15 Вопрос
Механизм копчения складывается из двух фаз: осаждение коптильных веществ на поверхности и переноса их от поверхности. При этом скорость первой фазы в основном зависит от температуры копчения ( чем она выше, тем больше осаждается веществ ), от концентрации (плотности дыма) и от скорости его движения. Для электрокопчения предназначен электрошкаф коптильный. Устройство предназначено для для приготовления продуктов холодного копчения( мяса, рыба) в домашних условиях, может быть использована на малых мясоперерабатывающих предприятиях и гриль-барах, в кафе. Устройство должно эксплуатироваться при температуре окружающего воздуха от плюс 10 до +25 и влажности не более 80%. Перед эксплуатацией устройства необходимо ознакомиться с требованиями безопасности.
Описание и работа устройства
Устройство состоит из коптильной камеры с откидывающейся крышкой, рабочим электродом и боковыми листами с коронирующими иглами , а также электронного блока, на верхней части которого находятся толкатели микропереключателей блокировки высокого напряжения. В нижней торцевой части устройства находится съемная крышка , за которой находится труба камеры дымогенератора для загрузки древесины. Внутри коптильной камеры находится поддон и вставка для очистки коптильного дыма от тяжелых фракций. На лицевой поверхности электронного блока расположены: индикаторы СЕТЬ,НАГРЕВ, КОПЧЕНИЕ для контроля режимов работы устройства, переключатель КОПЧЕНИЕ для вкл и регулировки величины высокого напряжения на рабочем электроде. Устройство подключается к сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220В с помощью двухполюсной вилки с заземляющим контактом. Принцип действия устройства заключается в ускоренной обработке поверхности пищ. Продуктов под действием электрического поля высокого напряжения веществами, содер-мися в коптильном дыме. Переключатель КОПЧЕНИЕ регулирует величину высокого напряжения и интенсивность осаждения коптильного дыма на продукт копчения в зависимости от вида продукта и размеров.
РАБОТА. Открывают съемную крышку дымогенератора, затем закладывают дрова в виде небольших поленьев , затем закрывают крышку. Дрова должны быть предварительно просушены . Перед вкл устройства в сеть питания все органы должны быть установлены в откл положение «О».Затем на крючки подвешивают продукт и помещают в коптильную камеру на рабочий электрод, предварительно открыв верхнюю крышку устройства. Плотно закрывают крышку устройства до характерного щелчка, затем вставляют вилку в розетку, при этом должен загореться соответств. Индикатор. При заполнении камеры дымом до состояния , при котором продукты перестанут быть видимыми переведите переключатель КОПЧЕНИЕ в необходимое положение. За 5 мин до окончания процесса копчения поверните ручку НАГРЕВ в отк состояние «О» для окончания процесса дымообразования. По окончании процесса копчения установите переключатель КОПЧЕНИЕ в откл состояние «О.» Затем отк крышку коптильной камеры , снимите с электрода крючки с продуктом и поместите продукты в темное прохладное место на 1-2 суток. Не подвергайте устройство ударам во время его к эсплуатации и технического обслуживания.
№ 16
Включают в себя в качестве основного узла УЗ генератор, который созд. период-е механ. колебания от 16•103 до 1010 Гц (выше верхнего порого слышимости человеческого уха).
Различают УЗ низкой частоты до 100нГц и УЗ высокой частоты более 100нГц.
Принцип работы УЗ-х приобразователей основан на использовании магнитострикционного и пьезоэлектрического эффекта, то есть изменения геометрических размеров некоторых твёрдых тел на возд. магнитного и электрического поля.
происходит ковитац. процессы (ковитация – за счёт колебаний сначала механических, затем гидравлических образуется разрыв сплошностей, образуются брызги – происходит очистка.)
В с/х УЗ примен. для мойки деталей, обраб. яиц на фабрике, при посевной обр. семян, пастрез. молока, противонакипной обр. воды, сварки различных материалов.
№17
Культивирование аэробов с использованием активир. воздуха
Мо, так же как и другие живые существа, обладают наследственным св-м воспроизводить подобных себе в ряду поколений. В микробиолог-м пр-ве встречаются не с одной особью мо, а с совок-тью особей определённого вида, называемой популяцией. Популяция содержит разнокач-е клетки. Проводились исследования влияния ОВО разной интетсивности на штаммы гриба Aspergillus niger, продуцента лимонной кислоты. ОВО оказывает влияние на изменение кислотообразования, масса мицелия увеличилась на 5-7 %. Также эффективна предпосевная обработка посевного мат-ла ОВС, так как ведёт к активации ростовых и энергетических процессов, повышает рост, развитие и урожайность растений. Это обусловлено спецификой воздействия ОВС: большой окислительной способностью, повышенной активностью и проникающей спос-тью благодаря увеличению диффузии озона через семенные покровы, снабжение семян активными формами кислорода, появлению дополнительного источника для образования перикиси водорода непосредственно в семенах.
№18
Для проведения работ по обработке мо в поле коронного разряда создан активатор мо УАМ-1. Предназначен для предпосевной обработки гриба аспергиллус нигер и производства лимонной кислоты глубинным и поверхностным методом. В корпусе установки смонтирован набор электродов образующий регулир. межэлектродное пространство и пусконаладочная электроаппаратура. Обработанный материал в чашках Петри или пробирках устанавливается на заземляющий электрод. На лицевой панели расположены клавишный переключатель.
На боковых пов-х расп-ны клеммы для подключения питания и выход 5 кВ. При подаче высокого напряжения отрицательной полярности на коронирующий электрод в межэлектродном пространстве образуется неоднородное электрическое поле, способствующее образованию электроактивированного воздуха. насыщенного отрицательнозараженными ионами, что обеспечивает активацию м/о.
Также для предпосевной обработки семенного зерна исп озон. Семена обработанные ОВС имеют более высокую стойкость к разного рода заболеваниям. Несколько возрастает всхожесть и энергия прорастания, наблюдается увеличение рожайности. Стоимость затрат связанных с протравливанием, несравнимо выше, нежели при озонировании. В отличии от химических препаратов для протравливания семян, озон экологически чистое в-во, имеющее короткое время «жизни».
№19
Влияние ОВС на теплофиз-е св-ва р-ра.
Было изучено влияние концентрации растворённого озона на такие теплофизические свойства растворов как: теплоёмкость (с), температуропроводность (а) и теплопроводность (λ).
Экспериментальное определение теплоёмкости растворов проводили методом Кондратьева, который основан на сравнении темпов охлаждения эталонного и опытного калориметров (с исследуемым материалом) в камере спокойного воздуха.
Теплопроводность находили расчётным путём по известным температуропроводности, теплоёмкости и плотности раствора:
λ = а•с•ρ
Анализ исследований показал, что при повышении концентрации растворённого озона теплоёмкость раствора уменьшается, а температуропроводность увеличивается. Наблюдаемые изменения более значимы при увеличении содержания СВ в растворе. Определено, что теплопроводность раствора возрастает с увеличением концентрации растворённого озона, причём динамика этих изменений мало зависит от содержания в растворе СВ, в то время как с ростом температуры эффект несколько увеличивается.
ОВО, обеспечивающая увеличение концентрации растворённого озона в воде или водных растворах, вызывает заметное изменение их свойств.
№23
Анализ влияния ОВС на процесс сушки.
Учитывая, что озон оказывает на объект обработки сложное воздействие, связанное с его влиянием на физико-химические и теплофизические свойства влаги, а также дополнительное тепловое воздействие при его разложении во влажных местах.
Расход тепла на удаление влаги в период убывающей скорости увеличивается, так как сушка происходит в зоне связанной влаги. Испарение влаги и перенос её в газовую среду осложняется затратой дополнительной энергии, расходуемой на разрушение связи влаги с сухим скелетом вещества и на изменение объёма пара при его перемещении с поверхности испарения в окружающую среду.
При сушке термолабильных материалов, когда температура сушильного агента не превышает 60 гр, использование в качестве сушильного агента ОВС при прочих равных условиях обеспечит интенсификацию процесса сушки.
Интенсивность сушки в общем случае численно равна плотности потока пара, удаляемого с единицы площади поверхности материала.
№24
ОВС для активации биол-х объектов.
ОВС по сравнению с атмосферным воздухом обладает более активной окислительной средой, промежуточным продуктом которой при взаимодействии с влажным объектом может быть Н2О2.
Озон обладает исключительной способностью образовывать лёгкие отрицательные ионы за счёт уменьшения тяжёлых отрицательных ионов в процессе перезарядки.
Озон действует на растворимую фазу белка (вода+ионы) и непосредственно на молекулу белка. При взаимодействии составных частей белка с озоном образуются различные озониды. Озон проявляет эффект флокуляции, т.е. оказывает действие на коллоиды, разрушает их состояние и дезорганизует макромолекулярные органические соединения, от которых зависит в целом консистенция среды.
Озон способен денатурировать белки, поэтому скорость их переваривания протеолитическими ферментами увеличивается в несколько раз.
Обработка покоящихся семян ОВС будет способствовать активизации их прорастания. Активизация прорастания будет наблюдаться в основном благодаря увеличению диффузии кислорода через семенные покровы, снабжению семян активными формами кислорода, появлению дополнительного источника в семенах Н2О2 для пероксидазы, участвующей в НАДФН, и стабилизации ПФП. Кроме того, при обработке семян озоном будет наблюдаться снижение коэффициента рефракции белка, отдельные аминокислоты белка могут быть подвергнуты изменению, может наблюдаться образование свободных радикалов «ОН», что ведёт к изменению физико-химических свойств белка. При этом можно ожидать и изменения состояния ферментов.
№25
Формир-е стр-ры пищевых масс с использованием озонированной воды (макаронные изделия).
Макаронное тесто отличается от всех других тестовых масс пищевого назначения. Оно замешивается крутым и состоит в основном из муки и воды. Сначала тесто представляет собой рыхлую массу из крошек и небольших комочков, затем под давлением в шнековой камере оно постепенно превращается в плотную связанную тестовую массу.При исследовании влияния озонированной воды в замесе теста установили, что во всём диапозоне изменения режимов процесса озонированная вода обеспечивает улучшение структурно-механических свойств макаронного теста; прочностные св-ва, пластичность постепенно увелилчивались, причём чем выше влажностьтеста, тем изменения были более значимы. Использование озон-й воды привело к повышению плотности, прочности и пластичности макаронного теста. Озонированная вода обеспечивает равномерное распределение влаги между частицами муки, более быстрое увлажнение частиц дисп-й фазы – образуется расслабляющаяся клейковина, которая вызывает адгезийный и когезийный эффекты и прочнее происходит склеивание теста, вследствие того, что озонированная вода имеет более низкую вязкость, чем обычная вода.
В готовом продукте наблюдается повышение прочности и плотности, кол-во СВ перешедших в воду уменьшается, удельная прочность варёных изделий несколько уменьшается, так же улучшается цвет готовых изделий.
№26
Активация воды, как для производства хлебобулочных изделий с целью повышения их качества, стала использоваться сравнительно недавно и применяется весьма ограниченно. Однако в литературе существуют данные о целесообразности применения воды, активированной термообработкой, дегазацией, ионизацией серебром, акустическими и оптическими воздействиями, а также другими способами.
Известно, что все способы активации воды имеют одинаковую природу – отклонение внутренней потенциальной энергии oт термодинамически равновесного значения под действием различных внешних сил. Причем, различные способы активации неодинаково обеспечивают вещество избыточной энергией. Так, например, при механическом, температурном, магнитном воздействии в воду вводится значительно меньше энергии, чем при электрохимической активации.
Сущность электрохимической активации (ЭХА) состоит в том, что вода, подвергнутая униполярному воздействию, переходит в термодинамически неравновесное состояние и в течение времени релаксации проявляет аномально высокую химическую активность, что может положительно сказаться на качестве хлебобулочных изделий. Кроме ЭХА возможно изменение свойств воды путем одновременного воздействия электролиза с наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ). Данный способ является разновидностью электрохимической активации, но отличается от электрохимической обработки тем, что дополнительно на воду добавляются однополярные наносекундные импульсы. Импульсы вызывают силу, которая действует на заряженные частицы усиливая процесс электрохимической активации воды, что увеличивает интенсивность полученных свойств.
Рядом авторов указывается, что величина рН является наиболее важным показателем, характеризующим свойства активированной воды. Значение данного показателя позволяет оценить состояние воды, характер физико-химических и биохимических процессов, происходящих в ней, а также определяет направление и длительность фазово-дисперсных превращений примесей. Именно значением данного показателя исследователи руководствуются при установлении интенсивности протекания активационных процессов, происходящих в воде. До сих пор окончательно не выяснены причины, вызывающие аномально высокую химическую активность воды после обработки, а также нет единого мнения в целесообразности применения активированной воды. Добиться повышения величины рН возможно добавлением в нее кислоту, при этом рН будет соответствовать анодной воде, или щелочь – РН будет соответствовать катодной воде. Возможно, именно изменение рН воды независимо от способа активации или приготовления химического раствора будет оказывать положительное влияние на качество хлебобулочных изделий.
Использование католита приводит к увеличению пористости и удельного объема хлебобулочных изделий, что, вероятнее всего, связано с интенсификацией процессов замеса и созревания теста. Это обусловлено приобретением католитом свойств биологически активного стимулятора, которые могут снижать энергетический барьер и толщину гидратных оболочек белковых мицелл, обусловливая ускоренный замес теста. Кроме этого низкие значения католита приводят к возрастанию активности окислительно-восстановительных процессов, которые позволяют им проникать легче и быстрее во внутрь клетки через мембрану, что способствует активному размножению дрожжевых клеток.
Рассыпчатость образцов хлебобулочных изделий, полученных с использованием католита уменьшается по сравнению с контрольным образцом. Это можно объяснить, что связывающей механизм активации воды с измельчением ее ассоциатов и более полному проникновению в структурные компоненты теста. Активация воды ведет к разрыву водородных связей и увеличению концентрации мономолекул Н2О. Мономолекулы воды более активно вступают в различные физико-химические процессы и проникают в живые клетки. Поэтому использование католита приводит к интенсивному набуханию белка, который обволакивает набухшие крахмальные зерна и после выпечки хлебобулочных изделий способствует получению однородной аморфной структуры мякиша.
Использование анолита при замесе теста приводит к снижению пористости и удельного объема хлебобулочных изделий. Это связано с тем, что хотя и у анолита в процессе активации происходит измельчение ассоциатов, но их ОВП находиться в диапазоне положительных значений, что затрудняет проникновение воды в молекулы белка и крахмала, а также поступление питательных веществ в дрожжевую клетку.
Образцы, полученные с использованием химических аналогов, имели значения пористости, удельного объема и крошковатости приближенные к контрольным образцам, что позволило сделать вывод об отсутствии каких либо изменений в интенсивности протекания процессов замеса и созревания теста и, как следствие, влияния на качество хлебобулочных изделий. Это связано, прежде всего, с тем, что добавляя в питьевую воду растворы NаOH и HCI, меняется только их величина рН, при этом ОВП и структура воды остается прежней.
Исходя из вышесказанного, можно отметить, что использование активированной воды позволяет повысить качество хлебобулочных изделий, что невозможно добиться при использовании их химических аналогов.
№28
Обработка молока УФ.
Оборудование предприятий по переработке молока
Применение бактерицидных УФ облучателей позволяет эффективно снижать заражение продукции бактериями, грибками и другими патогенными микроорганизмами производственных помещений, отдельных объемов, где идет брожение, созревание продукта, а также создавать асептические зоны в помещениях для подготовки культур, а также в местах упаковки и разлива.
При производстве сыров и иных молочных продуктов УФ облучатели успешно сдерживает рост плесенных грибков и предотвращают заражение другими сторонних микроорганизмами начальные сырные и другие полезные культуры, а также хранилища, где созревает сыр и другие молочные продукты. Прямое УФ облучение готового молока, сливок или сыра необходимо свести к минимуму, т.к. чрезмерная доза облучения может повлиять на вкусовые качества готовой продукции.
Для дезинфекции воздуха и поверхностей производственных помещений применяются комплексные системы УФО: в отсутствие персонала для дезинфекции воздуха и поверхностей применяются открытые и комбинированные УФ облучатели (см. фото). В присутствие персонала применяются закрытые УФ облучатели (рециркуляторы воздуха бактерицидные), что позволяет снизить общую обсемененность бактериями в производственных помещениях, помогают предотвратить размножение плесенных грибков без прямого облучения продукта.
№29
Физ-е основы нагрева ПП переменным СВЧ полем.
В общем смысле диэл-й нагрев вызывает перемещение заряженных частиц под воздействием временного ЭМ поля. Перемещение частиц сопровождается затратой работы, которая превращается в теплоту.
Диэл-й нагрев возможен в диэл-х веществах, пищевых продуктах и кулинарных изделиях.
При нагреве полупроводников в СВЧ поле
Р0 = 0,556•10-12Е’tgγfE,
Р0 – мощность, выделяемая единицей объёма диэлектрика (удельная мощность Вт/м3)
Е’ – относительная диэлектрическая проницаемость
tgγ – тангенс угла диэл-х потерь (поглощение)
f – частота, Гц
Е – напряж. поля, В/см
Под глубиной проникновения электрического поля в диэлектрик принято принимать расстояние от пов-ти продукта, на которое мощность СВЧ поля понизилась в 2 р.
∆ = 9,55•109/ftgγ√Е’
∆ - глубина прникновения электрополя, в метрах
№30
Электроконтактный нагрев.
Сущность электроконтактного нагрева состоит в том, что электрический ток, проходя через продукт, обладающий сопротивлением, вызывает его нагрев.
Электроконтактный нагрев обладает специфической особенностью. Быстрое возрастание температуры по всему объёму изделия позволяет создать новый промежуточный процесс – электрокоагуляцию – кратковременный нагрев (15-60 с) продукта в диэлектрической форме до температуры 50-70°С. При электроконтактном нагреве колбасного фарша при изготовлении колбас полученные изделия обладают упругой консистенцией и хорошо сохраняют форму при дальнейшей обработке.
Серьёзную проблему при использовании электроконтактного нагрева для обработки того или иного продукта представляет выбор частоты тока с целью предотвращения накапливания в нём продуктов электролиза.
Сегодня предлагается целая гамма разнообразных аппаратов с использованием электроконтактного нагрева для размораживания пищевых продуктов, для производства колбасных изделий, для сушки различных выжимок, для варки мясопродуктов и др.
СХЕМА ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ РАЗМОРАЖИВАНИЯ РЫБЫ
1 – ванна из диэлектрического материала;
2 – плоские электроды;
3 – блоки рыбы;
4 - транспортёр
Устройство представляет собой U-образный туннель-ванну из диэлектрического материала, внутри которого со стороны входа установлены плоские электроды. Блоки рыбы проходят через туннель транспортёром, оборудованным толкателем. Процесс размораживания блока рыбы (10 кг) продолжается около 25-30м мин.
Удельный расход энергии составляет 120-190 кВт·ч/т.
Работает аппарат на частоте 50 Гц.
СХЕМА АВТОМАТА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОИЗВОДСТВА КОЛБАСНЫХ ИЗДЕЛИЙ БЕЗ ОБОЛОЧЕК С ЗАВЕРШАЮЩЕЙ СТАДИЕЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЫМОВЫМИ ГАЗАМИ
1 – бункер; 2 – вакуумирующее устройство; 3 – охлаждающий сосуд; 4 – вакуум-шприц; 5 – трубопровод; 6 – ротор; 7 – державка цепного транспортёра; 8 – цепной транспортёр; 9 – разбрызгивающее устройство; 10 – раструбы для обдува горячим воздухом и дымом; 11 – омывающее устройство; 12 – участок охлаждения; 13 – ленточные транспортёры; 14 – участок упаковки
Мясной фарш из бункера поступает в устройство, создающее разрежение, а затем в сосуд, охлаждаемый жидкой углекислотой. С помощью вакуум-шприца фарш нагнетается в цилиндрические формы, размещённые на роторе. В формах в виде поршней смонтированы электроды, к которым во время варки изделий подключается переменный ток. Готовые изделия укладываются в державки цепного транспортёра, где их наружный слой омывается водой. Через раструбы изделия обдуваются горячим воздухом и дымом, а затем омываются горячей водой, охлаждаются и подаются на упаковку.
№31
Ионизация.
Состав воздуха в атмосфере: азот – 78,2%, кислород – 21,3%, СО. СО2, NO, NO2 – остальное.
кислород электроотрицателен.
е = 1,6*10-19 Кл
F=1/4πεε0*ρρ/r2
10-50 кВ
кислород проходя в пространстве создаёт отрицательную ионизацию, вследствие того, что он электроотрицательный, на иголочках (коронирующих электродах) образуются электронные облака и происходит свечение. воздух становится ионизированным.
∆φ=√Ε 3e, кДж
Е – напряженность, е-заряд электрона
№33
Сублимационная сушка.
Вакуумная сублимационная сушка
Одним из наиболее прогрессивных методов консервирования скоропортящихся продуктов является метод сублимационного о безвоживания их в вакууме. Сублимационная вакуумная сушка соединяет достоинства двух технологий: замораживания и удаления влаги.
Поскольку удаление основной массы влаги из объектов сушки осуществляется при отрицательных (-20-30 градусов) температурах, а досушивание также при щадящем, не выше +40 градусов,режиме, то достигается высокая степень сохранности всех полезных начал исходного сырья.
Наибольшее применение сушка сублимацией получила в технологиях производства лекарственных препаратов, заквасок, ферментов, экстрактов лекарственных трав и других достаточно дорогостоящих объектов, когда требуется обеспечить сохранность в сухом объекте всех полезных начал сырья в течение длительного времени. Низкая, порядка 2-5%, конечная влажность сублимационных материалов создает предпосылки для их длительного хранения в условиях нерегулируемых температур.
К достоинствам сублимированных продуктов относят:
-длительные сроки хранения (несколько лет);
-малая масса;
-сохранятеся размер, форма, цвет.
Консервирование сублимационной сушкой является прогрессивной технологией, в ряде случаев не имеющей альтернативы. Несколько десятков установок (отечественных) используются в сфере производства сублимированных пищевых продуктов
№34
Физ-е основы нагрева ПП переменным СВЧ полем.
В общем смысле диэл-й нагрев вызывает перемещение заряженных частиц под воздействием временного ЭМ поля. Перемещение частиц сопровождается затратой работы, которая превращается в теплоту.
Диэл-й нагрев возможен в диэл-х веществах, пищевых продуктах и кулинарных изделиях.
При нагреве полупроводников в СВЧ поле
Р0 = 0,556•10-12Е’tgγfE,
Р0 – мощность, выделяемая единицей объёма диэлектрика (удельная мощность Вт/м3)
Е’ – относительная диэлектрическая проницаемость
tgγ – тангенс угла диэл-х потерь (поглощение)
f – частота, Гц
Е – напряж. поля, В/см
Под глубиной проникновения электрического поля в диэлектрик принято принимать расстояние от пов-ти продукта, на которое мощность СВЧ поля понизилась в 2 р.
∆ = 9,55•109/ftgγ√Е’
∆ - глубина прникновения электрополя, в метрах