ОБРАБОТКА ПИВА В ВЫСОКОЧАСТОТНОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ

January 18, 2013 by admin Комментировать »

Вичкань А. В, Мельяновский П. А. Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины Ул. Ак. Проскуры 12, г. Харьков, 61085, Украина тел. +38 057 720 33 83, e-mail: apertura@ire.kharkov.ua

Аннотация – Рассматривается возможность обработки пива в электромагнитном поле высокой частоты с целью увеличения срока сохранности продукта.

I.                                       Введение

Одним из перспективных направлений создания энергосберегающих и экобезопасных технологий и оборудования является использование нетрадиционных источников тепловой энергии Одним из таких источников является тепловая энергия электромагнитного поля высоких частот (ВЧ), которую можно использовать для пастеризации различных продуктов питания, в том числе пива [1].

II.                               Основная часть

Как известно, пиво портится в результате роста в нем различных микроорганизмов. В такой хорошей питательной среде, как пивное сусло, могут развиваться многие посторонние микроорганизмы, в том числе Pediococcus и Lactobacillus, которые придают пиву привкус масла и вызывают его помутнение. К прокисанию пива могут привести остаточные культуры Saccharomyces cerevisiae (пивные дрожжи). Луи Пастер установил, что если пиво, разлитое в бутылки, прогреть до температуры 50-65°, то такая обработка предупреждает развитие ферментов болезней пива и значительно увеличивает срок сохранности продукта [2].

В настоящее время технология пастеризации пива осуществляется путем теплового прогрева закупоренных бутылок в проточной воде, делаются также попытки использовать для пастеризации продукта энергию СВЧ поля. Однако этим технологиям присущи недостатки, в частности, процесс подогрева проточной водой сопровождается значительными энергозатратами, а пастеризация СВЧ полем в промышленных объемах не всегда эффективна из-за малой глубины проникновения поля в вещество, что приводит к неравномерному прогреву вещества внутри объема и, как следствие, к неполному уничтожению ферментов болезней пива.

Указанные недостатки возможно устранить, используя для процесса пастеризации энергию ВЧ (3- 30) МГц поля [3].

При рассмотрении процесса ВЧ – нагрева дадим оценку глубины проникновения мощности электромагнитного поля в объеме обрабатываемого продукта, используя для глубины проникновения соотношение:

где tg6 = ε”/ε’ – тангенс угла диэлектрических потерь среды; ε’, ε” – диэлектрическая проницаемость и коэффициент потерь среды, соответственно; ло – длина радиоволны в свободном пространстве.

Как показали измерения, глубина проникновения поля для пива при комнатной температуре на частоте ЮМГц составляет d ~ 50см. Принимая во внимание, что бутылка емкостью 0,5л имеет поперечное сечение D ~ 6-7см, можно считать распределение поля в обрабатываемом объеме продукта практически равномерным.

С целью проверки возможности использования энергии ВЧ поля для увеличения срока хранения пива была экспериментально проведена обработка партии пива «МОНАСТЫРСКОЕ СВЕТЛОЕ» производства ОАО «Рогань». Образцы для обработки брались с выхода линии разлива в стандартных стеклянных закупоренных бутылках емкостью 0,5 литра. Дополнительная герметизация образцов не применялась. Обработка проводилась на установке, содержащей перестраиваемый по частоте и управляемый по мощности высокочастотный генератор с максимальной выходной мощностью 1кВт, высокодобротный колебательный контур, в состав которого входил емкостной аппликатор. В аппликатор устанавливались бутылки с образцами. Обработка проводилась при различном времени воздействия поля с нагревом до температур от 50°С до 70°С. Неравномерность распределения температуры при воздействии поля внутри стандартной бутылки не превышала 1°С. После обработки образцы хранились в комнатных условиях в темном месте в вертикальном положении.

Результаты сравнительного микробиологического анализа обработанных и необработанных образцов дают следующую картину.

При обработке пива при температуре 50°С и времени воздействия поля 100с наблюдается рост культур микроорганизмов в образцах.

При обработке при температуре 50°С и времени воздействия поля 220с наблюдался множественный рост культур микроорганизмов в образцах.

При обработке при температуре 65°С и времени воздействия поля 135с рост культур микроорганизмов не наблюдался, наблюдалось значительное уменьшение колоний микроорганизмов и выпадение их в осадок.

При обработке при температуре 65°С и времени воздействия поля 350с культуры микроорганизмов в образцах не наблюдались, наблюдался незначительный осадок белого цвета.

После обработки образцы сохраняли свои органолептические свойства.

III.                                   Заключение

в результате сопоставительного анализа необработанных и обработанных образцов пива получены положительные результаты, свидетельствующие о значительном увеличении сроков сохранности пива без органолептических изменений и перспективности обработки пива в высокочастотном электромагнитном поле.

IV.                            Список литературы

[1]  СВЧ-энергетика, т.2./ Под ред. Э. Окресса.- М.: «Мир»,

1971,       -272с.

[2]  М. Фробишер Основы микробиологии-М: «Мир», 1965, 678 с.

[3]  Вичкань А. В., Мельяновский П. А. Обработка сельскохозяйственной и пищевой продукции в высокочастотных электромагнитных полях.-Труды 3 М1жнародного конгре- су «Енергет1ка, Еколопя, Людина», Киев 2003 г.

IN HIGH-FREQUENCY ELECTROMAGNETIC FIELD PROCESSING OF BEER

Vichkan’ A. V., Melyanovskiy P. A.

Usikov Institute for Radiophysics and Electronics NAS of Ukraine 12, Proskura Str, Kharkov, 61085, Ukraine Ph.: +38 057 720 33 83, e-mail: apertura@ire.kharkov. ua

Abstract – The opportunity of beer processing in an electromagnetic field of high frequency is considered with the purpose ofthe product shelf life increasing.

I.                                         Introduction

One of perspective directions of making energy-saving and ecological security of technologies and inventory is usage of nonconventional radiants of a thermal energy. One of such radiants is the thermal energy of an electromagnetic field of high frequencies (HF), which may be utilized for pasteurization of different food, including beer.

II.                                        Main Part

As it is known, beer gets out of order as a result of different microorganisms’ growth in it.

With the purpose of possibility checkout of HF field energy using for magnification of a beer shelf life processing of a batch of beer «MONASTIRSKOYE LIGHT» productions of company «ROGAN’» was experimentally held.

In an applicator the bottles with samples were vertically installed. The processing was conducted at different time of action of a field when heating up to temperatures from 50 °C up to 70 °C. The irregularity of allocation of temperature at action of a field inside a reference bottle did not exceed 1 °C. After processing, samples remained deposited in room conditions in a dark place in a vertical position.

At processing at the temperature of 50 °C and time of action of a field within 220 sec the multiple growths of cultures of microorganisms in samples were supervised.

At processing at the temperature of 65 °C and time of action of a field 135 sec the growth of cultures of microorganisms was not supervised, the considerable diminution of colonies of microorganisms and their dropout in a precipitate was supervised.

After processing the samples maintained the organoleptic properties.

III.                                       Conclusion

As a result of the comparative analysis of raw and handled beer, the positive results confirming useful increase of safety terms of beer without organoleptic changes and prospects of beer treating in a high-frequency electromagnetic field are obtained.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2006г. 

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты