Електрофізичні методи обробки харчових продуктів

План

1. Сутність електрофізичних методів обробки харчових продуктів

2. Електроконтактне нагрівання

3. Електроплазмоліз

1. Харчова сировина та продукти її переробки характеризуються електромагнітними особливостями – електропровідністю, діелектричною та магнітною проникливістю, оптичними характеристиками.

Для здійснення електромагнітної обробки застосовують контактну обробку електричним струмом, змінні електричні поля різного частотного діапазону та статичні електричні і магнітні поля.

№ з/п	Фактори впливу	Частота електромагнітного впливу	Види обробки та отримані результати
	Електростатичне поле		Електрокопчення, очищення зерна, розділення продукції на фракції
	Постійний або змінний електричний струм	0-60	Пастеризація, нагрівання, копчення, електроплазмоліз
	Пружні хвилі ультразвукового діапазону	2 · 104 – 106 (частота пружних коливань)	Диспергування, перемішування, сушіння, екстракція
	Струми високої та надвисокої частоти	103 – 1010	Консервування, стерилізація, пастеризація, сушіння, нагрівання, дезінфекція
	Інфрачервоні проміні	1012 – 1014	Нагрівання, сушіння, обсмажування, випікання хлібобулочних виробів
	Видимий діапазон	1014 – 1015	Обробка світом, електроосвітлення, синтез органічних речовин
	Ультрафіолетові проміні	1015 – 1017	Стерилізація, прискорення хімічних реакцій
	Рентгенівські проміні	1017 – 1019	- // -
	Гамма-проміні	1020 і більше	Стерилізація

2. На рис. 1 подана принципова схема установки для випікання хліба. Корпус (хлібопекарська форма) 1 установки виготовлений з діелектричного матеріалу, в якому встановлені два металевих електроди 2. Електричну напругу проводять до електродів за допомогою металевих шин 3. Напруга на електродах та сила струму в контурі контролюється амперметром та вольтметром. Одночасно визначається потужність, яка витрачається на випікання хліба.

Рис. 1. Пристрій для електроконтактного випікання хліба:

а – схема підключення; б – форма для випікання

Після заповнення тістом форми 1 на електроди установки подають напругу 220 В чи 380 В. В результаті проходження електричного струму промислової частоти 50 Гц через оброблювану масу тіста відбувається його нагрівання, і як результат – випікання хліба. Попередньо в цій же формі проводять розстійку тіста з використанням електроконтактного нагрівання. Тривалість проведення процесу випікання хліба складає 8-2 хв. при температурі м'якушки 98°С.

Недоліком електроконтактного нагрівання є його велика енергоємність, а також високі вимоги до дотримання апаратурно-технологічних режимів даного процесу оброблення.

3. Електроплазмоліз. Установки електроплазмолізу призначені для електричного оброблення подрібненої рослинної сировини (фруктів, ягід, овочів тощо), і в основному використовуються для одержання соку.

Сутність процесу електроплазмолізу полягає в руйнуванні мембранних оболонок рослинних клітин під дією електричного струму. Як правило, для живлення установок використовують змінний електричний струм з частотою 50 Гц та напругою 220/380 В.

Найкращі результати від дії змінного електричного струму промислової частоти досягаються при градієнті потенціалу 1100 В/см (напруга 220 В, товщина шматочка яблук 2 мм). Вихід соку при наступному пресуванні підвищується на 8-10%, а тривалість оброблення знижується до 0,1-0,2с. Попереднє механічне оброблення плодів сприяє зменшенню їх струмостійкості.

Однобарабанний апарат (рис. 10.14, а) складається з корпусу 1, в якому розміщений барабан 2 з трьома рядами рухомих лопастей 3 та металеві перфоровані пластини (електроди). У верхній частині корпусу встановлений бункер 4 для сировини. Робочі поверхні бункера та лотків покриті ізоляційним матеріалом. Діелектричні боковини перфорованих електродних пластин 5 закріплені на осі, що дозволяє регулювати величину зазору між барабаном та пластинами за допомогою регулювальних болтів. За допомогою клемної коробки електродні пластини підключаються до джерела трьохфазного змінного струму, а до боковини барабана підключають дріт заземлення.

Сировина	Е, В/см	К, В2с/см2	Т, с
Яблука		0,20	17,6
Те ж		0,05	11,0
Яблука подрібнені		0,05	6,0
Виноград:
Гібрид		0,07	3,8
Застела		0,03	3,8
Лідія		0,23	12,4
Вишні:
з кісточками		3,8	10,5
без кісточок		0,002	4,5
Сливи:
з кісточками		1,62	11,0
без кісточок		0,06	7,3
Клюква		0,004	4,5
Чорна смородина		0,03	2,7
Полуниця		0,007	1,5

Таблиця 10.6 Характеристика процесу електроплазмолізу рослинної сировини

Електроплазмолізатор працює наступним чином. У бункер 4 завантажується сировина, яка за допомогою лопастей 3 барабана 2 поступає в міжелектродний простір, утворений корпусом барабана та перфорованими пластинами 5. Проходячи проміжок, сировина замикає електричний ланцюг, "пронизується" електричним струмом і виводиться з апарата. Оброблення сировини проводиться при градієнті потенціалу 50-350 В/см в шарі товщиною 3-15 мм.

Барабан приводиться в рух за допомогою електродвигуна та редуктора.

Використання електроплазмолізаторів забезпечує рівномірне та високоефективне оброблення сировини, вони компактні, прості та зручні в обслуговуванні. Електроплазмолізатори дозволяють досягти вихід соку з яблук 75-80 %, винограду – 82,5 %, моркви – 70 %, абрикос – 71%, слив – 67 % і, крім того, полегшити пресування, оскільки значна частина соку витікає після електрооброблення самовільно.

Рис. 4. Електроплазмолізатори:

а – однобарабанний: 1 – корпус; 2 – барабан; 3 – рухомі лопаті; 4 – бункер;

5 – діелектричні боковини електродних пластин;

б – для одержання соку з мезги: 1 – барабан; 2 – лопаті; 3 – прижимні сита;

в – для подрібнення та плазмолізу буряку: 1 – корпус; 2 – ножі;

г – дискового типу: 1 – камера; 2 – диски

Д/з [3] с. 350-387

П Л А К А Т И

1. Молоткова дробарка

2. Млини

3. Класифікація способів подрібнення

4. Шнековий прес для олії

5. Шнековий прес для олії

6. Ситовий аналіз

7. Відцентровий насос

8. Гвинтовий насос

9. Вісівий вентилятор

10. Класифікація неоднорідних систем за агрегатним станом

11. Рухома сила процесц фільтрування

12. Пісочний фільтраційний апарат

13. Сепаратор-молокоочисник

14. Сепаратор-вершковіддлілювач

15. Відстійна центрифуга періодичної дії

16. Відстійна центрифуга безперервної дії

17. Циклон

18. Рукавний фільтр

19. Скрубер Вентурі

20. Види мішалок

21. Схема псевдозрідження

22. Способи нагрівання харчових середовищ

23. Пластинчаста пастеризаційно-охолоджувальна установка

24. Трубчастий теплообмінний апарат

25. Теплообмінник типу «труба в трубі»

26. Однокорпусний випарний апарат

27. Багатокорпусні випарні установки

28. Барометричний конденсатор

29. Поверхневий конденсатор

30. Колонний вугільний адсорбер з нерухомим шаром адсорбенту

31. Адсорбер з рухомим шаром адсорбенту

32. Абсорбційна колонна з псевдозрідженим шаром.

33. Схема процесу сушки

34. Контактна двохвальцьова сушарка

35. Розпилююча сушильна установка

36. Вихрева сушарка

37. Вібраційна сушарка

38. Електрофізичні методи обробки харчових продуктів