Файл: Рогов И.А. Физические методы обработки пищевых продуктов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 312

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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.

330


 

 

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-

331


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.

332


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^)

333


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

334