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 излучениеИнфракрасное (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