но для капиллярно-пористых тел с различными формами связи влаги с основным материалом. С увеличением температуры наблюдается рост диэлектрических характеристик (табл. 80,
W = 20%, f = 16 МГц).
|
|
Т а б л и ц а 80 |
Температур а |
Д 11электри ческая |
Тангенс угла диэлект |
солода, °С |
проницаемость |
рических потерь |
2 0 |
1 ,5 5 |
0 , 0 3 |
30 |
1 , 7 5 |
0 , 0 4 |
4 0 |
1 , 8 3 |
0 , 0 5 |
5 0 |
2 , 0 0 |
0 , 0 9 |
6 0 |
2 , 1 0 |
0 , 1 3 |
7 0 |
2 , 1 7 |
0 , 1 9 ' |
Довольно значительно влияют на диэлектрические свой
ства неоднородность |
укладки и наличие ростков |
у солода |
(табл. 81). |
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 81 |
Продукт |
Диэлектрическая |
Тангенс угла |
диэлектриче |
проницаемость |
ских потерь |
Брикет солода |
2,86 |
0,082 |
Солод без ростков |
1,81 |
0,042 |
Солод с ростками |
1,70 |
0,029 |
Ростки солода |
1,26 |
0,011 |
Для семян подсолнечника е " зависит от влажности и частоты электромагнитного поля (исследования Воронежского техноло гического института).
Для интервала влажности 15—17%
е" = с exp (df), (III—79)
а для 25—39%
|
f |
(III—80) |
|
т + nf |
|
|
|
При / = 2-S-16 МГц |
|
|
Е" = р ■10?/, |
(III—81) |
где с, d, т, п, р, q — опытные величины, приведенные в табл. 82.
|
Влажность семянпод солнечника, %
|
С |
5 |
0 , 1 2 0 |
10 |
0 , 9 8 6 |
17 |
2 , 1 2 4 |
2 5 |
— |
39 |
— |
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 82 |
|
d |
т |
п |
Р |
Ч |
- 1 |
, 5 9 |
- 10~- |
|
|
|
|
- 3 |
, 6 3 |
- 10~2 |
____ |
— |
— |
— |
- 1 |
, 5 9 |
- 10-2 |
— |
— |
— |
— |
|
— |
|
0 , 1 3 |
0 , 2 5 |
5 , 7 2 5 — 5 , 2 6 - Ю - 3 |
|
— |
7 , 7 1 - 10"3 |
7 , 6 7 - 10"3 |
1 4 , 4 6 |
— 3 , 4 2 - Ю - 3 |
Влияние форм влаги на электрофизические свойства пище
вых |
продуктов |
очевидно. С этой точки зрения |
представляют |
|
|
|
|
|
|
|
интерес работы |
[43, 44], в |
tg-S-10'2 |
|
|
|
|
которых в качестве объекта |
р-Ю3 |
|
£ ' |
|
|
|
|
исследований взяты |
высо |
* ПС г - |
|
|
|
|
|
|
96 |
|
|
|
|
|
|
когидрофильные |
|
природ |
80-60 - 20 |
|
|
|
|
ные полимеры: картофель |
|
|
|
|
ный нативный |
крахмал и |
|
|
|
|
|
|
|
желатин, с хорошо изучен |
6(i |
|
|
|
|
|
|
ными водоудерживающими |
|
|
|
|
|
|
свойствами. На комплек |
|
|
|
|
|
|
|
48 |
|
|
|
|
|
|
сном графике (рис. 131) |
|
|
|
|
|
|
представлены |
зависимости |
|
|
|
|
|
|
|
e'(W), |
tgo |
(Й7), |
|
p(U7) для |
32 |
|
|
|
|
|
|
желатина. |
|
Установлено, |
|
|
|
|
|
|
что на фиксированных дли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нах волн 20, 40, 400 м при |
>6 |
|
|
|
|
|
|
влагосодержании до 24% е' |
|
|
|
|
|
|
|
увеличивается |
|
незначи |
|
|
|
|
|
|
|
тельно, |
что |
соответствует |
О |
О |
|
|
|
|
|
влагосодержанию |
|
мономо- |
Рис. |
131. Зависимость |
электрофизиче |
лекулярной |
|
адсорбции. |
При возрастании |
|
влагосо- |
ских свойств желатина от влагосодер |
держания |
до |
42% |
е ' |
уве |
жания |
при некоторых |
значениях |
X: |
|
личивается более |
|
заметно, |
e '(W '): / — Я =400 м; |
2— Я = 4 0 м; 3 — Х= 2 0 |
м; |
|
lg в(й^): |
4 —Я =400 |
м; |
5 — Я = 20 |
м; |
б — что соответствует |
общему |
рИ^Нр. |
Ом • м). |
|
|
|
|
количеству |
связанной вла |
влагосодержания приводит к |
|
|
ги. Дальнейшее повышение |
еще более быстрому |
росту диэле |
ктрической проницаемости. Ход зависимости tg5 (W) аналогичен. Для картофельного крахмала (рис. 132) при тех же длинах волн слабый рост диэлектрической проницаемости наблюдается до влагосодержания 20%. Аналогичная зависимость для tgS.
Зависимость е' и tg3 увлажненных желатина и картофель ного крахмала от длины волны для фиксированных значений
Рис. 132. Зависимость электрофизических свойств карто фельного крахмала от влажности:
а — е'(Ц7) при различных |
значениях |
Я: / —400 |
м; 2 — 40 м; |
3 — 20 м ; |
2 — 40 м ; |
|
|
б — tg ft(W '): / — Х = 400 м ; |
3 — Я.=20 |
м . |
влагосодержания приводится на рис. 133. Область дисперсии влажных продуктов занимает большой диапазон частот, что обусловливается полиди сперсностью системы, при этом дисперсия е' наблюда ется в этом случае, если влагосодержание превыша ет влагосодержание мономолекулярной адсорбции.
Дальнейшее увеличение влагосодержания приводит к тому, что s ' увеличива ется.
Рис. 133. Зависимость электро физических свойств увлажнен ных продуктов от длины волны при некоторых значениях W:
|
|
|
|
|
а — желатина: |
e'(lgX): |
/ — 117= |
= 15,6%; |
2 —117=41,5%; |
3-117=22,7%; |
tg6(lg?v); |
4 — 117= 15,6%; |
5-117= |
=41,5%; |
5 — 117=22,7%; |
|
крахмала; |
б — картофельного |
|
е'ПкЯ): |
/ — 117=35,6%; |
2 — 117=31,0%; |
3-117=15,0%; tgfi(lgX); |
4—.117=35.6%; |
5 — 117=31,04%; |
6 - 117= 15,0%. |
Высокие'значения диэлектрической проницаемости на низких частотах и при высоком влагосодержании объясняются тем, что в дипольной ориентации участвуют не только полярные молеку лы волн, но и большие диполи коллоидных частиц, чего нет при высоких частотах [43].
СВЕРХВЫСОКИЕ ЧАСТОТЫ
Электрофизические свойства пищевых продук тов в СВЧ-диапазоне начали исследовать недавно, однако к на стоящему времени существует сравнительно большое количество данных для основных пищевых продуктов (табл. 83, С. В. Не-
крутман и др.).
Т а б л и ц а 83
|
|
|
|
|
|
Содержание, % |
|
|
Продукт |
е' |
£" |
tg 5 |
влаги |
жира |
|
|
|
|
|
|
Говядина (толстый край) |
50 |
19 |
■0,38 |
75,6 |
1,5 |
Свинина (плечевая часть) |
49 |
18 |
0,36 |
76,0 |
2,0 |
Баранина (плечевая часть) |
48 |
17 |
0,35 |
76,4 |
1,5 |
Куры I |
категории |
46 |
20 |
0,44 |
74,6 |
0,9 |
белое мясо |
красное мясо |
48 |
27 |
0,56 |
73,4 |
2,3 |
внутренний жир |
4,5 |
0,9 |
0,20 |
9,1 |
38,7 |
кожа |
38 |
12 |
0,34 |
46,0 |
28,5 |
Фарш из кур |
29 |
10 |
0,35 |
61,2 |
18,4 |
I категории |
11 категории |
51 |
18 |
0,35 |
13,6 |
2,3 |
Утки |
категории |
46 |
20 |
0,44 |
14,3 |
1,2 |
I |
11 |
|
категории |
51 |
18 |
0,35 |
77,5 |
0,5 |
Фарш из уток |
27 |
8 |
0,30 |
59,0 |
25,4 |
I |
категории |
11 |
|
категории |
43 |
15 |
0,35 |
73,2 |
7,4 |
Котлетная масса |
42 |
25 |
0,6 |
73,2 |
2,1 |
Жировая ткань |
4,4 |
0,4 |
0,09 |
10,6 |
— |
бараний внутренний жир |
ШПИК |
3,2 |
0,3 |
0,09 |
5,3 |
91,0 |
Гуси |
1 |
категории (мышечная |
ткань) 47 |
19 |
0,40 |
74,2 |
1,8 |
Сельдь |
|
42 |
14,2 |
0,34 |
61,3 |
17,4 |
мышечная ткань |
фарш |
31,4 |
10,9 |
0,35 |
0,37 |
11,8 |
паста |
33,2 |
11,0 |
0,33 |
60,4 |
15,4 |
Треска |
(филе) |
52 |
18 |
0,37 |
76,3 |
1,5 |
Тунец (мышечная ткань) |
42 |
15 |
0,35 |
72,3 |
8,4 |
Судак (мышечная ткань) |
44 |
17 |
0,39 |
69,6 |
1,9 |
мышечная ткань |
43,3 |
17,8 |
0,41 |
74,5 |
1,5 |
фарш |
35,0 |
11,1 |
0,32 |
74,9 |
1,2 |
П р и м е ч а н и е . Измерен ie проводили |
на частоте 2Ю0 |
МГц |
при температуре 2J°C. |
Рис. 134. Зависимость диэлектрических свойств мясного фарша от ряда факторов:
а — от |
температуры; |
б — от влажности; в — от |
содержания жира; г — от содер |
жания |
солн; д — от |
плотности; е — от частоты |
тока. |
