Самоделкин А.Г., доктор биологических наук Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии
Поручиков Д.В., соискатель
Ершова И.Г., кандидат технических
наук
Белова М.В., кандидат технических наук
Матвеева А.Н., кандидат биологических наук
(Академия технологии и управления», г. Новочебоксарск)
АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МЯСНОГО СЫРЬЯ
Анализированы изменения диэлектрических параметров мышечной ткани говядины и жировой ткани в зависимости от частоты электромагнитного поля, жирности, содержания поваренной соли, плотности.
Ключевые слова. Диэлектрическая проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь, мясное сырье, частота электромагнитного поля, содержание поваренной соли.
ANALYSIS OF ELECTROPHYSICAL PARAMETERS OF RAW MEAT
Analyze changes in dielectric parameters of beef muscle tissue and adipose tissue depending on the frequency of the electromagnetic field, fat content, salt content, density.
Keyword. The dielectric constant and dielectric loss tangent, raw meat, the frequency of the electromagnetic field, the content of salt.
Для обоснования конструктивно-технологических и режимов работы сверхвысокочастотных установок для термообработки сырья необходимо проанализировать значения диэлектрических характеристик мясного сырья в зависимости от частоты, жирности, плотности, содержания поваренной соли (рис.1...3). Удельные диэлектрические потери, следовательно, и количество теплоты, выделяемое в единице объема сырья, зависит от параметров поля и от диэлектрических свойств сырья (в1 - диэлектрической проницаемости, tg 5 - тангенса угла диэлектрических потерь, в11 - фактора потерь). С уменьшением влажности диэлектрическая проницаемость непрерывно снижается. Коэффициент поглощения на участке влажности 77.50% изменяется незначительно, а затем при дальнейшем уменьшении влажности резко падает [1]. Такой характер можно объяснить образованием в измельченной ткани воздушных полостей и обезвоженных участков. В результате этого водяные мостики, обуславливающие сквозную проводимость, нарушаются, что приводит к уменьшению коэффициента поглощения. В результате этого водяные мостики, обуславливающие сквозную проводимость, нарушаются, что приводит к уменьшению коэффициента поглощения. Зависимость диэлектрических характеристик мышечной ткани от температуры обусловлено уменьшением времени релаксации с ростом температуры, а также изменением форм связи влаги в ткани в результате денатурации белков. В интервале температур 40.. ,160°С значения фактора потерь вареного мяса колеблется от 0,256 до 0,384. Зависимость диэлектрических характеристик измельченного мяса от влажности носит сложный характер, так как при капиллярно-пористой структуре ткани формы связи влаги весьма разнообразны. В зависимости от содержания соли от 0,5 до 3 %, фактор потерь говядины составляет 0,41.074.
100
од
0,352 0,363 0,391
15
20
0 5 10
Жирность, %
Рис. 1. Диэлектрические характеристики мышечной ткани говядины в зависимости от жирности при частоте 2450 МГц, t =20°С
25
1 1,5 2 2,5
Содержание поваренной соли, %
Рис. 2. Диэлектрические характеристики говядины в зависимости от содержания поваренного соли (ЫаС1), при частоте 2450 МГц н =20°С
100
5 | ю
и
ч ™ | £ 1 ¿ч- *
ОД
4^,1
Д 41,6 4(
1,7 3^1,8 рЩЩ
11,3
0,.
56 О,
65 0,2
«1 I I V
Ш
л> I I
•е
tgб
20 40 60 80 100 120 140 160
Температура, °С
Рис. 3. Диэлектрические характеристики вареных мясопродуктов в зависимости от температуры при частоте 2450 МГц
48
9
6
8
8
6
10
8
0,41
0,1
0
0,5
3
3,5
Вывод. Основными факторами, влияющими на диэлектрические характеристики мясного сырья, являются влажность, плотность, содержание жира и соли. Все эти особенности следует учесть при термообработке мясного сырья с использованием энергии электромагнитного поля сверхвысокой частоты [2,3].
ЛИТЕРАТУРА
1. Электрофизические, оптические и акустические характеристики пищевых продуктов. Под ред. Рогова И. А. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981, 288 с.
2. Белова, М.В. Зависимость мощности потерь СВЧ-энергии от напряженности электрического поля/М.В. Белова, Г.В. Новикова, А.Н. Понамарев // Вестник ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет», - Чебоксары: 2011, №2 (70). - С. 119.122.
3. Белова, М.В. Технологическое оборудование для термообработки сельскохозяйственного сырья / М.В. Белова, Г.А. Александрова, Д.В. Поручиков, Г.В. Новикова //Вестник ФГОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И.Я. Яковлева». - Чебоксары: 2013, №2 (78). - С. 12.16.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.