Енергоімпульсні трансформації в середовищах харчових виробництв

Abstract

У статті наведено результати досліджень, що стосуються енергоімпульсних трансформацій у середовищах харчових виробництв і можливостей оцінки та використання внутрішніх потенціалів середовищ у формі теплової енергії і потенціалів розчинених газів. Показано, що засобом генерування енергетичних імпульсних впливів є переведення рідинних, парорідинних або газорідинних середовищ до станів термодинамічної нерівноваги швидкоплинним зниженням тисків. Оскільки існування середовищ у метастабільних станах заборонено фізичними законами, то реакцією таких систем на зниження тисків є перехід до нових умов рівноваги зі зменшеними енергетичними потенціалами. Такі трансформації відповідають закономірностям термодинаміки, принципу Ле Шательє і закону найбільш імовірного стану та супроводжуються обмеженнями енергетичних потенціалів за рахунок генерування парової фази або парової і газової фаз, або газової фази. Визначено умови фазових переходів з відповідними математичними формалізаціями, а фізичне підґрунтя фазових переходів використано для розробки способів обробки середовищ з овочевими, фруктовими та ягідними структурами. Можливість досягнення режимів кипіння їхніх рідинних фракцій при вакуумування за умов обмежених початкових температур привела до технології холодної пастеризації, яка доповнена проявами осмотичних тисків введенням розрахункових кількостей цукрів. Показано, що сполучення цих двох факторів впливу супроводжується зустрічними потоками дифузії й ефектами подовженого зберігання одержаних соків, напоїв, ягідних структур до 10-12 місяців і більше.The paper presents the results of research on energyimpulse transformations in food processing media and the possibilities of evaluating and using the internal potentials of the media in the form of thermal energy and dissolved gas potentials. It is shown that the mechanism of generation of energy impulse influences is the transfer of liquids, a liquid vapor or gas-liquid media to thermodynamic equilibrium states with a rapid decrease in pressure. Since the existence of media in metastable states is prohibited by physical laws, the reaction of such systems to pressure reduction is the transition to new equilibrium conditions with reduced energy potentials. Such transformations correspond to the laws of thermodynamics, the principle of Le Chatelier, and the law of the most probable state, and are accompanied by limitations of energy potentials due to the generation of the vapor phase, or the steam and gas phases, or the gas phase. The conditions of phase transitions with the corresponding mathematical formalizations are determined, and the physical basis of phase transitions is used for the development of methods for processing media with vegetable, fruit and berry structures. The possibility of achieving a boiling mode of their liquid fractions for vacuuming under reduced initial temperatures led to the technology of cold pasteurization, which was supplemented with manifestations of osmotic pressure by the introduction of estimated amounts of sugars. It is shown that the combination of these two factors of influence is accompanied by counterflow of diffusion and the effects of prolonged storage of the resulting juices, beverages, berry structures up to 10­ 12 months and more.