Реферат. Представлены результаты измерения комплексного электрического сопротивления биологических тканей растительного происхождения. Измерения проводились при Т=296 K в диапазоне частот от 5 до 500 кГц. В качестве электродов использовались покрытые оловом (чистота 99,9%) медные пластины. Экспериментально исследованы следующие объекты: образцы паренхимной ткани яблока в виде цилиндров диаметром 20 мм и длиной 20 мм; яблочный сок, полученный при механическом разрушении клеток; отжатая яблочная мезга (содержание сока не более 20%), полученная центробежной сепарацией, в которой разрушена система клеток. Для растительной ткани с целостной системой клеток в области 103 – 105 Гц наблюдается ярко выраженный минимум угла фазового сдвига. В случае отсутствия клеток его величина существенно уменьшается. Рассмотрена эквивалентная электрическая схема тканей, проведен расчет всех ее элементов. Эквивалентом емкости двойного электрического слоя на границе раздела металлического измерительного электрода и межклеточной жидкости является элемент С1 . Электрическое сопротивление этого слоя переменному току характеризуется элементом R1 . Цепочка параллельно включенных активного сопротивления и емкости описывает систему растительных клеток. Емкость С2 обусловлена электрической емкостью мембран клеток, а сопротивление R2 – электрическим сопротивлением мембран и внутриклеточного пространства. Совпадение экспериментальных и расчетных данных в области частот более 103 Гц удовлетворительное. В области меньших частот наблюдаются отличия. Это может быть связано с особенностями поведения двойного электрического слоя. Вместе с тем, в области частот, где проявляются электрические свойства клеточной структуры исследуемой ткани совпадение хорошее, что свидетельствует о справедливости рассматриваемой эквивалентной схемы. Показано, что величина комплексного электрическое сопротивление растительной ткани в диапазоне частот от 103 до 105 Гц позволяет получить электрические параметры клеточной структуры: характеристическую частоту, электрические емкость и сопротивление, которые на практике могут быть использованы для идентификации продукции и оценки степени влияния различных внешних факторов на ее качество.

электрическая эквивалентная схема, дисперсии, биологические ткани, характеристическая частота

1. Шольц Ф. Электроаналитические методы. Теория и практика. М.:БИНОМ, 2010. 326 с.

2. Торнуев Ю.В., Хачатрян Р.Г., Хачатрян А.Г., Махнов В.П. и др. Электрический импеданс биологических тканей. М.: Изд-во ВЗПИ, 1990. 155 с.

3. Самойлов В.О. Медицинская биофизика. СПб.: СпецЛит, 2004. 496с.

4. Седунов Б.И., Франк-Каменецкий Д.А. Диэлектрическая проницаемость биологических объектов // Успехи физических наук. 1963. Т. LXXIX. № 4. С. 617-639.

5. Графов Б.М., Укше Е.А. Электрохимические процессы в переменном токе // Успехи химии. 1975. Т. 44. №11. С. 1979-1986.

6. Голев И.М., Коротков Л. Н.Дисперсия электрического сопротивления биологических объектов растительного происхождения // Вестник ВГТУ. 2013. Т. 9. №4. С. 26-29.

7. Голев И.М., Лесникова Э.П., Бобкина Е.Ю. Исследование плодоовощной продукции методом импедансной спектроскопии // Хранение и переработка сельхозсырья. 2013. №12. С. 31-34.

8. Голев И.М., Бобкина Е.Ю. Применение метода электрохимической импедансной спектроскопии для определения качества овощной продукции // Сб. I межд. заоч. научно - практическая конф. «Потребительский рынок Евразии: современное состояние, теория и практика». Екатеринбург: УГЭУ, 2012. С. 92-97.