X بستن تبلیغات
X بستن تبلیغات
header
متن مورد نظر

انواع مایکروویو

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

حرارت دهی یکی از مهمترین روشهای متداول در فرآیند مواد غذایی است . این روش نه تنها به دلیل تأثیر مطلوب برروی کیفیت فرآورده غذایی بلکه به دلیل اثر نکه دارندگی آن برروی غذا که با از بین بردن آنزیم ، غیر فعال نمودن ریززنده ها ، حشرات و انگلها همراه می باشد . مورد توجه قرار گرفته است .

از انرژی مایکروویو بر خلاف پرتوهای یونیزه برای حرارت دادن مواد غذایی استفاده می شود . در روشهای پخت متداول ، حرارت از منبع حرارتی خارجی به ماده غذایی اعمال می شود . ولی در پخت با مایکروویو حرارت داخل ماده غذایی تولید می گردد . کاهش شدید زمان پخت جاذبه اصلی کاربرد این روش را در صنایع غذایی ومنازل موجب می شود .


مقدمه

حرارت دهی یکی از مهمترین روشهای متداول در فرآیند مواد غذایی است . این روش نه تنها به دلیل تأثیر مطلوب برروی کیفیت فرآورده غذایی بلکه به دلیل اثر نکه دارندگی آن برروی غذا که با از بین بردن آنزیم ، غیر فعال نمودن ریززنده ها ، حشرات و انگلها همراه می باشد . مورد توجه قرار گرفته است .

از انرژی مایکروویو بر خلاف پرتوهای یونیزه برای حرارت دادن مواد غذایی استفاده می شود . در روشهای پخت متداول ، حرارت از منبع حرارتی خارجی به ماده غذایی اعمال می شود . ولی در پخت با مایکروویو حرارت داخل ماده غذایی تولید می گردد . کاهش شدید زمان پخت جاذبه اصلی کاربرد این روش را در صنایع غذایی ومنازل موجب می شود .

کاربرهای مایکروویو در صنایع غذایی عبارتند از : غیر فعال نمودن آنزیمها ( بلانچکردن ) ، خشک کردن ، بالا بردن دمای مواد غذایی منجمد به زیرنقطه انجماد
 ( تمپرینگ  1 )، پاستوریزاسیون ، استریلیزاسیون و پختن مواد آردی ، که هنوز به دلیل تحقیقات ناقص ، فقدان تجهیزات مناسب و هزینه بالای آنها به حد رضایت بخشی توسعه نیافته اند ، اما کاربردهای توسعه یافته آن عبارتند از : تمپرینگ مواد گوشتی ، استخراج پربی از پیه ( بافت چربی حیوانی ) ، پاستوریزاسیون نان ، خشک کردن نهایی ماکارونی ،پیاز،بیسکویتهاو خشک کردن در خلاء کنسانتره آب میوه ها .

علاوه بر کاربردهای صنعتی مایکروویو حدود ۴۰ سال است که از آونهای مایکرویو در منازل ، سلف سرویسها ، بیمارستانها ، مدارس ، کافه ها و رستورانها به منظور پخت ، گرم کردن غذای پخته شده ونرم کردن موادغذایی منجمد ( نرم کردن) ، استفاده می نمایند.

طبق گزارشات منتشره در سال ۱۹۹۵ بیش از ۹۰ درصد خانواده های آمریکایی و ۸۵ در صد از خانواده ای کشور های اروپایی برای گرم کردن مواد غذایی آماده ( که به همین منظور تهیه شده اند ) و همچنین طبخ کامل مواد غذایی از آوند مایکروویو استفاده می کنند .

تاریخچه کاربرد حرارت دهی مایکروویو :

حرارت دهی مایکروویو محصول جانبی پیشرفت رادار در جنگ جهانی دوم است . مدت کوتاهی پس از جنگ جهانی دوم ( سال ۱۹۴۵‌ )  DR . Percy spencer از کمپانی Raytheon به طور اتفاقی در مجاورت آنتن رادار سوزشی در پشت دستهایش احساس کرد و حرارت بوسیله رادار به توانایی آن برای حرارت دهی مواد غذایی مربوط ساخت . این مسئله منجر به کسب اولین جواز برای آون مایکروویو و حرارت دهی مواد غذایی با آن گردید و نام  Spencerبه عنوان مخترع آنها ثبت شد .

کشف او منجر به ساخت اولین مایکروویو به نام  Radarangeگردید . از این وسیله برای اولین بار در سال ۱۹۴۸ در سلف سرویسها به کار گرفته شد . در سال ۱۹۵۵ اولین آون مایکروویو خانگی توسط شرکت Tappan ( زیر نظر شرکت Raytheon ) به بازار عرضه شد .

در ابتدا در بعضی از فرآیندهای غذایی از آونهای سلف سرویس استفاده می شد ، ولی با پیشرفت مایکروویو های نوار نقاله ای ، مایکروویو صنعتی تولید تازه یافت اولین جواز مایکروویو نوار نقاله ای در سال ( ۱۹۵۲ ) به نامSpencer ) ثبت شد اما موفقیت واقعی وقتی حاصل شد که محفظه ای باز بزرگ و سیستم های مسدود کننده به وسیله Crydry  در سال ۱۹۶۲ ساخته شدند .

دهه ۱۹۶۰ و اوایل دهه ۱۹۷۰ روزهای شکوفایی مایکروویو صنعتی است . چند شرکت بزرگ ، bechtel, Litton Industries, Varian,Raytheon  Armour-crydry و چندین شرکت کوچکتر به منظور پیشرفت تجهیزات حرارت دهی مغناطیسی جدید ، سرمایه گذاری کردند . با کمک نیروی فکری و سرمایه و استفاده از آن در صنایع غذایی مناسب تر از دیگر صنایع تشخیص داده شداین شرکتها از شرکتهای مواد غذایی کوچک و بزرگ بازدید کرده و با مشکلات حرارت دهی آنها آشنا شدند و جهت رفع مشکلات صدهایاحتی هزارها آزمایش انجام دادند . نتایج آزمایشات حاکی از وجود مشکلات زیادی بوده که احتمالاً غیر قابل پیش بینی بود . در حالی که تعداد محدودی از سیستم مایکروویو در صنعت به کار گرفته شد ولی بیشتر کاربردها فقط آزمایشگاهی و یا در حد نیمه صنعتی ماندند و یا در صنعت دوام چندانی نیافتند . در نتیجه شرکتهای بزرگ از صحنه خارج شدند و در بعضی از شرکتها فقط شعبه کوچکی از آنها به این کار ادامه دادند . امروزه نیز فروشندگان مایکروویوهای صنعتی ، شرکتهای کوچک یا انشعابات کوچکی از شرکتهای بزرک هستند و تعداد آنها انگشت شمارند .

روشهای حرارتی مواد غذایی :

مواد غذایی را می توان به دو روش مستقیم و غیر مستقیم حرارت داد . در حرارت دهی غیر مستقیم ، غذا در مبدلهای حرارتی گرم شده و محصولات احتراق کاملاً از مواد غذایی جدا هستند . در حرارت دهی به روش مستقیم انرژی حرارتی بدون مداخله مبدلهای حرارتی مستقیماً به داخل غذا وارد می شود و محصولات احتراق نیز در تماس مستقیم با مواد غذایی می پاشند . هر یک از دو روش فوق ممکن است به طریق مختلفی در صنایع غذایی انجام گیرند که
عبارتند از :

– روشهای حرارت دهی غیر مستقیم با استفاده از :

الف ـ بخارات یا گازهایی نظیر بخار آب یا هوا

ب ـ مایعاتی نظیر آب و مایعات آلی با منتقل کننده حرارت

ج ـ الکتریسیته از طریق مقاومتهای الکتریکی

-روشهای حرارت دهی مستقیم با استفاده از :

الف ـ سوختهای مایع ، جامد یا گازی

ب ـ انرژی مادون قرمز

ج ـ الکتریسیته از طریق روشهای مایکروویو و یا هادی الکتریک

حرارت دهی مواد غذایی با مایکروویو : 

امواج مایکروویو بخشی از طیف الکترو مغناطیس هستند که دارای فرکانس حدود ۳۰۰۰۰۰-۳۰۰ مگا هرتز و طول موج ۱- ۱ ۰۰ / ۰ متر در هوا می باشد و در این طیف بین دی الکتریک و مادون قرمز واقع شده اند.

از امواج مایکروویو برای اهداف صنعتی ، علمی ، طبی و ارتباطات استفاده می شود . در اکثر کشورها چهار فرکانس را جهت کاربردهای صنعتی ، تحقیقاتی و پزشکی اختصاص داده اند که عبارتند از : ۹۱۵ ، ۲۴۵۰ ، ۵۸۰۰ و ۲۲۱۲۵ مگا هرتز . باید توجه داشت بر خلاف اشعه ایکس و گاما ، امواج مایکروویو به علت داشتن فرکانس کم ، قادر به شکستن پیوند های شیمیایی و آسیب رسانی به مولکولهای مواد غذایی نیستند .

امواج مایکروویو نیز همانند گرم کردن دی الکتریک با ارتعاش مولکولی دو قطبی ایجاد حرارت می کنند با این تفاوت که در این مورد یک پدیده تشعشعی حضور داشته و روش قبل حاصل یک پدیده الکترو استاتیک می باشد . اختلاف اصلی بین دو روش فوق در این است که در روش گرم کردن به وسیله مایکروویو از فرکانسهای بالاتر استفاده می شود و از این رو وسایل و دستگاههای مورد استفاده نیز متفاوت هستند .

مکانیسم حرارت دهی مایکروویو  :

در روشهای متداول پخت ، حرارت از منبع حرارتی خارجی به ماده غذایی منتقل می شود لیکن در روش مایکروویو داخل ماده غذایی حرارت تولید می شود . دو مکانیسم اصلی تولید گرما در مایکروویو عبارتند از : پلاریزاسیون یونی و چرخش دو قطبی .

پلاریزاسیون یونی زمانی که یونهای موجود در یک محلول شیمیایی به طرف یک میدان الکتریکی حرکت می کند ، روی می دهد . یونهای مثبت و منفی و نمکهای محلول در غذا نظیر کلرید سدیم در میدان الکتریکی به طرف بار مخالف یون حرکت کرده ( سدیم به طرف قطب منفی و کلرید به طرف قطب مثبت ) ، تکرار تصادم این یونهای مهاجر منجر به تولید حرارت می شود . هر جه تعداد برخورد در واحد زمان بیشتر باشد انرژی جنبشی زیاد تر شد و حرارت بیشتری تولید می گردد .

مکانیسم حرارت دهی مایکروویو ( پلاریزاسیون یونی و چرخ دو قطبی )

مکانیسم گرم شدن در اثر چرخش دو قطبی بستگی به وجود مولکولهای قطبی دارد . هم زمان با جذب امواج توسط ماده غذایی مولکولهای دو قطبی ( بویژه مولکول آب ) با میدان هم جهت می شود . وقتی میدان متناوب به کار برده می شود با معکوس شدن قطبیت میدان ، مولکولهای قطبی ، مجدداً خودشان را در راستای میدان تغییر یافته قرار می دهند . قرار گرفتن مولکولها به اندازه ۱۰۶* ۲۴۵۰ با در ثانیه ( در امواج با فرکانس ۲۴۵۰ مگا هرتز ) در راستای میدان باعث ایجاد اصطحکاک ودر نتیجه تولید حرارت می سود ، پس از جذب انرژی مایکروویو و تبدیل آن به انرژی حرارتی ، حرارت توسط فرآیندهای جابجایی و هدایت به تمام قسمتهای ماده غذایی منتقل می شود .

خواص دی الکتریک مواد غذایی  :

ساختمان مولکول آب از اتمهای اکسیژن با بار منفی و اتمهای ئیدروژن با بار مثبت تشکیل شده است . وقتی غذا در میدان الکتریکی متناوب قرار گیرد ، مولکولهای دو قطبی ( مانند مولکولهای آب ) خود را در راستای میدان قرار می دهند . به عبارتی هر ماده دو قطبی دارای خاصیت الکتریکی است . تعداد مولکولهای دو قطبی مواد غذایی و تغییرات ایجاد شده به وسیله میدان الکتریکی ، نسبت ظرفیت غذا به ظرفیت هوا ( یا در بعضی حالات
 خلاء ) می باشد . به منظور تعیین مقدار ثابت دی الکتریک یک ماده ( مانند آب ) ابتدا ظرفیت یک خازن الکتریکی را در هوا ( یا در خلا ء ) اندازه گیری نموده و سپس با قرار دادن آن ماده در بین صفحات خازن ظرفیت آن را مجدداً اندازه گرفته که به نسبت این دو ثابت دی الکتریک می گویند در حقیت ثابت دی الکتریک توانائی غذا را برای ذخیره انرژی الکتریکی بیان میکند . ثایت دی الکتریک یرای آب خالص حدود ۸۰ بوده که حاکی از این که مولکولهای آب بشدت تحت تاثیر میدان الکتریکی یا مغناطیسی قرار می گیرند . مولکولهایی که در اثر نیروهای الکتریکی به سطحی متصل می شوند ، آزادی کمتری برای حرکت داشته و عکس العمل آنها در برابر نیروهای خارجی کندتر است .

 

جدول ۱ – خواص دی الکتریک مواد غذایی

غذا

دما

C0

رطوبت

%

فرکانس

مگا هرتز

ثابت
دی الکتریک

فاکتور اتلاف

گوشت گاو

۲۵

۹۱۵

۲۴۵۰

۶۲

۶۱

۲۷

۱۷

سیب زمینی

۲۵

۹۱۵

۲۴۵۰

۶۵

۶۴

۱۹

۱۴

هویج

۲۵

۹۱۵

۲۴۵۰

۷۳

۷۲

۲۰

۱۵

 

وقتی آب به یخ تبدیل می شود ثابت دی الکتریک کاهش یافته وآن با سرد شدن یخ ، تقلیل بیشتری نشان می دهد . بنابراین یخ بیش از آب امواج مایکروویو را از خود عبور می دهد و هر چه غذای منجمد حاوی رطوبت بیشتری باشد ، برای ذوب یخ آن انرژی بیشتری لازم است.

وقتی غذادر معرض مایکروویو قرار می گیرد مقداری از انرژی الکترو مقناطیس جذب و تبدیل به حرارت می گردد . مقداری انرژی جذب شده را به وسیله فاکتور اتلاف نشان
می دهند آنها اتلاف دی الکتریک یا زاویه اتلاف نیز نامیده میشود .

در شدت میدان و فرکانس معین در سیستمهای حرارتی دهی ، گرمای ایجاد شده ماده غذایی به فاکتور اتلاف بستگی دارد . فاکتور اتلاف تابعی از ترکیب غذا ، دما وفرکانس است .

امواج مایکروویو مانند نور در خط مستقیم حرکت کرده ، این امواج توسط اجسام مختلف جذب ، منتقل ویا منعکس می شوند . شیشه ، کاغذ و بعضی از فیلمهای پلیمری جهت بسته بندی، فاکتور اتلاف پائینی دارند (مایکروویو را عبور می دهند ) و بنابر این گرم نمی شوند امواج مایکروویو در اثر برخورد با فلزات منعکس شده و توسط مواد غذایی با فاکتور اتلاف بیشتر باشد گرمای بیشتری تولید می شود . باید توجه داشت که میزان جذب مایکروویو همواره معرف میزان افزایش درجه حرارت نیست ، زیرا سرعت افزایش درجه حرارت به مقدار زیادی به ظرفیت حرارتی ویژه ماده غذایی بستگی دارد . به همین دلیل درجه حرارت روغن ( دارای ظرفیت حرارتی ویژه کم ) وقتی در مایکروویو طبخ می شود بالا می رود ، در حالی که حداقل اثر متقابل را با میدان الکتریکی مایکروویو دارد .

عمق نفوذ با فرکانس امواج و میزان جذب نسبت معکوس دارد وقتی امواج الکترو مغناطیسی به ماده غذایی برخورد می کند به تدریج به داخل ماده غذایی منتقل می شوند و هم زمان با جذب انرژی و تبدیل آن به حرارت از شدت موج کاسته شده و موج رقیق تر می گردد . در فاکتور اتلاف و فرکانس بالاتر کاهش شدت موج سریعتر انجام می شود و در نتیجه عمق نفوذ d   ( جایی که هنوز ۳۵ % دانسیته انرژی برخورداری باقی مانده است ) کاهش
 می یابد . در حالی که در دماهای پایین ، تقریباً d نسبت ثابتی با فرکانس دارد . اختلاف بین فرکانسها به تدریج با افزایش دما کاهش می یابد .

عمق نفوذ اشعه مایکروویو به وسیله فاکتور اتلاف غذا و طول موج یا فرکانس مایکروویو تعیین می شود .                                                          


 

 :dعمق نفوذ بر حسب متر              جدول ۲ – عمق نفوذ مایکروویو در موارد مختلف     

مواد

عمق((cm)

۹۱۵ مگاهرتز

۲۴۵۰ مگاهرتز

آب مقطر

۲/۲۰

۲/۲

آب + ۵% …نمک (c 250)

۲۷%

۶۴%

گوشت گاو پخته

( پخته شده ۳۰۰c)

۳۱/۳

۹۲/۱

سیب زمینی( خام۲۵۰c)

۶۵/۳

۵۳/۱

پلی اتیلن ( ۲۳۰c)

۵۹۰۰

۲۲۰۰

ο λ :طول موج در

فضا برحسب متر

’ є : ثابت

 دی  الکتریک

Tan =( : زاویه

 اتلاف                                                      

 

 

توان جذب شده بوسیله ماده غذایی از فرمول زیر به دست می آید :

P= 55/61+ 10 – 14 FE2 єn

          

 :  P توان به ازای واحد حجم

 F : فرکانس برحسب هرتز

E  : شدت میدان الکتریکی

بنابراین عمق نفوذ بیشتر و حرارت یکنواخت تربرای مواد غذایی که دارای فاکتور اتلاف کمتر هستند با به کار بردن طول موج های بلند تر ( فرکانس  کوتاهتر ) برای قطعات کوچک مواد غذایی حاصل می شود . اما عمق نفوذ بیشتر نیاز اصلی نیست و طول موج  مایکروویو با توجه به کاربرد آن انتخاب می شود .

دیگر فاکتورهای مؤثر در حرارت دهی  مایکروویو :   

در حالی که عمدتاً فرکانس  ، شدت میدان و خواص دی الکتریک مواد غذایی تعیین کننده مقدار حرارت تولیدی در مواد غذایی می باشند افزایش دما در ماده غذایی به دانسیستیه ، حرارت ویژه ، هدایت حرارتی ، گرمای نهان ذوب و تبخیر نیز بستگی دارد .

هدایت حرارتی و ضریب انتقال حرارت نقش مهمی در از بین بردن اختلاف دمای ناشی از توزیع میدان غیر یکنواخت یا عمق محدود دارند .

علاوه بر  فاکتور ها ی فوق  فاکتور ها ی دیگری از جمله اپیلیکاتور یا طراحی الکترود ، تغییرات شدت میدان ، شکل هندسی ، موقعیت نمونه ، توزیع درجه حرارت اولیه و دمای متوسط محیط ( هوا ، بخار و آب ) بر حرارت دهی  مایکروویو موثرند .

وقتی ابعاد نمونه به بزرگی طول موج الکترو مغناطیس باشد غالباً پدیده پیچیده ای اتفاق می افتد که به دلیل تغییر شدت میدان باعث غیر یکنواختی حرارت می شود . در حرارت دهی با  مایکروویو  مواد غذایی همگن که به شکل سطوح مستطیلی هستند در لبه ها و گوشه ها افزایش دما مشاهده می شود و علت آن دریافت انرژی  مایکروویو از چند جهت است که باعث تقویت امواج شده و در نهایت منجر به حرارت ناهمگن می شود . این پدیده در  فرکانس  2450 نسبت به ۹۱۵ مگا هرتز بیشتر اتفاق می افتد . استفاده از واسطه های محیطی مثل آب باعث کاهش ناهمگنی دما می شود .

تحقیقات نشان می دهد که محل تمرکز انرژی در نمونه های استوانه ای و کروی در مرکز نمونه است . تمرکز حرارتی در گوشت خام در فرکانس  2450 مگاهرتز به قطر۶۰-۲۰ میلیمتر و در فرکانس  915 مگاهرتز تنها برای قطر بیش از ۵۰ میلیمتر مشاهده شده است .

تجهیزات  مایکروویو :

تجهیزات  مایکروویو عبارتند از : ژنراتورها ، هادی امواج یا موجبر ، اتاقک فلزی برای عملیات غیر مداوم عملیات غیر مداوم یا یک تونل سوار شده بر روی تسمه نقاله برای عملیات مداوم .

ژنراتور وسیله ای الکترونیکی معروف به مگنترن است که اجزای آن یک دیود استوانه ای است که کاتد در مرکز و آند در محیط اطراف آن قرار گرفته است .

وقتی انرژی داده می شود ماده ساطع کننده الکترون در کاتد تحریک شده و الکترونها به داخل فضای خلاء میان آند و کاتد منتشر می شوند ، حفره های تقویت کننده آند مانند یک نوسان ساز عمل کرده و میدان الکتریکی تولید می کنند .

میدان الکتریکی به وسیله یک آهن ربا که اطراف مگنترن را احاطه کرده به میدان  مغناطیسی تبدیل می شود .انرژی الکترون ها در میدان الکتریکی گرفته شده وسپس به شکل امواج مغناطیسی از مگنترن به طرف لوله هادی حرکت کرده و از آنجا به سمت محفظه آوند منتقل می شوند .

با توجه به این که جذب انرژی در یک محیط بستگی به ثابت دی الکتریک و ضریب هدایت آن دارد و در مورد آب ، میزان هر دو   فاکتور بالاست بنابراین  مایکروویو در سیستم بافت و اعضا با مقدار آب زیاد تاثیر حرارتی سوئی دارد .

تاثیر حرارتی و بیولوژیکی

فرکانس  MHZ

طول موجCM

محل بافت تحت تاثیر

بیشترین تاثیر بیولوژیکی

۱۰۰۰۰>

۳ <

سطح پوست

سطح پوست به عنوان منعکس کننده و جذب کننده حرارتی عمل می کند

۱۰۰۰۰

۳

پوست

گرم شدن پوست با احساس  حرارت

۱۰۰۰۰ -۳۳۰۰

۱۰-۳

لنز چشم ( لایه سطحی پوست )

لنز چشم مستعد است

۱۰۰۰۰ -۱۰۰۰

۳۰-۳

لنز چشم

طول موج بحرانی برای ایجاد آب مروارید

۱۲۰۰-۱۵۰

۳۰۰-۲۵

اعضای داخلی بدن

مضر برای اعضای داخلی
بدن در حرارت خیلی بالا

۱۵۰

بالای ۲۰۰

باعث گرما زدگی می شود

در مورد تاثیر  مایکروویو بر سلولهای خونی متفاوت ،  مایکروویو مولکولها ، مغز استخوان ، اعضای مختلف بدن وسیستمهای آن مطالعاتی انجام شده است تابش  مایکروویو ، اگر چه دارای انرژی کمتری نسبت به انرژی یونیزه است ولی در فرکانس  های بیشتر و قدرت بالاتر باعث واکنش هایی که اثر سوئی در بدن خواهد داشت می شود . اما مقرارت ایمنی وضع شده ، احتمال خطر را به میزان زیادی کاهش داده است .

اثر مغناطیس در کنسرو سازی :     

یکی از مراحل عمومی کشور سازی تمیز کردن ( Cleaning  ) است ، این امر به روشهای مختلفی صورت می پذیرد . یکی از انواع آن روشهای مغناطیسی یا آهن ربایی است : Magnetits Method جهت جدا کردن ذرات فلزی است که خاصیت آهن ربایی دارند که به ویژه در گندم از اهمیت زیادی برخوردار است .

از دیگر مراحل عمومی کشور سازی درجه بندی ( Gradixg  ) است : هدف یکنواخت کردن مواد غذایی است .

درجه بندی توسط روشهای مختلفی صورت می پذیرد :

–                        دستی

–                        مکانیکی

–                        چشم الکترونیک

 

 

 

یک خبر :

اخیراً دانشمندان به این نتیجه رسیده اند که پخش موسیقی درسالن نگهداری گاوهای شیرده  کمک بسیار موثری است درافزایش قدرت شیردهی آنها همانطور که می دانید شیر یکی ازاصلی ترین غذاهای مردم جهان است و در صنایع غذایی از اهمیت بسیاری برخوردار است .

اثر مغناطیس در تجزیه مواد غذایی :

   فوتومتری یکی از روشهای اندازه گیری ترکیبات آلی و معدنی در مواد غذایی است . در این روش میزان نور جذب شده یا عبور یافته از نمونه مورد نظر اندازه گیری می شود و سپس غلظت نمونه با توجه به جذب یا نورعبور یافته بدست می آید . بر طبق قانون بیر                 هر گاه پرتویی با توان P0 به محلولی یا ماده ای برخورد کند پس از عبور از ماده میزان انرژی کاهش یافته متناسب است با طول سید عبور نور و غلظت نمونه . به عبارت دیگر

Logp0

      = a b c                                   

p

Logp0

      p             همان نور جذب شده توسط نمونه است که باA نمایش داده می شود .

        

A : ضریب جذب

B : طول مسیر عبور نور

C : غلظت نمونه

 

طیف الکترو مغناطیس :

یک نوع انرژی با طول موجهای متفاوت . شامل اشعه ایکس ، گاما ، ماوراءبنفش ( uv ) مرئی ، مادون قرمز ، امواج  مایکروویو ، رادیوئی

در دو ناحیه از این طیف یعنی نواحی ماوراءبنفش و مرئی انرژی کافی جهت جابجایی الکترونهای لایه ظرفیت و جود دارند بنابراین می توان اندازه گیری کمی ترکیبات آلی و معدنی را در این دو ناحیه انجام داد . ناحیه ماوراءبنفش دارای طول موج ۴۰۰-۱۰ نانو متر و مرئی دارای طول موج ۸۰۰-۴۰۰ نانو متر می باشد .

جهت اندازه گیری میزان جذب یک نمونه از اسپکترونوتومتر استفاده می شود با اندازه گیری میزان جذب می توان به غلظت ماده مورد نظر پی برد .

منبع نور : برای ناحیه مرئی لامپ تنگستن – ماوراء لامپ دوتریوم

کنترل کننده طول موج : با توجه به اینکه مثلاً حداکثر جذب آهن در ۵۱۰ نانو متر است این طول موج را در دستگاه ایجاد می کنیم .

ظروف حاوی نمونه : جنس اینها معمولاً کوارتز است .

آشکار ساز تابش : انرژی نوری را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند

شناساگر علامت : میزان جذ ب یا در صد عبور را نشان می دهد .

 

 

اثر مغناطیس در کارخانه بسته بندی مواد غذایی :

جهت تهیه قوطی ها ی رب ، کمپوت میوه جات مختلف و … در کارخانه بسته بندی ابتدا ورق های مورد نظر که اکثراً از کشورهای اروپایی ( هلند ) وارد کشور می شوند و دو بار لاک می خورند و در کوره قرار می گیرند تا لاک پخته شود نکته جالب توجه این است که ورق مورد نظر در فواصل معین که در واقع محل برش در مرحله بعد است لاک
 نمی خورد زیرا هنگام استفاده از دستگاه جوش که توسط الکترود کار می کند قسمتهایی که لاک خورده اند جوش نمی خورند . پس از مرحله برش دو طرف ورقه های سایر بندی شده برای تشکیل بدنه بهم جوش می خورند .

لاک اندود کردن قوطی ها به این دلیل است که ماده غذایی تاثیری روی بدنه و سر و ته قوطی نداشته باشد در واقع نوعی محافظ است .

 اما قسمتهایی که قبل از مرحله برش لاک نخورده اند باید پس از مرحله جوش با ماده ای محافظت شوند . در گذشته این قسمتها را دو باره لاک اندود می کردند اما چون لاک خوب به عمل نمی آید کاری بیهوده بود امروزه توانسته اند از روشی جالب و در خور توجه استفاده کنند به این صورت که پودرهای مخصوصی را درون محفظه هایی با  فشار ضعیفی پایین ۱۴۰۰۰وات                              قرار می دهند پودرها باردار می شوند و با قرار گرفتن روی سطح قسمت های لاک نخورده فوراً می چسبند با قرار گرفتن در کوره می پزند و درست مثل لاک عمل محافظت را انجام می دهند .

اثر مغناطیس در تشخیص چاقی و محاسبه رژیم غذایی :

۱ ـ استفاده از پاس الکتریکی : انتقال پاس الکتریکی در محیط حاوی چربی به سختی صورت می گیرد بنابراین با قرار دادن یک هدایت الکتریکی ضعیف بر روی سطح بدن را اندازه گیری جریان برگشتی می توان قسمتهای چاق بدن را تشخیص داد .

۲  ـ عکس برداری با اشعه x :

چون دانسیته چربی با دانسیته عضله و استخوان و مایعات بدن متفاوت است و سپس می توان از روی عکس برداری با اشعه x اندامهای چاق را تشخیص داد .

۳                        ـ استفاده از اشعه مادون قرمز :

همانند اشعه x  و هدایت الکتریکی سیگنالها ی بر گشتی در نواحی چاق به خوبی مشخص است و با سایر اندامهای بدن تفاوت دارد .

تولید هیدروژن مصرفی:

۱- الکترولیز آب مقطر این روش یکی از قدیمی ترین روشهایی  است که برای تولید هیدروژن استفاده می شده است ودر حال حاضر نیز یکی از روشهای رایج برای تولید هیدروژن می باشد دراین روش جریان برقی تولید شده در یک ژنراتور به یک رکتیفیر یا یک سوکننده وارد شده و به ترتیب جریان متناوب به جریان مستقیم تبدیل می شود جزیان وارد محفظ الکترولیز شده که مرکب از سلهای الکترولیز می باشد برای آنکه آب مقطر بتواند هادی جریانالکتریسیته باشد الکترولیز ،آب به این صورت تجزیه می شود    2H2o®2H2+o2

گاز هیدروژن تولید شده توسط یک کمپروسور ،کندانس شده ودر مخازن مقاوم به فشار نگهداری می شود معمولا اکسیژن تولید شده نیز به عنوان یک محصول جانبی بازیافت شده وبعد از کمپرس شددر مخازن خاص خود ذخیره می شود .معمولا برای تولید ۱Nm3 گاز هیدروژن تولیدی حدود ۴/۲-۴/۶ kwh برق نیاز است .خلوص گاز ئیدروژن تولیدی دراین روش مناسب بوده وحدود ۹۹٫۸% است که ناخالصی های آن شامل رطوب ۰/۱% وگاز اکسیژن ۰/۱% می باشد امروزه با نصب سیستمهای خالص سازی شامل کاتالیست پالادیم برای حذف اکسیژن وخشک کن های نوع جذبی برای حذف رطوبت گاز ئیدروژن با خلوص ۹۹/۹۹۹% بدست می آید

۲- ترکیب هیدرومتان با بخار آب فوق داغ

دراین روش از واکنش بین بخار آب فوق داغ با هیدروکربنهایی مانند متان ،اتان وپروپان استفاده می شود اما معمولا هیدروکربن مورد استفاده متان می باشد .

در صورت استفاده از متان ، واکنش ها بصورت زیر می باشد:

                                                                             

با استفاده از روشهای خالص سازی ،گاز ئیدروژن با خلوص ۹۹/۹۹۹%بدست می آید .

 

 

 

 

 

 

منابع ومآخذ

 

 صول مهندسی میکروویو    نوشته حجت کاشانی

کاربرد میکروویو در صنایع غذایی نوشته آرزو معصومیان

کنسرو سازی نوشته رسول پایان

بازدید از صنایع بسته بندی مشهد

پدیدا بزرگترین مرجع علمی ایرانیان

یک نظر

  1. مهتاب گفته است :
    آبان ۳ام, ۱۳۹۴

    واقعا عالی بود
    برخلاف تعداد زیادی از سایت ها که یک مطلب واحد را بدون ذکر منبع در صفحات خود قرار داده اند ،مشخص است که شما برای قرار دادن این مطلب کاملا تحقیق کرده اید و تمام ابعاد ساز و کار ماکروویو را بررسی کرده اید.
    مچکرم

ارسال نظر