Procesarea Alimentelor Cu Ajutorul Microundelor

8/12/2019 Procesarea Alimentelor Cu Ajutorul Microundelor

http://slidepdf.com/reader/full/procesarea-alimentelor-cu-ajutorul-microundelor 1/48

Universitatea Lucian Blaga Sibiu

Facultatea Ş.A.I.A.P.M.

Specializarea MPMPA

An studiu l

Prezentarea proprietaţilor dielectrice şi prelucrarea cu

microunde a produselor alimentare

Prof. Dr.Ing!ederiţa "ictor Student #$inoiu Mi$aela%Denisa

1



Cuprins

1.Scurt istoric al cuptorului cu microunde

2.Principii generale ale cuptorului cu microunde3.Avantajele şi dezavantajele cuptorului cu microunde4.Modalitaţi de preparare a alimentelor 5.tilizarea cuptorului cu microunde!.Structura cuptorului cu microunde". Prelucrarea cuptorului cu microunde# $undamente şi aplicaţii%. &uptor cu microunde' aspectele materialului de interacţiune(. &antit)ţile e*primate din punct de vedere al propriet)ţilor dielectrice1+. ,actorii care in$luenţeaz) la o anumita $recventa propriet)ţile dielectrice1+.1. -ependenţa dintre continutul de umiditate si temperatura

1+.2. n$luenţa compoziţiei1+.3. Structura $izic) a materialului ţint)1+.4. -ependenţa densitaţii11. Aplicaţii din masuratorile proprietaţilor dielectrice11.1. &alitatea materialelor agro'alimentare11.2. -etectarea apei de calitate11.3. &omportamentul dielectric al produselor agro'alimentare12. &omportamentul dielectric al solurilor12.1. &omportamentul dielectric al amestecurilor de solvenţi organici12.2. &uptor cu microunde' procesul asistat13.Studiu de caz. -egradarea culorii/ te*turii/ poli$enolilor si capacitatii antio*idante a verzei 0or

dupa prelucrarea cu microunde13.1.Astract13.2. ntroducere13.3. Materiale si metode13.4.ezultate si discutii13.5.&oncluzii re$eritoare la studiul de caz14.&oncluzii $inale

2



1.Scurt istoric al cuptorului cu microunde

n timpul celui de'al doilea r)zoi mondial/ doi ritanici au inventat magnetronul/ un tu

capail s) produc) microunde/ care ulterior a $ost utilizat la sistemul de detectare prin radar a

avioanelor naziste.

ntr'o zi a anului 1(4"/ Perc Spencer $acea un tur prin laoratoarele companiei sale '

at6eon &ompan/ specializat) in produse electronice. 7prindu'se pentru c8teva momente in $ata

unui magnetron 9tu electronic/ $olosit ca generator de oscilaţii de :nalt) $recvenţ);/ el a simţit o

senzaţie ciudat) şi a oservat cu surprindere c) o ciocolat) pe care o avea in uzunar a inceput sa

se topeasc).

Spencer era un spirit inovator 9la momentul acela se putea lauda deja cu 12+ de revete deinventii;/ ca urmare si'a dat seama imediat ca se a$la in $ata unei descoperiri interesante.

ntrigat de modul in care ciocolata sa ajunsese crema/ s'a repezit si a cumparat o punga de

oae de porum de $loricele# tinand punga in apropierea magnetronului/ a urmarit emotionat cum

oaele e*pandeaza si se trans$orma in popcorn.

-e aici pana la aparitia primului cuptor cu microunde n'a mai $ost decat un pas. Pentru un

tip ca Spencer/ realizarea unui aparat care sa $unctioneze pe un principiu asemanator n'a ridicat

proleme deoseite.

Aparatul rezultat cantarea cca 3++ g/ avea peste 1/"+ m inaltime si era $olosit e*clusiv in

restaurante/ vagoane'restaurant sau pe vasele de croaziera/ adica in locurile unde se cerea o

cantitate mare de mancare ce treuia gatita rapid.

&uptorul cu microunde nu era insa per$ect# de e*emplu/ carnea gatita cu ajutorul lui nu se

rumenea/ iar carto$ii prajiti deveneau aliciosi si $oarte crocanti. -e'aia dupa cativa zeci de ani/

per$ectionarile succesive au permis ca aparatul sa poata $i o$erit si consumatorilor casnici.

Meritul lui Perc Spencer ramane insa intact/ deoarece c6iar si cel mai modern cuptor cu

microunde din ziua de azi $unctioneaza pe principiul pus la punct de acest intreprinzator.

n anii <%+ v8nz)rile la cuptoarele cu microunde au e*plodat/ iar anii investiţi :n cercetare

de c)tre companiile produc)toare de asemenea. =aponezii/ ca de oicei/ erau cu mult :naintea

noastr)/ a europenilor. nainte de 1("!/ 1"> din gospodariile japoneze dispuneau deja de un cuptor

cu microunde/ dar asta este o cu totul alt) poveste. ?reptat/ cuptorul cu microunde a $ost ra$inat şi

3



dezvoltat ast$el :nc8t :n anul 1((" @6irlpool a $ost prima companie care a introdus $uncţia &risp/

de rumenire. Ast)zi poţi g)ti la cuptorul cu microunde pr)jituri/ produse de patiserie/ spag6ete/

peşte şi cozonac/ :n principiu cam tot ce'ţi pot dicta po$tele permanente sau periodice/ şi asta :n

numai c8teva minute. &uptorul cu microunde =et &6e$ lansat de compania @6irlpool a demonstrat

c) savoarea şi per$ecţiunea reţetelor g)tite la cuptoarele tradiţionale pot $i atinse cu ajutorul

microundelor :ntr'un timp de g)tire mult mai scurt.

1. Principii generale ale cuptorului cu microunde

nergia microundelor a $ost $olosit) :n procesele industriale de $oarte mulţi ani. ,olosireaacestora :n locul surselor conveţionale de c)ldur) s'a produs datorit) mai multor avantaje cum ar

$i#

' :nc)lzirea rapid) :n pro$unzime

' economisire de energie şi de timp şi :mun)t)ţirea calitaţii

n primii ani de studii asupra :nc)lzirii prin microunde/ aceste avantaje au $ost greu de

justi$icat :n raport cu preţul sc)zut al :nc)lzirii cu ajutorul derivaţilor petrolului. ?oate acestea/

:mpreun) cu reticenţa multor industrii de a sc6ima sistemele convenţionale e*istente/ deşi adesea

ine$iciente şi dep)şite/ cu sisteme azate pe microunde/ a dus la o creştere lent) dar $oarte ine

documentat) a acestei te6nologii.

&ele mai mari avantaje ale energiei microundelor asupra te6nologiei convenţionale au $ost

ine precizate de c)tre Parin 91("(;#

' o mai e$icient) uscare/ vis'a'vis de perioada de uscare/ reduc8nd costurile de producţie' sistemul este mult mai compact dec8t sistemul convenţional

' energia este trans$erat) :ntr'un mod mult mai curat 9$)r) poluare;

' se realizeaz) a$8narea materialului

' asorţia energiei :n mod selectiv de c)tre constituenţi

4



' energia se disip) repede :n volumul materialului

' se evit) uscarea e*cesiva

' un cost relativ sc)zut al :ntreţinerii.

Microundele au 3 propriet)ţi principale/ care sunt#

a; Asorailitate# microundele pot cauza viraţiile moleculelor diverselor alimente şi s) se oţin)

ast$el :nc)lzirea lor. -ar in$iltrarea acestora depinde mult de m)rimea/ grosimea şi propriet)ţile

alimentelor.

; Penetrailitate# microundele pot penetra prin cermic)/ sticl)/ plastice rezistente la temperaturi

:nalte. ste necesar a se $olosi vase cu penetrailitate un) a microundelor pentru a oţine :nc)lzire

un). Bedeţi mai jos recomand)rile pentru ustensile.c; e$lectivitate# microundele sunt re$lectate de peretele de metal din cavitatea interioar) :n aşa $el

:nc8t s) $ormeze un c8mp magnetic uni$orm şi ast$el s) se oţin) o :nc)lzire uni$orm) a

alimentelor.

3. Avantaje şi dezavantaje cuptorului cu microunde

&uptorul cu microunde este un un c8ştigat al civilizaţiei/ dar are c8teva inconveniente. l

$uncţioneaz) pe principiul gener)rii unor unde de :nalt) $recvenţ)/ cel mai adesea de 245+ MCz/

adic) cu lungimi de unda de 12/2 cm/ apropiate de undele scurte radio. adiaţiile electromagnetice

ionizeaz) particulele 9provoac) o rotire e*trem de rapida a dipolilor ' moleculelor polarizate;/

genereaz) c)ldur) c6iar :n interiorul masei organice supusa microundelor. le au acţiune $izic)/

ioc6imic) şi $iziologic) deoseit)/ produc8nd ioni şi diverşi radicali lieri/ care distrug viruşi şi

acterii 9de e*emplu Pseudomonas şi c6iar şi pe cele mai rezistente/ Microacterium;/ dar nu şi

to*inele şi microto*inele.

-ar microundele/ deşi nu distrug total vitaminele/ inactiveaz) enzimele. &arnea animalelor

recent sacri$icate/ mai ales de ovine este Dcauciucat)E şi cu gust $ad. n decursul matur)rii

9$r)gezirii; c)rnii/ glicogelul se descompune treptat :n acid lactic preluat de adenozin'tri'$os$at

5



9A?P;/ care $urnizeaz) energia pentru contracţia muscular)/ apoi se trans$orm) :n actomiozin)/

ap)r8nd rigiditatea cadaveric) speci$ic)/ :n urma mai multor reacţii ioc6imice.

Prin iradierea sau supunerea la microunde a aminoacizilor/ mai ales cei aromatici 9cu

nucleu enzenic; şi metionina :n soluţie apoas)/ se $ormeaz) amoniac/ 6idrogen/ dio*id de caron/

acizi organici şi ceta'o*izi. ,oarte sensiil) este $enilalanina/ care su acţiunea microundelor :şi

sc6im) structura inelar). &arnea/ care conţine multe proteine $os$olipide/ :nc)lzit) :n cuptorul cu

microunde degaj) un miros caracteristic de 6idrogen sul$urat şi mercaptan datorit) descompunerii

aminoacizilor cu grupe 'SC 9de e*emplu cisteina se o*ideaz) la cistin);/ dar şi amoniac/ amine/

compuşi caro*ilici/ 6idrogen şi dio*id de caron/ care deşi $r)gezesc carnea dau un gust nepl)cut

de r8nced. -ac) compuşii volatili reacţioneaz) cu $racţiunile aminice şi sul$urice ale proteinelor se

$ormeaz) produşi staili/ $)r) mirosuri.

Produsele vegetale sunt mai puţin a$ectate structural :n cuptorul cu microunde/ datorit)$aptului c) nu conţin glicogel/ iar stailitatea aminoacizilor lor este incomparail mai mare ca la

proteinele animale.

n 1(%(/ iologul elvetian -r. Cans Certel a studiat e$ectele m8nc)rii preparate la

microunde. Fa acest studiu au participat % persoane. Pentru opt saptamani/ ei au locuit :ntr'un

mediu controlat şi :n anumite intervale de timp li s'au dat diverse m8nc)ruri# m8ncare nepreparat)/

m8ncare g)tit) convenţional/ şi m)ncare g)tit) la microunde. -up) $iecare masa li s'au luat proe

de s8nge. S'a constatat c) atunci c8nd se m)n8nc) m8ncare g)tit) la microunde/ :n timp/ apar

urm)toarele sc6im)ri semni$icative :n c6imia s8ngelui# o sc)dere a valorilor 6emogloinei şi a

colesterolului C-F Gcolesterolul unG/ :n comparaţie cu Gcolesterolul r)uG.

S'a mai constatat sc)derea nivelului imunit)ţii/ şi :n acelaşi timp/ creşterea nivelului

leucocitelor/ ceea ce :n general indic) o otr)vire şi o deteriorare a celulelor s8ngelui/ condiţiile

necesare apariţiei olilor degenerative şi a cancerului.

-r. Hernard Hlanc/ care a asistat la studiu/ a declarat# Ge$ectele m)suraile la om/ relativ

la ingestia m8nc)rii preparate la microunde/ spre deoseire de cea care a $ost g)tit) prin mijloace

oişnuite/ sunt alter)ri ale s)ngelui care pot $i de asemenea recunoscute :n etapele premergatoare

apariţiei olilor şi care indic) :nceputul unui proces cancerigenG.

&uptoarele cu microunde Gpr)jescG m8ncarea prin supunerea moleculelor la o viraţie

$oarte rapid)/ de miliarde de ori pe secund)/ ceea ce $ace ca acestea s) se :nc)lzeasc) prin $recare.

!



n procesul de virare/ moleculele sunt alterate/ de$ormate sau c6iar rupte şi :n acelaşi timp apar

compuşi noi/ numiţi Gcomponente radioliticeG/ care nu se g)sesc :n natur).

n mod semni$icativ/ microundele sunt $olosite :n ingineria genetic) pentru a neutraliza

$orţa vital) a unei celule/ pentru ca aceasta s) poat) $i manipulat). Microundele distrug vitalitatea

şi propriet)ţile nutritive ale alimentelor. &8nd aceast) vitalitate este distrus)/ microorganismele

penetreaz) mult mai uşor/ şi m8ncarea se altereaz) şi muceg)ieşte mult mai repede.

Fa :nceputul anului 1((1/ a $ost intentat un proces unui spital din 7la6oma/ deoarece

un pacient a murit dup) o trans$uzie cu s8nge tratat la microunde. n mod normal/ spitalele

:nc)lzesc s8ngele $olosit :n trans$uzii/ dar nu la microunde.

Pro$esorul -r. =o6n Ierner şi Pr. -r. ic6ard Juin de la niversitatea Stan$ord/ au testat

e$ectele microundelor asupra laptelui de mam). &oncluzia este c) Gtratarea cu microunde a

laptelui/ c6iar la valori sc)zute/ poate distruge unele dintre componentele acestuia/ $olosite :n lupta:mpotriva :moln)virilor 9componenta imunitar);G. -up) mai multe cercet)ri/ Ierner a pulicat :n

aprilie 1((2 concluziile con$orm c)rora Gtratarea cu microunde prin ea :ns)şi poate cauza laptelui

anumite procese distructive dincolo de procesul oişnuit de :nc)lzireG.

n alt studiu e$ectuat la Biena avertizeaz) c) :nc)lzirea la microunde a laptelui poate duce

la Gmodi$ic)ri structurale/ $uncţionale şi imunologiceG/ şi c) microundele trans$orm) aminoacidul

F'prolina :n -'prolina/ o to*in) recunoscut)/ care a$ecteaz) sistemul nervos şi $icatul/ mai ales la

copii. n alt gen de relat)ri a venit din partea celor cu alergii. n inetoterapeut/ -avid

Hridgeman/ a declarat# G-intre toţi cei pe care i'am testat pentru alergii/ ((.(> au avut o

sensiilitate sever) la m8ncarea g)tit) la microundeG.

-up) cei care contest) cuptorul cu microunde/ consecinţele negative ale m8nc)rii g)tite la

microunde asupra s)n)t)ţii pot $i rezumate ast$el#

' M8ncarea preparat) la microunde pierde :ntre !+> şi (+> din energia ei vital) şi :n acelaşi timp

i se accelereaz) procesele de dezintegrare structural)K

' Sustanţele nutritive elementare sunt alterate/ ceea ce duce la oli digestiveK

' &6imia m8nc)rii este alterat)/ av8nd ca e$ecte dis$uncţionalit)ţi ale sistemului lim$atic şi

sc)derea capacit)ţii organismului de a lupta :mpotriva proceselor canceroaseK

' &reşte num)rul de celule canceroase din s8ngeK

' &8nd vegetalele crude/ g)tite sau :ng6eţate/ au $ost supuse la microunde/ c6iar pentru un timp

"



scurt/ compoziţia lor nutritiv) a $ost alterat) şi :n acelaşi timp au ap)rut radicali lieri 9compuşi

to*ici/ r)spunz)tori de procesele de degenerare şi :m)tr8nire;K

' M8ncarea g)tit) la microunde cauzeaz) creşterea num)rului de cancere stomacale şi intestinale/

o degradare general) a ţesuturilor celulare peri$erice şi o sc)dere gradual) a $uncţionalit)ţii

sistemelor digestive şi e*cretorii/ la un procent ridicat din cei testaţiK

' Scade capacitatea organismului de a metaoliza şi $olosi vitaminele din comple*ul H/ &/

precum şi anumite microelemente şi 6ormoniK

' -e asemenea/ c6iar simpla apropiere a corpului de un cuptor cu microunde/ a generat o serie de

proleme de s)n)tate.

4.Modalitaţi de preparare a alimentelor

n cuptorul cu microunde alimentele se pot prepara ast$el#

• dispunerea alimentelor# este $oarte important modul de dispunere a alimentelor :n

cuptorul cu microunde. -e e*emplu alimentele unitare 9e*# carto$i; treuie a $i dispuse :n cerc şi la

intervale regulate. Liciodat) nu se suprapun alimentele.

• :ntoarcerea alimentelor# pentru a avea uni$ormitate :n preparare.

• protejarea alimentelor sensiile# se pot proteja cu ajutorul $oliilor de aluminiu datorit)

$aptului c) microundele nu pot penetra aluminiul.

• recipientele utilizate# nu treuie s) conţin) elemente metalice/ acestea devenind plane

de re$le*ie a microundelor.

• temperatura de preparare# se alege $uncţie de tipul alimentului şi de modul dorit de

preparare.

• cantitatea de alimente# deoarece cantitatea de microunde generat) este constant)/

introducerea unei cantit)ţi mari de alimente duce la creşterea timpului de preparare.

• dimensiunile alimentelor# prepararea corect) şi uni$orm) a alimentelor este realizat) :n

cazul unor alimente de dimensiuni reduse şi de talie uni$orm).

• $orma alimentelor# este de reţinut $aptul c) microundele nu penetreaz) dec8t pe

distanţe mici de ordinul a c8torva unit)ţi de centimetru/ alimentele ast$el :nc8t :n interior

alimentele se g)tesc prin conversia c)ldurii. -e aceea $orma alimentelor este important). -e

%



e*emplu cea mai nepotrivit) $orm) ar $i aceea de cu'laturile s'ar arde iar interiorul nu ar avea

timp s) se :nc)lzeasc). ,orma ideal) pentru prepararea alimentelor cu ajutorul cuptorului cu

microunde ar $i una circular) şi relativ plat).

• la decongelarea alimentelor treuie luat seama de timpul de decongelarea $uncţie de

tipul cuptorului cu microunde.

• la prepararea alimentelor care prezint) coaj) de orice $el este indicat ca aceasta s) $ie

:nl)turat) :nainte de preparare deoarece :nc)lzirea produce vapori care se trans$orm) :n presiune

put8nd duce la distrugerea alimentului şi deteriorarea cuptorului :n caz c) respectivul aliment este

ermetic şi nu permite eliminarea vaporilor.

• se recomand) atenţie la prepararea alimentelor cu gr)simi/ aceastea $iind in$lamail).

5. Utilizarea cuptorului cu microunde

• se recomand) s) nu se lase niciodat) cuptorul cu microunde s) $uncţioneze gol . -e

aceea se recomand)/ s) e*iste :n cuptor :ntotdeauna un vas cu ap)/ pentru a putea asori energia

creat) de microunde .

• nu se introduce 68rtie de ziar :n cuptor.

•

nu se utilizeaz) niciodat) vase de lemn . Femnul conţine :ntotdeauna o cantitate de ap)şi e*ist) riscul de a se :nnegri şi c6iar de a se arde .

• nu se $olosesc niciodat) vase metalice sau oiecte metalice :n cuptor pentru c) pot

cauza daune aparatului.

• cuptorul treuie s) $uncţioneze cu uşa locat)/ pentru c) o uş) care nu se :nc6ide ine

antreneaz) scurgeri de microunde/ care pot d)una s)n)t)ţii .

• nu se utilizeaz) produse din 68rtie reciclat)/ care pot s) conţin) sustanţe metalice

care pot produce scurtcircuite.• treuie avut grij) c) recipientul din cuptor este $ierinte / datorit) c)ldurii transmise de

alimente.

• cantit)ţile mici de alimente se coc $oarte repede . Se regleaz) deci/ timpul de coacere

:n cuptor :n raport cu cantitatea de 6ran) :nc)lzit).

(



&uptorul cu microunde/ spre deoseire de alte aparate/ nu :nc)lzeşte vasele/ ci numai conţinutul

lor .

Material ustensile Microunde 7servatii&eramica -a Lu $olositi ceramica cu

decoratiuni si insertii metalice

sau emailataPlastic rezistent la temperaturi

ridicate

-a Lu se poate $olosi pentru

gatirea de lunga durataSticla rezistenta la temperaturi

ridicate

-a

ratar metalic Lunvelitoare special)

din plastic

-a A nu se $olosi la g)tirea c)rnii/

doarece temperaturile

ridicate pot distruge $ilmul de

plastic

Fa prima utilizare#

-eoarece :n urma procesului de manu$acturare/ r)m8n reziduri de ulei :n cavitatea cuptorului/ la

primele utiliz)ri s'ar putea s) apar) un miros mai aparte/ poate c6iar şi $um. Acest lucru va

disp)rea dup) 2'3 utiliz)ri. ste recomandat s) procedaţi :n $elul urm)tor#

' cur)ţaţi pereţii interiori ai cuptorului cu o c8rp) umezit)K

' puneţi c8teva $elii de l)m8ie :ntr'un ol cu ap)/ introduceţi olul :n cuptor/ apoi :nc)lziţi la

puterea ma*im) circa 2'3 minute.

. Structura cuptorului cu microunde

1+



&omponentele e*terne ale cuptorului cu microunde#

' ecranul şi geamul uşiţeiK ' articulaţia de etanşeitateK

' $aţa de sprijin a uşiţeiK ' selectorul modului de :nc)lzireK

' selectorul timpului de :nc)lzireK ' utonul de desc6idere a uşiteiK

' platoul şi inelul turnantK ' z)vorulK

' utonul de punere :n $uncţiuneK

1. sistem de inc6idereNdesc6idere a useiK 4. platou rotativ 9platan;K

2. ecran si geamul useiK 5. carcasaK

3. inel rotativ cu roleK

&omponentele interne ale cuptorului cu microunde#

11



• MagnetronulK

•

?rans$ormatorul de :nalt) tensiune $olosit pentru alimentarea cu energie a magnetronuluiK• -ioda de :nalt) tensiuneK

• &ondensatorul de :nalt) tensiuneK

• Antena de microundeK

• BentilatorulK

• Fampi de iluminatK

• SigurantaK

12



!rice cuptor cu microunde are urmatoarea sc"ema de principiu#

-in aceasta sc6ema ne pot interesa urmatoarele repere# trans$ormatorul/ dioda recuperatoare si

$iltrul antiparazit de pe alimentarea de la retea.

,iltru antiparazit pentru 15 A

13



atunci/ multe date şi in$ormaţii cu privire la propriet)ţile dielectrice ale cerealelor şi alte produse

agricole au devenit disponiile 9Lelson 91(!5; şi Lelson 91("3;K ASA Standarde/ 1(%%K ?inga

Lelson/ 1("3K Ient/ 1(%"K -atta et al. / 1((5;/ precum şi in$luenţa de variaile importante cu

privire la aceste propriet)ţi dielectrice a $ost evaluata 9Lelson/ 1((1K Mudgett/ 1(%5;.

n ultimii 2+ de ani/ cuptorul cu microunde a devenit un aparat esenţial :n cele mai multe

ucatarii. Mai rapid de g)tit şi economiile de energie $ata de metodele conventionale de g)tit sunt

avantajele principale. -eşi utilizarea microundele pentru prepararea 6ranei este $oarte r)sp8ndit)/

punerea :n aplicare a acestei te6nologii pentru prelucrarea de materiale este o dezvoltare relativ

noua. tilizarea de energie cu microunde pentru procesarea materialelor are potenţialul de a o$eri

avantaje similare :n vremuri de procesare redusa şi economii de energie 9?6ostenson&6ou/1(((;.

n prelucrarea termic) convenţional)/ energia este trans$erat) de material prin convectie/

conductie/ şi radiaţie de c)ldur) de pe supra$eţele de material. n contrast/ energia cuptorului cumicrounde este livrata direct la materiale prin interacţiune molecular) cu c8mpul electromagnetic.

n metodele conventionale/ energia este trans$erat) din cauza degradarii termice/ dar de :nc)lzire

cu microunde este trans$erul de conversie a energiei electromagnetice la energie termic)/ prin

interacţiune direct) a radiatiilor incidente cu moleculele de material ţint). -i$erenţ) :n modul de

livrare al energiei poate avea ca rezultat multe avantaje la utilizarea potenţialului de microunde

pentru prelucrare de materiale. -eoarece microundele pot penetra materiale şi depozitele de

energie/ c)ldura poate $i generata pe :ntreg volumul de material. ?rans$erul de energie nu se azeaz) pe di$uzia de c)ldur) de pe supra$ete/ şi este posiil s) se realizeze incalzirea rapida si

uni$orma a materialelor relativ mai groase. n :nc)lzirea traditionala/ timpul ciclului este de multe

ori dominat de rate de :nc)lzire lente/ care sunt alese pentru a minimiza pante arupte termice care

rezulta :n procesul'indus de stres.Pentru polimeri si ceramica/ care sunt materiale cu conductivitate

termic) sc)zut)/ acest lucru poate duce la un timp de procesare semni$icativ redus. Ast$el/ e*ist)

un ec6iliru :ntre timpul de procesare si calitatea produselor :n prelucrarea convenţionala 9acest

lucru este valail/ de asemenea la :nc)lzirea cu microunde;.-eoarece microundele pot trans$era

energie de pe :ntreg volumul de materiale/ e*ist) potenţialul de a reduce timpul de prelucrare şi de

a :mun)t)ţi calitatea general) 9?6ostenson &6ou/ 1(((;.

n plus la :nc)lzirea volumetrica/ trans$erul de energie la un nivel molecular poate avea unele

avantaje suplimentare. &uptoarele cu microunde pot $i utilizate pentru manipularea selectiv) a

materialelor. Structura moleculara a$ecteaz) capacitatea microundelor pentru a interacţiona cu

15



materiale şi de'a trans$era energie. Atunci c8nd materialele :n contact au di$erite propriet)ţi

dielectrice/ cuptorul cu microunde va $i selectiv cuplat cu materialul de pierderi mai mari. Acest

$enomen de :nc)lzire selectiv poate $i utilizat pentru un num)r de scopuri. n convenţionala

iminare din ceramic) sau polimeri/ consideraila de timp şi energie este pierduta :n :nc)lzirea la

inter$ata de conducţie prin sustraturi. &u microundele/ inter$ata comun poate $i incalzita in situ

prin :ncorporarea unui material cu pierderi mai mari la inter$ata. n $aza de mai multe materiale/

unele etape pot $i cuplate mai uşor cu cuptorele cu microunde. Ast$el/ este posiil pentru a procesa

materiale cu microstructuri noi sau unice/ prin :nc)lzirea selectiva cu $aze distincte. Microundele

pot $i/ de asemenea/ posiilitatea de a iniţia reacţii c6imice care nu sunt posiile :n prelucrare

convenţionala prin :nc)lzire selectiv) a reactanţilor. Ast$el/ noi materiale pot $i create.

&. 'uptor cu microunde ( aspectele materialului de interacţiune

Atunci c8nd microundele sunt :ndreptate spre un material/ o parte din energie este re$lectata/ o

parte este transmis) prin intermediul supra$etei/ şi din aceast) cantitate din urm)/ o parte din ea

este asorit). Proporţiile de energie/ care se :ncadreaz) :n aceste trei categorii/ au $ost de$inite :n

termeni de propriet)ţi dielectrice. Proprietatea $undamental electrica prin care interacţiunile sunt

descrise este permitivitatea comple*) relativ) a materialului Q R. ste matematic e*primat ca#

91;:n cazul :n care Q este constanta dielectric) si QTT $actorul de pierderi dielectrice.

Permitivitatea asolut) a unui vid este Qo şi este determinat) de viteza luminii &o si constanta

magnetica Uo/ care sunt legate :ntre ele prin#

92;Baloarea numeric) pentru Qo este de apro*imativ %V%54 p, m'1 şi pentru Uo este 1V2! UC m'1.

n alte medii 9solide/ lic6ide si gazoase;/ permitivitatea are valori mai mari şi este de oicei

e*primata :n raport cu valoarea :n vid 9L$ors Bainiainen/ 1(%(;. Permitivitatea relativ) a unui

material este egala cu Qas N Qo/ :n cazul :n care Qas este permitivitatea asolut) a materialului.

Materiale care nu conţin componente magnetice r)spund numai la c8mpul electric.

Proprietatile dielectrice ale materialelor determina/ :ntr'o mare m)sur)/ comportamentul

materialelor atunci c8nd este supus la radio'$recvenţ) 9,; sau camp de microunde/ :n scopul de

:nc)lzire/ uscare sau de prelucrare a materialelor. &aracterizarea proprietatilor dielectrice este

1!



vitala pentru :nţelegerea de r)spuns a unui material la microunde/ deoarece majoritatea cantit)ţilor

utile necesare :n proiectarea proceselor termice cu microunde poate $i descris) :n termeni de ele.

cuaţiile privind proprietatile dielectrice la parametrii de prelucrare termic) sunt prezentate in

sectiunea urmatoare.

). 'antitaţi e*primate din punct de vedere al propriet+ţilor dielectrice

Proporţia de energie re$lectat W P' este o $uncţie de constanta dielectrica Q şi de ung6iul de

incidenţ). Pentru un ung6i de incidenţ) de (+ X/ este simplu#

93;-e e*emplu/ valoarea Q de ap) este de "% la temperatura camerei. Prin urmare/ re$le*ia este

mai mare dec8t +V!4. &u toate acestea/ energia re$lectat) va re$lecta/ de asemenea/ de la peretii

camerei şi va a$ecta apa din nou si din nou/ rezult8nd :ntr'o re$lectivitate speci$ica de apro*imativ

+V2+. Ast$el/ materialul ţint) asoare apro*imativ %+> din energia incidenta/ iar restul este

asorit şi disipat de peretii camerei cu microunde. Baloarea pentru Q Gde alimente umede este/ de

oicei :n intervalul de 5+'"+.

Puterea transmis) la material este simpla Ptrans Y 91'Pr;.Puterea asorit) şi apoi generata su

$orm) de c)ldur) este direct legat) de QTT a materialului/ şi poate $i calculata $olosind relaţia#

94;:n cazul :n care# Pas este puterea asorit) :n @ cm'3/ este r)d)cina medie p)trat) a valorii

intensit)ţii c8mpului electric :n B cm'1/ av8nd :n vedere volumul :n interiorK $ este $recvenţa :n

CzK şi QTT este $actorul de pierderi dielectrice de produs alimentar sau alte.

Ad8ncimea de penetrare dp este de oicei de$inita ca adancimea :ntr'un eşantion :n cazul :n care

puterea de microunde a scazut la 1 N e sau 3!V%> din valoarea transmisa. neori/ dp este de$init)

ca distanţa de la care puterea cu microunde a $ost atenuata la 5+> din Ptrans. Ad8ncimea de

penetrare este o $uncţie de Q şi QTT#

95;:n cazul :n care Zo este spatial lier al microundelor cu lungime de und) 9de 2/45 Cz/ Zo Y

12.2 cm;. Produsele alimentare cele mai $recvente au QTT[25/ care implic) un dp de +/! '1 V + cm.

1"



-eşi proprietatile dielectrice ale unor produse alimentare pot $i g)site :n literatura de specialitate/

datele sunt :n mare parte limitate la alimente pure şi a componentelor alimentare. -up) ce unda

calatoreste printr'un material care are pierderi semni$icative dielectrice/ energia sa va $i atenuata

n cazul :n care atenuarea este mare :n material/ :nc)lzirea dielectrica va $orma conic la $el de

repede ca un val care penetreaza materialulul. Atenuarea este adesea e*primat) :n decieli pe

unitate de lungime :n metri 9dH m'1;. n ceea ce priveşte densitatea de putere şi valorile intensit)ţii

c8mpului electric/ acest lucru poate $i e*primat ca#

9!;:n cazul :n care# Po este nivelul de putere la un punct de re$erinţ)K P 9z; este nivelul de putere de

la distanta z la punctul de re$erinţ)/ şi \ este atenuarea :n nepers pe metru 9Lp m'1;.

Puterea disipat) :n interiorul unui material este proporţional) cu QTT.aportul/ QTTN Q T/ numit tangenta pierderea sau $actorul de disipare/ un parametru dielectric descriptiv/ este/ de asemenea/ utilizat ca

indicele de capacitate a materialului de a genera c)ldur) 9Mudgett/ 1(%!;.

ata de :nc)lzire poate $i e*primat) prin ecuaţia de putere#

9";:n cazul :n care# Pv este energia dezvoltata pe unitatea de volum :n @ m'3/ $ este $recvenţa :n

CzK şi ] ] este rezistenta c8mpului electric din interiorul sarcinii :n B m'1.

&8mpul electric din interiorul sarcinii este determinat de propriet)ţile dielectrice şi geometria

sarcinii/ şi de con$iguraţia cuptorului. Prin urmare/ aceast) ecuaţie este/ :n general nepractica/

deoarece determinarea c8mpului electric de distriuţie este $oarte comple* 9Hu$$ler/ 1((3;. $ectul

de :nc)lzire :n materiale agro'alimentare este rezultatul a dou) mecanisme/ rotaţia dipolara şi

conductia ionica.-ipolul cel mai responsail pentru :nc)lzire este apa/ care este un constituent

major al celor mai multe materiale agro'alimentare. )spunsul de dipoli la un c8mp oscilant este o

creştere a energiilor de rotaţie şi viraţie/ :n $uncţie de gradul de simetrie a moleculei/ rezultand o

generare de $recare a c)ldurii. Molecule care sunt non'polare/ dar care sunt percepute asimetric se

pot comporta ca dipoli :ntr'un c8mp electricK cu toate acestea/ r)spunsurile lor la energia cu

microunde sunt/ de oicei despre o ordine de marime mai mic) dec8t cea a apei.

1%



&elalalt mecanism de :nc)lzire este conductia ionica. &8mpul electric cauzeaza ioni dizolvaţi de

sarcini pozitive şi negative pentru a migra spre regiunile incarcate opus. Acest lucru duce la mai

multe ile de iliard'ca :ntreruperi si coliziuni de legaturi de 6idrogen cu ap)/ amele care duc la

generarea de c)ldur). &onductie ionica are o in$luenţ) mai mare asupra QTTdec8t Q G/ şi scade/ prin

urmare/ ad8ncimea de penetrare. Acest comportament a $ost prezis de c)tre relaţiile lui Casted'

-ee pentru soluţii apoase electrolitice 9Casted et al./ 1(4%;. *ist) o scadere de Q ca urmare a

epuiz)rii de ap) lier) de ioni dizolvaţi şi o creştere :n QTT datorita unei creşteri a densit)ţii liere

9Iudra et al./ 1((2;.nteracţiunile de c8mp magnetic sunt neglijaile/ deoarece alimentele contin

doar urme de minerale magnetice/ cum ar $i nic6el/ coalt/ şi $ier.

Pro$ilul de temperatur) şi de rat) a :nc)lzirii dezvoltate :n timpul e*punerii la radiaţiile

electromagnetice depinde de distriuţia şi natura susceptors/ relaţiile dintre propriet)ţile dielectricecu umiditate/ temperatur) şi $recvenţ)/ precum şi asupra proprietatilor termo'$izice 9conductivitate

termic)/ di$uzie termic)/ caldura speci$ica/ etc; ale altor componente. 7 descriere detaliat) a

pro$ilului de temperatur) a unui comple* agro'alimentar/ prin urmare/ materialul este e*trem de

di$icil de oţinut.

ste important s) se recunoasc) $aptul c) propriet)ţile dielectrice nu sunt unice pentru un anumit

material. le sunt speci$ice numai pentru o anumit) $recvenţ) şi stare a materialului. Ast$el/ :ntr'osituaţie de prelucrare/ acestea sunt tranzitorii/ deoarece starea de material nu este constant) :n

timp. Prin urmare/ este necesar s) se staileasc) relaţiile dintre Q GşiTTQ cu variailele de stare la

$recvenţa de prelucrare 9e;. Bariailele principale de stare care in$luenţeaz) propriet)ţile dielectrice

la o anumit) $recvenţ) sunt temperatura şi conţinutul de umiditate. elaţiile dintre aceşti $actori/

compoziţia şi propriet)ţile dielectrice ale materialelor agro'alimentare sunt revizuite :n urm)toarele

secţiuni.

1(



1,. -actori care in%luenţeaz+ propriet+ţile dielectrice la o anumit+ %recvenţ+

1,.1. ependenta dintre continutul de umiditate si temperatura

Propriet)ţile dielectrice ale multor materiale pot varia :n $uncţie de diverşi $actori.

n cazul materialelor 6igroscopice precum agro'alimentarele/ cantitatea de ap) din material este :n

general un $actor dominant. Propriet)ţile dielectrice depind de $recvenţa c8mpului electric

alternativ aplicat/ de temperatura materialului/ precum şi de densitatea/ compoziţia şi structura

acestuia. n cazul materialelor granulare sau puleri/ densitatea :n vrac a amestecului de particule

de aer reprezint) un alt $actor care in$luenţeaz) propriet)ţile dielectrice. -esigur/ propriet)ţiledielectrice ale materialelor sunt dependente de compoziţia lor c6imic)/ :n special :n

diplomomentele permanente asociate cu ap) şi orice alte molecule care $ormeaz) materialul :n

cauz). &u e*cepţia unor materiale cu pierderi e*trem de mici/ şi anume materiale care asor :n

esenţ) nicio energie din c8m)uri , şi cu microunde/ propriet)ţile dielectrice ale majorit)ţii

materialelor variaz) :n mod considerail odat) cu $recvenţa c8mpurilor electrice aplicate. n

$enomen important ce contriuie la $recvenţa dependenţelor propriet)ţilor dielectrice este

polarizarea ce se naşte din orientarea moleculelor c)tre c8mpul electric impus/ care conţin

dipolmomente permanente.

*ist) numeroase analize ale propriet)ţilor dielectrice la $recvenţe de microunde ale alimentelor şi

produselor agricole 9Hengtsson isman/ 1("1K Lelson/ 1("3K 76lson Hengtsson/ 1("5K Ient/

1(%";. -ependenţa de temperatur) a constantei dielectrice este destul de comple*) şi poate creşte

sau descreşte :n temperatur)/ :n $uncţie de material. nc)lzirea la microunde este a$ectat) :n mare

m)sur) de prezenţa apei :n alimente 9Bon Cippel/ 1(54K Mudgett/ 1(%5K Lelson IraszeOsi/

1((+;. Apa reprezint) cel mai mare asorant de energie cu microunde din alimente şi :n

consecinţ)/ cu c8t este mai mare conţinutul de umiditate/ cu at8t este mai un) c)ldur). n aceast)

$orm) pur)/ apa reprezint) un e*emplu clasic de dielctric polar. Propriet)ţile dielectrice cu

microunde ale apei lic6ide sunt enumerate :n ?aelul 1 pentru di$erite $recvenţe de microunde la

2+



temperaturi de 2+ şi 5+^& con$orm selecţiei din datele enumerate de Casted et al. 91(4%; şi Iaatze

91(%(;. -eşi lucr)ri anterioare au ar)tat o potrivire mai un) a datelor e*perimentale a modelului

&ole'&ole dec8t al modelului -ee/ Iaatze 91(%(; a ar)tat c) spectrele dielectrice pentru apa

pur) pot $i su$icient de ine reprezentate prin modelul -ee atunci c8nd se $olosesc parametri de

rela*are prezentaţi :n ?aelul 2. ,recvenţa de rela*are / 92πT ; '1/ este/ de asemenea prezentat) :n

?aelul 2/ :mpreun) cu valorice statice şi de :nalt) $recvenţ) ale constantei dielectrice ε s şi ε_/

pentru ap) la temperaturi de la + la !+ ^&. Aceste valori pot $i $olosite pentru a o$eri estim)ri

apro*imative privind propriet)ţile dielectrice ale apei :ntr'o gam) larg) de $recvenţe şi temperaturi.

-e asemenea/ apa este un asorant puternic/ :n and) larg) a microundelor şi este aşadar $olosit

pentru :nc)lzire selectiv) :n timpul proces)rii alimentelor. &antitatea de umiditate dintr'o sustanţ)

a$ecteaz) :n mare m)sur) constanta sa dielectric)/ :ntruc8t cea a umidit)ţii liere este mare 9"% la

temperatura camerei şi 2`45 Cz;. Accea a materialelor conteiner/ ca de e*emplu ?e$lon/ este deordinul 2. Feg)tura de umiditate este constant)/ adic) umiditatea mai mare produce valori mai mari

at8t a constantei dielectrice/ c8t şi a $actorului de pierdere. Aceast) leg)tur) este dependent) de

temperatur). ?otuşi/ apa :n starea sa pur) lic6id) apare $oarte rar :n produsele alimentare. &el mai

adesea/ conţine componenţi dizolvaţi/ se asoare $izic :n capilarele şi cavit)ţile materiale/ sau este

legat din punct de vedere c6imic de alte molecule de ap). ela*)rile dielectice ale apei asorite

au loc la $recvenţe mai mici dec8t rela*area apei liere 9Casted et al., 1(4% ;/ care ia naştere la

apro*imativ 1(`5 Cz pentru ap) la o tenperatur) de 25X&.n $uncţie de structura material)/ pot e*ist) numeroase tipuri de leg)turi ale apei/ care di$er) :n

ceea ce priveşte energia propriet)ţilor oligatorii şi dielectrice. n practic)/ materialele umede sunt

de oicei un amestec neomogen/ care de oicei conţin mai mult de o sustanţ) cu propriet)ţi

dielectrice necunoscute. Ast$el/ e $oarte greu de :nţeles şi de prezis comportamentul dielectric al

acestor materiale la di$erite $recvenţe/ temperaturi sau niveluri de 6idratare. n prezent/ se cunosc

$oarte puţine despre propriet)ţile dielectrice ale materialelor umede ale di$eritelor structuri care

conţin ap) la di$erite niveluri de leg)tur). &u toate acestea/ nu e nevoie mereu de o :nţelegere total)

pentru g)sirea soluţiilor la proleme pactice.

?ael 1. Propriet)ţi dielectrice cu microunde ale apei la temperaturi speci$icate 9adaptare dup)

Casted/ 1("3;.

21



Frecvenţă, GHz Contanta dielectrică (ε/ ) Factor de pierdere dielectric (ε// )

Temperatură Temperatură

20°C 50°C 20°C 50°C

+`! %+`3 !(`( 2`"5 1`25

1`" "(`2 !(`" "`( 3`!

3`+ ""`4 !%`4 13`+ 5`%

4`! "4`+ !%`5 1%`% (`4

"`" !"`4 !"`2 2%`2 14`5

(`1 !3`+ !5`5 31`5 1!`5

12`5 53`! !1`5 35`5 21`4

1"`4 42`+ 5!`3 3"`1 2"`22!`% 2!`5 44`2 33`( 32`+

3!`4 1"`! 34`3 2%`% 32`!

?aelul 2. Parametri dielectrici -ee de rela*are ai apei 9adaptare dup) Casted/ 1("3;.

Temperatură°C

Contanta dielectrică Timp de rela!are,"0#"2

Frecvenţa de rela!are,GHz

$tatic ε Frecvenţă

ridicată

ε0

+`+ %"`( 5`" 1"`!" (`++"

1+`+ %3`( 5`5 12`!% 12`552

2+`+ %+`2 5`! (`3! 1"`++4

3+`+ "!`! 5`2 "`2% 21`%!2

4+`+ "3`2 3`( 5`%2 2"`34!

5+`+ !(`( 4`+ 4`"5 33`5+!

!+`+ !!`" 4`2 4`+1 3(`!(+

22



Propriet)ţile dielectrice ale materialelor depind :n mare m)sur) de temperatur) iar $elul acelei

dependenţe reprezint) o $uncţie a proceselor de rela*are dielectrice care $uncţioneaz) :n

con$ormitate cu condiţiile e*istente şi $recvenţele utilizate. Pe m)sur) ce temperatura creşte/ timpul

de rela*are scade/ iar v8r$ul $actorului de pierdere trece pe $recvenţe mai mari. Ast$el/ :ntr8o zon)

de dispersie/ contanta dielectric) va creşte odat) cu creşterea temperaturii/ :n timp ce $actorul de

pierdere poate $ie s) creasc) sau s) scad)/ :n $uncţie de $recvenţa de $uncţionare este mai mare sau

mai mic) dec8t $recvenţa de rela*are. Mai sus şi mai jos de zona de dispersie/ constanta dielectric)

scade odat) cu creşterea temperaturii. ,uncţiile de distriuţie pot $i $olositoare pentru e*primarea

dependenţei temperaturii ale propriet)ţilor dielectrice :ns) $recvenţa şi comportamentul dependent

de temperatur) al propriet)ţilor dielectrice al majorit)ţii materialelor sunt complicate şi pot $i cel

mai ine determinate prin m)sur)tori la $recvenţele şi con$orm condiţiilor :n cauz).

&onstantele dielectrice şi $actorii de pierdere ale $ructelor şi legumelor proaspete au $ost analizate

de numeroşi cercet)tori 9?ran et al ./ 1(%4K Lelson et al ./ 1((4 ;.

Sunt ilustrate e*emple ale dependenţei de $recvenţ) pentru 24 $ructe şi legume di$erite. &onstanta

dielectric) arat) sc)derea monoton) aşteptat) a valorii/ cu $recvenţa cuprins) :n intervalul +`2W2+

Cz. Pentru toate $ructele şi legumele m)surate/ $actorul de pierdere scade odat) cu creşterea

$recvenţei de la +`2 Cz/ atinge un minim :n zona cuprins) :ntre 1 şi 3 Cz şi apoi creşte pe

m)sur) ce $recvenţa se apropie de 2+ Cz. Acest comportament este dominat de conductivitateaionic) la $recvenţe reduse/ prin rela*area apei legate şi prin rela*area apei liere :n partea de sus a

intervalului de $recvenţ). Propriet)ţile dielectrice ale acestor $ructe şi legume la (15 MCz şi 2`45

Cz sunt prezentate :n ?aelul 3 :mpreun) cu alte in$ormaţii descriptive. ?aelul 4 arat)

permitivitatea valorilor laptelui şi ale componenţilor acestuia 9Iudra et al ./ 1((2;.

?aelul 3. Permitivitatea $ructelor şi legumelor proaspete la 23^& 9adaptare dup) Lelson et

al./ 1((4 ;

23



Fruct%&e'umă C,

(*++)

-enitatea ţeutului,

' cm#.

Contanta

dielectrică (ε/ )

Factorul dielectric de

pierdere (ε// )

Frecvenţă Frecvenţă

/"5 Hz 215

Hz

/"5 Hz 215 Hz

M)r %% +`"! 5" 54 % 1+

Avocado "1 +`(( 4" 45 1! 12

Hanan) "% +`(4 !4 !+ 1( 1%

Pepene galen (2 +`(3 !% !! 14 13

Morcov %" +`(( 5( 5! 1% 15

&astravete (" +`%5 "1 !( 11 12Strugure %2 1`1+ !( !5 15 1"

rape$ruit (1 +`%3 "5 "3 14 15

Pepene galen %( +`(5 "2 !( 1% 1"

IiOi %" +`(( "+ !! 1% 1"

F)m8ie (1 +`%% "3 "1 15 14

Fime (+ +`(" "2 "+ 1% 15

Mango %! +`(! !4 !1 13 14

sturoi (2 +`(" !1 !4 12 14

Portocal) %" +`(2 "3 !( 14 1!

Papaa %% +`(! !( !" 1+ 14

Piersic) (+ +`(2 "+ !" 12 14

Par) %4 +`(4 !" !4 11 13

&arto$ "( 1`+3 !2 5" 22 1"

idic6e (! +`"! !% !" 2+ 15

-ovlecel (5 +`"+ !3 !2 15 13

&)pşuni (2 +`"! "3 "1 14 14

&arto$ dulce %+ +`(5 55 52 1! 14

Lap (2 +`%( !3 !1 13 12

M& 9&;/ conţinutul de umiditateK O.. 9.u.; W aza de umiditate.

24



?aelul 4. Propriet)ţile dielectice ale laptelui şi ale componenţilor acestuia la at 2`45 Cz

şi 2+X& 9adaptare dup) Iudra et al ./ 1((2 ;

-ecriere Grăime,

roteine,

&actoză,

3miditate,

Contanta

dielectrică

Factorul de

pierdere

dielectrică

1> Fapte +`(4 3`31 4`(3 (+`11 "+`! 1"`!

3`25> Fapte 3`1" 3`25 4`"( %%`13 !%`+ 1"`!

Ap) lactoz) + + 4`+ (!`+ "%`2 13`%

Ap) lactoz) + + "`+ (3`++ ""`3 14`4

Ap) lactoz) + + 1+`+ (+`+ "!`3 14`(

Ap) sodiu + 3`33 + (!`!" "4`! 15`5

cazeinat

Ap) sodiu + !`4% + (3`!2 "3`+ 15`"

cazeinat

Ap) sodiu + %`"1 + (1`2( "1`4 15`(

cazeinat

Factoz) 9solid); + + 1++ + 1`( +`+

&azeinat desodiu 9solid;

+ 1++ + + 1`! +`+

r)sime din

lapte 9solid);

1++ + + + 2`! +`2

Ap) 9distilat); + + + 1++ "%`+ 13`4

Propriet)ţile dielecttice ale amidonului din carto$i su $orm) de pudr) 9S* (2+/ Mat6eson/

&oleman Hell;/ caro 9ermantoOn Manu$acturing &o.; şi stailizator 9detalii produs nr. 1!+/

de tipul Seaem &M 514/ lotul nr. 34+%+"/ diviziunea coloizilor marini/ compania ,M&; s'au gasit

c) aceştia cresc :n mod regulat odat) cu umiditatea conţinutul cuprins :n intervalul +'2+> az) de

umiditate/ la 2`45 Cz. S'a descoperit de asaemenea c) propriet)ţile dielectrice ale acestor 6idro'

coloizi cresc odat) cu temperatura/ :n jurul intervalului de 2+'1++^&/ iar di$erenţa de temperatur) a

crescut semni$icativ pe m)sur) ce conţinutul de umiditate a crescut 9Lelson/ 1((1;.

25



ste important de reţinut $aptul c) propriet)ţile electrice şi $izice ale alimentelor/ care a$ecteaz)

:nc)lzirea cu microunde/ se sc6im) semni$icativ la temperaturi su limita de :ng6eţ. 76lsson et al .

91("4; a descoperit c) εb şi εbb au crescut semni$icativ odat) cu sc)derea $recvenţei :n cazul

majorit)ţii alimentelor testate/ iar :n cele mai multe cazuri/ propriet)ţile dielectriceau crescut rusc

odat) cu temperatura de la trecerea de la '1+ la +^& 9decongelare;. n studiile preliminare privind

propriet)ţile dielectrice ale ?ilozei la di$erite concentraţii de sare/ Benates6 91((!; a oservat o

creştere rusc) a $actorului de pierdere de la '2+ la '15^&/ av8nd aşadar tendinţe ce depind de

concentraţia de sare.

1,.. 2n%luenţa compoziţiei

Propriet)ţile dielectrice ale produselor alimentare sunt de asemenea determinate de compoziţia lor

c6imic). n$luenţa conţinutului de ap) şi sare 9sau cenuş); depinde :n mare m)sur) de $elul :n care

acestea sunt legate sau restricţionate :n miscarea lor de c)tre ceilalţi compuşi alimentari. Acest

lucru complic) previziunea/ azat) pe in$ormaţii pentru ingrediente singulare/ propriet)ţilor

dielectrice ale unui amestec. &ompuşii organici ai alimentelor sunt inerţi din punct de vedere

dielectric 9εb[3 and εbb[+`1; şi/ comparativ cu lic6idele ionice apoase sau ap)/ pot $i considerate

drept transparente la energie 9Mudgett/ 1(%5;. -oar la niveluri $oarte sc)zute de umiditate/ c8nd

urmele de ap) sunt prezente şi nea$ectate de c)tre c8mpul cu microunde :n sc6imare rapid)/

componentele de c)ldur) redus) speci$ice devin $actorii decisivi pentru :nc)lzire.

76lsson et al . 91("4 ; a descoperit c)/ :n cazul a numeroase alimente/ in$luenţa a numerose

conţinuturi de ap) şi sare asupra propriet)ţilor dielectrice este $oarte mare/ mai ales la 45+ şi (++

MCz. S'a descoperit de asemenea c) la temperaturi peste !+^&/ εb a sc)zut uşor odat) cu

temperature/ :n timp ce εbb a crescut/ :n special la $recvenţe reduse pentru alimentele s)rate9Hengtsson isman/ 1("1;. Propriet)ţile dielectrice ale anumitor alimente ca o $uncţie de

temperatur)/ la 2`% Cz sunt documentate de c)tre Hengtsson isman/ 1("1. 7 6art) alimentar)

a unor produse alimentare la 2`45 Cz şi 2+W25X& a $ost ilustrat) de Hu$$ler şi Stan$ord 91((1;.

2!



n cazul produselor alimentare cu nivel ridicat de caro6idraţi şi sirop/ za6arurile dizolvate 9:n ap);

sunt principalii susceptori de microunde 9Mudgett/ 1(%!;. Propriet)ţile dielectrice ale soluţiilor

apoase de za6)r de di$erite concentraţii au $ost m)surate şi comparate cu cele din struguri/ cu

concentraţii de uminitate similare 9?ulasidas et al ./ 1((5a;. n cazul gradului ridicat de umiditate al

strugurilor/ constanta dielectric) şi $actorul de pierdere a sc)zut odat) cu creşterea temperaturii şi

s'a oservat o tendinţ) invers) :n cazul unui grad mai sc)zut de umiditate 9?ulasidas et al ./ 1((5 ;.

n timp ce compuşii de alcool şi caro6idraţii dizolvaţi reprezint) ingrediente active ale unor

produse alimentare şi )uturi/ e$ectele acestora sunt nesemni$icative :n majoritatea produselor

alimentare/ cu e*cepţia produselor alimentare cu conţinut ridicat de caro6idraţi/ ca de e*emplu

produsele de patiserie sau siropurile şi )uturile alcoolice. $ectele se re$er) la stailizarea

modelelor de leg)tur) pe az) de 6idrogen prin intermediul interacţiunii 6idro*ilului cu apa 9Iudraet al./ 1((2 ;. $ectele P6'ului nu sunt considerate a $i importante per se/ pentru nivelurile de P6

tipice produselor alimentare 976lsson et al. / 1("4K Mudget/ 1(%!K L$ors Bainiainen/ 1(%(;.

$ectul de gr)sime ale propriet)ţi dielectrice par a $i cauzate de diluare 9mai multa grasime/ mai

putina apa;. ata de :nc)lzire pare s) nu ai) nici un e$ect :n sine cu privire la propriet)ţile

dielectrice/ $acand e*ceptie cazurile :n ap) şi sucuri unde sunt pierdute. Fa $recvenţe mai mici 945+

şi (++ MCz;/ relaţiile par a $i similare 9Hengtsson isman/ 1("1K. 76lsson et al/ 1("4;.&aracteristicile de :nc)lzire cu microunde a amestecurilor de e*tracţie sunt compuse de rozmarin

sau de $runze de menta/ de suspensie :n 6e*an/ etanol /amestecuri and6e*ane plus de etanol care au

$ost raportate şi sa constatat c) temperatura creşte dovedinduse a $i dependent) de propriet)ţile

dielectrice a solvenţilor şi las) :n :ntreare9 &6en Spiro/ 1((4;.

Au $ost mai multe tentative de a dezvolta relaţii :ntre propriet)ţile dielectrice şi compoziţie/ azate

pe medii ponderate ale proprietatilor dielectrice a componentelor individuale 9de e*emplu/ Sun et

al/ 1((5K. Iudra et al/ 1((2.;. &u toate acestea/ aceste studii implic) $aptul c) aordarea este

incomplet din cauza posiilelor e$ecte sinergice şi pierderilor. n esenţ)/ eco'legarea

componentelor :n materialul mam) pare s) joace un rol care nu poate $i uşor de contailizat/ atunci

c8nd m)sur)torile se $ac pe componentele individuale. Propriet)ţile dielectrice şi $actorii de

pierdere a patru r8nzeturi di$erite prelucrate de patru compoziţii di$erite sunt prezentate :n taelul

5 pentru temperaturi de 2+ şi "+ X & 9-atta şi Lelson/ 2+++;. Fa umiditate mai mare şi conţinutul

2"



de gr)sime mai sc)zut/ $actorul de pierdere a crescut oarecum cu temperatura.

?aelul 5. Propriet)ţile dielectrice de r8nz) procesate la 2 V 45 Cz $iind legate de compoziţie şi

de temperaturi de 2+ X & "+ X & 9-atta/ 1(((;

C446T67 Contanta dielectrica (ε/ ) ierderile dielectrice (ε// )

TEMPERATURA TEMPERATURA

Grasime % Umiditate % 20°C 70°C 20°C 70°C

+ !" 43 2( 43 3"

12 55 3+ 21 32 23

24 43 2+ 14 22 1"

3! 31 14 % 13 (

1,.3. Structura %izic+ a materialului ţint+

Propriet)ţile dielectrice variaza :n $uncţie de o serie de atriute $izice/ inclusiv densitatea :n vrac/

dimensiunea particulelor/ şi omogenitate. Lelson 91((2; a dezvoltat relaţii pentru propriet)ţile

dielectrice ale cerealelor integrale şi su $orm) de pra$ :n vrac la densit)ţi di$erite/ conţinutul de

umiditate şi de $recvenţ). -ensitatea :n vrac a $ost identi$icat ca o surs) majora de variaţie pentru Q

Gşi QTT9Ient/ 1(""K Lelson 91(%3; şi Lelson 91(%4;K Ient Iress'ogers/ 1(%!K Lelson 0ou/

1(%(;. -ependenţa densitatii de proprietatile dielectrice ale materialelor treuie s) $ie contailizata

:n elaorare cu $uncţile care determin) conţinutul de umiditate a cerealelor 9Meer Sc6ilz/

1(%+;. Aceast) relaţie/ de asemenea/ ar putea $i utilizat) :n controlul continuu on'line de procesare

a cerealelor.

1,.4. ependenţa densitaţii

2%



Av8nd :n vedere c) in$luenţa unui material dielectric depinde de cantitatea de mas) care

interacţioneaz) cu c8mpurile electromagnetice/ masa pe unitatea de volum/ sau densitatea/ vor avea

un e$ect asupra proprietatilor dielectrice 9Lelson/ 1((2;. Acest lucru este :n special notail cu

dielectrici particulare/ cum ar $i materiale granulate sau pulverizate. n :nţelegerea naturei

dependenţei densitatii proprietatilor dielectrice ale materialelor de particule/ relaţiile dintre

propriet)ţile dielectrice a materialelor solide si cele de aer/ amestecuri de particule/ cum ar $i proe

de granule sau pulverizat de ast$el de sustanţe solide/ sunt utile. n unele cazuri/ proprietatile

dielectrice ale unui solid poate $i necesar) atunci c8nd proele de particule sunt disponiile numai

$orma materialului. Acest lucru a $ost valail pentru oaele de cereale/ :n cazul :n care nucleele

au $ost prea mici pentru titularii de proa dielectric) utilizat) pentru m)sur)ri 9Lelson 0ou/

1(%(; şi :n cazul de minerale pure/ care a treuit s) $ie pulverizat pentru puri$icare. Pentru unele

materiale/ $aricarea de proe la dimensiunile e*acte necesare pentru m)surarea propriet)ţilordielectrice este di$icil)/ şi m)sur)rile pe materialele de pulverizat sunt mult mai uşor de realizat. n

ast$el de cazuri/ relaţiile dovedite pentru convertirea proprietatilor dielectrice a proelor de puleri

:n cele pentru material solid sunt importante. Mai multe ine'cunoscute amestecuri de ecuaţii

dielectrice au $ost luate :n considerare :n acest scop 9Lelson 0ou/ 1(%(;.

Lotaţia utilizat) de mai jos se aplic) la dou) componente'amestecuri/ :n cazul :n care reprezint)

permitivitatea Q e$ectiv) a amestecului/ Q1 este permitivitatea de mediu :n care particulele de

permitivitatea Q2 sunt dispersate/ iar 1 şi 2 sunt $racţiunile de volum ale componentelorrespective/ :n cazul :n care 1 2 Y 1. -ou) dintre amestecurile de ecuaţii dovedite a $i deoseit

de utile pentru oaele de cereale au $ost comple*ul de indicele de re$racţie amestec ecuaţia

9Lelson/ 1((2;#

9%;şi Fandau şi Fi$s6itz/ Fooenga ecuaţia 9Lelson/ 1((2;#

9(;Pentru a utiliza aceste ecuatii standard pentru a determina Q2/ unul treuie s) cunoasc)

propriet)ţile dielectrice 9permitivitatea; a proei pulverizate la densitatea :n vrac 9aer'particule a

amestecului densitatii;/ precum şi gravitatea speci$ic) sau densitatea materialului solid. Lelson

91((2; a raportat c) indicele de re$racţie comple* şi relaţiile Fandau şi Fi$s6itz/ Fooenga $urnizat

o metod) relativ) de incredere pentru ajustarea proprietatilor dielectrice ale materialelor granulare

şi su $orm) de pra$/ cu caracteristici cum ar $i produsele de cereale de la valorile cunoscute la

2(



prima densitate :n vrac p8n) la valorile corespunz)toare pentru o alt) densitate :n vrac.

-i$erenţa densitaţii con$orm aştept)rilor :n vrac/sunt datorate di$erenţelor de volumul de aer

ocupate. Lelson 91((1; a raportat c) propriet)ţile dielectrice a materialelor solide de di$erite 6idro'

coloizi au $ost mai mari dec8t a materialelor su $orm) de pra$. -eşi mulţi cercet)tori sunt de

p)rere c) nu e*ist) nici o az) teoretic) pentru un e$ect pur particule de dimensiuni/ studii cu

privire la ca$eaua instant şi laptelele pra$ se :nţeleage c) un ast$el de e$ect este posiil 9Ient

Iress'ogers/ 1(%!;. M)sur)torile pe di$erite $racţiuni de sit) de oae zdroite sau pudr)/

oţinute prin Benates6 et al. 91((%; a indicat/ de asemenea un e$ect de marimea particulelor. n

esenţ)/ atunci c8nd un material este zdroite sau pudr)/ se poat aştepta modi$ic)ri ale

caracteristicilor de supra$aţ) şi/ prin urmare/ este posiil ca ponderea de energie transmis)

sc6im)ri. Acest lucru ar treui s) se re$lecte printr'o modi$icare :n constanta dielectric)/ $)r) a $i

neap)rat o sc6imare :n $actorul de pierdere. &u toate acestea/ Ient şi Iress'ogers 91(%!; nu suntde acord cu aceast) e*plicaţie. na din prolemele e$ectului de :nc6eiere a dimensiunii

particulelor este de a asigura c) conţinutul de umiditate şi compoziţii de $racţiunile di$eritelor

particule de dimensiuni identice şi c) nu e*ist) modi$ic)ri datorate de :nc)lzirea :n timpul şle$uirii.

-ac) e*ist) un GpurG e$ect de dimensiunea particulelor/ se pare a $i at8t de mic :n comparaţie cu

in$luenţa densit)ţii :n vrac şi de alţi $actori cu e*perimentare numai $oarte am)nunţit) şi precis) se

va dovedi sau in$irma e*istenţa acesteia.

11. Aplicatii din masuratori ale proprietatilor dielectrice

Proprietatile dielectrice ale materialelor depind de multi $actori/ inclusiv unele care sunt legate de

compozitia c6imica. 7data ce datele $undamentale cu privire la relatiile dintre proprietatile

dielectrice si alti $actori au $ost stailite/ rapiditatea cu care proprietatile dielectrice pot $i masurate/

si metodele non'distructive/ pot conduce la metode mai une de analiza a calitatii sau de

monitorizare a proprietatilor relevante sau conditiilor/ inainte/ in timpul si dupa prelucrare. *ista

multe e*emple de ast$el de cereri in literatura de specialitate dintre care doar cateva vor $i

enumerate mai jos.

11.1. 'alitatea materialelor agro(alimentare

3+



Proprietaţile si calitatea sustantei pot $i corelate/ de e*emplu $ie de inalta $recvenţa sau $recvenţe

ma mici &i poate $i $olosita pentru a masura calitatea peştelui şi a carnii.

3leiuri% Graimi

&onsumul de ulei si de mancaruri pe aza de grasimi a crescut rapid in ultimii ani. Pentru a garanta

un control e$icient al calitaţii pentru prajirea grasimilor/ metode simple şi rapide sunt necesare

pentru a masura auzul termic. &ateva dintre testele care au raportat inclusiv incalzirea mai multor

uleiuri prajite cu sau $ara produse alimentare şi estimeaza sc6imarea parţilor polare/ numarului de

acizi/ a culorii / asorţia speci$ica şi proprietatile dielectrice cu perioada prelungita de incalzire.

&u toate astea/ este raportat ca aceaste analize de rutina nu pot $i intotdeauna su$iciente pentru a

caracteriza uleiurile si grasimile prajite. n rapoarte recente/ alimentele cu ulei au $ost raportate ca

$iind instrumente utile in detrimentul auzului de caldura pentru prajirea grasimilor si uleiurilor.

Pana in acest moment/ nu s'au inregistrat nici multe in$ormatii nici te6nici simple care sa $ie

disponiile pentru a intelege deteriorarea naturii uleiurilor comestiile incalzite care sunt

omniprezente in orice proces de prelucrare al alimentelor sau de operare. &onsumatorii si

produsele alimentare de catering continua sa utilizeze si sa reutilizeze uleiurile prajite pentru a

satis$ace cerintele de zi cu zi.

&onstanta dielectrica a $ost considera a $i cel mai important indicator pentru controlul

calitatii in comerciale/ operatiunile de prajire a grasimilor si a $ost concluzionat ca sc6imarile sicontinutul in polimer a constantei dielectrice sunt $olositoare pentru a monitoriza calitatea uleiului

prajit. ste raportat ca masurile proprietatilor dielectrice ale uleiurilor comestiile au $ost

comparate cu metode convenctionale de analiza 9 vascozitate/ indice de re$ractie/ valoarea de iod/

valoarea de pero*id si acizii grasi; pentru a evalua calitatea prajirii dintr'un amestec de seminte de

umac si uleiuri de $loarea'soarelui/ si de asemenea pentru a preveni deteriorarile care apar in

timpul incalzirii uleiului/ ca o mare parte din uleiul comestiil este consumat in timpul prajirii

alimentelor. Pentru grasimi si uleiuri/ seu si untura Qb este intre 2/4 si 2/" precum si starea $izica nu

este importanta pentru valori/ cu toate astea este mai importanta valoarea lui Qbb. Aceste valori

variaza de la +/+35 la 2/% Cz. Baloarea lui Qbb creste cu temperatura si are loc trans$ormarea de la

starea solida la cea lic6ida.

Benates6 si ag6avan au raportat rezumatele a numeroase studii recente re$eritoare la uleiurile

comestiile incalzite si caracteristicile lor intr'un e$ort de a staili standardele comparative $olosite

31



Propriet)ţi dielectrice variaz) considerail :ntre di$erite tipuri de cereale/ culturi şi seminţe de

uruieni. n general/ valorile pentru propriet)ţi dielectrice variaz) considerail :ntre di$erite tipuri

de cereale/ culturi şi seminţe de uruieni. n general/ valorile pentru Q şi QTTsunt mai mari pentru

proele de cereale şi seminţe :n vrac de densit)ţi mai mari şi conţinutul de umiditate mai

mare.Principalul interes :n propriet)ţile dielectrice ale produselor agricole este pentru determinarea

conţinutului de umiditate. Modele matematice pentru Q versus densitatea din oaele de cereale

au $ost elaorate. Studii recente privind masurarea proprietatilor dielectrice au indicat $aptul c)

m)surarea propriet)ţilor dielectrice are un potenţial promiţ)tor :n estimarea anumitor propriet)ţi de

inginerie/ cum ar $i masa/ densitate/ grosime/ conţinutul de gr)simi/ etc.

Coacerea produelor alimentare din 8aina

&uptor cu microunde si $recvenţa radio de :nc)lzire au $ost $olosite pentru procesele de

coacere.Proprietatile microundelor din aluatul de p8ine au $ost m)surate :n gama de $recvenţe de la

!++ MCz la 2/4 Cz de c)tre uerc6er et al. 91((+; ca o $unctie de compoziţie ap)'$)in)/ timpul

de preparare şi timpul de coacere. &onstanta dielectric) şi $actor de pierdere a sc)zut at8t

conţinutul de ap) dar şi timpul de coacere a $ost redus. Permitivitatea la cracare aluat/ amidon şi

gluten a $ost m)surat) :n intervalul '2+ +.2 Cz de c)tre Canes şi Foce 91((5; care au studiat/

de asemenea rela*area dielectrica :n aceast) gam) de $recvenţe. i au identi$icat dou) regiuni derela*are/ unul pentru aluaturi su 35> umiditate asociate cu ap) legat)/ şi un altul pentru un

conţinut de umiditate deasupra nivelului asociate cu ap) lier). &onstant) dielectric) şi pierderea

de aluat copt/ :n $uncţie de temperatur) şi umiditate/ au $ost raportate la 2" MCz.&onstant)

dielectric) a crescut treptat/ cu conţinutul de umiditate şi temperatur). ?emperatura a a$ectat/ de

asemenea/ $actorul de pierderi dielectrice dincolo de acest punct. &onductivitatea ionica şi

rela*area oligata de ap) sunt considerate mecanisme dominante de pierdere :n aluat copt la

aceast) $recvenţ). Seras et al. 91(%";a m)surat permitivitatea :n timpul :nc)lzirii di$eritor tipuri de

$)in)/ cu continutul de apa di$erite. &reşterea valorii Q :nainte de a atinge 1++ X &/ pentru $)in)

uscata/ sau cu un conţinut de ap) de 1+>/ arat) c) apa interacţioneaz) cu matricea poliza6aridica

şi/ prin urmare nu mai poate ing6eta. &and apa se evapor)/ valoarea lu Qb scade la un nivel stail

:ntr'un produs uscat. Propriet)ţi dielectrice pentru p8ine şi $)in) au $ost m)surate :n mare parte la

33



$recvenţe ridicate. -eşi valoarea QTTvariaz) :n $uncţie de umiditate/ cum poate $i de aşteptat/

temperatura are doar un e$ect minor.

rodue lactate

Propriet)ţi dielectrice ale produselor lactate sunt relativ rare. Propriet)ţi de zer şi lapte pra$

degresat au au $ost masurate de zepeca şi Pereira 91("4;. &ei din soluţii apoase de non'gr)sime

din lapte uscat au $ost modelate de Mudgett et al 91("4; şi Mudgett et al 91(%+;. Propriet)ţi

dielectrice reprezentative de lapte şi elementele sale constitutive la 2.45 Cz sunt o$erite de Iudra

et al. 91((2;. Pentru unt/ m)sur)torile :ntre 3+ Cz şi 5 MCz au $ost raportate de c)tre Sone et al.

91("+;. &onstanta dielectric) şi pierderea de unt la 2/45 Cz ca $uncţii de temperatur) au $ost

m)surate de c)tre zepeca şi Pereira 91("4;. ezultatele lor au ar)tat c) permitivitatea de ap)

legat) la 2/45 Cz a avut un coe$icient de temperatur) pozitiv/ :n timp ce permitivitatea de ap)

lier) a sc)zut cu temperatura. Fa temperaturi su punctul de :ng6eţ/ apa a cristalizat/ şi

permitivitatea sa a sc)zut rapid la valori $oarte mici/ ast$el :nc8t comportamentul pare s) rezulte

din in$luenţa de ap) legat). &reşterea rapid) a permitivitatii de unt de mai sus 3+o& pot $i cauzate

de dezintegrarea emulsiei. ntr'un interval mic de conţinutul de umiditate/ Praas6 şi Armstrong

91("+; au ar)tat o creştere liniar) :n constant) dielectric) cu conţinutul de umiditate. Bariaţiilor

sezoniere :n propriet)ţi dielectrice ale untului nu au aratat modi$icari semni$icative.Pentru et al. 91("4; a utilizat o solutie apoas) $)r) gr)sime soluţii uscat) din lapte/ ca sisteme

model şi a constatat c) s)rurile de lapte nu se disociaza complet. S)rurile Hound 9apro*imativ 33>

de gr)simi din lapte;/ nu prezint) acelasi comportament dielectric ca si s)rurile primare disociate :n

soluţie. Proprietatile dielectrice din lapte/ pe aza conţinutului total de cenuş)/ sunt mai sc)zute

dec8t sa prev)zut din compoziţia c6imic).

$olutiile de are

Multe materiale agricole şi alimentare conţin ap) ca constituent major. -e asemenea/ ionii de

sare poate a$ecta :n mod semni$icativ propriet)ţile dielectrice/ mai ales $actorul de pierderi

dielectrice. Ast$el/ este util s) se studieze propriet)ţile dielectrice de solutii de sare 9Sun et al/

34



1((5K. Casted et al/ 1(4%.;/ care sunt sisteme relativ simple şi care poate sugera tendinţele :n

comportamentul dielectric a unor materiale ale produse alimentare. Proprietatile dielectrice ale

soluţiilor saline au $ost studiate :n detaliu şi modele de calcul a acestor propriet)ţi ca $uncţii de

temperatur) şi de salinitate au $ost dezvoltate si testate cu datele e*perimentale din literatura de

specialitate. &onstantele dielectrice a soluţiilor de sare a sc)zut o data cu cresterea temperaturii. &u

toate acestea/ semnul de coe$icientul de temperatur) a $actorului de pierderi dielectrice depinde de

concentratia pentru gama de temperaturi selectate.

9ctivitatea apei

GMoilitateaG apei :n structura unui material gazd) poate varia mult de la e*trem de

moil) ap) Glier)G/ pentru a GlegaG ap)/ care este oarecum limitat) cinetic. Moilitatea este legata

de activitatea aO a apei/ care descrie contriuţia de ap) la sprijinul de acterii şi $ungi.

&uanti$icarea activitatii aO a apei este c6eia de cercetare privind conservarea şi siguranţa

alimentelor.M)sur)torile dielectrice sunt un instrument de cercetare unic :n :nţelegerea soluţiilor

apoase/ activitatea apei/ conservarea alimentelor/ termenul de valailitate/ $enomenul de 6idratare/

si $azele de tranzitie. Proiectate corect şi instrumente calirate electrice sunt $olosite pentru a

determina rapid conţinutul de umiditate.

roprietăţile dielectrice ale produelor alimentare la temperatura de con'elare i

terilizare

&unoaşterea e*act) a proprietatilor dielectrice :n materialul parţial :ng6eţate este

critic) pentru a staili preţurile şi uni$ormitatea :nc)lzirii :n cuptorul cu microunde pentru

decongelare. -eoarece g6eaţa :n materialul se topeste/ asorţia de energie cu microunde creşte

$oarte mult. Ast$el/ porţiunile de materiale care ing6eata prima data asor semni$icativ mai multa

energie şi c)ldur) la ratele de crestere/ care pot duce la temperaturi de $ierere localizate :n timp ce

alte zone sunt :nc) :ng6eţate. Propriet)ţilor dielectrice ale materialelor alimentare congelate au $ostraportate :n literatura de specialitate 9Hengtsson isman/ 1("1K Ient/ 1(%"; şi aceste propriet)ţi

pot $i puternic in$luenţate de compoziţia/ :n special a apei totale şi conţinutul de sare. Sare

a$ecteaz) situaţia prin deprecierea punctului de congelare/ l)s8nd mai mult) ap) ne:ng6eţata/ la o

temperatur) dat) :n acest interval. Sarea creşte/ de asemenea/ conţinutul de ioni şi/ prin urmare/

interacţiunea cu c8mpurile cu microunde.

35



&6amc6ong 9in 1(("; a raportat proprietatilor dielectrice la 2/45 Cz de ?lose / un

analog alimentar/ care acoper) gama de :ng6eţate. Pentru produsele alimentare comple*e şi

$ormulate/ cum ar $i ?lose / propriet)ţile dielectrice treuie s) $ie m)surate sau estimate

9Hu$$ler Stan$ord/ 1((1/ Benates6/ 1((!;. At8t constanta dielectric) cat şi $actorul de pierdere

au sc)zut :n mod semni$icativ cu cat mai mult) ap) a $ost :ng6eţata. Av8nd :n vedere c) $racţiunea

de ap) ne:ng6eţata este o $uncţie non'liniar) a temperaturii/ creşterea proprietatilor dielectrice ale

materialului parţial :ng6eţat este/ de asemenea/ non'liniar) cu temperatura. -easupra gamei de

congelare/ constanta dielectric) a ?lose a sc)zut liniar cu temperatura. Prin ad)ugarea de sare/

constanta dielectric) a sc)zut/ :n timp ce $actorul de pierderi dielectrice a crescut.

Propriet)ţile dielectrice la temperaturi ridicate/ utile pentru pasteurizarea şi de sterilizarea cu

microunde/ au $ost limitate 9-atta Lelson/ 2+++;. n plus $aţ) de e$ectele temperaturii :n sine/

sc6imarile $izice si c6imice/ cum ar $i gelatinizarea amidonului 9Miller et al/ 1((1.; si denaturarea proteinei care cauzeaz) diseminarea şi contracţia ap) 9Fi Harringer/ 1(("; la temperaturi mari se

poate sc6ima :n mod semni$icativ propriet)ţilor dielectrice . Mai mulţi autori au pulicat ecuaţii

pentru a prezice propriet)ţilor dielectrice $unctie de apa/ sare şi temperatura. Aceste ecuaţii

$uncţioneaz) cel mai ine pentru produsele alimentare :n cazul :n care un num)r mare de proe

legate au $ost raportate :n literatura de specialitate. Pentru produsele alimentare :n cazul :n care au

$ost pulicate puţine / :n unele cazuri acurateţea modelelor scade dramatic.

Proprietaţile dielectrice ale sistemelor simple/ cum ar $i apa sau apa sarata sunt liniare:n raport cu temperatura. Alimente lic6ide/ cum ar $i supa si ulionul/ sunt/ de asemenea/ de oicei

liniare cu temperatura. Alimente cu sisteme mai comple*e/ cum ar $i carnea/ nu sunt liniare. nul

dintre motive ar putea $i din cauza sc6im)rilor de $az)/ cum ar $i denaturarea proteinei şi

gelatinizarea amidonului. -enaturarea proteinei sc6ima ap) şi sarea prin capacitatea de legare a

produselor alimentare/ ap) e*pulzeaz)/ şi modi$ic) propriet)ţile dielectrice. Pentru produsele

alimentare ogate in sare/ cum ar $i sunca/ modi$icarea proprietatilor dielectrice la temperatura de

denaturare este puternica :n $uncţie de conţinutul de sare. Proprietatile dielectrice ale

6idrocoloizilor su $orm) de pra$/ inclusiv amidon din carto$i/ guma roşcovelor/ gum) araic)/

caragenan şi caro*imetilceluloz)/ au $ost masurate la 2/45 Cz ca $uncţii de temperatur) 92+'1++

X &; şi conţinutul de umiditate :ntre + şi 3+>/ az) umed) 9Praas6 et al./ 1((2/ Lelson/ 1((1;.

&onstantele dielectrice şi $actorii pentru pierderea tuturor 6idrocoloizilor a crescut cu conţinutul de

umiditate şi de temperatur) care indic) o $recvenţ) de 2/45 Cz de rela*are/ la tot conţinutul de

3!



umiditate şi temperaturi. radul de dependenţa de temperatur) a tuturor celor cinci 6idrocoloizi a

crescut conţinutul de umiditate/ dar :ntr'o m)sur) mai mic) :n amidonul din carto$i şi :ntr'o m)sur)

mult mai mic) :n guma de oae de roşcove.

1. 'omportamentul dielectric al solurilor

,actori importanţi :n comportamentul solurilor e*puse la microunde sunt propriet)ţile

dielectrice ale componentelor din sol. Lumai in$ormaţii limitate sunt disponiile la aceste

propriet)ţi :n literatura de specialitate/ :n special la $recvenţe de microunde. Coestra şi -elane

91("4; au studiat propriet)ţilor dielectrice a unui nisip $in/ un m8l/ un namol şi un sol argilos 9$ Y

1++ MCz'2! Cz;. -atele lor a relevat urm)toarele relaţii generale# valorile pentru Q/care creste

odata cu cresterea temperaturii/ dar valoarea de QTT r)m8ne constanta caci temperatura creste/

valoarea lui QTT trece printr'un punct de rela*are/asa cum temperatura scade $recvenţ) 9la care are

loc de rela*are; creşte/ valorile pentru Q şi Q cresc/ cu o creştere a conţinutului de ap)/ $recvenţa

la care are loc de rela*are creşte cu o sc)dere a conţinutului de ap)/ precum şi valoarea Q Tscade cu

$recvenţ) şi scade mai rusc dup) $recvenţa de rela*are. n general/ valoarea Q Ga solurilor variaz)

:ntre 2 şi 3 pentru soluri uscate p8n) la 2+ pentru soluri cu o umiditate :n intervalul de +/3 g cm'3.Balorile pentru Q variaz) de la +/5 pentru soluri uscate la apro*imativ 4 pentru solurile cu

umiditate ridicat). Solurile cu compuşi organici concentrati au o conductivitate electrica mai mare

decat solurile care au permanent aceeaşi cantitate de ap). -e asemenea/ :n cazul :n care compusul

are o valoare sc)zut) pentru Q şi este prezent) :ntr'o concentraţie mare/ particule de argila va tinde

s) $loculeze.

1.1. 'omportamentul dielectric ale amestecurilor solventilor organici

,oarte puţine in$ormaţii sunt disponiile despre propriet)ţile dielectrice ale solvenţilor şi

amestecurilor de solvenţi la $recvenţe de microunde. &unoaşterea acestor propriet)ţilor este

necesar) pentru a :nţelege modul de comportare al amestecurilor sol N solvent atunci c8nd este

e*pus) la microunde. ?estarea de solvenţi este esenţial)/ deoarece este considerat necesar) sa se

3"



$oloseasca un amestec de solvenţi :n compuşi. Anumiţi solvenţi selectati şi amestecurile lor au $ost

testate :n acest studiu.

1.. Procesul de asistare al cuptorului cu microunde

Acest proces este o te6nologie de e*tracţie consolidat) patentat) de Mediu &anada/ care

$oloseste microundele pentru a trans$era rapid compuşii'ţint) de la o etap) la alta prin :nc)lzirea

selectiva de $az) care conţin compuşi ţint) 9Pare et al./ 1((4;. ?e6nologiile MAP $olosesc

microundele pentru a asista la procese $izice sau c6imice. tilizarea acestei te6nologii pentru

e*tracţia cu solvent a contaminanţilor organici din sol sa dovedit a $i de succes :n domeniul de

pregatire a proei de analiz) şi a p)truns :n di$erite domenii de cercetare/ inclusiv de control al

calit)ţii# produse $armaceutice/ produse alimentare/ siguranţa alimentar)/ de veri$icare nutriţionaleK

separare eşantionului de mediu# solurilor contaminate/ apa contaminata/ $lu*uri de deşeuri/

ţesuturile animale contaminate/ reziduuri de pesticide :n plante şi :n ştiinţele medico'legale a

consumului de droguri din ţesuturi.

13. Studiu de caz.Degradarea culorii, texturii,polifenolilor si

capacitatii antioxidante a verzei York dupa prelucrarea cu

microunde

13.1.Astract

Fegumele/ ca o component) esen ial) a dietei umane /de oicei au nevoie de un anumit tipț

de prelucrare :nainte de a $i consumate .n acest studiu / impactul microundelor 9 M@ ;/ s'a avut invedere prelucrarea pe di$erite propriet) i $izico'c6imice ale verzei 0or . Barza 0or s'a procesatț

la 4++ / 5!+ i %++ @$or +'14 min cu un increment de 2 min / urmat de un studiu cinetic pentruș

degradarea poli$enolilor / $lavonoidelor / capacitatea antio*idant) / culoarea i te*tura. ezultateleș

au aratat ca procesarea M@ duce la reduceri semni$icative :n te*tura /culoare / poli$enoli iș

capacitatea antio*idant) . Pentru toata puterea de procesare M@ studiata con inutul total $enolicț

3%



minimiz8nd :n acela i timp sc6im)rile :n valoarea nutritiv) i senzoriale ale produselor. &u toateș ș

acestea procesarea cu ajutorul oricareai surse de :nc)lzire poate promova reac ii care ar puteaț

a$ecta gloal calitatea alimentelor . Pierderea de calitate implic) at8t $actori suiectivi / cum ar $i

gustul care nu pot $i u or m)surat/ precum i $actori cuanti$icaili / cum ar $i nutrien ii. n ultimiiș ș ț

ani / au $ost :ntreprinse mai multe studii pentru a investiga proprietatile nutritive ale diverselor

legume prelucrate de M@ cum ar $i mi*urile de legume / roccoli / carto$i / morcov / ceapa / varza

al)/ mazare / spanac / varza / conopida / napi / $asole verde i sparang6el. $ectele au $ost totu i /ș ș

at8t pozitive/ c8t i negative si au $ost raportat :n $unc ie de di$eren ele de condi ii de procesș ț ț ț

i caracteristicile mor$ologice ale legume. Pentru proiectarea unui proces optimizat care poateș

duce la o conservare ma*ima de $itoc6imicale cu ajutorul modelarii cinetice este necesar s) se

o in) in$orma ii cinetice de az) pentru a descrie viteza de reac ie :n $unc ie de variaileleț ț ț ț

e*perimentale i prin urmare / pentru a prezice modi$icarea unui anumit produs alimentar :nș

timpul prelucr)rii. n num)r de modele cinetice cum ar $i de ordinul zero / de prim ordin iș

conversie $rac ionat) 9 ,& ; de ordinul :nt8i au $ost $olosite pentru con inutul $itoc6imic /ț ț

capacitate A7 / te*tura i degradare culoare pentru o gam) larg) de $ructe i legume. Prinș ș

urmare /scopul studiului a $ost de a a$la e$ectele de prelucrare M@ a verzei 0or asupra degradarii

cinetice a unui num)r de propriet) i $izico'c6imice / cum ar $i te*tura / culoarea / poli$enoli iț ș

activitatea A7 . Aceste oiective sunt justi$icate av8nd :n vedere $aptul c) literatura de specialitate

nu dispune de unelein$orma ii cu privire la evaluarea de $itoc6imicale / capacitate antio*idant) / caracteristicile $iziceț

cum ar $i culoarea i te*tura in ceea ce priveste procesarea M@.ș

13.3. Materiale si metode

ateriale ve'etale i pre'ătireaș lor

Barza 0or a $ost ac6izi ionata de laț un supermaret local/ :n -ulin/ :n aprilie 2+1+.

7ptsprezece'dou)zeci capete de varz) 925'3+ g; au $ost selectate aleator iș curatate de $runze

e*terioare iș stem apoi :mp)r iteț :n patru segmente iș a $ost :ndep)rtat miezul central.Segmentele

s'au t)iat :n uc) iț de +/5 * 5'! cm/ $olosind o masina de taiat legume. n lot de apro*imativ 1% g

de varza tocata a $ost depozitat :ntr'o pung) de plastic :n condi ii de re$rigerareț :ntuneric 94 X & f

+/5; si au $ost utilizate ca materie prim) pentru toate tratamentele ulterioare. 7 pro) de 5+ g

a $ost luat) din lot ca re$erin )ț pentru varza proaspata/neprelucrata.

4+



relucrarea cu a:utorul microundelor(;)

Prelucrarea cu ajutorul microundelor a $ost realizat) utiliz8nd un cuptor casnic cu o putere

ma*im) de ie ire de %++ @. nc)lzirea cu microunde a $ost e$ectuata de la 4++ / 5!+ i %++@ș ș

semni$icand 3+ / 5+ i 1++ > din putere .Procedura a constat in ad)ugarea a 5+ g de varz)ș

m)run it) la 5++ ml pa6ar de laorator umplut cu 1++ ml ap) deionizat) i apoi a $ost plasat :nț ș

interiorul cuptorului M@ . ?impul s'a masurat de :ndat) ce au $ost plasate legumele

interiorul M@ la puterea studiata . Pentru toate nivelurile de putere studiate /proele au $ost retrase

la $iecare 2 min pana la 14 min . Materialul prelucrat a $ost drenat / r)cit :n ap) cu g6ea ) 9 1'4 Xț

& ; timp de 1 min i apoi l)sat s) se scurg) timp de 3+ s. . Proele procesate au $ost inute :ntr 'unș ț

material plastic/sac 9 2+ 25 cm ; i culoarea i te*tura analize au $ost e$ectuate :n aceea i zi .ș ș ș

Proele prelucrate au $ost imersate :n azot lic6id i m)cinate :ntr'o pulere grosier) $olosind mojar ș

cu pistil i depozitate :n saci de plastic / la '2+ X & p8n) la analiz) suplimentar)9 1+'15 zile; .ș

repararea e!tractelor

5 g de pro) varz) zdroita se e*trage cu 5+ ml de !+> metanol. Pentru a preveni o*idarea

e antionuluiș :n timpul e*tragerii/ un mediu redus a $ost creat $olosind sp)lare cu azot. Haloanele

au $ost p)strate :ntr'un incuator cu agitare la 1++ rpm iș 4+ X & timp de 2 ore. Per$uziile au $ost

$iltrat cu @6atman h 1 p8n) ce s'a o ineț un e*tract limpede. *tractele se evapor) :ntr'un

evaporator la !+ X & la respectiva lor presiune iș depozitate la '2+ X & p8n) la utilizare. 9naliza 8itoc<imica

Determinarea en!li" t!tal# i "!n in$t$l de la!n!ideș ț

&on inutul total $enolic 9 ?P& ; i con inutul de $lavonoide totale 9 ?,& ; dinț ș ț

proe au $ost estimate :n $unc ie de raportul anterior. *tractele din varz) proasp)ta si varzaț

procesata cu ajutorul M@ s'au dizolvat :n ap) deionizat) 9 1 mg N ml;. Pe scurt / pentru estimarea

?P& / alicote de 1++ pl e antionului :n ap) deionizat) au $ost amestecate cu 2 ml de 2 > La2&73ș

i au $ost l)sate :n repaus timp de 2 minute la temperatura camerei . -up) incuare s'a adaugatș

1++ pl de $enol ,olin ' 1L &iocalteau . Amestecul de reac ie se las) s) stea timp de 3+ min laț

temperatura camerei/ :n :ntuneric .

ezultatele au $ost e*primate ca acid galic mg ec6ivalente per 1++ g.

reutatea :n stare proasp)t) 9 ,@ ; a verzei.

Pentru estimarea ?,& / 25+ pl de pro) a $ost amestecat) cu 1/25 ml de ap) deionizat) i "5 pl deș

41



solu ie de LaL72 5 > . -up) ! min / 15+ pl de 1+ > Al&l3 ` a ad)ugat solu ie de C27 . n celeț ț

din urm) / s'a adaugat +/5 ml de 6idro*id de sodiu 9 1 M ; i un volum de apa deionizata pana laș

2/5 ml . Asoranta $a ) de martor a $ost luat) la 51+ nm . ezultatele au $ost e*primate ca mgț

uercetin ec6ivalente per 1++ g 9 mg JN1++ g ; greutatea :n stare proasp)t) de varz) .

9naliza intrumentala a te!turii

?e*tura proelor rute iș prelucrate M@ a $ost analizat) $olosind un analizator de te*tur)

nstron.?e*turometru a $ost montat cu o celul) de sarcin) de 5++ L iș ec6ipat cu o lam) @arner'

Hratzler 9lam) cu crest)tur) :n B;/ care taie prin proa la o vitez) de desc)rcare de 5+ mm N min. 7

pro) de 5 g a $ost plasata pe dou) are paralele / cu un decalaj de 1+ mm :ntre ele .,or a ma*im)ț

9 L ; este necesara pentru a $or$eca proa si a $ost utilizata ca o indica ie de $ermitate . -atele auț

$ost analizate cu ajutorul unui program Hlue6ill .,ermitatea a12 proe a $ost m)surat) :n mod

individual i s'a $acut o medie cu ajutorul careia s'a calculat valoarea $ermitatii.ș

9naliza intrumentala a culorii

&uloarea verzei rute si cea a verzei procesate M@ au $ost analizate cu ajutorul

colorimetrului &olor Juest . nainte de m)surare / contorul Cunter a $ost calirat $olosind o

pies) de re$erin ) ala i un captor de lumin) 9 igl) neagra ; . 5+g proa a $ost pusa :ntr'unț ș ț

material plastic transparent/ sac 9 2+ 25 cm ; 9 :n dulu e*emplar ; i cinci domenii aleatorii s'auș

m)surat prin uzunarele de plastic i valorile medii 9 1+ citiri total N pro) ; au $ost raportateș

pentru $iecare tratament13.4.ezultate si discutii

6n8luen aț de proceare ; pe con inut ț 8itoc<imic

?P& de varza 0or proaspata a $ost determinat) 14".5 f !/!3 mg AN1++ g 9,@;.

Aceast) valoare este :n intervalul raportat pentru varz) proasp)t). n acest studiu/ varia iaț

:n ?P& a verzei s'a oservat :n urma aplic)rii di$eritelor condi iile de prelucrareț M@ 9,ig. 1A;.

42



Pentru toate proele prelucrate M@/ procesarea de p8n) la 2 min a dus la o pierdere sever) de

compu i $enoliciș / care a reprezentat o reducere de aproape 33.3 la 3!.3> :n compara ie cuț varz) proasp)t). -egradarea a continuat p8n) la 12 min timp in care s'a produs o reducere total) de %2.2

la %!.5>.&and timpul de procesare a crescut de la 12 min p8n) la 14 min/ a e*istat o reducere

suplimentar) de p8n) la 2'3> pentru toate proele procesate M@ studiate.

educerea :n ?P& poate $i atriuita la o mai un) asor ieț a energiei microundelor care

cre te temperatura :n interiorul celulelor de plante / rezult8nd ruperea pere ilor celulari iș ț ș

elierarea de compu i :n apa de procesare .?,& de varza 0or proaspata a $ost (5/4 f %/4+ mgș

JN1++ g 9 ,@ ;. Procesarea cu ajutorul microundelor a indus sc6im)ri semni$icative 9 P +/+5 ;

:n varz) in ceea ce priveste con inut de $lavonoide.n prezentul studiu / ?,& s'a redus cu 14.! laț

15.( > dup) 2 min de prelucrare M@ la 4++'%++ @ i a ajuns la o pierdere $inal) de "4/3 > dup)ș

14 min de

prelucrare 9 ,ig. 1H ; . A $ost / de asemenea/ evident c) o pierdere medie de 5/% > per min s'a

oservat :n timpul de procesare ini ial) 9 p8n) la 4 min ; care :n continuare s'a redus la 3/52 > peț

43



min/ cand timpul de procesare a crescutdincolo de 4 min / prin urmare / pierderea de ?,& este

aproape dula in primele 4 min de proceare M@ comparativ cu rata dup) 4 min .

Livelurile de re inere i pierderile de compu i $enolici :n timpul condi iilor di$erite deț ș ș ț

procesare M@ poate $i :n eleas) ca o alcalinizare/ $enomen care conduce $enoli :n ap) deț

procesare / care poate $i de$init) ca pierderea de metaoli i organici sau anorganici din p)r i deț ț

plante prin scurgerea :n solu ie apoas) . Acest proces este in $unc ie de temperatur) / timp iț ț ș

volum de ap) de gatit.

6n8luen aț procearii ; aupra culorii

Barza proasp)t) 0or a avut o culoare verde desc6is a a cum este indicatș de c)tre &.

ezultatele au aratat ca procesarea M@ a avut un e$ect negativ asupra culorii/ cand timpul de procesare iș nivelul de putere a crescut/ valoarea de c6roma a sc)zut. *ist) numeroase re$erin eț

asupra cineticii de culoare a materialelor alimentare :n literatura de specialitate.

-ate e*perimentale pentru culoare au $ost montate pe di$erite modele cinetice. ezultatele au

aratat ca constanta vitezei de degradare a crescut p8n) la 2/34 ori 9 +.24%'+.5%+ min ' 1 ;/ pe

m)sur) ce nivelul de putere M@ crescut 4++'%++ @. Puterea de procesare a ar)tat corela ie $oarteț

puternic) 9 2 Y +/(% ;/ cu rata de degradare constant) / a indicat c) prelucrarea M@ pentru mai

mult timp a redus culoarea de legumei . 6n8luen a procearii ; aupra proprietatilor te!turaleț

&alit) ile senzoriale ale legumelor proaspete sunt dependente lorte*tura / :n special /ț

$ermitate / care se coreleaz) ine cu prospe imea produsului i de oicei/ este m)surat) ca $or a deț ș ț

$or$ecare necesara pentru a reduce e antionul de legume . n studiul de $a ) / $or a ma*im) prinș ț ț

$or$ecare pentru varza proaspata a $ost :nregistrat :n calitate de "3/1 L s'a redus progresiv

:n toate nivelurile de putere de procesare M@ aplicate.7 reducere de %/33> a $ost oservat) la 4++

@a$ter 2 min de procesare M@ care a redus p8n) la 25/"> atunci c8nd puterea M@ a crescut la

%++ @ / indic8nd $aptul c) aplicarea puterii mai mari conduce la o sever) pierderea in te*tura . n

mod constant la cre terea :n M@ timpul de procesare / de asemenea/ conduce la reducereaș

continu) :n te*tur) i dup) 14 min.ș

n timpul prelucr)rii de c)ldur) /reducerea $ermit) ii ar putea $i din cauza unui num)r deț

produse c6imice i sc6im)ri $izice :n structura celulei de varz) / cum ar $i pierderea :n turgor ș

44



presiune cauzata de perturarea memranei celulare sau ca urmare a sc6im)rilor produse :n

polimerii peretelui celular / :n special sustan ele pectice/ care sunt implicate :n tinerea celulelorț

plantei :mpreun) . n timpul prelucrarii prelungite M@ / celulele pot deveni complet separate

rezult8nd pierderi majore de putere te*turala .

ezultatele prezentate demonstreaz) clar c)/ prelucrare M@ duce la pierderi semni$icative

:n totalul $enolic / $lavonoide / capacitate A7 / culoarea i te*tura verzei 0or care pot $i atriuiteș

la distrugere sau elierarea de componente alimentare .

13.5.'oncluzii re%eritoare la studiul de caz

Prezentul studiu a demonstrat c) con inutul de poli$enoli /$lavonoide / capacitatea A7 iț ș

propriet) ile $izice cum ar $i culoarea i te*tura verzei 0or au $ost semni$icativ reduse deț ș

procesare M@ .&inetica de degradare pentru con inutul poli$enolic i capacitatea A7 urmeaz)ț ș

modelul cinetic de ordinul :nt8i :n timp ce culoarea 9 c6roma ; si te*tura a ar)tat reac ie de ordinț

zero . S'a ajuns la concluzia c) re inerea de calitate in procesarea M@ a legumelor verzi depindeț

de intensitatea i durata de putere aplicat) . &re terea pierderilor cre te nivelul de putere alș ș ș

poli$enoli i capacitatea A7 :n varza 0or i rezultate similare au $ost oservate pentru timpul deș ș

procesare . n nivel mai mic de energie 9 4++ @ ; pentru scurta durat) 9 !'% min ; se recomand)

prevenind pierderea majora a capacit) ii A7 /poli$enoli i propriet) ile $izice / cum ar $i culoareaț ș ț

i te*tura de verzei 0or :n timpul proces)rii cu M@ .ș

14. 'oncluzii %inale

n acest studiu/ s'a $)cut o :ncercare de capturare a potenţialului de energie electromagnetica

pe aza prelucrarii imaginii de ansamlu a literaturii vaste şi cuprinz)toare :n domeniu/ deoarecerezum) mai multe aspecte a microundelor/de prelucrare şi utilitatea :nţelegerii microundelor la

interactiunea energie'materiale si rolul propriet)ţilor dielectrice. Aceast) acoperire cuprinz)toare a

cunoştinţelor vor $i utile pentru comunitatea academic)/ ştiinţi$ic) şi industrial) cu privire la

tratarea şi aplicarea $aptelor :n curs de dezvoltare N testarea de noi procese şi produse/ pe aza

cererii de energie electro'magnetice.

45



7 serie de materiale agricole şi produse alimentare au $ost investigate pentru relaţiile lor

$uncţionale cu parametrii de prelucrare aplicati/ cum ar $i $recvenţa cu microunde/ temperatura/

compozitia/ densitatea/ şi alte atriute $izico'c6imice.

&a materiale sunt prelucrate/ deseori sunt supuse trans$orm)ri $izice şi structurale care

a$ecteaz) propriet)ţile dielectrice. Ast$el/ capacitatea microundelor de a genera energie termic)

variaz) :n timpul procesului. ?rans$orm)rile ascutite :n capacitatea microundelor de a genera

caldura pot cauza di$icult)ţi de modelare şi de control ale procesului. nţelegerea generala/

propagarea şi interacţiunea microundelor cu materiale este critic). &a ec6ipamente de prelucrare

determin) c8mpul electromagnetic/ proiectarea ec6ipamentelor pentru microunde este deoseit de

important). Propriet)ţile de conducere ale campului electromagnetic/ compoziţia c6imic) a

materialului care este prelucrat/ sc6im)rile structurale care au loc :n timpul prelucr)rii/

dimensiunea şi $orma oiectului $iind :nc)lzit/ şi $izica microundelor Ninteractiuneamaterialelor/toate complica procesul microundelor.

iliogra%ie

4!



1.6ttp#NNmetropotam.roNFa'ziN2+1+N1+Nart2441%++%5!'&um'ar'$i'viata'$ara'cuptorul'cu'microundeN

2. 6ttp#NNOOO.asmen.roN&uptorulkcukmicrounde'a"!2.6tml

3. 6ttp#NNOOO.g6id'culinar.roNarticole'culinareN2"Nistoria'cuptorului'cu'microunde

4. 6ttp#NNOOO.revista'in$ormare.roNs6oOart.p6pidY"4revY3

5. 6ttp#NNOOO.gallaOa.comNmicrotec6N6istor.6tml

!. . ulea W ?e6nica microundelor ditura didactic) ' Hucureşti 1((1

". . ulea W Hazele teoretice şi e*perimente ale te6nicii microundelor ditura ştinţi$ic) W Hucureşti 1(%(

%.MicroOave $ood processing.A revieO'Food Research International

(. Degradation kinetic modelling of color, texture, polyphenols and

antioxidant capacity of York cabbage after microwave processing- Food Research International

4"

http://metropotam.ro/La-zi/2010/10/art2441800856-Cum-ar-fi-viata-fara-cuptorul-cu-microunde/

http://www.askmen.ro/Cuptorul_cu_microunde-a762.html


http://www.ghid-culinar.ro/articole-culinare/27/istoria-cuptorului-cu-microunde


http://www.revista-informare.ro/showart.php?id=74&rev=3


http://www.gallawa.com/microtech/history.html


http://metropotam.ro/La-zi/2010/10/art2441800856-Cum-ar-fi-viata-fara-cuptorul-cu-microunde/





Procesarea Alimentelor Cu Ajutorul Microundelor

Documents

Transcript of Procesarea Alimentelor Cu Ajutorul Microundelor