Термообработка слизистых субпродуктов под воздействием электрофизических факторов: разработка установки

Низкая эффективность оборудования для термообработки, обеззараживания и удаления неприятного запаха некондиционного слизистого субпродукта обусловливает необходимость разработки установки, предусматривающей комплексное воздействие электромагнитного поля сверхвысокой частоты, озона и бактерицидного потока ультрафиолетовых лучей. Представлена технология и разработана установка, обеспечивающая электромагнитную безопасность и равномерность загрузки в соответствии с глубиной проникновения волны. Продолжительность нахождения сырья согласована с удельной мощностью СВЧ-генератора, мощностью ламп и с частотой вращения диска с отсеками. Напряжённость электрического поля исследована в программе CST Microwave Studio. Разработанная установка содержит резонатор в виде сплюснутого сфероида с диаметрами главных осей, кратными половине длины волны. На верхней поверхности сфероида по периметру размещены магнетроны. На внутреннюю поверхность сфероида, где имеются коронирующие иглы, по периметру равномерно установлены через зазор кольцевые электрогазоразрядные лампы, запитанные от импульсно моделированных высокочастотных генераторов. Источником излучения в бактерицидной лампе служит электрический разряд в смеси паров ртути с аргоном. На уровне большого диаметра сфероида установлен фторопластовый перфорированный диск, на котором обрабатываются слизистые субпродукты. Проведенные исследования показывают, что собственная добротность сфероидного резонатора составляет 9000. Наиболее эффективно термообработка и обеззараживание сырья осуществляются при производительности установки 50 кг/ч, напряжённости электрического поля 3…4 кВ/см, частоте вращения диска 0,17…0,2 об/мин и удельной мощности СВЧ-генератора 1,2 Вт/г. Потребляемая мощность при этом составила 6,6 кВт, энергетические затраты –0,132 кВт∙ч/кг.

1. Поручиков Д.В., Просвирякова М.В., Ларионов Г.А., Ершова И.Г. Технология совмещения процессов посола и термообработки субпродуктов в сверхвысокочастотной установке // Аграрная наука. 2022. № 364 (11). С. 103-109. DOI: 10.32634/0869-8155-2022-364-11-103-109

2. Поручиков Д.В., Ершова И.Г. Обоснование оптимальных режимов термообработки мясного сырья в электромагнитном поле сверхвысокой частоты // Вестник ВИЭСХ. 2018. № 4 (33). С. 50-54. EDN: YTHPCX.

3. СВЧ-маслоплавитель непрерывно-поточного действия с эллипсоидным резонатором: Патент № 2797259 РФ, МПК А47j29/06 / Г.В. Новикова, А.А. Тихонов, О.А. Басонов, Е.И. Меженина, С.И. Шопырева, М.В. Просвирякова, О.В. Михайлова. Заяв. № 2022124278 от 01.06.2023, Бюл. № 16. EDN: DWAYAW.

4. Шевелев А.В. Определение эффективных режимов работы СВЧ-воскотопки // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции «Безопасность и качество сельскохозяйственного сырья и продовольствия». М.: ЭйПиСиПаблишинг, 2020. С. 725-728. EDN: LVJUYF.

5. Шевелев А.В. Обоснование рационального режима работы СВЧ-воскотопки // Вестник НГИЭИ. 2023. № 3 (142). С. 17-25. EDN: GETRDI.

6. Белова М.В., Жданкин Г.В., Новикова Г.В. Разработка сверхвысокочастотной установки контейнерного типа для термообработки крови и жиросодержащего сырья // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2016. Т. 11, № 4. С. 74-78. https://doi.org/10.12737/article_592fc7d6407e48.58575824

7. Ершова И.Г., Поручиков Д.В. Сверхвысокочастотная установка для термообработки мясного сырья // Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Продовольственная безопасность и устойчивое развитие АПК». 2015. С. 600-604. EDN: WBVHDZ.

8. Zhdankin G.V., Storchevoy V.F., Novikova G.V., Umansky P.M. Survey on UHF Device Operating Modes for Thermal Treatment and Disinfection of Nonfood Animal-Origin Raw Materials. Russian Agricultural Sciences. 2020;46:94-99. https://doi.org/10.3103/S1068367420010206

9. Захаров В.В., Тригорлый С.В. Численные и экспериментальные исследования процессов СВЧ-термообработки диэлектриков в СВЧ-камерах бегущей волны // Вопросы электротехнологии. 2020. № 1 (26). С. 14-22. EDN: VKMMXC.

10. Рябченко В.Ю., Паслён В.В. Компьютерное моделирование объектов с помощью ПП CST Microwave Studio // Современные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций. 2018. № 1. С. 139. EDN: QIKITH.