Зависимость диэлектрических свойств мясного фарша (говя дина, плечевая часть: влажность 76,5%, жирность 2%) от ряда
факторов |
на частоте |
2400 МГц показана на рис. 134 [40]. |
Из рис. |
134, а видно, |
что в первоначальный период происходит |
перераспределение влаги в продукте, приводящее к некоторому увеличению е". Однако последующие денатурационные процес сы и, как следствие этого обезвоживание продукта, ведут к до
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вольно |
резкому сни |
|
|
|
|
|
|
жению в". Значитель |
|
|
|
|
|
|
ное |
|
уменьшение |
s' |
|
|
|
|
|
|
так же, |
как и £ ” , на |
|
|
|
|
|
|
блюдается |
в области |
|
|
|
|
|
|
температур 40—60° С, |
|
|
|
|
|
|
что соответствует |
пе |
|
|
|
|
|
|
риоду |
интенсивной |
|
|
|
|
|
|
денатурации |
белка. |
|
|
|
|
|
|
сти |
Влияние |
|
влажно |
|
|
|
|
|
|
|
на |
диэлектриче |
|
|
|
|
|
|
ские |
свойства фарша |
|
Рис. 135. Зависимость диэлектрических свойств |
(рис. |
134, |
б) |
в интер |
|
вале |
15—80% |
иссле |
|
мяса кур от температуры: |
|
|
|
|
/ — красное, 2 — белое; 3 — расчетные данные. |
|
довано |
с |
|
помощью |
|
шки. Резкое падение е " |
|
|
|
сублимационной |
су |
|
|
при влажности менее 50% объясняется |
|
спонтанным |
изменением сквозной |
проводимости, |
являющейся |
|
следствием образования |
дискретной структуры. Влияние соде |
|
ржания жира на е' и е " |
очевидно (рис. 134, |
в), его добавление |
|
приводит к снижению s' |
и е” , так |
как жир |
хороший |
диэлек |
|
трик. |
|
|
|
|
|
|
поваренную соль, |
|
В процессе обработки к мясу добавляют |
|
при этом е' и г " изменяются (рис. |
134, г), |
больше всего увели |
|
чивается е” , что связано |
с увеличением |
|
общей |
проводимости |
|
продукта. |
|
|
представляются зависимости |
|
е' и е" |
|
Весьма показательной |
|
|
от плотности |
(рис. 134, |
б). Следовательно, |
между е' |
и плотно |
стью существует прямая зависимость. Частотный ход диэлект рических характеристик мясного фарша (рис. 134, е) указывает, что в интервале 2400—3500 МГц г " остается практически неиз менной, а е' уменьшается, но незначительно.
Температурная зависимость диэлектрических свойств белого и красного мяса кур (рис. 135) на частоте 2400 МГц показывает, что при нагреве влага в составных частях мяса перераспределя ется, что влечет за собой изменение диэлектрических свойств.
Диэлектрические свойства некоторых животных тканей [142], измеренных на частоте 1000 МГц при температуре 18° С, приве дены в табл. 84.
|
|
Т а б л и ц а 84 |
П р о д у к т |
е ' |
р, Ом-см |
Сердце |
53—57 |
75—79 |
Печень |
46—47 |
98—106 |
Легкие |
35 |
137 |
Почки |
53—56 |
81—82 |
Кость |
8 |
150 |
Электрофизические свойства го фарша меняются в основном и других продуктов (табл. 85, f
кулинарных изделий из мясно
врезультате добавления хлеба
=2400 МГц, t = 18° С ) [40].
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Содержание, |
% |
Масса |
|
|
е" |
|
tg О |
р, г/сма |
|
влаги |
жира |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рубленая |
|
38 |
23 |
|
0,6 |
1,012 |
|
67,8 |
12,5 |
Котлетная |
|
42 |
25 |
|
0,6 |
1,026 |
|
73,2 |
2,1 |
При технологической обработке (исключая нагрев) диэлект |
рические |
свойства продукта |
существенно |
не |
|
изменяются |
(табл. 86). |
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
86 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Содержание, % |
|
Продукт |
|
|
|
е" |
(g 6 |
Т- „ |
|
|
|
|
|
|
|
|
г/см3 |
влаги |
жира |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Говядина |
|
|
|
50 |
19 |
0,38 |
1,025 |
76,5 |
1,5 |
охлажденная |
|
|
размороженная |
|
|
50 |
18 |
0,36 |
1,03 |
|
75,4 |
1,8 |
измельченная |
измельченная |
51 |
19 |
0,7 |
1,02 |
|
76,5 |
1,5 |
Жировая ткань |
5,0 |
0,5 |
0,10 |
0,90 |
|
14,2 |
|
|
говяжья |
межмышечная при |
|
— |
20°С |
|
|
|
4,4 |
0,4 |
0,09 |
0,89 |
|
11.6 |
|
|
баранья внутренняя при 20°С |
|
— |
|
кур внутренняя при 10°С |
|
4,2 |
0,3 |
0,07 |
0,87 |
|
8,6 |
— |
шпик при 20°С |
|
|
3,2 |
0,3 |
0,09 |
0,86 |
|
4,6 |
|
|
П р и м е ч а н и е . Говяжью длиннейшую мышцу спины |
замораживали |
при — 18°С, |
раз« |
мораживали при -f- 4°С на частоте 2400 |
МГц. |
|
|
|
|
|
|
|
Значительный интерес, особенно для размораживания пище вых продуктов, представляют электрофизические свойства их при отрицательных температурах. Переход влаги в лед в про-
дуктё существенно влияет на s' и в". В табл. 87 приведены диэлектрические свойства говядины и воды в функции частоты и температуры [153].
Темпера тура, °С
5, 0
5, 0
—1 2 , 0
—1 2 , 0
—1 5 , 0
4, 4 4 , 4
Длинаволны, см!
|
1
|
tg 5 |
Глубинапро никновения1, см
|
|
е' |
|
|
Вода |
|
|
3 0 |
_ |
_ |
4 , 1 |
10 |
8 0 , 2 |
0 , 2 7 5 |
0 , 4 5 |
|
Лед |
_ |
|
30 |
|
8 0 0 , 0 |
10 |
3 , 2 |
0 , 0 0 0 9 | 6 7 8 , 0 |
Говядина сырая |
|
30 |
5 , 0 |
0 , 1 5 0 |
9 , 8 |
3 0 |
3 3 , 0 |
0 , 3 2 0 |
1 , 7 9 |
10 |
8 , 3 |
0 , 2 0 8 |
1 ,8 9 |
Темпера тура, С
—и
—1 ,1
—6 , 6 7
—6 , 6 7
—1 7 , 7
—1 7 , 7
—2 8 , 8
—2 8 , 8
—4 0 , 0
—4 0 , 0
—5 1 , 1
—5 1 , 1
Длинасм ,волны
30
10
3 0
10
3 0
10
3 0
10
3 0
10
30
10
Т а б л и ц а 87
е ' |
tg 5 |
Глубинапро никновения1, см
|
|
2 0 , 8 |
0 , 2 5 4 |
2 , 8 5 |
8 , 4 |
0 , 2 5 0 |
1 , 5 |
9 , 5 |
0 , 2 0 3 |
5 , 2 |
7 , 3 |
0 , 1 7 4 |
2 , 3 |
4 , 4 |
0 , 1 6 5 |
9 , 5 |
3 , 9 5 |
0 , 0 7 6 |
7 , 8 |
3 , 8 |
0 , 0 8 9 |
1 9 , 4 |
3 , 7 |
0 , 0 4 0 |
1 4 , 4 |
3 , 5 1 |
0 , 0 5 0 |
3 5 , 3 |
3 , 4 6 |
0 , 0 2 4 |
2 5 , 0 |
3 , 4 2 |
0 , 0 2 6 |
6 8 , 7 |
3 , 4 0 |
0 , 0 1 4 |
4 2 , 3 |
‘ Понимается глубина, на которой энергия затухает на 50%,
Данные, приведенные в литературе [153], показывают, что 10% содержащейся в мышцах говядины воды остается незамо роженной при температуре —30° С. Поэтому можно пред положить, что диэлектриче ские свойства замороженных продуктов частично определя ются количеством незаморо
женной воды в продукте. Максимальные значения
e'(i) сгущенного молока без сахара соответствуют темпе ратуре 30° С (рис. 136) [123].
Характерно, что зависимости е"(ЙТ) имеют максимумы, со ответствующие значениям со-
Рнс. 136. Зависимость е' и в" сгущен ного молока без сахара от содержа ния влаги на частоте 3000 МГц:
1 — /=30° С; 2 — /=45° С; 3 — /=60° С.
держания влаги в продукте, при которых наблюдаются максиму мы электропроводности.
Для картофеля и различных овощей также отмечается бли зость диэлектрических характеристик (табл. 88).
Т а б л и ц а 88
Сельскохозяйственные культуры |
е" |
е' |
tg 5 |
Влажность, % |
Картофель |
15,2 |
56,7 |
0,268 |
78,2 |
Лорх |
Берлихинген |
14,3 |
55,4 |
0,258 |
77,1 |
Приекульский ранний |
18,2 |
63,0 |
0,289 |
.81,3 |
Столовый 19 |
16,6 |
59,0 |
0,283 |
80,1 |
Лошицкий |
12,5 |
52,5 |
0,238 |
74,2 |
Ранняя роза |
14,0 |
54,8 |
0,255 |
76,5 |
Любимец |
13,4 |
53,7 |
0,249 |
75,9 |
Волжанин |
16,7 |
60,2 |
0,277 |
79,9 |
Смена |
15,8 |
58,2 |
0,271 |
79,0 |
Смачный |
15,6 |
58,4 |
0,267 |
78,8 |
Передовик |
14,0 |
53,7 |
0,261 |
76,2 |
Надежда 156 |
11,9 |
51,0 |
0,233 |
72,7 |
654 б |
14,3 |
Я6>8 |
0,252 |
78,1 |
Морковь |
15,8 |
67,8 |
0,229 |
89,3 |
Нантская |
Валерия |
14,3 |
62,7 |
0,228 |
86,3 |
Парижская каротель |
15,4 |
66,2 |
0,232 |
87,8 |
Шантена |
14,0 |
62,2 |
0,225 |
86,1 |
Лосиноостровская 13 |
15,7 |
67,8 |
0,231 |
88,9 |
Витаминная 6 |
13,9 |
60,4 |
0,230 |
85,6 |
Свекла |
12,5 |
47,9 |
0,261 |
82,6 |
Бордо |
Несравненная |
12,8 |
49,4 |
0,259 |
83,9 |
Египетская |
13,7 |
52,1 |
0,263 |
85,6 |
П р и м е ч а н и е . Данные получены для |
овощей в |
начале хранения |
и измерены на |
частоте 2-100 МГц при температуре 20°С. |
|
|
|
|
При тепловой обработке картофеля и овощей диэлектричес кие свойства понижаются. Эмпирические зависимости, связы вающие температуру и диэлектрические свойства сельскохозяй ственных культур для интервала температур 20—98° С при час тоте 2400 МГц, имеют следующий вид [55]:
для картофеля
ЕК = ЕК.Н + |
° -0038 (< — 62)2 — 0 , 5 1 (/ — 6 5 ) — 14,5; |
|
( I I I — 8 2 ) |
ЕК |
exp (0.015Q |
81; |
|
ехр (0,0004^) |
для моркови
8 Ы = Е М . Н + |
0 • '0 3 ( < |
— 6 |
° ) а — 0 , ■36 (t - |
60) - |
11,■7; |
” |
» |
- |
ехр(0,03/) |
|
(II1-83) |
|
|
Еы = Ем.н + |
,8 |
ехр (0,0005^) |
— |
’ ’ |
для свеклы
ес = Ес. н + 0 >0064 V — 5°)2 = 0,55 (f — 50) — 11,4;
(II1-84)
■exp (0.048Q
Ес Ес. н + |
-у ехр (0.0008/2) |
’ ’ |
где ен' и вн" — измерены при |
t = 20° С. |
|
Влияние влажности картофеля и овощей на диэлектрические свойства в интервале естественных колебаний также описы ваются эмпирическим уравнением вида [55]:
г'к = 0 , 1 0 3 ( И 7 — 6 9 , 8 ) 2 + 4 9 , 7 ;
(II1-85)
е' = 0 , 5 8 ( № — 6 9 , 8 ) 2 + 1 1 ,4 ;
ем = 1 ,7 3 1 1 7 — 8 6 , 4 ;
е" = 0 , 5 3 1 1 7 — 3 1 , 4 ;
ес = 0,282 (117— 81,7)2 + 47,8;
( I I 1-86)
е" =0,41 Ц7— 21,2.
При варке картофеля и овощей в СВЧ-поле отмечено, что растворимые вещества клеточного сока остаются в продукте. В связи с этим диэлектрические свойства вареных овощей, при готовленных обычным способом в воде и СВЧ-методом, несколь ко отличаются (табл. 89).
Т а б л и ц а 89
|
|
|
|
е" |
|
Сельскохозяйственные культуры |
после |
|
варки |
после |
сырых |
|
в воде |
СВЧ-нагрева |
(контроль) |
Картофель |
1 2 |
, 6 |
1 6 ,7 |
2 0 , 0 |
Морковь |
1 |
2 |
,6 |
1 6 , 4 |
1 7 , 4 |
Свекла |
1 9 |
, 8 |
1 3 ,2 |
1 4 ,2 |