Способ дефростации биологических объектов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 16853 А 19) .ъЮ 23 В 4/О ИСАНИЕ БР Е ИДЕТЕЛЬС К АВТОРСКО й инсостиР, Бов лик. 198 Согласно спасгических объектов пэлектронноионнымнерируют возбуждда между электродБиологическиеть в межэлектропределами,Способ осущес стиего ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Заявка ЯпонииМ 58 - 34920, кл. А 23 Е 3/36, опу Изобретение относится к области холодильной техники, а именно к способам дефростации замороженных биологических объектов, преимущественно мяса, рыбы, эндокринного сырья, овощей и др.Известен способ размораживания продуктов, предусматривающий создание давления в камере от 13 до 0,133 кПа и осуществление размораживания продукта, размещенного между электродами, путем бомбардировки его ионами и электронами при возбуждении тлеющего разряда,К недостаткам известного способа относится необходимость вакуумирования для создания пониженного давления в камере дефростации, Осуществление способа требует применения герметичных камер, что крайне сложно осуществить в промышленных масштабах. Кроме того, высокая интенсивность ионной обработки в тлеющем разряде может привести к значительному нагреву (более 90 С) биологических объектов и их гибели(например, семян) или резкому снижению качества (например, мяса).Цель изобретения - сокр нергозатрат и интенсификация и(54) СПОСОБ ДЕФРОСТАЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ(57) Изобретение относится к холодильной технике и касается способа дефростации замороженных биологических объектов. Цель изобретения - сокращение энергозатрат и интенсификация процесса. Для этого на биологические объекты воздействуют электронно-ионным потоком, генерируемым возбуждением коронного разряда между электродами. 1 з.п. ф-лы, 2 ил 1 табл. бу дефростации биолоутем воздействия на них потоком последний гением коронного разрями,объекты следуе дном промежут твляется следующим образом,На биологические объекты воздействуют электронно-ионным потоком, генерируемым возбуждением коронного разряда между электродами.Коронный разряд - вид стационарного электрического разряда в газе, возникающий в сильно неоднородном электрическом пола. Коронный разряд сопровождается движением частиц газа от коронирующего электрода электрическим ветром, состоящим из потока ионов, электронов, заряженных частиц и частично из нейтральных частиц, Заряд частицы достигает значения, близкого к максимальному, за очень малую долю секунды (0,1 - 0,2 с), Обычная концентрация ионов в коронном разряде составляет 10 -10, ионов/м, 1685360 4,При воздействии на замороженные биологические обьекты воздушным электронно-ионным потоком происходит осаждениезаряженных (диффузионный процесс) и незаряженных (конвекционный процесс) частиц на поверхности объектов и движениезаряженных частиц с поверхности внутрьбиологических объектов. Такой процесс сопровождается повышением температурыбиологических объектов вследствие теплообмена между частицами и объектом и выделения теплоты при диффузионном иконвекционном процессах, а также придиффузии частиц внутрь объектов.Скорость осаждения незаряженных частиц(молекулярного размера) на биологические объекты вычисляют по формулеОСЧе = -- ,где О - коэффициент молекулярной диффузии частиц;С - концентрация частиц в окружающейсреде;д - толщина слоя частиц у поверхностиобрабатываемых биологических объектов,где осуществляется молекулярная диффузия,При осаждении незаряженных частицна поверхности объекта большое значениеимеет разность температур среды и поверхности объектов (термодиффузия), При дефростации биообъектов температурныйперепад достигает 20-60 С и более, что способствует интенсификации процесса.Скорость осаждения заряженных частицпеЕ6 дргде е - элементарный электрический заряд;Е - напряженность поля;д - вязкость среды;р - радиус частиц;п - количество элементарных зарядов.Таким образом, воздействие на замороженные биологические объекты электронно-ионным потоком, генерируемымпри возбуждении между электродами коронного разряда, приводит к их дефростацииПри размещении биологических объектов в межэлектродном промежутке наблюдается наибольшая интенсивностьпроцесса дефростации, так как в межэлектродном промежутке максимальная концентрация ионов и электронов.При размещении биологических объектов вне межэлектродного промежутка сокращаются энергозатраты, так как при этомвеличина межэлектродного расстояния может быть сведена к минимуму, а мощность, 25 30 50 5 10 15 20 35 40 45 затрачиваемая на возбуждение коронного разряда, уменьшается с сокращением межэлектродного расстояния.Сокращение энергозатрат происходит и вследствие того, что не тоебуется вакуумирования камеры дефростации,Интенсификация процесса дефростации биологических обьектов происходит благодаря электрическому ветру, обдувающему объекты и состоящему из заряженных частиц(ионов и электронов) и из незаряженных частиц,На фиг. 1 представлена схема осуществления способа дефростации биологических объектов при их размещении в межэлектродном промежутке, вид сверху; на фиг, 2 - то же, при размещении биологических объектов вне межэлектродного промежутка,Осуществление предлагаемого способа производится в камере(фиг. 1) с конвейером 1, на котором перемещаются биологические объекты 2 между коронирующим 3 и заземленным 4 электродами, которые подключены к источнику 5 питания, При подаче напряжения на электроды 3 и 4 между ними возбуждается коронный разряд, сопровождающийся генерацией электронно-ионного потока, который при своем движении от коронирующего электрода 3 к заземленному электроду 4 воздействует на биологические объекты 2,Пои размещении на конвейере 1 биологическ.:х объектов 2 вне межэлектродного промежутка (фиг, 2) вдоль конвейера 1 с двух его сторон установлены попарно коронирующие 3 и заземленный несплошные 4 электроды, подключенные к источнику 5 питания. Таким образом, на биологические объекты воздействует электронно-ионный поток, генерируемый при возбуждении между электродами 3 и 4 коронного разряда и проходящий сквозь несплошной заземленный электрод 4.П р и м е р 1. Дефростации подвергают пять мясных блоков(говядина) весом по 7 кг, имеющих температуру -18 С. Процесс осуществляют при температуре воздуха 8 С и относительной влажности р = 95 ,. Мясные блоки (биологические объекты 2) помещают в межэлектродное пространство коронирующего электрода 3, представляющего собой диэлектрическую рамку с натянутыми на ней проволочными элементами из нихромовой проволоки диаметром 0,1 - 0,5 мм, и заземленного электрода 4, представляющего собой пластину из нержавеющей стали. На коронирующий электрод подают потенциал 10-20 кВ отисточника высокого напряжения.Способ начальная конечная 16,0 90,5 Мясные блоки 66,5 49,5 8,0- 18 - 18 - 12 9,512,52,5 0 0 0 Тушки птицы 1,5 2,0 12,0 6,0 4,0 44,5- 12 - 12 - 18 Блоки рыбы- 18 - 18 7,0 9,5 35,0 24,5 П р и м е р 2. Процесс дефростации осуществляют аналогично примеру 1, при этом в межэлектродном промежутке размещают 15 тушек птицы по 2,0 - 2,5 кг каждая (куры), имеющие температуру - 12 С,П р и м е р 3, Процесс дефростации осуществляют аналогично примеру 1, при этом в межэлектродном промежутке размещают пять блоков рыбы (треска) по 5 кг каждый, имеющие температуру - 18 С.П р и м е р ы 4-6, Заземленный электрод 4 представляет собой стальную сетку из проволоки диаметром 1 мм с размером ячейки 10 х 10 мм, процесс ведут в условиях примера 1, при этом биологические объекты соответственно по примерам 1 - 3 размещают вне межэлектродного промежутка эа заземленным электродом,Результаты исследований по примерам 1 - 6 представлены в таблице,Предлагаемый способ дефростации биологических объектов обладает следующиИзвестныйПредлагаемый по примеру1ИзвестныйПредлагаемый по примеру25ИзвестныйПредлагаемый по примеру36 ми преимуществами; интенсифицируется процесс дефростации, вследствие чего сокращается время обработки биологических объектов на 20 - 40;6; сокращаются на 30- 5 50% энергозатраты на осуществление способа; упрощаются работа по предлагаемому способу и обслуживание оборудования вследствие отсутствия установок вакуумирования.10 Формул а и зоб рете н ия1. Способ дефростации биологическихобъектов путем воздействия на них электронно-ионным потоком, отличающийся тем,15 что, с целью сокращения энергозатрат и интенсификации процесса, электронно-ионныйпоток генерируют возбуждением коронногоразряда между электродами,2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я20 тем, что биологические объекты размещаютв межэлектродном промежутке или за егопределами,. Бобков Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 3545 ТиражВНИИПИ Государственного комитет113035, Москва,Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ СССР