Здесь можно найти образцы любых учебных материалов, т.е. получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Электрофизические свойства мяса и мясопродуктов

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 02.07.2012. Сдан: 2011. Страниц: 6. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ГОУ ВПО  «Волгоградский государственный технический  университет»
Факультет технологии пищевых производств
Кафедра технологии пищевых производств 
 
 

СЕМЕСТРОВАЯ РАБОТА 

по дисциплине «Физико-химические и биохимические  основы производства мяса и мясных продуктов» 

на тему: 

«ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ  СВОЙСТВА МЯСА И МЯСОПРДУКТОВ 
 
 
 

                                                        Выполнила:
          студентка группы ТПП-352
          Акаева  В.К.
            Проверила:
          ассистент кафедры ТПП
          Григорян Л.Ф. 
     
     

Волгоград, 2011
Содержание
1 Электропроводность  мяса и мясопродуктов……………………………………4
2 Методы  определения электропроводности  в мясопродуктах………………….6
2.1 Мостовые методы……………………………………………………………….8
2.2 Волновые  методы……………………………………………………………….9
3 Диэлектрическая  проницаемость  мяса………………………………………..12
Заключение…………………………………………………………………………14
Список использованных источников……………………………………………..15 

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

        Введение

     Главной задачей, стоящей перед отраслями  пищевой промышленности, в том числе мясной, является удовлетворение спроса населения продуктами питания.
     Однако  реализовать эти возможности  в полной мере на основе традиционных методов обработки пищевых продуктов либо чрезвычайно затруднительно, либо совсем невозможно. Это связано с тем, что традиционно используемые методы в своем развитии достигли совершенства, что является первопричиной необходимости поиска новых эффективных методов обработки
     Пищевое сырье, продукты, в том числе мясо, по своей физической природе обладают определенными электрофизическими свойствами:
    электропроводимостью;
    диэлектрической и магнитной проницаемостью;
    оптическими характеристиками.
     Эти свойства проявляются при воздействии  на материал (вещество) электрическим, магнитным и электромагнитным полями.
     В результате этих воздействий происходят изменения в состоянии электрических зарядов данной среды, что приводит к выделению теплоты в веществе и одновременно к изменению физических и химических свойств.
     Электротехнологию принципиально отличает то, что электричество  используется непосредственно в технологических процессах для обработки продуктов, исключая какие бы то ни было превращения. 
 
 
 
 
 
 

      1 Электропроводность мяса и мясопродуктов
      Пищевые продукты необычайно сложны по составу  и обширны по ассортименту. Среди них встречаются диэлектрики, проводники, электролиты, а также их композиции в различных сочетаниях, что препятствует разработке единого описания их электрофизических свойств. В постоянном электрическом поле заряженные частицы перемещаются вдоль силовых линий, а дипольные молекулы ориентируются в пространстве. С увеличением частоты электрического поля возникает общая тенденция к изменению электрофизических свойств, которые представляют собой функции, близкие к монотонным.
      Электрофизические свойства продукта можно охарактеризовать двумя величинами: диэлектрической проницаемостью и удельной электрической   проводимостью.
      Диэлектрическая проницаемость может быть относительной (?') и абсолютной (?, Ф/м). Связь между этими величинами имеет вид: 

      ?' = ? / ?0, 

      где ?0 - абсолютное значение проницаемости для вакуума (?0 = 8,854·10 -12 Ф/м).
       С некоторым приближением мясо можно  рассматривать как двухфазную систему. Одна из фаз - межклеточная ткань - представляется полупроводником с преобладанием диэлектрических свойств, причем считается, что эта фаза весьма устойчива в живом организме и изменчива в мертвом. Вторая фаза - это внутриклеточное вещество,  представляющее собой электролит.
      При такой структуре животной ткани  ее электрофизические свойства зависят от координат системы и имеют разрывы в своих значениях, совпадающие с поверхностями раздела фаз. В области низких частот эта сложность структуры клетки проявляется еще более резко. Электрофизические свойства отражают структурно-механические и биохимические изменения в мясе. Структурно-механические характеристики являются функцией целого ряда факторов, и среди них немаловажное значение имеют влажность и степень измельчения продукта. Эти же показатели влияют на электрофизические  характеристики.
      В меньшей степени, но вполне определенно сказываются на электрофизических свойствах изменения состояния тканей вследствие биохимических процессов. На самом деле, рассматривая клетки в живом организме в некоторой степени электрически изолированными одна от другой (например, оболочка эритроцита обладает диэлектрической постоянной, равной 2), можно полагать, что в результате протекания послеубойных процессов в мышечной ткани диэлектрические свойства клеточных оболочек должны нарушаться, а в результате деструкции тканей будут образовываться низкомолекулярные вещества, которые будут «сглаживать» емкостный эффект.
      Электропроводность  клеточных образований незначительно  сказывается на общей электропроводности системы (всего 2-4 %), т.е. непосредственно через клетку протекает незначительный ток. Проведенные в МТИММПе измерения удельной электропроводности для измельченного мяса и мясного сока, полученного прессованием мяса под давлением 203·105 Па, указывают на их близость (таблица 1) как по абсолютным величинам, так и по температурному ходу.
Таблица 1 -      Электропроводность измельченного мяса и мясного сока
Температура, °С
    Удельная электропроводность, Ом·см
говядины измельченной
  мясного сока
25 0,62   0,65
30 0,65   0,69
35 0,68   0,74
40 0,72   0,77
45 0,75   0,80
 
 
Зависимость электропроводности крови от содержания влаги приводится в таблице 2. [4]
Таблица 2 -     Зависимость электропроводности крови от содержания влаги
Содержание  влаги, % 86,6 82,5 78,9 76,3 72,5 70,2 66,6
Электропроводность крови, Ом·см
 
0,17
 
0,28
 
0,36
 
0,25
 
0,41
 
0,38
 
0,32
 
     Электрофизические свойства исследуются в широком  диапазоне частот от 0 до 1013 Гц. Совершенно очевидно, что для каждого диапазона существует группа методов (хотя среди них есть предпочтительные), это связано с формой материала, особенностью его свойств и другими причинами.
     На  рис. 1 представлена шкала выбора метода измерения электрофизических характеристик в зависимости от параметров воздействия. 

                          4    
                               
                3           6  
                       
  1       2             5     7
             
                               
                               
                               
МГц 10-3 10-2 10-1 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
 
 
Рис.1. Шкала выбора метода измерения электрофизических
характеристик в зависимости от параметров воздействия:
1 - метод  баллистического гальванометра; 2 - мостовые измерительные системы;
3 - схемы  с резонансными системами; 4 - метод  стоячих волн;
5 - метод  с использованием коаксиальных  резонаторов с торцевым зазором;
6 - метод,  использующий полости резонатора; 7 - волноводные и оптические методы 

      2 Методы определения электропроводности в мясопродуктах
      Удельную  электропроводность мясопродуктов  можно определить с помощью общепринятого мостового метода, который может иметь ряд модификаций. Наибольшие методические трудности вызывает конструирование измерительной кюветы, которая в большинстве случаев представляет собой ячейку из стекла с впаянными платиновыми электродами, покрытыми платиновой чернью. Для поддержания температурного режима кювета снабжается водяной рубашкой, соединенной с ультратермостатом. Внутренняя часть кюветы слегка коническая (угол 5-8°), что способствует более плотному прилеганию образца   к электродам.
      Существует  и дифференцированный подход к оценке удельной электропроводности мясопродуктов. Их общее электрическое сопротивление разбивают на три составляющие: объемное - Rv, поверхностное - Rs и контактное - Rk. Последняя величина представляет, бесспорно, самостоятельный интерес для электроконтактных методов.
В основу этой методики положен принцип, согласно которому изменению линейных поперечных размеров образца в k раз соответствует изменение его поверхностного сопротивления в k раз, а изменяющемуся при этом его сечению в k2 раз соответствует изменение его объемного и контактного сопротивлений в k2 раз; изменение высоты образца в п раз соответствует изменению его Rv и RK  в n раз, a Rs  при этом остается постоянным.
      По  данным измерения общих сопротивлений R1, R2, и R3 образца формы параллелепипеда размером a?b?c по трем его направлениям составляют три  уравнения с тремя  неизвестными.
Для измерения диэлектрической, статической проницаемости материала (es) применяют следующие методы:
    метод баллистического гальванометра;
    метод электростатического силового воздействия.
       Метод баллистического воздействия основан  на том, что исследуемая емкость заряжается до строго определенного напряжения и далее разряжается на баллистический гальванометр. Отклонение его стрелки пропорционально количеству электричества, прошедшего через гальванометр.
Применение  баллистического гальванометра (рис. 2) для определения диэлектрической проницаемости (es) мяса и других продуктов: вначале определяют емкость (C, Ф) конденсатора и далее, повторяя, делают то же самое для исследуемого материала:


Рис. 2. Схема баллистического гальванометра 
 

Для измерения диэлектрических характеристик при переменном токе применяют методы:
    мостовые;
    резонансные;
    волновые.
 
2.1 Мостовые методы
       Измерения диэлектрических характеристик продуктов основаны на использовании различных модификаций схемы моста Уитсона (рис. 3) для интервала частот от 1 до 10 МГц, а также моста Шеринга, для больших частот применяют схемы трансформаторного типа. 

R1 ? R3 = R2 ? R4. 
 
 

R2 можно регулировать в ту или иную сторону.
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 3 Схема моста Уитсона 
 

Резонансные методы применяют для измерения диэлектрических свойств в диапазоне длин волн от 5 до нескольких сот метров. 

       2.2 Волновые методы
       Применяются для определения электрофизических свойств материалов путем прохождения различных длин волн через них.
       По  сравнению с традиционным подходом рассматриваются протяженные измерительные сечения – от десятков сантиметров до нескольких метров, существуют разные виды волн:
•  метод проходящей волны;
•  метод поверхностной  волны;
•  метод отраженной волны;
•  резонансный  метод;
• импедансный метод.
       Метод поверхностной волны заключается  в возбуждении волн на поверхности  конструкции и измерении их фазовой  скорости. На поверхности однородного  полупространства возникает Рэлеевская волна, скорость которой связана  со скоростью продольной волны. Ее фазовая скорость может быть определена по сдвигу фаз колебаний в двух точках, расположенных на одной линии с источником волны или по сдвигу времени синфазных колебаний в этих точках. Основным преимуществом метода поверхностной волны является возможность испытаний при одностороннем доступе к конструкции.   
Остальные методы основаны на сходных принципах и  реализуются в зависимости от специфики решаемых задач.
       Электрофизические свойства меняются с частотой электромагнитного поля. С увеличением частоты поля абсолютная диэлектрическая проницаемость (?') и удельное сопротивление (?) уменьшаются нелинейно, при этом наблюдается три частотных диапазона, в которых наблюдается дисперсия: ?-дисперсии при низких частотах; ?-дисперсии при радиочастотах; ?-дисперсии при сверхвысоких частотах.
В таблицах 3 и 4, приведены электрофизические свойства мышц животных в широком диапазоне частот (t = 20 °C), а также различных животных тканей на частоте 1000 МГц. [5]
Таблица 3 -          Зависимость удельного сопротивления (?) от абсолютной          диэлектрической проницаемости (?')
Диапазон  частот, Гц ?' ?, Ом·см   Диапазон частот, МГц ?' ?, Ом·см
10 10000?103 960   1 2000 250
10 800?103 890   100 71-76 140-260
1000 100?103 800   1000 49-52 77
10 000 50?103 760   10 000 40-42 12
10 0000 20?103 520        
 
Таблица 4 -          Электрофизические свойства мышц животных
Животная  ткань ?' ?, Ом·см Животная ткань ?' ?, Ом·см
Сердце Печень
Легкие
53-57 46-47 35
75-79 98-106 137
Почки Жир
Кость
53-56 4,3-7,5 8
81-82 240-370 150
 
      Падение абсолютной диэлектрической проницаемости  с изменением частот объясняется запаздыванием процессов заряда и разряда, как на мембране клетки, так и в ее ионной атмосфере. При повышении частоты уменьшается емкость сопротивления мембраны и, как следствие, происходит уменьшение удельного сопротивления.
      Исследования  удельной электропроводности мясопродуктов  предста-вляют технически довольно сложную задачу как в силу неоднородности и нестабильности свойств мясопродуктов, так и в связи с особенностью их структурно-механических свойств, в частности не систематически повторяющейся адгезии мясопродуктов к испытательным электродам, а также объемного сжатия продукта.
      Одним из важных показателей является зависимость  удельной электропроводности мясопродуктов от температуры, которая для интервала 20-45 °С носит линейный характер, что характерно для полупроводников. При переходе к более высоким температурам (выше 50 °С) необратимые изменения в мышечной ткани приводят к выделению жидкой фазы, которая образует постоянные и все увеличивающиеся электропроводящие «мостики». С этого момента понятие «удельная электропроводность» мяса, строго говоря, теряет свой первоначальный смысл. В данном случае более целесообразно говорить об удельной электропроводности системы «мясо - бульон». Это явление выражено тем менее резко, чем тоньше измельчено мясо.[4] 
 
 
 

       3 Диэлектрическая  проницаемость  мяса
      На  абсолютную величину диэлектрической  проницаемости влияет добавление NaCI, что видно из таблицы 5  (t = 20 °С).
Таблица 5-     Диэлектрическая проницаемость мяса в диапазоне радиочастот
Частота, МГц Диэлектрическая проницаемость
мышечной  ткани
Частота, МГц Диэлектрическая проницаемость  мышечной ткани
Без NaCl C NaCl Без NaCl C NaCl
5 10
15
1100 900
700
2800 1700
1000
20 25
500 250
800 600
 
        Диэлектрические свойства парного и охлажденного мяса достаточно близки, что говорит о возможности использования для не живых тканей теоретических предпосылок  Я.И. Френкеля, указывающих на то, что «емкостный»   эффект в животных тканях снижается во времени с течением автолитических процессов [1]. В таблице 6 приведены данные о диэлектрической проницаемости e? и e?? парных и охлажденных мясопродуктов  (t = 20 °С). В диапазоне СВЧ диэлектрические свойства мясопродуктов меняются мало. При этом явной частотной зависимости в диапазоне частот 2400-3500 МГц не наблюдается. Так, e? изменяется всего на две единицы, а e?? остается  практически неизменным.
Таблица 6-        Диэлектрическая проницаемость различных видов мяса
Частота, МГц 
 
Диэлектрическая проницаемость
парной  говядины
охлажденной говядины говяжьей  печени
парной  измельченной говядины
охлажденной измельченной говядины
e? e?? e? e?? e? e?? e? e?? e? e??
1 5
10
15
20
25
30
1500 830
410
310
200
160
150
8120 3210
1920
1110
970
780
290
1060 540
320
210
140
110
100
6930 2910
1050
510
290
210
180
2100 1000
500
360
260
210
190
13290 5090
2510
1790
1100
930
410
2250 1320
860
690
510
420
310
10980 7120
4340
3180
2510
1940
1410
1920 980
640
510
480
260
240
9980 5520
3100
2020
1640
1010
920
 
       Мясо состоит из целого ряда компонентов, среди которых преобладает вода. От содержания ее зависит количество поглощенной энергии. Приводят данные по комплексной диэлектрической проницаемости воды (t = 20 °С) при различных длинах волн [1].Диэлектрические свойства различных видов мяса близки в том случае,  если влажность и содержание жира у них одинаковые.
      Для качественного приготовления пищи в СВЧ-печах необходимо использовать посуду, позволяющую избегать перегрева и подсушивания отдельных зон обрабатываемых изделий и получать при необходимости корочку поджаривания на поверхности изделий.
      С этой целью СВЧ-печи должны выпускаться  в комплекте с посудой (контейнерами) различной формы и объема, а  также c подставками под нее.
      Используемые  обычно кастрюли из закаленного стекла дают возможность проводить наиболее простые технологические операции (разогрев, приготовление) с продуктами простой формы либо измельченными.
      В некоторых случаях технологические  операции продуктов (разогрев, размораживание) проводят в мягкой упаковке из пленочных материалов. Для этих целей используют саран (e ? = 0,0015 на частоте 2450 МГц при 20 °С), полиэтилен (e ? = 0,00044 на частоте 2450 МГц при 20 °С).
      Диэлектрические контейнеры при СВЧ-нагреве для  электромагнитного поля должны быть прозрачными. В качестве материала используют диэлектрики с малым e ? и tg d на рабочих частотах СВЧ-аппаратов (f = 2450 МГц t = 20 °С). Наиболее распространенными материалами являются стекло, фарфор, полиэтилен, бумага. Диэлектрические характеристики материалов, используемых в качестве контейнеров и посуды, приведены в таблице 7.
Таблица 7-            Диэлектрические свойства упаковочных материалов
Материал e ? e ? tg d
    Фарфор
    5,7
    0,051
    0,009
    Бумага
    2,7
    0,206
    0,076
    Полиэтилен
    2,2
    0,00044
    0,0002
    Полистирол
    2,5
    0,001
    0,0004
    Фторопласт-4
    2,0
    0,0002
    0,0001
    Стекло (NaCl - 9 %; SiO2 - 91 %)
    5,2
    0,047
    0,009
    Стекло (NaCl - 30 %; SiO2 - 70 %)
    7,6
    0,156
    0,02

       Заключение

       Электрофизические свойства мяса и мясопродуктов на прямую зависят с дольнейший обработкой продуктов. Мясные продукты с точки зрения поведения их в электрических, магнитном и электромагнитном полях представляют собой гетерогенные смеси, содержащие в себе большое количество воды (50?90 %).
       С точки зрения физики такие компоненты продуктов, как белки, жиры и углеводы, в отношении их электрофизической  природы можно отнести к разряду диэлектриков с потерями, а водные растворы солей, которые представляют собой электролиты, - к разряду проводников.
Поэтому электрофизические свойства продуктов принято характеризовать:
во-первых, диэлектрические - относительной диэлектрической, во-вторых,
электропроводность - удельной электрической проницаемостью.
     При взаимодействии электромагнитного  поля с физической средой в ней  вследствие электрического сопротивления  и вязкостей возникают потери энергии: в первом случае - потери диэлектрические; во втором - потери проводимости. В результате этих воздействий происходят изменения в состоянии электрических зарядов данной среды, что приводит к выделению теплоты в веществе и одновременно к изменению физических и химических свойств. Новые электрофизические методы обработки пищевых продуктов обладают рядом преимуществ, сокращается длительность технологических процессов в 5-60 раз, повышается производительность труда, сохраняется пищевая ценность продукта. осуществляется высокое бактерицидное действие обработки, снижаются тепловые потери в окружающую среду, возможна автоматизация технологического процесса, происходит безинерционность работы оборудования. 
 
 

Список  использованных источников
    Рогов И.А. Электрофизические методы обработки пищевых продуктов. -   М.: Агропромиздат, 1989. - 272 с.
    Рогов И.А., Горбатов А.В. Физические методы обработки пищевых продуктов. - М.: Пищевая промышленность, 1974. - 583 с.
    Рогов И.А., Некрутман С.В. Сверхвысокочастотный нагрев пищевых продуктов. - М.: Агропромиздат, 1986. - 361 с.
    Технология мяса и мясопродуктов / Л.Т. Алехина, А.С. Большаков, В.Г. Боресков и др.; под ред. И.А. Рогова. - М.: Агропромиздат, 1988. - 576 с.
    Электрофизические, оптические и акустические характеристики пищевых продуктов : справочник / Под ред. И.А. Рогова. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 288 с.
    и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.