Методы обработки пищевых продуктов (электрические, ионизация, озонирование)

Физические процессы, происходящие в природе.

Энергия распр-ся в виду квантов и фотонов. Отраж-я энергия не более 10 % - обеспечивает оптимальные процессы. Толщина озонового слоя – 3 мм. Состав воздуха – азот-78,3 %, кислород – 21,3 %, СО, СО₂, NO, NO₂ – остальные составляющие. Озоновый слой разрушает различные соедин-я (фрионовые). Озоновый слой несёт защитную функцию. От солнца идёт энергия кванта – фотона. Если отраж-я энергия не больше 10 %, то процессы происход-е - оптимальные, больше 10 % - парниковый эффект. Температура повысилась на 1 градус – погодные условия резко мен-ся. Солнечная энергия распр-ся в пространстве в виде электромагнитных волн. Длина волны в нм = 10^-3 мкм, 10^{-6 мм, 10-9 м. Спектры: ИК – 340*103} мкм – 760 нм, видимый спектр – 760-380 нм, УФ – 380-10 нм.

 

 

№2

ИК излучение Инфракрасное (ИК) излучение нашло достаточно широкое применение в различных отраслях промышленности: мясной, молочной, хлебопекарной и т.д. (обжарка, варка, запекание, дезинфекция и пр.)

Поток ИК-излучения, взаимодействуя с материалом, преобразуется в теплоту. Способность материала поглощать ИК-лучи зависит от его оптических свойств и длины волны излучения, легко изменяемой в необходимых пределах.

ИК-излучению в спектре электромагнитных волн соответствует диапазон длин волн 0,76-750 мкм, который условно делится на три группы:

§ длинноволновый - 750-25 мкм;

§ средневолновый - 25-2,5 мкм;

§ коротковолновый - 2,5-0,76 мкм.

Для технических целей верхний предел используемых длин волн можно ограничить 15 мкм.

ИК-излучение представляет собой результат сложных внутримолекулярных процессов, связанных с поглощением веществом энергии и ее непрерывным преобразованием в излучение. ИК-излучение возникает в результате перехода электронов атомов с более высокого на более низкий энергетический уровень.

Доказано, что органолептическая оценка продуктов, запеченных ИК-энергией, не уступает таковой для продуктов, обработанных традиционным способом, а по некоторым показателям (вид, вкус) превосходит их.

Перевариваемость белков мяса после ИК-обработки по сравнению с традиционной практически одинакова. Гистологические исследования подтверждают высокие качественные показатели готовой продукции.

Особенности ИК-нагрева позволяют экономить значительное количество сырья. Так, при производстве консервов «Рыба в масле бланшированная» норму закладки можно уменьшить на 5 %, при этом конечные соотношения компонентов в банке и пищевая ценность консервов остаются в пределах, допустимых стандартом.

Замечено, что практически во всех случаях ИК-обработки наблюдается повышение качества и выхода готовой продукции, снижение энергетических затрат, упрощение конструкции аппаратуры. Особенно высокие значения фиксируются для такой качественной характеристики продукции, как выход готовых изделий: в зависимости от вида полуфабрикатов, а также типа генератора эта величина может повышаться на 7-11 % по сравнению с аналогичным показателем при традиционном способе обработки

ИК излучение представляет тепловую энергию (КДж, КВт). Образованная Е преобразуется в тепловую. Тепловая Е используется для обогрева (процессы сушки, обогрев животных, термическая обработка пищевых продуктов, выпечка кондитерских изделий и сушка продуктов) Бывают светлые и тёмные излучатели. Видимый спектр позволяет различать предметы, видеть, выделять. ИК спектр - 340*10³ мкм – 760 нм.

Q=YUt, кДж

I=U/r

ток переменный

I, u, e t

 

 

№3

УФ излучение.

УФ излучение – сложный, полезный и опасный спектр излучения. Различают на группы:

А – 10-220 Нм – неактивная форма

В – 220-280 Нм – активная форма (считается самым опасным для биологических объектов. Можно возд. для активации, биол. проц., ингибирования, для вызова летального исхода.)

С – 280 – 380 Нм – неактивная форма

УФ применяется для стерилизации. различных процессов обработки. для обработки воздуха, для лечебных целей.

Это может быть получено на практике с помощью устройств.

люминофор

 

№ 4

Методы обработки пищевых продуктов (электрические, ионизация, озонирование).

Электрические – В пищевой промышленности перспективным является использование процессов, осуществляемых путём непосредственного контакта электрического тока с продуктом.

Электроконтактный нагрев - электрический ток, проходя через продукт, обладающий сопротивлением, вызывает его нагрев.

Электроплазмолиз – электроконтактная обработка пищевых продуктов, предназначенная для интенсификации прессового способа извлечения сока из растительного сырья.

Электрофлотация – электроконтакный метод обработки, позволяющий разделить жидкие неоднородные системы.

Электростимуляция – электроконтактный процесс обработки парного мяса с целью улучшения его качественных показателей, используется для предотвращения «холодового» сокращения мышц при интенсивной холодильной обработке и увеличения нежности мяса. В основе процесса лежит явление тетанического сокращения мышечных волокон под действием электрического тока.

 

Иониза́ция — эндотермический процесс образования ионов из нейтральных атомов или молекул.

Положительно заряженный ион образуется, если электрон в атоме или молекуле получает достаточную энергию для преодоления потенциального барьера, равную ионизационному потенциалу.

Отрицательно заряженный ион, наоборот, образуется при захвате дополнительного электрона атомом с высвобождением энергии.

Принято различать ионизацию двух типов — последовательную (классическую) и квантовую, не подчиняющуюся некоторым законам классической физики.

Аэроионы, кроме того, что они бывают положительными и отрицательными, разделяются на лёгкие, средние и тяжёлые ионы. В свободном виде (при атмосферном давлении) электрон существует не более, чем 10^-7 — 10^-8 секунды.

Газы по большей мере состоят из нейтральных молекул. Однако если часть молекул газов ионизируется, газ проводит электрический ток.

Есть два основных способа ионизации в газах:

- Термическая ионизация — ионизация, при которой необходимую энергию для отрыва электрона от атома дают столкновения между атомами вследствие повышения температуры;

- Ионизация электрическим полем — ионизация вследствие получения значения напряжения внутреннего электрического поля выше предельного значения. Из этого следует отрыв электронов от атомов газа.

Различают следующие виды ионизации:

- Искровая ионизация;

- Ионизация в тлеющем разряде;

- Ударная ионизация.

ОЗОНИРОВАНИЕ -, способ обработки воды или воздуха путем воздействия на них озона в целях обеззараживания и дезодорации. В наше время озон используется не только для очистки и дезинфекции воздухаи воды, но и в целях удаления токсинов из продуктов питания. Мировая общественность уже признала озон наиболее экологически чистым, популярным и эффективным бактерицидным веществом.

 

№ 5