|
92 новесной для условий хранения. Иначе при хранении материал будет поглощать влагу из воздуха путем сорбции вплоть до равновесной влажности. Таким образом, изотермы десорбции могут служить для определения конечной влажности материала при сушке в соответствии с условиями хранения. W c ----------------------------------------% Рис. 2.20. Зависимости равновесной влажности семян расторопши от относительной влажности воздуха при температуре окружающего воздуха: 1 Т=293 К; 2 Т-313 К; 3 Т=333 К; 4 Т=353 К. 2.4. Исследование электрофизических свойств семян расторопши Для разработки СВЧ оборудования необходимо знать диэлектрические свойства обрабатываемого материала. В связи с этим нами была исследована зависимость коэффициента диэлектрических потерь семян расторопши от различных факторов. Семена расторопши представляютсобой твердый диэлектрик, диэлек |
97 2.3. Определение электрофизических свойств семян рапса Для разработки СВЧ оборудования необходимо знать диэлектрические свойства обрабатываемого материала. В связи с этим нами была исследована зависимость коэффициента диэлектрических потерь семян рапса от различных факторов. Семена рапса представляют собой твердый диэлектрик, диэлектрические свойства которого определяются наличием радикалов жирных кислот, входящих в состав содержащегося в семенах масла: олеиновой, линолевой, а — линоленовой. Радикалы являются наиболее полярными группами, поэтому их ориентация в электромагнитном поле обуславливает значительно более высокую поляризацию, чем это имеет место в неполярных диэлектриках. Существует множество методов измерения диэлектрических характеристик продуктов в диапазоне СВЧ. Общепринятыми методами являются: резонансные, волноводные, метод свободных волн и методы, основанные на использовании медленных волн [85]. Нами был использован метод сравнения (экспресс-метод), разработанный в МИНХе им. Г.В. Плеханова, позволяющий определить диэлектрические характеристики, в частности коэффициент диэлектрических потерь е", пищевых продуктов с достаточной для практического использования точностью. Все измерения сводятся к сравнению скорости нагрева исследуемого образца и эталона (воды) за одинаковый период времени с учетом веса и теплоемкости образца, а также колебательной мощности, вводимой в рабочую камеру [71]. Измерения проводились в микроволновой печи «Elenberg MS-1400M» с частотой 2450 МГц и колебательной мощностью 600 Вт. В качестве эталона использовалась дистиллированная вода. Было проведено несколько серий опытов по СВЧ-нагреву воды и семян рапса, взятых в равном объеме, за фиксированный промежуток времени. Температура нагрева эталона и образца по Как видно из графиков на рис. 2.28, полученные изотермы десорбции семян рапса имеют вид, характерный для изотерм капиллярно-пористых коллоидных тел. Изотермы представляют собой S-образные плавные кривые без наличия сингулярных точек, что указывает на отсутствие резко выраженных переходов между отдельными стадиями связывания влаги с материалом. Применяя при исследовании изотерм десорбции метод Л.В. Лыкова [63], можно дать качественную оценку формам связи влаги с рапсом. Форма кривой изотермы десорбции свидетельствует о том, что на участке кривой (р = 0...30 % изотерма обращена выпуклостью к оси абсцисс, что соответствует мономолекулярно — адсорбционной влаге, энергия связи которой велика. В интервале относительной влажности от 30 до 80 % кривая изотермы обращена выпуклостью к оси ординат, что соответствует полимолекулярно адсорбционной влаге, энергия связи которой значительно меньше, чем в первом случае. Влияние температуры на равновесную влажность на протяжении всей изотермы объясняется тем, что с увеличением температуры энергия связи влаги с материалом уменьшается. Из анализа форм связей влаги видно, что основная часть влаги в семенах рапса, которая удаляется при сушке (IVK = 0,065...0,085 кгШ1/кгсвсш), является осмотически связанной и капиллярной. Полученные экспериментальные данные равновесной влажности семян рапса имеют большое значение для технологии процесса сушки. Очевидно, если материал после сушки хранится в обычных условиях (например, на складах, где имеет место взаимодействие материала с влажным воздухом), то конечное влагосодержание высушенного материала не должно быть меньше равновесного для условий хранения. Иначе при хранении материал будет поглощать влагу из воздуха путем сорбции вплоть до равновесного влагосодержания. Таким образом, изотермы десорбции могут служить для определения конечного влагосодержания материала при сушке в соответствии с условиями хранения. I |