany przy użyciu sokowirówki Zelmer. Sok odstawiano na 20 minut celem oddzielenia skrobi. Przesącz znad osadu przepuszczano przez sito. Na-
stępnie za pomocą refraktometru określano zawartość ekstraktu oraz ustalano temperatu- rę soku na ok. 20°C. W doświadczeniu użyto trzy rodzaje substancji pełniących funkcję substancji ochronnych:
alkohol etylowy 40% (Polmos Lublin), w ilości 3 g·l–1,
kwas L-askorbinowy 100% (Hempur), w ilości 1,5% objętościowych roztworu, chlorek sodu („EDO” Sp. z o.o.), w ilości 1,5% objętościowych roztworu.
Porcję soku (200 g) z dodatkami i bez dodatków wlewano do aluminiowego pojem- nika w kształcie cylindra o wysokości 0,13 m i średnicy 0,05 m. Odpowiednio przy- gotowane roztwory zamrażano w temperaturze –20°C przy użyciu kriogenicznego apa- ratu zamrażalniczego HUBER model CC 505 (Niemcy). Proces prowadzono do czasu uzyskania w środku geometrycznym próbek temperatury –15°C. Temperaturę roztwo- rów rejestrowano co 60 sekund przy użyciu wielokanałowego termometru cyfrowego (MPI-LAB; Metronic Instruments; Polska) wraz z termoparami firmy Czaki TP-201 (Czaki Termoproducts; Polska), podłączonego do komputera z programem rejestrującym firmy Metronic (dokładność pomiaru ±0,5°C). Wszystkie pomiary wykonano w trzykrot- nym powtórzeniu.
Dla każdego roztworu, na podstawie zarejestrowanych zmian temperatury w środku geometrycznym próbki w czasie, wyznaczono krzywe mrożenia przy użyciu programu Microsoft Office Excel 2010. Na uzyskanych wykresach przeprowadzono cztery linie styczne do każdego prostoliniowego odcinka krzywej mrożenia. Miejsca przecięcia stycznych wyznaczyły początek i koniec poszczególnych etapów zamrażania. Za wartość temperatury krioskopowej przyjęto temperaturę odpowiadającą początkowemu, prosto- liniowemu odcinkowi krzywej zamrażania po etapie schładzania [metodyka: Kamińska- -Dwórznicka i Ulanicka 2012, Kamińska-Dwórznicka i in. 2013, Rafalska i Kamińska- -Dwórznicka 2014].
Udział wody wymrożonej określono na podstawie obliczeń, korzystając z bilansu ma- sowego procesu zagęszczania [metodyka – metody obliczeniowe: Kamińska i Karlińska 2011, Kamińska-Dwórznicka i Ulanicka 2012].
W celu określenia wpływu poszczególnych dodatków substancji ochronnych na osią- gnięte wartości temperatury krioskopowej, czas trwania poszczególnych etapów zamraża- nia oraz całkowity czas zamrażania wykonano jednoczynnikową analizę wariancji ANO- VA oraz testem Tukeya (α = 0,05), wydzielając tym samym grupy jednorodne. Analizę statystyczną przeprowadzono przy zastosowaniu oprogramowania R Commander 3.1.3.
WYNIKI I DYSKUSJA
Z otrzymanych krzywych mrożenia (rys.) można odczytać czas trwania etapu schładza- nia oraz czas właściwego zamrażania, czyli przemiany fazowej i domrażania łącznie, jako efekt powolnego, ale systematycznego postępu procesów dyfuzyjnej wymiany ciepła.
Całkowity czas zamrażania soku z ziemniaka, czyli do momentu osiągnięcia w środku geometrycznym naczynia temperatury –15°C, był najdłuższy w przypadku czystego soku.
Dodatek substancji ochronnych spowodował skrócenie całkowitego czasu trwania proce- su. Zastosowanie kwasu askorbinowego i alkoholu etylowego skracało czas zamrażania odpowiednio o 2 i 1 minutę w odniesieniu do próbki bez dodatków. Najkrócej zamrażał –
– –
się sok z dodatkiem chlorku sodu, bo aż o 9 minut krócej niż próba bez dodatków (tab. 1, rys.). Kamińska i Olejnik [2010] dla soku z buraka zamrażanego w tych samych warunkach (kriostat, temperatura –20°C) wykazały skrócenie całkowitego czasu zamrażania przy dodatku alkoholu etylowego o ponad 4 minuty, natomiast dla próbki z dodatkiem kwasu askorbinowego zanotowały wydłużenie całkowitego czasu mrożenia o ponad 8 minut, w porównaniu do próbki soku bez dodatków. Po analizie wartości czasu schładzania wnioskuje się, że użyte w doświadczeniu substancje dodatkowe nie wpłynęły znacząco na jego długość. W przypadku prób z dodatkiem kwasu askorbinowego schładzanie
-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Temperatura/Temperature [C]
Czas zamrażania/Time of freezing [min]
"s bd/j wa s+kw aks/j+ asc.acid s+NaCl/j+NaCl s+etOH/j+etOH
°
Rys. Krzywe mrożenia soku z ziemniaka bez dodatku i z dodatkiem substancji ochronnych Fig. Freezing curves of potato juice with and without additive of protective substances
Tabela 1. Charakterystyka procesu zamrażania soku z ziemniaka bez dodatku i z dodatkiem sub- stancji ochronnych, w temperaturze –20°C
Table 1. Characteristics of the freezing process of potato juice with and without the addition of protective substances, at the temperature of –20°C
Rodzaj dodatku Type of additive
Czasy trwania poszczególnych etapów zamrażania Time of various stages of freezing
[min]
Schładzanie Cooling
Zamrażanie właściwe Proper freezing
Całkowity czas Total time
Temp. krioskopowa Cryoscopy temp.
[°C]
bd/wa 6 ±0,12b 43 ±0,79a 49 ±0,81a –1,5 ±0,3a
kw. ask./asc. acid 6 ±0,41b 41 ±0,75b 47 ±0,51c –2,2 ±0,4b
NaCl 9 ±0,52a 31 ±1,23c 40 ±0,67d –2,6 ±0,4c
etOH 5 ±0,58c 43 ±0,58a 48 ±0,44b –2,15 ±0,6b
bd – bez dodatku/wa – without additives; kw. ask. – kwas skrobiowy/ascorbic acid.
x ±sd; a…d – wartości średnie oznaczone różnymi literami różnią się statystycznie istotnie przy α = 0,05/
/mean values with different letters differ significantly at α = 0,05.
trwało 6 minut, dokładnie tyle ile w próbie bez dodatków. Dodatek alkoholu zredukował czas schładzania o 1 minutę. Dłuższą fazę schładzania (o 3 minuty) zaobserwowano dla prób z dodatkiem chlorku sodu, który jednocześnie znacznie skracał etap właściwego mrożenia, bo aż o 12 minut w stosunku do soku bez dodatków. Dwa pozostałe dodatki nie wpływały znacząco na długość drugiej fazy procesu i zakwalifikowane zostały do grupy jednorodnej „a” (tab. 1).
Dodatek każdej z badanych substancji ochronnych wpłynął na wartość temperatury krioskopowej zamrażanego produktu (tab. 1, rys.). Dodatek chlorku sodu jako substancji dysocjującej spowodował obniżenie temperatury krioskopowej o 1,1°C. Podobny efekt przy dodatku NaCl uzyskali Kluza i Wujec [1988] dla soku marchwiowego zamrażanego w podobnych warunkach. Otrzymane wyniki badań potwierdzają również dane uzys- kane przez Chen i Chen [1996], którzy zamrażając próbę mannitolu o stężeniu 13,86%
z dodatkiem NaCl, uzyskali obniżenie temperatury krioskopowej aż o 9,8°C w stosunku do próby bez dodatku. W porównaniu z czystym sokiem, pozostałe użyte substancje obniżały temperaturę krioskopową soku z ziemniaka o ok. 0,7°C (tab. 1). Kamińska i Olejnik [2010] analizowały wpływ dodatku alkoholu etylowego i kwasu askorbinowe- go na temperaturę krioskopową soku z buraka zamrażanego w podobnych warunkach i wykazały obniżenie temperatury krioskopowej na podobnym poziomie (o ok. 0,4°C w stosunku do temperatury krioskopowej czystego soku z buraka).
Zawartości wody wymrożonej (tab. 2) w próbach z dodatkiem kwasu askorbinowego i dodatkiem alkoholu różniły się istotnie statystycznie od zawartości wody wymrożonej w próbie bez dodatków. W próbie z kwasem askorbinowym pozostało najwięcej wody niewymrożonej, bo aż 29,43%, natomiast w soku wzbogaconym etanolem wymroziło się 88,21% wody w nim zawartej.
Tabela 2. Udział wody wymrożonej w soku z ziemniaka bez dodatku i z dodatkiem substancji ochronnych, zamrażanego w temperaturze –20°C
Table 2. Representative of frozen water in potato juice with and without the addition of protective substances, frozen at the temperature of –20°C
Rodzaj dodatku
Type of additive ω [%]
bd/wa 90,01 ±1,71a
kw. ask./asc. acid 70,57 ±1,67c
NaCl 91,69 ±1,87a
etOH 88,21 ±2,01b
ω – woda wymrożona/frozen water; bd – bez dodatku/ wa – without additives; kw. ask. – kwas askorbinowy/
/ascorbic acid.
x ±sd; a…c – wartości średnie oznaczone różnymi literami różnią się statystycznie istotnie przy α = 0,05/mean values with different letters differ significantly at α = 0,05.
Próby soku zamrażanego z dodatkiem chlorku sodu oraz bez żadnego dodatku zakwa- lifikowane zostały do grupy jednorodnej „a”, co oznacza, że próby te nie różniły się od siebie istotnie statystycznie pod względem zawartości wody wymrożonej. W próbce z do- datkiem chlorku sodu udział wody wymrożonej stanowił aż 91,69%. Dla tych próbek za- notowano również najniższą temperaturę krioskopową (–2,6°C), co wskazuje na związek
między ilością wody wymrożonej w produkcie, wzrostem stężenia a stopniem obniżenia temperatury krioskopowej. Potwierdza to wyniki badań prowadzonych dla modelowych roztworów sacharozy przez Gabas i innych [2003] oraz badań z wykorzystaniem soków owocowych o różnym stopniu stężenia prowadzonych przez Auleda i innych [2011]
Porównując uzyskane wyniki do danych literaturowych (Kluza i Wujec 1988, Ka- mińska i Olejnik 2010, Auleda i in. 2011, Janiszewska i in. 2012, Kamińska-Dwórznicka i Ulanicka 2012), można stwierdzić, że dodatek substancji ochronnych oraz zwiększanie stężenia zamrażanego roztworu wpływa na wydłużenie czasu schładzania, skrócenie cał- kowitego czasu zamrażania, podwyższenie zawartości wody wymrożonej oraz, co jest z tym związane, obniżenie temperatury krioskopowej produktu. Określenie czasu trwania poszczególnych etapów mrożenia i temperatury krioskopowej może stanowić kluczową informację przy analizie procesów zachodzących podczas mrożenia i przechowywania żywności, szczególnie, jeśli chodzi o nowe produkty wprowadzane na rynek, np. sok z ziemniaka.
WNIOSKI
1. Dodatek kwasu askorbinowego i alkoholu etylowego spowodował obniżenie tempe- ratury krioskopowej o 0,7°C, a dodatek NaCl o ponad 1°C. Istnieje zatem silna korelacja między rodzajem dodanej substancji ochronnej a temperaturą krioskopową roztworu.
2. Dodatek substancji ochronnych spowodował wydłużenie czasu schładzania oraz skrócenie całkowitego czasu zamrażania próbek z dodatkami w porównaniu do próbki bez ich udziału (najkrótszy dla próbki z dodatkiem NaCl, redukcja o ok. 20%).
3. Najwięcej wody (91,69%) uległo wymrożeniu w próbie soku z dodatkiem NaCl, co koreluje z najniższą temperaturą krioskopową tej próbki w odniesieniu do próbek z do- datkiem innych substancji ochronnych.
LITERATURA
Auleda J.M., Raventós M., Sánchez J., Hernández E., 2011. Estimation of the freezing point of con- centrated fruit juices for application in freeze concentration. J. Food Eng. 105, 289–294.
Chrubasik S., Chrubasik C., Madisch A., Torda T., 2005: Efficacy and tolerability of potato juice in dyspeptic patients: a pilot study. Phytomed. 13, 11–15.
Chen X.D., Chen P., 1996: Freezing of aqueous solution in a simple apparatus designed for measur- ing freezing point. Food Res. Int. 29, 723–729.
Gabas A.L., Telis-Romero V.R. N., 2003. Influence of Fluid Concentration on Freezing Point Depres- sion and Thermal Conductivity of Frozen Orange Juice. Int. J. Food Prop. 6, 543–556.
Jie W., Lite L., Yang D., 2003. The correlation between freezing point and soluble solids of fruits.
J. Food Eng. 60, 481–484.
Gruda Z., Postolski J., 1999. Zamrażanie żywności. Wyd. 3. WNT, Warszawa.
Janiszewska E., Sakowski P., 2012. Wpływ stopnia zagęszczenia soku marchwiowego oraz metody zamrażania na parametry procesu zamrażania. ZPPNR 571, 49–58.
Kamińska A., Lewicki P.P., 2005. Metoda dehydrofreezing (D-F) – znaczenie i przyszłość. Przem.
Spoż. 9 (54), 12–15.
Kamińska A., Olejnik B.H., 2010. Wpływ dodatku substancji ochronnych na przebieg procesu za- mrażania soków owocowych i warzywnych. ZPPNR 553, 129–137.
Kamińska A. Karlińska A., 2011. Przebieg procesu zamrażania wybranych soków owocowych i określenie udziału wody wymrożonej i niewymrożonej. ZPPNR 558, 103–109.
Kamińska-Dwórznicka A., Ulanicka U.K., 2012. Badanie udziału wody wymrożonej i niewymro- żonej po zamrożeniu roztworów modelowych sacharozy bez dodatku i z dodatkiem sub- stancji ochronnych. ZPPNR, 571, 59–66.
Kamińska-Dwórznicka A., Antczak A., Samborska K., Pomarańska-Łazuka W. 2013. Wpływ kap- pa karagenu i jego hydrolizatów na proces zamrażania modelowych roztworów sacharo- zy. ZPPNR 575, 63–70.
Kluza F., Wujec M., 1988. Zamrażanie produktów z marchwi. Chłodnictwo 23 (5–6), 16–17.
Kowalczewski P., Lewandowicz G., Krzywińska-Bartkowiak M., Piątek M., Jeziorna M., Białas W., Baranowska H.M., 2013a. Quality and structure of finley comminuted sausages with potato juice. Food Structure and Functionality Conference – 15 years later. Book of ab- stract 63, 62.
Kowalczewski P., Lewandowicz G., Makowska A., Knoll I., Błaszczak W., Białas W., 2013b. Struc- ture, physicochemical properties and consumer acceptance of pasta containing potato juice.
Food Structure and Functionality Conference – 15 years later. Book of abstract 63, 63.
Kozłowicz K., 2012. Charakterystyka wykorzystania wybranych substancji krioochronnych w zamra- żaniu i przechowywaniu żywności. Acta Sci. Pol., Technica Agraria 11 (3–4), 13–24.
Kuo K-W., Hsu S-H., Lin W-L., Liu L-F., Chang L-C. Lin C-C., Lin C-N., Sheu H-M., 2000.
Anticancer Activity Evaluation of the Solanum Glycoalkaloid Solamargine. Bioch. Phar- macology 60, 1865–1873.
Lewandowicz G., Kowlaczewski P., Białas W., Olejnik A., Rychlik J., 2012. Rozdział frakcji soku ziemniaczanego różniących się masą cząsteczkową i charakterystyka ich aktywności bio- logicznej. Biul. IHAR 266, 331–350.
Lopez-Quiroga E., Wang R., Gouseti O., Fryer P.J., Bakalis S. 2015. Modeling freezing processes of high concentrated systems. IFAC – PapersOnLine 48–1, 749–754.
Miedzianka J., Pęksa A., Smolarczyk E., 2010. Zastosowanie przemysłowego soku ziemniaczane- go do otrzymywania preparatów białka acylowanego. ZPPNR 557, 261–273.
Olejnik A., Białas W., Tomczyk J., Lewandowicz G., 2011. Cytotoksyczność i genotoksyczność soku z ziemniaka. ZN UE Poznań 205, 118–125.
Rafalska U.K., Kamińska-Dwórznicka A., 2014. Wpływ dodatku wybranych biopolimerów na pa- rametry procesu zamrażania modelowego roztworu sacharozy. ŻNTJ 4 (95), 53–62.
Ruseler-van Embden J., van Lieshout L., Smith S., van Kessel I., Laman D., 2004. Potato tuber proteins efficiently inhibit human faecal proteolytic activity: implication for treatment of per-anal dermatitis. Eur. J. Clinical Invest. 34, 303–311.
THE INFLUENCE OF CRYOPROTECTIVE SUBSTANCES ON THE CRYOSCOPIC TEMPERATURE AND THE CURSE OF FREEZING OF THE POTATO JUICE
Summary. The growing interest in potato juice properties is connected with the need of invention of the best methods of its preservation and storage. The aim of this study was to determine the influence of cryoprotective substances such as alcohol, sodium chloride and ascorbic acid on the cryoscopic temperature range and the course of freezing process of the potato juice. Freezing was carried out in two variants using a cryostat temperature
of –20°C. The freezing process was carried out by immersion in a cryostat (HUBER CC- -505, Germany). The cylindrical vessel (0.05 m diameter and 0.13 m high, 250 ml potential capacity) with 200 ml of the solution was placed in a bath freezing apparatus, in the presence of the cooling liquid SilOil (HUBER, Germany), at the temperature of –20°C.
The process was monitored using two thermocouples. Temperature of the cooling liquid and temperature of the solutions were tested to achieve –15°C in the center of the vessel.
Records were taken every 60 seconds by the MPI-LAB temperature recorder (Metronic Instruments) connected to the computer. In order to determine the time of particular stages of the freezing process (cooling time, phase change and final freezing) and to determine the freezing point, recorded data were used to prepare freezing curves in Microsoft Excel 2010.
On those freezing curves tangent lines were applied to each straight section, which allowed for estimation of the freezing point and time of particular stages. Representative of frozen water in the samples was defined based on the mass balance in cryoconcentration process.
Measurements were performed in triplicate. In order to correlate the influence of particular substances on freezing point and time of particular freezing stages, one-way ANOVA analysis of variance and also Tukey significant difference test (α = 0.05) was carried out using R Commander 3.1.3.
The study shows that the addition of all protective substances caused lowering of cryoscopic temperature values (the lowest –2.6°C) for the sample with the NaCl addition. The total time of freezing for all samples with the additives, frozen at a temperature of –20°C, was nearly by 20% reduced. The shortest time of freezing was noticed for the sample of juice with the addition of sodium chloride (9 minutes shorter in comparison to the sample without additives). The most water (91.69%) froze in the sample of potato juice with the addition of NaCl, which clearly correlate with the freezing point depression. This study can play a key role, especially when designing new product (such as potato juice) preservation.
Key words: potato juice, freezing, cryoscopic temperature, frozen water
