Исследование влияния разрядно-импульсной обработки на микробиологические показатели жидких систем

УДК 621.37:579

Исследование влияния разрядно-импульсной обработки на микробиологические показатели жидких систем

Н.П. Оботурова, А.А. Нагдалян, geniando@yandex. ш

ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский федеральный университет»

В настоящее время в технологических процессах производства более широкое применение находит электрическая энергия и способы, которые основаны на ее использовании, что позволяет уменьшить потери энергии и ускорить процесс обработки по сравнению с механическими способами обработки. В результате воздействий электрической энергией происходят изменения в состоянии электрических зарядов обрабатываемой среды, что приводит к изменению ее физических и химических свойств [1].

Одним из перспективных методов интенсификации технологических процессов и повышения эффективности оборудования являются методы, основанные на импульсных энергетических воздействиях с применением различных физико-химических эффектов, использующих внутренние и внешние источники энергии.

Импульсный подвод энергии к продукту вызывает не только количественные, но и качественные изменения процессов, что особенно специфично для электрофизических методов. Большой интерес представляет возможность аккумулирования во времени энергии, а затем ее выделение в чрезвычайно малые промежутки времени, что позволяет, достигая высоких значений мгновенной мощности, создавать принципиально новые технологические процессы [2].

В связи с этим перспективным направлением является внедрение разрядно-импульсных обработок в технологию процесса посола мясного сырья. Данная обработка основана на импульсном разряде, который возникает при создании на электродах кратковременного электромагнитного импульса, мгновенная мощность которого может достигать сотен тысяч киловатт [3].

Экспериментальные исследования по разрядно-импульсной обработке мясного сырья проводились на базе ОоО НПФ «Здоровое питание» с помощью пилотной установки ГИТ-6 (Генератор импульсного тока). Данная установка предназначена для производства высоковольтных разрядов в различных токопроводящих средах. Принцип действия генератора импульсных токов основан на накоплении электрической энергии на емкостном накопителе мгновенном разряде ее через высоковольтный разрядник на нагрузку. В качестве нагрузки используется излучатель энергии, находящийся в токопроводящей среде.

Основными действующими факторами электрогидравлического эффекта являются:

- высокие и сверхвысокие импульсные гидравлические давления, приводящие к появлению ударных волн со звуковой и сверхзвуковой скоростями;

- импульсные перемещения жидкости, достигающие сотен метров в секунду;

- мощные импульсно возникающие кавитационные процессы, способные охватить относительно большие объемы жидкости;

- многократная ионизация соединений и элементов, содержащихся в жидкости;

- инфра- и ультразвуковые излучения;

- мощные электромагнитные поля( десятки тысяч эрстед).

На первом этапе работы нашей задачей стояло определить влияние специально сформированных кратковременных высоковольтных импульсных разрядов на микробиологические показатели жидких систем.

С этой целью в опытные образцы водной среды принудительно вносили следующие микроорганизмы:

- в опытный №1- кишечную палочку (E.coli);

- в опытный №2- плесневые грибы рода Aspergillums.

Результаты исследований представлены на рисунках 1,2.

Рисунок 1- Посевы контрольного и опытного образцов на E.coli

Рисунок 2- Посевы контрольного и опытного образцов на плесени Aspergillums

В процессе поставленного исследования было выявлено, что вследствие микробиологического обсеменения в контрольном образце присутствовали КМАФАМ, КОЕ, БГКП, сульфитредуцирующие клостридии и плесневые грибы рода Aspergillums.

Результаты исследования занесены в таблицу.

Таблица - Результаты исследования микробиологических показателей предварительно загрязненной водной среды, подвергнутой разрядно-импульсной обработке

№ п/п Микробиологические показатели Исследуемый образец

Контрольный Опытный

1 КМАФАМ, КОЕ/г сырья 2,5*102 не обнаружено

2 Бактерии группы кишечных палочек, в 1 г сырья обнаружено не обнаружено

3 Сульфитредуцирующие клостридии в 0,01 г сырья обнаружено не обнаружено

4 Плесени Aspergillums обнаружено не обнаружено

На основании полученных данных можно сделать вывод, что в ходе электроимпульсной обработки произошла инактивация всей принудительно внесенной микрофлоры (КМАФАМ, КОЕ, БГКП,

сульфитредуцирующие клостридии и плесневые грибы рода

Aspergillums).

Одной из причин бактерицидного действия электроимпульсной обработки является высокое давление, возникающее в момент электрозаряда в рабочей камере.

Литература:

1. Дунаев С.А. Способы интенсификации технологических процессов в мясной отрасли : конспект лекций / С.А. Дунаев, А.А. Попов, Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. -Кемерово, 2006. - 64с.

2. Промтов М.А. Машины и аппараты с импульсным энергетическим воздействием на обрабатываемые вещества: Учебное пособие. -М.: Машиностроение, 2004. -136с.

3. Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности. -Л.: Машиностроение, 1986.