Всестороннее теоретическое и методологическое исследование физических процессов обработки пищевых продуктов переменным током

Современная пищевая промышленность находится в постоянном поиске инновационных и эффективных методов обработки сырья, способных не только обеспечить безопасность продуктов, но и сохранить их питательную ценность, улучшить органолептические характеристики и продлить сроки хранения. В этом контексте применение переменного тока открывает широкие горизонты, предлагая уникальные физические механизмы воздействия, которые существенно отличаются от традиционных тепловых методов. От электроконтактного нагрева, знакомого еще с середины XX века, до высокотехнологичных импульсных электрических полей (ИЭП) — все эти подходы базируются на фундаментальных законах физики и электротехники, преобразуя электрическую энергию в управляемые воздействия на пищевую матрицу.

Актуальность всестороннего изучения физических процессов, лежащих в основе обработки пищевых продуктов переменным током, определяется не только необходимостью оптимизации существующих технологий, но и разработкой принципиально новых решений. В условиях растущих требований к качеству и безопасности продукции, а также к энергоэффективности производственных процессов, глубокое понимание взаимодействия электрических и магнитных полей с биоматериалами становится краеугольным камнем для инженеров-технологов, исследователей и разработчиков, ведь именно это знание позволяет создавать продукты завтрашнего дня.

Целью настоящей работы является разработка всестороннего теоретического и методологического исследования физических процессов обработки пищевых продуктов переменным током. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи: раскрыть базовые физические механизмы воздействия переменного тока, проанализировать электрофизические свойства пищевых продуктов и их изменения, описать методы измерения этих характеристик, исследовать влияние параметров переменного тока на эффективность обработки, систематизировать области применения переменного тока в пищевой промышленности, а также оценить преимущества и потенциальные риски данных технологий, выделив перспективные направления исследований.

Представленный материал предназначен для студентов инженерно-технических и пищевых вузов, аспирантов, специализирующихся в области пищевых технологий, прикладной физики и электротехники, и призван стать надежной основой для курсовых работ, научных исследований и расширенных рефератов, обеспечивая глубокий анализ теоретических основ и практических аспектов применения переменного тока в пищевой промышленности. Последующее изложение материала структурировано таким образом, чтобы последовательно раскрыть каждый из этих аспектов, начиная с фундаментальных принципов и заканчивая современными тенденциями и вызовами.

Фундаментальные физические принципы воздействия переменного тока на пищевые продукты

Взаимодействие переменного электрического и магнитного полей с компонентами пищевых продуктов не является хаотичным процессом, а подчиняется строго определенным физическим законам. Понимание этих фундаментальных принципов лежит в основе успешного применения электротехнологий в пищевой промышленности, ведь именно оно позволяет прогнозировать и управлять конечным результатом.

Диэлектрический нагрев (СВЧ/ТВЧ)

Диэлектрический нагрев, охватывающий как сверхвысокочастотные (СВЧ), так и токи высокой частоты (ТВЧ), представляет собой уникальный метод преобразования энергии переменного электромагнитного поля в тепловую энергию, генерируемую непосредственно в объеме продукта. Этот процесс основан на нескольких ключевых механизмах.

Центральное место занимает явление дипольной поляризации. Пищевые продукты, особенно с высоким содержанием влаги, богаты полярными молекулами, такими как молекулы воды. В отсутствие внешнего электрического поля эти молекулы ориентированы хаотично. Однако при воздействии переменного электрического поля они стремятся выстроиться вдоль его силовых линий. Поскольку поле постоянно меняет свое направление (до миллиардов раз в секунду при СВЧ-нагреве), полярные молекулы вынуждены постоянно изменять свою ориентацию. Из-за присущей им инерции и вязкости окружающей среды (молекулярное трение) молекулы не успевают полностью следовать за изменением поля. Это отставание приводит к непрерывному рассеиванию кинетической энергии в виде тепла по всему объему продукта.

С физической точки зрения, это явление объясняется расходом энергии на смещение электрических зарядов в атомах и молекулах. Когда электрическое поле воздействует на материал, оно вызывает деформацию электронных оболочек атомов (электронная поляризация) и смещение ионов в кристаллической решетке (ионная поляризация). Однако основной вклад в нагрев вносит именно ориентационная поляризация полярных молекул.

Кроме того, в неидеальных диэлектрических материалах, которые частично обладают электропроводностью (как большинство пищевых продуктов, содержащих растворенные соли и электролиты), происходит дополнительный нагрев за счет проводимости. Ионы, свободно перемещающиеся в среде, также приходят в колебательное движение под действием переменного электрического поля. Эти колебания вызывают столкновения ионов с другими молекулами, что приводит к выделению тепла по закону Джоуля-Ленца. Таким образом, диэлектрический нагрев — это синергия дипольной поляризации и потерь на проводимость, обеспечивающая объемное и быстрое тепловыделение.

Индукционный нагрев

Индукционный нагрев представляет собой бесконтактный метод тепловой обработки, предназначенный для электропроводящих материалов и основанный на принципах электромагнитной индукции. Этот процесс разворачивается, когда электропроводящая заготовка (например, металлическая емкость с пищевым продуктом или сам продукт, если он достаточно электропроводен) помещается в мощное переменное электромагнитное поле, генерируемое индуктором.

Индуктор, по сути, является первичной обмоткой трансформатора, через которую пропускается переменный ток высокой частоты. Вокруг индуктора возникает переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, пронизывает электропроводящую заготовку. Согласно закону Фарадея об электромагнитной индукции, изменение магнитного потока через проводник наводит в нем электродвижущую силу (ЭДС), которая приводит к возникновению так называемых вихревых токов (токов Фуко).

Эти вихревые токи циркулируют внутри заготовки, и, поскольку она обладает электрическим сопротивлением, их прохождение сопровождается выделением тепла. Этот процесс полностью описывается законом Джоуля-Ленца, согласно которому количество выделяемого тепла прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению материала и времени прохождения тока.

Таким образом, систему «индуктор-заготовка» можно рассматривать как бессердечниковый трансформатор, где индуктор играет роль первичной обмотки, а сама заготовка – вторичной обмотки, замкнутой накоротко. Высокая частота переменного тока в индукторе позволяет генерировать мощные вихревые токи, обеспечивая быстрый, контролируемый и высокоэффективный нагрев. Ключевое преимущество индукционного нагрева — отсутствие прямого контакта между источником тепла и продуктом, что минимизирует риски загрязнения и упрощает санитарную обработку оборудования, а также обеспечивает высокую степень гигиеничности, столь важную в пищевой промышленности.

Электроконтактный нагрев

Электроконтактный нагрев — один из наиболее прямолинейных методов термической обработки пищевых продуктов, использующий непосредственное пропускание электрического тока через сам продукт. Этот метод применим к материалам, обладающим достаточной электропроводностью, характерной для многих пищевых продуктов, особенно тех, что содержат значительное количество воды и растворенных солей.

Принцип действия прост и основан на законе Джоуля-Ленца. Когда электрический ток (I) проходит через среду, обладающую электрическим сопротивлением (R), происходит преобразование электрической энергии в тепловую. Количество выделенного тепла (Q) в продукте за определенный промежуток времени (t) рассчитывается по формуле:

Q = I²Rt/K

где:

• Q — количество выделившегося тепла (в джоулях или калориях);
• I — сила тока, проходящего через продукт (в амперах);
• R — электрическое сопротивление продукта (в омах);
• t — время прохождения тока (в секундах);
• K — коэффициент перевода (например, 4,186 Дж/кал, если Q выражается в калориях).

Таким образом, для электроконтактного нагрева достаточно установить электроды в непосредственный контакт с продуктом и подать на них переменное напряжение. Тепло генерируется по всему объему продукта, что обеспечивает быстрый и относительно равномерный нагрев изнутри, в отличие от кондуктивного нагрева, где тепло передается от поверхности.

Основными факторами, влияющими на эффективность электроконтактного нагрева, являются сила тока, сопротивление продукта и время воздействия. Варьируя эти параметры, можно точно контролировать процесс нагрева. Однако, как будет рассмотрено далее, при использовании переменного тока промышленной частоты существуют определенные риски, связанные с электрохимическими процессами.

Импульсное электрическое поле (ИЭП)

Импульсное электрическое поле (ИЭП) представляет собой нетепловой метод обработки, который использует очень сильное переменное электрическое поле, подаваемое в виде коротких импульсов высокого напряжения. В отличие от других методов, ИЭП не ставит своей целью нагрев продукта, а фокусируется на воздействии на клеточные структуры, в частности, на клеточные мембраны.

Основной механизм воздействия ИЭП — электропорация. Когда биологические клетки (например, клетки микроорганизмов или растительных тканей) подвергаются воздействию сильного электрического поля, электрические заряды начинают накапливаться на их клеточной мембране. Мембрана, по сути, действует как диэлектрик, разделяющий заряды. Это накопление зарядов приводит к возникновению трансмембранного потенциала.

Когда индуцированный мембранный потенциал достигает критического значения, структура клеточной мембраны нарушается. Происходит образование временных или постоянных пор в липидном бислое мембраны, через которые содержимое клетки может вытекать, а внешние вещества, наоборот, проникать внутрь. Этот процесс, называемый электропорацией, приводит к потере жизнеспособности микроорганизмов и изменению проницаемости растительных и животных тканей.

Например, для бактерии E. coli критическое значение индуцированного мембранного потенциала составляет около 1 В, что соответствует внешнему электрическому полю напряженностью порядка 10 кВ/см. Однако в зависимости от типа клетки и ее размера, требуемая напряженность поля может варьироваться. Короткая длительность импульсов (обычно в микросекундном диапазоне) позволяет минимизировать тепловыделение, сохраняя свежесть и питательную ценность продукта, что делает ИЭП привлекательной альтернативой традиционным тепловым методам стерилизации и экстракции, а также открывает новые возможности для извлечения ценных соединений.

Электрофизические свойства пищевых продуктов и их изменение под воздействием переменного тока

Пищевое сырье и продукты представляют собой сложные биологические системы, обладающие уникальными электрофизическими свойствами. Эти характеристики, такие как электропроводность, диэлектрическая и магнитная проницаемость, играют ключевую роль в определении отклика продукта на воздействие переменного электрического или магнитного поля. Понимание их природы и факторов, влияющих на их изменение, критически важно для оптимизации процессов обработки.

Электропроводность

Электропроводность (или удельная электропроводность) определяется как способность материала пропускать электрический ток и является физической величиной, количественно характеризующей эту способность, будучи обратной электрическому сопротивлению. В пищевых продуктах электропроводность обусловлена наличием свободных ионов (электролитов), которые могут перемещаться под действием электрического поля.

Электропроводность биологических тканей и пищевых продуктов чрезвычайно чувствительна к ряду факторов:

• Содержание и концентрация электролитов: Чем выше концентрация растворенных солей (таких как хлориды, фосфаты) и других ионизированных соединений, тем выше электропроводность.
• Температура: С повышением температуры подвижность ионов увеличивается, что приводит к росту электропроводности. Например, электропроводность мяса увеличивается приблизительно в 1,5-2 раза при изменении температуры от 0 до 50 °С. Это обусловлено снижением вязкости среды и увеличением кинетической энергии ионов.
• Влажность: Вода является основным растворителем для электролитов и средой для их перемещения. Поэтому снижение влажности существенно уменьшает электропроводность.
• Структура продукта: Макро- и микроструктура продукта, наличие клеточных стенок, мембран и различных фаз (жидкая, твердая, газовая) также влияют на путь движения ионов и, следовательно, на общую электропроводность.

Примеры изменения электропроводности:

• Мясо: Электропроводность мяса значительно меняется в зависимости от его состояния. У парного мяса она выше, чем у охлажденного или замороженного, что связано с изменениями в клеточной структуре и распределении влаги после убоя.
• Молоко: Средняя электропроводность молока составляет 4,6-5,5 мСм/см. Однако этот показатель может изменяться при заболеваниях животных (например, мастит приводит к увеличению ионной концентрации и, как следствие, электропроводности) или при добавлении воды (что, наоборот, снижает концентрацию электролитов и электропроводность).
• Растворы: Электропроводность раствора напрямую зависит от содержания в нем растворенного вещества. Это свойство широко используется для контроля концентрации различных компонентов.
• Мёд: Для определения электропроводности мёда существует стандартизированный метод, описанный в ГОСТ 31770-2012, что подчеркивает важность этого параметра для контроля качества и подлинности.

Понимание и точное измерение электропроводности позволяет эффективно управлять процессами электроконтактного нагрева, а также использовать этот параметр как важный индикатор качества и свежести пищевых продуктов.

Диэлектрические свойства (диэлектрическая проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь)

Диэлектрические свойства пищевых продуктов описывают их способность накапливать электрическую энергию в электрическом поле и рассеивать ее в виде тепла. Ключевыми параметрами здесь являются диэлектрическая проницаемость (ε’) и тангенс угла диэлектрических потерь (tgδ).

• Диэлектрическая проницаемость (ε’) характеризует способность материала поляризоваться под действием электрического поля и, по сути, показывает, во сколько раз электрическое поле внутри материала ослабляется по сравнению с полем в вакууме.
• Тангенс угла диэлектрических потерь (tgδ), или фактор диэлектрических потерь (ε» = ε’tgδ), отражает долю энергии электрического поля, которая необратимо преобразуется в тепло в материале. Именно этот параметр критичен для диэлектрического нагрева.

Диэлектрические свойства пищевых продуктов и других материалов зависят главным образом от:

• Природы материала: Различные молекулярные структуры и составы обусловливают различные диэлектрические характеристики.
• Влажности: Вода является высокополярным диэлектриком, и ее содержание оказывает доминирующее влияние на диэлектрические свойства. Диэлектрическая проницаемость материала обычно снижается по мере высушивания и в некоторых случаях может изменяться в десятки раз. Например, для древесных материалов диэлектрическая проницаемость при высушивании может снижаться с 10-20 до 2-3. Аналогичные изменения происходят и в пищевых продуктах.
• Температуры: Температура влияет на подвижность молекул и вязкость среды, что, в свою очередь, сказывается на процессах поляризации и потерях.
• Частоты колебаний поля: С изменением частоты переменного электрического поля меняются механизмы поляризации. На низких частотах проявляется ориентационная поляризация, а на очень высоких частотах молекулы уже не успевают ориентироваться, и диэлектрическая проницаемость снижается.

Понимание этих зависимостей позволяет эффективно использовать СВЧ- и ТВЧ-нагрев, выбирая оптимальные частоты и режимы для конкретных продуктов, а также контролировать процесс сушки и другие виды обработки.

Изменения физико-химических свойств при воздействии переменного тока

При воздействии на материал электрическим, магнитным и электромагнитным полями происходят не только тепловые эффекты, но и более глубокие изменения в состоянии электрических зарядов данной среды. Это приводит ��е только к выделению теплоты, но и одновременно к изменению его физических и химических свойств. Такие изменения могут быть как желательными (например, инактивация микроорганизмов, улучшение экстракции), так и нежелательными, особенно при некорректном выборе параметров обработки.

Одним из наиболее значительных рисков, связанных с применением переменного тока, особенно на промышленной частоте (50 Гц), является электролиз. Этот электрохимический процесс происходит, когда постоянная составляющая тока или недостаточно быстрое изменение направления переменного тока позволяет ионам двигаться в одном направлении достаточно долго, чтобы достичь электродов и вступить в электрохимические реакции.

При электроконтактном нагреве пищевых продуктов на промышленной частоте 50 Гц электролиз может вызывать образование таких нежелательных соединений, как:

• Хлор (Cl₂): Если в продукте присутствуют хлорид-ионы (например, в соли), на аноде может выделяться газообразный хлор, который является токсичным и может придавать продукту неприятный запах и вкус.
• Гидроксиды (OH^—): На катоде, особенно в водной среде, могут образовываться гидроксид-ионы, что приводит к локальному повышению pH.
• Кислоты (H⁺): На аноде могут образовываться ионы водорода или другие кислые продукты, что приводит к локальному понижению pH.

Эти изменения могут влиять на pH продукта, его цвет (например, окисление пигментов), вкус, текстуру и общую стабильность, существенно ухудшая его качество и безопасность. Например, изменение pH может ускорить денатурацию белков, изменить состояние жиров и углеводов, что приведет к нежелательным органолептическим изменениям. Поэтому минимизация электролитических процессов является одной из ключевых задач при разработке и эксплуатации электротехнологий в пищевой промышленности, ведь безопасность продукта — это первостепенная задача.

Методы измерения электрофизических характеристик пищевых продуктов

Точное знание электрофизических свойств пищевых продуктов является краеугольным камнем для разработки и оптимизации любых электротехнологических процессов. Без достоверных данных о таких параметрах, как электропроводность, диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь, невозможно эффективно управлять процессами нагрева, стерилизации или экстракции.

Кондуктометрические методы

Для измерения электропроводности пищевых продуктов широко используются кондуктометрические методы, которые основаны на измерении электрической проводимости растворов. Это семейство методов включает как прямые методы анализа (когда измеряется непосредственно электропроводность), так и косвенные (когда электропроводность используется для определения конечной точки титрования). В зависимости от задачи, может применяться постоянный или переменный ток (низкой или высокой частоты).

Достоинства кондуктометрии делают ее незаменимым инструментом в пищевой промышленности:

• Высокая чувствительность: Позволяет определять концентрации вплоть до 10^-4 –10^-5 моль/л, что важно для анализа микропримесей или незначительных изменений в составе.
• Достаточно высокая точность: Относительная погрешность определения обычно составляет 0,1-2 %. Например, при контроле качества молока или напитков типичная относительная погрешность кондуктометрических измерений находится в диапазоне 0,5-2%.
• Простота методик и доступность аппаратуры: Кондуктометры относительно просты в использовании и распространены.
• Возможность исследования окрашенных и мутных растворов: В отличие от оптических методов, мутность или цвет не мешают измерению электропроводности.
• Возможность автоматизации анализа: Процесс легко автоматизируется для поточного контроля качества.

Кондуктометрия находит широкое применение в различных аспектах пищевой промышленности:

• Контроль качества воды: Оценка чистоты питьевой воды, загрязненности сточных вод, определение общего содержания солей.
• Контроль качества пищевых продуктов: Используется для молока (выявление фальсификации, мастита), вин, различных напитков, кофе, чая. Например, ГОСТ 31770-2012 регламентирует метод определения электропроводности мёда, а для молока существуют стандартизированные методы контроля его качества.
• Оценка термического состояния мяса: Разработаны экспериментальные стендовые приборы, использующие переменный ток напряжением 15 В и частотой 1 КГц, с двумя иглами-электродами, введенными в образец, для оценки изменений электропроводности мяса после термической обработки или в процессе хранения.

Факторы, влияющие на достоверность измерений

Достоверность любых электрофизических измерений, включая кондуктометрические, зависит от множества факторов, которые необходимо учитывать для получения точных и воспроизводимых результатов:

• Средства измерений: Калибровка и точность измерительного оборудования (кондуктометров, датчиков, генераторов) имеют первостепенное значение. Неисправные или неточные приборы могут привести к значительным ошибкам.
• Условия измерения: Температура, влажность окружающей среды, давление — все эти параметры могут влиять на измеряемые величины, особенно на электропроводность и диэлектрические свойства пищевых продуктов. Например, для воды изменение температуры на 1 °C приводит к изменению электропроводности примерно на 2%. Поэтому все условия измерения должны быть строго оговорены в нормативных документах или методиках, а при необходимости — контролироваться и стабилизироваться.
• Подготовка образца: Гомогенность, размер, форма образца, а также наличие воздушных пузырьков или загрязнений могут существенно исказить результаты.
• Контакт с электродами: При электроконтактных измерениях, таких как измерение электропроводности мяса, крайне важен хороший и стабильный электрический контакт между электродами и продуктом. Плохой контакт может привести к дополнительному сопротивлению и заниженным показателям.
• Частота и напряжение измерительного тока: Для диэлектрических свойств эти параметры являются определяющими. Даже для измерения электропроводности выбор частоты может быть важен для минимизации электролитических эффектов на электродах.

Тщательное соблюдение всех этих факторов и использование стандартизированных методик позволяет обеспечить высокую точность и достоверность электрофизических измерений, что является основой для научно обоснованного применения переменного тока в пищевой промышленности.

Влияние параметров переменного тока на глубину проникновения и эффективность обработки пищевых продуктов

Эффективность физической обработки пищевых продуктов переменным током напрямую зависит от его ключевых параметров: частоты, напряженности электрического поля и формы тока. Эти параметры определяют не только глубину проникновения поля в материал, но и механизмы его взаимодействия с клеточными и молекулярными структурами, а значит, и конечный технологический результат.

Частота

Частота переменного тока является, пожалуй, наиболее критичным параметром, определяющим характер взаимодействия с пищевой матрицей.

• Диапазоны частот:
  • СВЧ-нагрев (сверхвысокие частоты) работает в диапазоне 0,4-10 ГГц. На этих частотах доминируют дипольные потери, связанные с быстрой переориентацией полярных молекул воды.
  • ТВЧ-нагрев (токи высокой частоты) использует диапазон 0,3-300 МГц. Здесь также активны дипольные потери, но глубина проникновения энергии значительно больше, чем у СВЧ.
  • Электроконтактный нагрев может использовать как промышленную частоту 50/60 Гц, так и более высокие частоты (сотни и тысячи герц). Для стерилизации резистивным нагревом чаще всего применяют промышленную частоту 50-60 Гц.
• Влияние на КПД и электролиз:
  • Эффективность диэлектрического нагрева возрастает с увеличением частоты электрического поля. Однако при частоте выше 4-5 МГц резко понижается электрический КПД высокочастотного генератора-преобразователя, что делает применение более высоких частот экономически невыгодным для ТВЧ-нагрева.
  • При электроконтактном нагреве на промышленной частоте 50 Гц значительно возрастает вероятность явлений электролиза и гистерезиса. Гистерезис означает, что изменения электролитического характера в продукте не полностью восстанавливаются за полупериод колебаний, что приводит к накоплению продуктов электролиза (разложению). Чем выше частота, тем меньше времени у ионов для направленного движения к электродам, и тем ниже интенсивность электролитических реакций.
• Глубина проникновения:
  • Глубина проникновения СВЧ-энергии в воду или продукты с высоким содержанием воды (например, овощи, фрукты, мясо) обычно составляет 1-3 см (на частоте 2450 МГц). Это объясняет, почему СВЧ-нагрев часто характеризуется поверхностным нагревом, а для объемного прогрева требуется время для распространения тепла за счет теплопроводности или использование вращающихся тарелок.
  • При ТВЧ-нагреве (например, на частоте 27 МГц) глубина проникновения может достигать десятков сантиметров, обеспечивая более равномерный объемный нагрев благодаря меньшим потерям энергии на единицу длины.
  • Знание глубины проникновения микроволн в конкретный пищевой продукт позволяет заранее определить наиболее рациональные его размеры и формы для оптимального сокращения продолжительности термической обработки и обеспечения равномерности прогрева. Например, тонкие слои продукта или его измельчение могут быть предпочтительны для СВЧ-обработки.

Напряженность электрического поля

Напряженность электрического поля определяет силу воздействия на заряженные частицы и полярные молекулы.

• Эффективность и пробивное напряжение: Эффективность диэлектрического нагрева возрастает с увеличением напряженности электрического поля, так как это увеличивает силу, действующую на диполи и ионы. Однако существует предел — пробивная напряженность поля. Это максимальное значение напряженности, которое материал может выдержать без электрического пробоя (разрушения диэлектрических свойств и возникновения искрового разряда). Для воды пробивная напряженность при комнатной температуре составляет около 30 кВ/см, однако в пищевых продуктах, содержащих растворенные вещества и имеющих неоднородную структуру, этот показатель может быть значительно ниже.
• Различия в технологиях:
  • В установках СВЧ-нагрева напряженность электрического поля обычно меньше, чем в установках метрового диапазона (ТВЧ), что снижает опасность электрического пробоя.
  • Обработка импульсным электрическим полем (ИЭП), напротив, использует электрическую амплитуду высокого напряжения, обычно 10-80 кВ/см. Для полной инактивации микроорганизмов в жидкой среде требуется соблюдение высокой напряженности поля, не приводящей к пробою среды. Напряженность электрического поля и время обработки являются двумя наиболее важными факторами в технологии ИЭП, поскольку они напрямую влияют на степень электропорации клеточных мембран.

Форма переменного тока

Хотя формы переменного тока для нагревательных технологий (СВЧ, ТВЧ, электроконтактный) обычно синусоидальны, в технологии импульсного электрического поля (ИЭП) форма импульсов имеет существенное значение.

• Электрическое поле при ИЭП может применяться в разных формах, например:
  • Экспоненциально затухающие волны: Простые в генерации, но могут быть менее эффективными для глубокой электропорации.
  • Биполярные волны: Меняют полярность, что может способствовать более равномерной обработке и предотвращению накопления зарядов.
  • Колебательные импульсы: Могут быть более эффективными для некоторых типов клеток.

Выбор формы импульса влияет на распределение электрического поля в продукте, эффективность электропорации и минимизацию нежелательных тепловых эффектов.

Таким образом, тонкая настройка частоты, напряженности и формы переменного тока позволяет не только управлять глубиной проникновения и степенью нагрева, но и целенаправленно воздействовать на микробиологические и структурные характеристики пищевых продуктов, добиваясь желаемых технологических результатов. А что произойдет, если мы пренебрежем этими параметрами?

Технологические процессы в пищевой промышленности с применением переменного тока

Электротехнологии, основанные на использовании электромагнитных и оптических свойств материалов, открывают широкие возможности для оптимизации и улучшения различных процессов в пищевой промышленности. Они включают обработку пищевых материалов в электрическом, магнитном, электромагнитном полях, а также непосредственным электрическим током и электрическими зарядами.

Нагрев и термообработка

Применение переменного тока для нагрева и термообработки пищевых продуктов обусловлено его эффективностью, скоростью и возможностью объемного воздействия:

• Электроконтактный нагрев прост в применении и конструкторском исполнении, экономичен. Он используется для варки мясных фаршевых изделий (например, паштетов, ливерных колбас), где требуется быстрый и равномерный прогрев. Также применяется для прогревания тестовых заготовок при выпечке хлеба, бланшировании мясопродуктов, коагуляции колбасных фаршей и размораживания мясных и рыбных блоков. Его особенность — быстрое повышение температуры продукта по всему объему до требуемой величины за 15-60 секунд до температуры 50-70°С, что позволяет сократить время обработки и минимизировать потери питательных веществ.
• Индукционный нагрев и электромагнитные поля сверхвысоких частот (СВЧ) применяются для совершенствования условий термообработки мясопродуктов. Индукционный нагрев обеспечивает точный контроль температуры и подходит для стерилизации, выпаривания, обезвоживания, размораживания, имитации сублимационной сушки, приготовления пищи, пастеризации, обжаривания.
• СВЧ-нагрев широко используется в хлебопекарной и кондитерской промышленности, для обеззараживания и улучшения пищевой ценности зерна, а также для размораживания, разогрева и быстрого приготовления блюд в общественном питании и быту. Его преимущества — скорость и объемность нагрева.

Сушка и обезвоживание

Электротехнологии предлагают инновационные подходы к сушке, позволяющие сохранять качество продуктов:

• Сушка в поле токов высокой частоты (ТВЧ) предполагает нагрев материала по всей его толщине за счет колебательного движения молекул под влиянием переменного электрического поля. Это обеспечивает более равномерное удаление влаги изнутри продукта, в отличие от конвективной сушки, где влага удаляется с поверхности.
• Диэлектрический нагрев особенно рекомендуется для применений, требующих однородной и бережной сушки термочувствительных продуктов, таких как пищевые, промышленные и медицинские продукты, для сохранения всех их свойств.
• Сушка с применением предварительной обработки импульсным электрическим полем (ИЭП) способствует сохранению физико-химических свойств, цвета и биологически активных соединений (например, витаминов, антиоксидантов), а также значительно улучшает кинетику сушки за счет электропорации клеточных мембран, что облегчает удаление влаги.

Стерилизация и пастеризация

Переменный ток предлагает эффективные нетепловые и тепловые методы для обеспечения микробиологической безопасности:

• СВЧ-стерилизация обеспечивает одновременный и равномерный нагрев каждой молекулы пищевого продукта, полностью уничтожает микроорганизмы, максимально сохраняет содержание протеинов, витаминов, вкусовые и органолептические характеристики. Она эффективна против вегетативных форм микроорганизмов и может достигать снижения микробной нагрузки на 5-7 логарифмических порядков (log CFU/g). Например, для таких микроорганизмов, как E. coli, Salmonella и Listeria monocytogenes, наблюдается высокая степень инактивации. При этом сохранение витамина С после СВЧ-обработки может составлять 80-95%, что значительно выше, чем при традиционной тепловой обработке. Продукты, подвергнутые СВЧ-стерилизации, не содержат консервантов и могут храниться при комнатной температуре в течение 9-12 месяцев.
• Стерилизация резистивным нагревом с частотой 50-60 Гц применяется для пищевых материалов с достаточной электропроводностью, способных транспортироваться насосами и имеющих содержание воды более 30% от массы продукта (поскольку вода является основным проводником).
• Высоковольтная электроимпульсная обработка текучих пищевых продуктов может заменить тепловую пастеризацию и стерилизацию, являясь при этом наименее энергоемкой как по времени действия, так и по температуре нагрева среды. Она эффективна для инактивации микроорганизмов и ферментов, сохраняя при этом свежесть и качество продукта.

Интенсификация других процессов

Помимо нагрева, сушки и стерилизации, переменный ток находит применение и в других технологических операциях:

• Электроплазмолиз, как вид электроконтактной обработки, предназначен для интенсификации прессового воздействия на пищевое сырье. Электропорация клеточных мембран облегчает выход клеточного сока и других компонентов при отжиме, что повышает выход целевого продукта (например, сока из фруктов, масла из семян).
• Электрофлотация позволяет эффективно разделять жидкие неоднородные системы. Она основана на разложении воды постоянным электрическим током на пузырьки водорода и кислорода, которые осаждаются на поверхности твердой фазы и увлекают ее вверх. Электрофлотация широко используется в мясной промышленности для очистки сточных вод, позволяя извлекать до 90-95 % жира и взвешенных частиц, и одновременно деаэрирует продукт, что способствует улучшению его качества.

Таким образом, переменный ток и связанные с ним электротехнологии предоставляют широкий спектр инструментов для решения разнообразных задач в пищевой промышленности, от базовой термообработки до инновационных методов сохранения и улучшения качества продуктов.

Преимущества и потенциальные риски применения переменного тока в пищевых технологиях

Применение переменного тока в пищевой промышленности, как и любая технология, обладает как значительными преимуществами, так и потенциальными рисками, которые необходимо учитывать и минимизировать.

Преимущества

Электрический нагрев (включая электроконтактный, индукционный, диэлектрический):

• Простота и экономичность: Электроконтактный нагрев прост в применении и конструкторском исполнении, экономичен в эксплуатации при правильном подборе параметров.
• Высокая скорость и равномерность нагрева: СВЧ-нагрев отличается высокой скоростью и равномерностью нагрева, особенно для продуктов с высоким содержанием воды, обеспечивая объемный прогрев. Диэлектрический нагрев позволяет проводить равномерный нагрев материалов с низкой теплопроводностью, а также местный и избирательный нагрев.
• Высокий КПД: Электроконтактный нагрев характеризуется высоким КПД, так как тепло генерируется непосредственно в продукте.
• Стерилизующий эффект и сохранение нутриентов: СВЧ-нагрев обладает высоким стерилизующим эффектом, полностью уничтожая микроорганизмы, и способствует максимальному сохранению витаминов и других незаменимых нутриентов благодаря сокращению времени обработки.
• Бесконтактность и гигиеничность: Индукционный и диэлектрический нагрев являются чистыми, бесконтактными методами, что предотвращает загрязнение продукта и упрощает санитарную обработку оборудования.
• Безопасность и масштабируемость: Индукционный нагрев обеспечивает высокую безопасность (отсутствие открытого пламени), масштабируемость для различных объемов производства, высокую энергоэффективность, предотвращает локальное повышение температуры, обеспечивает воспроизводимое качество и быстрое, высокоинтенсивное выделение тепла.
• Экологичность: Индукционный нагрев, как и ИЭП, считается экологичным методом, так как не использует химических реагентов и не производит значительных отходов.
• Контроль и регулирование: Доступность контроля и регулирования энергопараметров (сила тока, напряжение, частота) позволяет точно управлять процессом обработки.

Импульсное электрическое поле (ИЭП) и высоковольтная электроимпульсная обработка:

• Экологичность и низкое энергопотребление: ИЭП является экологичным, обладает низким энергопотреблением по сравнению с традиционной тепловой обработкой и экономической эффективностью.
• Короткое время обработки: Процесс обработки занимает очень мало времени.
• Сохранение качества: Сохраняет органолептические и питательные качества пищи, поскольку является нетепловым или минимально тепловым методом, и продлевает срок ее хранения без использования химических остатков или загрязнения окружающей среды.
• Улучшение свойств напитков: Высоковольтная электроимпульсная обработка улучшает свойства обрабатываемых напитков, придавая им новые целительные свойства и продлевая сроки их хранения.

Потенциальные риски и их минимизация

Несмотря на многочисленные преимущества, применение переменного тока сопряжено с определенными вызовами и рисками:

• Электролиз и эрозия электродов при электроконтактном нагреве:
  • Риск: При электроконтактном нагреве на промышленной частоте (50/60 Гц) возможны явления электролиза в массе продукта и эрозии электродов. Электролиз может приводить к образованию нежелательных химических соединений (например, хлора, гидроксидов, кислот), изменяющих pH, цвет, вкус и текстуру продукта, а эрозия электродов – к попаданию в продукт посторонних веществ (ионов металлов), что ухудшает его качество и безопасность.
  • Минимизация: Эти явления можно свести к минимуму оптимальным выбором материала электродов и частоты тока. Рекомендуется использовать инертные материалы для электродов, такие как графит, нержавеющая сталь марок AISI 316L (из-за ее повышенной коррозионной стойкости), титан или платинированные электроды, чтобы минимизировать их растворение и попадание ионов металлов в продукт. Применение более высоких частот (например, 1000 Гц и выше) при электроконтактном нагреве значительно снижает интенсивность электролитических реакций по сравнению с промышленной частотой 50/60 Гц, поскольку сокращается время для направленного движения ионов.
  • Дополнительное условие: Для успешной реализации электроконтактного нагрева необходимо обеспечивать хороший и стабильный электрический контакт между электродами и продуктом, чтобы избежать локальных перегревов и неэффективности.
• Неоднородность прогрева при СВЧ-нагреве:
  • Риск: При СВЧ-нагреве характерна малая глубина проникновения энергии и неоднородность прогрева в пространстве стоячих волн. Это может приводить к перегреву одних участков продукта и недогреву других, что снижает качество и безопасность.
  • Минимизация: Однородность нагрева достигается за счет теплопроводности материала (когда тепло распределяется от нагретых участков к холодным), использования вращающихся платформ в бытовых СВЧ-печах, а также применением волноводов специальной конструкции или нескольких источников СВЧ-излучения в промышленных установках.
• Особенности конструкции для ИЭП:
  • Риск: Для технологии импульсного электрического поля (ИЭП) критически важны конструкция камер, обеспечивающих равномерную обработку продуктов с минимальным повышением температуры, и конструкция электродов, которые минимизируют эффект электролиза. Неправильная конструкция может привести к неравномерной обработке, пробою продукта или нежелательным электрохимическим реакциям.

Успешное внедрение и масштабирование технологий обработки пищевых продуктов переменным током требует комплексного подхода, сочетающего глубокие знания физических принципов, инженерные решения для минимизации рисков и постоянный контроль качества и безопасности продукции.

Современные тенденции и перспективные направления исследований в области применения переменного тока

Мировая пищевая промышленность находится в постоянном поиске инновационных решений, которые бы позволили производить безопасные, высококачественные и питательные продукты с минимальным воздействием на окружающую среду. В этом контексте технологии, основанные на переменном токе, занимают особое место, а их дальнейшее развитие определяется как общими трендами, так и специфическими неизученными областями.

Новые методы сохранения продуктов

Современные тенденции в пищевой промышленности направлены на разработку новых методов сохранения продуктов, которые минимизируют или полностью исключают воздействие тепла и химических веществ. Главная цель — максимальное сохранение питательных и полезных веществ, а также неизменность органолептических показателей (вкус, цвет, текстура, аромат).

К перспективным нетепловым методам стерилизации продуктов питания, которые дополняют или могут быть интегрированы с электротехнологиями, относятся:

• Воздействие высоким гидростатическим давлением (ВГД): Этот метод обычно применяется в диапазоне от 100 до 800 МПа (1000-8000 атмосфер). Высокое давление эффективно инактивирует вегетативные формы микроорганизмов и некоторые ферменты, при этом сохраняя свежесть, натуральный вкус, цвет и питательные свойства продуктов, поскольку ковалентные связи остаются ненарушенными.
• Ионизирующее излучение (радиационная обработка): Для стерилизации пищевых продуктов используются дозы от 10 до 50 кГр. Этот метод обеспечивает уничтожение патогенных микроорганизмов, паразитов и насекомых, значительно продлевая срок хранения продуктов и повышая их безопасность.

Хотя эти методы не используют переменный ток напрямую, они отражают общую философию минимальной обработки и могут комбинироваться с электротехнологиями (например, ИЭП для предварительной обработки) для достижения синергетического эффекта.

Направления исследований для оптимизации существующих технологий

Несмотря на широкое применение, многие электротехнологии все еще требуют глубоких исследований для полной реализации их потенциала:

• Индукционный нагрев: Существует острая потребность в получении большего количества научных данных о конструкции, производительности и энергоэффективности технологии индукционного нагрева для применения в различных операциях, таких как сушка, пастеризация, стерилизация и обжаривание в пищевой промышленности.
  • Оптимизация параметров: Необходимы исследования для оптимизации различных конструктивных и рабочих параметров индукционного нагрева, включая частоту подаваемого тока (чтобы найти оптимальный баланс между глубиной проникновения и эффективностью), тип материала оборудования (для повышения долговечности и гигиеничности), размер и конфигурацию оборудования, а также конфигурации катушек (для достижения максимальной однородности нагрева и энергоэффективности).
  • Влияние на качество: Критически важно восполнить пробел в информации о влиянии индукционного нагрева на органолептические и пищевые качества различных пищевых материалов. Требуются сравнительные исследования эффективности индукционного нагрева с другими технологиями (инфракрасный, микроволновый, омический нагрев), чтобы научно обосновать его преимущества и определить ниши применения.
• Импульсные электрические поля (ИЭП): Эта технология обладает огромным, но еще не полностью раскрытым потенциалом:
  • Антимикробная обработка: ИЭП может быть использовано для антимикробной обработки различных пищевых продуктов для улучшения сохранности или безопасности, особенно для жидких и полужидких продуктов, чувствительных к нагреву.
  • Извлечение ценных соединений: Благодаря электропорации клеточных мембран, ИЭП может быть эффективно использовано для извлечения некоторых высокоценных соединений из пищевой матрицы. Например, полифенолы и каротиноиды из растительного сырья, которые являются мощными антиоксидантами, могут быть экстрагированы более эффективно, чем традиционными методами.
  • Инактивация ферментов: ИЭП перспективно для стабилизации различных пищевых продуктов путем инактивации ферментов, таких как полифенолоксидаза (вызывающая потемнение фруктов и овощей) и пектинметилэстераза (влияющая на текстуру). Это позволяет сохранять натуральный цвет, вкус и текстуру продуктов без применения высоких температур.
  • Улучшение текстуры и влагопереноса: ИЭП также может быть исследовано для улучшения текстурных характеристик некоторых продуктов (например, размягчения мяса) и интенсификации влагопереноса в процессах сушки и обезвоживания.

Таким образом, будущее применения переменного тока в пищевых технологиях лежит в глубоком фундаментальном исследовании, направленном на оптимизацию существующих методов, разработку новых приложений и интеграцию с другими инновационными технологиями, чтобы отвечать на растущие требования рынка и потребителей. А не пора ли взглянуть на то, как эти знания могут изменить наше представление о пищевой индустрии?

Выводы

Проведенное всестороннее теоретическое и методологическое исследование физических процессов обработки пищевых продуктов переменным током позволяет утверждать, что поставленные цели по глубокому анализу и систематизации знаний в этой области были полностью достигнуты. Мы рассмотрели фундаментальные физические механизмы, лежащие в основе взаимодействия переменного электрического и магнитного полей с пищевой матрицей, охватив диэлектрический, индукционный, электроконтактный нагрев и воздействие импульсных электрических полей.

Особое внимание было уделено электрофизическим свойствам пищевых продуктов — электропроводности, диэлектрической проницаемости и тангенсу угла диэлектрических потерь — и их зависимости от ключевых факторов, таких как влажность, температура, частота и состав. Понимание этих свойств является основой для проектирования эффективных технологических процессов. Мы также проанализировали методы измерения этих характеристик, подчеркнув важность кондуктометрии и факторов, влияющих на достоверность измерений.

Центральное место в работе занял анализ влияния параметров переменного тока (частоты, напряженности и формы) на глубину проникновения поля и эффективность обработки, а также детальный обзор широкого спектра технологических процессов в пищевой промышленности, где переменный ток уже успешно применяется или имеет значительный потенциал: от нагрева и сушки до стерилизации, пастеризации и интенсификации экстракции.

Не менее важным стало сравнительное рассмотрение преимуществ и потенциальных рисков, связанных с применением переменного тока. Были выделены такие достоинства, как высокая скорость и равномерность нагрева, энергоэффективность, сохранение питательных веществ и органолептических качеств, а также экологичность. Одновременно обозначены риски, такие как электролиз и эрозия электродов, и предложены конкретные пути их минимизации.

В заключительном разделе мы определили современные тенденции и перспективные направления исследований. Стало очевидным, что будущие достижения лежат в оптимизации существующих технологий (например, индукционного нагрева), глубоком изучении и расширении применения импульсных электрических полей для антимикробной обработки, извлечения ценных соединений и инактивации ферментов, а также в синергетической интеграции с другими нетепловыми методами обработки.

Ценность полученных знаний для студентов и аспирантов пищевых, инженерно-технических и физических специальностей неоспорима. Это исследование предоставляет не только теоретическую базу, но и методологические подходы, необходимые для дальнейшего развития и внедрения инновационных электротехнологий в пищевую промышленность. Продолжение исследований, направленных на повышение эффективности, безопасности и экологичности данных технологий, безусловно, откроет новые горизонты для создания продуктов будущего.

Список использованной литературы

1. Старчеус П.А. Диэлектрические характеристики проса // Известия вузов. Пищевая технология. 1977. № 6. С. 105–107.
2. Девятков Н.Д. Успехи физических наук. 1973. 110, вып. 3. 453 с.
3. Влияние электромагнитных полей малой интенсивности на микроорганизмы // Известия вузов. Пищевая технология. 1976. № 1. С. 77–79.
4. Gгant E.H., Shеррагd R.J., Sоuth G.P. Dielectic behaviour of biological molecules in solution. Clarandon press — Oxford. 1978.
5. Деревянно А.И., Сперкач В.С, Куриленко О.Д. // Коллоидный журнал. 1975. № 2. Т. XXXVII. 365 с.
6. Старчеус П.А., Кузембаев К.С. Определение связанной влаги в пшене по его диэлектрическим характеристикам // Известия вузов. Пищевая технология. 1977. № 2. С. 167–168.
7. Методы измерения в электрохимии / Под ред. Э. Егера, М. Залкинда. М.: Мир, 1977. Т. 2. 475 с.
8. Рогов И.А., Горбатов А. В. Физические методы обработки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность. 1974. 583 с.
9. Нетушил А.В., Жуковицкий Б.Я., Кудин В.Н. Высокочастотный нагрев в электрическом поле. М.: Высшая школа, 1961. 146 с.
10. Брандт А.А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. М.: Гос. изд-во физ.-мат. литературы, 1963. 403 с.
11. Рогов И.А., Бабакин Б.С, Илюхин В.В. Исследование электропроводности компонентов мясокостного сырья при субкриоскопических температурах // Мясная индустрия СССР. 1980. № II. С. 31–32.
12. Илюхин В.С, Ермаков Ю.С. Электрофизические свойства компонентов мясокостного сырья при низких температурах // Мясная индустрия СССР. 1987. № 4. С. 37–39.
13. Дущенко В.П., Романовский И.А. В сб. Исследование тепло- и массообмена в технологических процессах и аппаратах. Минск: Наука и техника. 1966. С. 48.
14. Сагдуллаев X., Жучков А.В., Чернышев В.Н. Характеристика качества чеснока при холодильном хранении по электрофизическим показателям // Холодильная техника. 1978. № 9. С. 46–48.
15. Павлов И.С. Активные потери пищевых продуктов. М.: ГОСИНТИ, 1958. С. 43–49.
16. Индукционный нагрев в пищевой промышленности // Установки индукционного нагрева ТВЧ. URL: https://www.tvch.ru/company/news/induktsionnyy-nagrev-v-pishchevoy-promyshlennosti/ (дата обращения: 16.10.2025).
17. Индукционный нагрев для сушки пищевой промышленности // Fococoil. URL: https://www.fococoil.com/ru/drying-applications-in-the-food-industry-with-induction-heating/ (дата обращения: 16.10.2025).
18. Основы тепловой обработки пищевых продуктов // StudFiles. URL: https://studfile.net/preview/1628168/page:4/ (дата обращения: 16.10.2025).
19. Индукционный нагрев в пищевой промышленности и производстве напитков // FOCO induction. URL: https://www.fococoil.com/ru/induction-heating-in-the-food-and-beverage-industry/ (дата обращения: 16.10.2025).
20. Машины для стерилизации пищевых продуктов // Tech-Long. URL: https://www.tech-long.com/ru/filling-machines/sterilization-machine-for-food/ (дата обращения: 16.10.2025).
21. Применение индукционного нагрева в пищевых продуктах // Fococoil. URL: https://www.fococoil.com/ru/induction-heating-in-food-applications/ (дата обращения: 16.10.2025).
22. Основы технологии обработки продуктов СВЧ энергией // Lektsii.org. URL: https://lektsii.org/3-70327.html (дата обращения: 16.10.2025).
23. СВЧ стерилизация — будущее продуктов быстрого приготовления // Мясные технологии. URL: https://meat-expert.ru/articles/717-svch-sterilizatsiya-buduschee-produktov-bystrogo-prigotovleniya (дата обращения: 16.10.2025).
24. Электроконтактный нагрев. Сущность процесса // Студопедия. URL: https://studopedia.ru/17_15372_elektrokontaktnogo-nagreva-sushchnost-protsessa.html (дата обращения: 16.10.2025).
25. Электроконтактные методы, Индукционный нагрев // Bstudy. URL: https://bstudy.ru/other/oborudovanie-pischevyh-proizvodstv/8.html (дата обращения: 16.10.2025).
26. Кондуктометрический анализ пищевых продуктов // Международный студенческий научный вестник (сетевое издание). URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=15111 (дата обращения: 16.10.2025).
27. Индукционный нагрев, основные принципы и технологии // Electronica.tech. URL: https://electronica.tech/indukcionnyy-nagrev-osnovnye-principy-i-tehnologii.html (дата обращения: 16.10.2025).
28. Электрохимические методы исследования пищевых продуктов // StudFiles. URL: https://studfile.net/preview/10360706/page:2/ (дата обращения: 16.10.2025).
29. Применение СВЧ-нагрева в пищевой промышленности и общественном питании // КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-svch-nagreva-v-pischevoy-promyshlennosti-i-obschestvennom-pitanii (дата обращения: 16.10.2025).
30. Опыт применения СВЧ-энергии при производстве пищевых продуктов // КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/opyt-primeneniya-svch-energii-pri-proizvodstve-pischevyh-produktov (дата обращения: 16.10.2025).
31. Электроконтактный нагрев (ЭК) // VUNIVER.RU. URL: https://vuniver.ru/work/27530 (дата обращения: 16.10.2025).
32. Электрофизические свойства мяса и мясопродуктов // VUNIVER.RU. URL: https://vuniver.ru/work/27529 (дата обращения: 16.10.2025).
33. Оборудование для сушки пищевых продуктов // Ивановский государственный химико-технологический университет. URL: https://isuct.ru/sites/default/files/dept/him/hpt/materials/sushka.pdf (дата обращения: 16.10.2025).
34. Применение технологий нетепловой обработки в пищевой промышленности // ВНИИЗ. URL: http://vniiz.org/wp-content/uploads/2020/03/sbornik_vniiz_2019_ch1.pdf (дата обращения: 16.10.2025).
35. Влияние предварительной обработки импульсным электрическим полем на процесс сушки: обзор предметного поля // КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-predvaritelnoy-obrabotki-impulsnym-elektricheskim-polem-na-protsess-sushki-obzor-predmetnogo-polya (дата обращения: 16.10.2025).
36. ГОСТ 31770-2012 Мед. Метод определения электропроводности // AllGosts. URL: https://allgosts.ru/80/31770/ (дата обращения: 16.10.2025).
37. Электропроводность мяса // КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/elektroprovodnost-myasa (дата обращения: 16.10.2025).
38. Физические основы методов высокочастотного нагрева диэлектриков (диэлектрической сушки) // Школа для электрика. URL: https://electricalschool.info/spravochnik/istochniki/1162-fizicheskie-osnovy-metodov.html (дата обращения: 16.10.2025).
39. Высоковольтная электроимпульсная обработка водосодержащих пищевых продуктов // КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vysokovoltnaya-elektroimpulsnaya-obrabotka-vodosoderzhaschih-pischevyh-produktov (дата обращения: 16.10.2025).
40. Оценка термического состояния мяса по электропроводности // КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-termicheskogo-sostoyaniya-myasa-po-elektroprovodnosti (дата обращения: 16.10.2025).
41. Импульсное электрическое поле — инновационный нетепловой метод обработки // КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/impulsnoe-elektricheskoe-pole-innovatsionnyy-neteplovoy-metod-obrabotki (дата обращения: 16.10.2025).
42. Импульсные электрические поля – нетермические методы обработки для пищевых продуктов // КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/impulsnye-elektricheskie-polya-netermicheskie-metody-obrabotki-dlya-pischevyh-produktov (дата обращения: 16.10.2025).
43. Современные методы исследования сырья и биотехнологической продукции // Южно-Уральский государственный университет. URL: http://www.lib.susu.ru/ftd/93739/Nau_metod/nau-metod_17.pdf (дата обращения: 16.10.2025).
44. Промышленная сушилка для тофу и дегидратор для овощей // Shuliy. URL: https://ru.shuliy.com/industrial-tofu-dryer-and-vegetable-dehydrator/ (дата обращения: 16.10.2025).
45. Физические основы диэлектрического нагрева // Electricalschool.info. URL: https://electricalschool.info/spravochnik/istochniki/1162-fizicheskie-osnovy-metodov.html (дата обращения: 16.10.2025).
46. Диэлектрический нагрев как один из видов обработки древесных упаковочных материалов // IPPC. URL: https://www.ippc.int/static/media/uploads/publications/2016/10/2014_ISPM_15_DIEL_RU_final_2014-02-14.pdf (дата обращения: 16.10.2025).
47. Стерилизация пищевых продуктов // Кладовая солнца. URL: https://kladovayasolnca.ru/encyclopedia/sterilizaciya-pischevyh-produktov (дата обращения: 16.10.2025).
48. Стерилизация пищевых продуктов // ENERGOKOMPLET. URL: https://energo-kom.ru/radiacionnaya-sterilizaciya/sterilizaciya-pishhevyh-produktov/ (дата обращения: 16.10.2025).
49. Физические свойства мяса // Портал технологов пищевых производств и пищевых технологов. URL: https://meat-and-food.ru/fizicheskie-svojstva-myasa/ (дата обращения: 16.10.2025).
50. Потенциометрический метод исследования мясных продуктов // Библиофонд. URL: https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=835339 (дата обращения: 16.10.2025).
51. Новые технологии в стерилизации продуктов // ООО БЕСТЕК-Инжиниринг. URL: https://besteq.ru/blog/novye-tehnologii-v-sterilizatsii-produktov/ (дата обращения: 16.10.2025).
52. Немного теории о сушке в пищевой промышленности: сушка овощей, фруктов, семечек // ОЛИС. URL: https://olis-ltd.com/articles/nemnogo-teorii-o-sushke-v-pishchevoj-promyshlennosti-sushka-ovoshchej-fruktov-semechek (дата обращения: 16.10.2025).
53. Промышленные машины для сушки овощей и фруктов // InoxMarket. URL: https://inoxmarket.ru/promyshlennye-mashiny-dlya-sushki-ovoshchej-i-fruktov/ (дата обращения: 16.10.2025).
54. Методы стерилизации питательных сред и посуды, микробиология // Химснаб-СПБ. URL: https://ximsnab-spb.ru/metody-sterilizacii-pitatelnyx-sred-i-posudy-mikrobiologiya/ (дата обращения: 16.10.2025).
55. Сублимационная атмосферная сушка // sushilka22.ru. URL: https://sushilka22.ru/xolodnaya-atmosfernaya-sushka-rastitelnogo-syrya (дата обращения: 16.10.2025).