АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

ОБРАБОТКА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ИК-ИЗЛУЧЕНИЕМ

Читайте также:
  1. Cкоростная автоматическая обработка
  2. А Порядок работы на станции при тахеометрической съемке. Вычислительная и графическая обработка результатов съемки.
  3. А. Термическая обработка
  4. Анализ безубыточности однопродуктового производства
  5. Бухгалтерская обработка документов
  6. В основном вторичная обработка заключается в статистическом анализе итогов первичной обработки.
  7. Виды порчи основных пищевых продуктов
  8. Влияние на организм неправильного сочетания пищевых веществ
  9. Влияние на организм очищенных пищевых веществ
  10. Гигиеническая обработка рук
  11. Глава 12. ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ
  12. Глава 3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПИЩЕВЫХ ДОБАВКАХ

 

В настоящие время ИК-излучение широко применяется в различных отраслях пищевой промышленности.

Поток ИК-излучения взаимодействуя с продуктом преобразуется в тепло. Способность материала поглощать ИК-излучение зависят от двух основных факторов:

 

1) от длины волны которую можно изменять;

2) от оптических свойств обрабатываемого продукта; Такая широкая возможность изменять интенсивность поглощения ИК-лучей

 

в широких пределах определила большие возможности этого метода при обработке продуктов.

 

Теоретические основы нагрева и сушки ИК-лучами.

При нагреве и сушке влажных материалов ИК-лучами энергия излучения превращается в тепло. При этом явление тепло и массообмена протекают в двух направлениях

 

1) Вне обрабатываемого материала то есть в рабочей камере


 


2) Внутри продукта Теория лучистого теплообмена в основном относится к внешнему

теплообмену Вопросы внутреннего теплообмена сложны и поэтому в основном все

 

расчёты связаны с вопросами внешнего теплообмена Вывод: что разработка теоретических основных прочесов связанных с Ик-

 

излучение, должна базироваться на комплексном изучение вопросов протекающих в системе

 

Генератор   Промежуточная   Объект
излучения   среда   облучения
         

Ик-излучение обнаружил У.Гершель. Ик-излучение отличается от других видов электромагнитных колебаний характеристиками:

1) Частота-

 

2) Длина волны-

3) Скорость распространения-v

Электромагнитное поле распространяется в пространстве перенося при этом

 

определённое количество энергии. Поле излучается генератором излучения(источник) и поглощается объектом(продукт)

 

Электромагнитное излечение имеет двойственную каорпускулярно-волнлвую природу.

 

Электромагнитное поле обладает квантовыми характеристиками каждому виду поля соответствует частица называемая квантом

 

Квант поля – фотон.

Излучение и поглощение энергии атомами вещества происходит не непрерывно а отдельными порциями(дискретно), т.е квантами которые определяются из закона Планка.



 

h

 

где - квант энергии; - частота излучения, сек-1;

h –постоянная Планка, h = (6,625 0,002) 10-34Дж сек

 

При взаимодействии с веществом фотон поглощается атомами вещества и передаёт свою энергию электрону, сам при этом исчезая.

 

Длинной волны( ) – называется расстояние между двумя ближайшими

точками фазы колебаний, которые отличаются на /2. Или это путь волны за время периода Т. Скорость распространения колебаний равна:

 

T

Существуют различные по своей природе источники излучения. Различают два типа излучения:

 

1) монохроматическое излучение(спектральное)

 

2) интегральное (полное)

 

Монохроматическим излучением - называется излучение определённой

длинны волны и частоты ( =const, =const).


 


Интегральным излучением называют суммарное излучение по всем длинам

волн и частот ( от 0 до ).

 

В секторе электромагнитных волн ИК – излучение соответствует диапазону длин волн от 0,76 до 750 мкм.

 

Этот диапазон условно разделяют на группы:

 

1. Длинноволновый 750 мкм – 25 мкм;

2. Средневолновый 25 мкм-2.5 мкм;

3. Коротковолновый 2.5-0,76 мкм.

 

Для технических целей верхний предел используемых длин волн можно ограничить m 15 мкм, так как образующийся водяной пар имеет максимум поглощения инфракрасных лучей с длинной волны более 15 мкм

 

Н2О   ИК-излучение Если >15 мкм излучение поглощается водой
                       
                       
                       
                       

‡агрузка...
Н2О ИК-излучение 2. Если 15 мкм излучение проходит сквозь  
    продукт  
    ИК-излучение можно характеризовать  
как колебательный процесс, в этом случае длина волны излучения связана с  
частотой и с периодом колебаний:  
c T c ,    
       
где с-скорость света, (с=300000 км/с).      
В общем случае поток излучения Ф падающий на поверхность материала  
претерпевает ряд изменений. Одна часть отражаются Ф0, вторая часть  
поглощается материалом ФП, а третья часть это проникающее излучение Фпр,  
суммарный поток: Ф Ф0 ФП ФПР  
продукт      
Фп   Величины слагаемых входящих  
в уравнение зависят от следующих  
Ф0      
факторов:  
  1) от свойств обрабатываемого  
    материала;  
  2) от параметров источника  
ФПР   излучения.  
     
     
           


Взаимодействие продукта с лучистым потоком падающим на него характеризуется рядом коэффициентов:

1) - коэффициент отражения;

 

2) - коэффициент поглощения;

 

3) - коэффициент поглощения.

 

Коэффициент отражения - отношение отражённого от поверхности продукта лучистого потока к полному потоку излучения:

Ф0

Ф

Коэффициент поглощения - отношение поглощенного поверхностью продукта лучистого потока к полному потоку излучения:

ФП

Ф

 

Коэффициент пропускания - отношение пройденного через поверхностью продукта лучистого потока к полному потоку излучения

ФПР

Ф

Подставляя полученные значения в формулу суммарного потока получим

 

 

Тело которое поглощает при любой температуре все падающие на него лучи называется - абсолютно чёрным ( =1, =0, =0).

 

Если тело отражает все падающие на него лучи ( =1 =0 =0) то оно называется зеркальным телом (если лучи отражённые от его поверхности подчиняются законам геометрической оптики) или абсолютно белым если рассеивание диффузное т.е лучи отражаются от поверхности тела и рассеиваются во всех направлениях.


 

а)


 


б)


 

 

Если тело пропускает все падающие на него лучи ( =1 =0 =0), то оно называется абсолютно прозрачным - диатермичным.

Серое тело - это такое тело поглощательная способность которого одинакова для всех частот и длин волн и зависит только от двух факторов:

 

1. от температуры тела;

2. от состояния поверхности.

 

Реальные тела не являются абсолютно черными, вместе с тем все продукты подвергаемые терморадиационных обработке (сушка, обжарка, выпечка) не являются и серыми телами. Для них характерна избирательность оптических характеристик в различных областях спектра. Для большинства пищевых продуктов которые относятся к малопрозрачным телам и к у которых


 


проникающее излучение практически отсутствует уравнение суммарного потока имеет вид:

 

Большинство влажных пищевых продуктов обладает значительной поглощательной способностью, что определяется пористостью, наличием оксидных масляных плёнок, химическим составом и т.д.

 

В общем случае поглощательная способность тела зависит от химического состава поверхности и формы тела.

 

Степенью черноты называется отношение интегральной излучательнойспособности данного тела к интегральной излучательной способности абсолютно чёрного тела при той же температуре.


 

E


 

E0

Способностью полностью поглощать и излучать лучистый поток обладает абсолютно чёрное тело.

 

Общие выражения которые характеризуют зависимость излучательной способности абсолютно чёрного тела от длины волны , частоты и температуры Т, установлены Планком на основании предположения, что тела могут поглощать свет дискретно, т.е. в виде отдельных порций – квантов, энергия которых зависит от длины волны.

 

В свою очередь суммарная лучеиспускательная способность Е0 связанна со спектральной лучеиспускательной способностью l абсолютно чёрного тела.

E0 l dl

0

Закон Вина является следствием из закона Планка и устанавливает связь между длиной волны соответствующей максимальному значению спектральной интенсивности излучения MAX (м) и абсолютной температурой тела Т (оК).

 

MAX T const 2.9 10 3 м К

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.022 сек.)