Влияние электрофизической обработки на структуру масличных материалов с применением X-ray микротомографии


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-3-116-123

Полный текст:


Аннотация

В данной работе проведен анализ морфологической капиллярно-пористой структуры масличного материала с использованием X-ray микротомографии в продольном и поперечном разрезе и FESEM-анализ поверхностной микроструктуры после электрофизической обработки. Экспериментальные данные получены на базе Института исследования материалов и инженерии (Institute of Materials research and engineering) (респ. Сингапур). В работе рассмотрено влияние двух видов электрофизической обработки: обработка импульсным электрическим полем, создающей эффект электропорации масличной структуры, и микроволновой СВЧ-нагрев. Дана основная характеристика капиллярно-пористой структуре масличных материалов. Локальные изменения электронной плотности исследуемого масличного объекта, при прохождении излучения позволили четко определить воздушные полости в структуре ядра подсолнечника. Установлено влияние обработки импульсным электрическим полем на целостность структуры мембран масличных клеток с созданием материала, обладающего большей проницаемостью для диффузионных процессов. Экспериментальным путем определено, что на площади 1 кв.см в результате обработки импульсным электрическим полем сформировано более 2500 электрических пор. В случае обработки импульсным электрическим полем модель масличного тела может быть представлена в виде расширенной бидисперсной структуры с добавлением микрокапилляров образованных электрическим полем. Полученные данные представляют интерес не только для технологий переработки масличных культур, но и для методов анализа перспективных электрофизических методов обработки.

Об авторах

И. А. Шорсткий
Кубанский государственный технологический университет
Россия
к.т.н., доцент, кафедра технологического оборудования и систем жизнеобеспечения, ул. Московская, 2, г. Краснодар, 350042, Россия


Д. А. Худяков
Кубанский государственный технологический университет
магистр, кафедра технологического оборудования и систем жизнеобеспечения, ул. Московская, 2, г. Краснодар, 350042, Россия


Список литературы

1. Puertolas E., Barba F.J. Electrotechnologies applied to valorization of by – products from food industry: Main findings, energy and economic cost of their industrialization // Food and Bioproducts Processing. № 100. Р. 172–184.

2. Budnikov D., Vasiliev A. The Use of Microwave Energy at Thermal Treatment of Grain Crops //Handbook of Research on Renewable Energy and Electric Resources for Sustainable Rural Development // IGI Global. 2018. P. 475–499.

3. Шорсткий И.А., Кошевой Е.П. Экстракция с наложением импульсного электрического поля. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2015. № 4. С. 40–42.

4. Антипов С.Т., Шахов С.В., Мартеха А.Н., Берестовой А.А. Разработка способа получения растительного масла из семян сафлора методом прессования в поле ультразвука // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2015. № 4 (66).

5. Hu Z.Y. et al. Seed structure characteristics to form ultrahigh oil content in rapeseed //PLoS One. 2013. V. 8. № 4. P. e62099.

6. Rocha C.R.M., Silva V.N., Cicero S.M. Internal morphology and germination of sunflower seeds //Journal of Seed Science. 2014. V. 36. № 1. V. 48–53.

7. Dudak J. et al. High-contrast X-ray micro-radiography and micro-CT of ex-vivo soft tissue murine organs utilizing ethanol fixation and large area photon-counting detector //Scientific reports. 2016. V. 6. P. 30385.

8. Безух Е.П., Потрахов Н.Н., Бессонов В.Б. Применение метода микрофокусной рентгенографии для контроля качества семян плодовых культур // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2016. №. 89.

9. Никольский М.А. Мировой опыт использования интроскопических методов исследования в сельскохозяйственной биологии // Наука. Техника. Технологии. 2015. С. 137.

10. Schoeman L. et al. X-ray micro-computed tomography (?CT) for non-destructive characterisation of food microstructure //Trends in Food Science & Technology. 2016. V. 47. P. 10–24.

11. Windt C.W., Bl?mler P. A portable NMR sensor to measure dynamic changes in the amount of water

12. in living stems or fruit and its potential to measure sap flow //Tree physiology. 2015. V. 35. № 4. P. 366–375.

13. Ключкин В. В., Быкова С. Ф. Новые представления о неоднородности структуры масличных семян и ее влиянии на технологические свойства // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2008. №. 2-3.

14. Лисицын А.Н., Григорьева В.Н. Научно-обоснованные тенденции переработки масличного сырья // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института жиров. 2015. №. 1–2. С. 5–16.

15. Shorstkii I., Koh X.Q., Koshevoi E. Influence of temperature and solvent content on electrical properties of sunflower seed cake //Journal of food processing and preservation. 2015. V. 39. № 6. P. 3092–3097.

16. Koubaa M. et al. Oilseed treatment by ultrasounds and microwaves to improve oil yield and quality: An overview //Food Research International. 2016. V. 85. P. 59-66.


Дополнительные файлы

1. Неозаглавлен
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (1MB)    
Метаданные
2. Рецензия
Тема
Тип Прочее
Скачать (414KB)    
Метаданные

Для цитирования: Шорсткий И.А., Худяков Д.А. Влияние электрофизической обработки на структуру масличных материалов с применением X-ray микротомографии. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2018;80(3):116-123. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-3-116-123

For citation: Shorstkii I.A., Khudyakov D.A. Influence of electrophysical treatment on oilseed crops structure with Х-ray micro tomography application. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2018;80(3):116-123. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-3-116-123

Просмотров: 114

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)