UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ A BANATULUI TIMIŞOARA

FACULTATEA: TEHNOLOGIA PRODUSELOR AGROALIMENTARE

DISCIPLINA: Tehnici de conservare în industria agroalimentară

COORDONATOR: STUDENT/Ă:Prof. Dr. Ing.Ionel Jianu Cernăianu Anca

TIMIŞOARA 2010

1

TEMA PROIECTULUI

Tehnologii (instalaţii,utilaje,parametrii de operare)de conservare cu ajutorul câmpalui magnetic a produselor agroalimentare fluide

2

1.INFORMA II GENERALE DESPRE CAMPUL MAGNETICȚ

In jurul unui conductor strabatut de curent exista un camp magnetic, ce exercita o forta asupra unui purtator de sarcina in miscare. La fel cum definim vectorul intensitatea campului electric E, ca fiind forta ce actioneaza asupra unitatii sarcinii de proba aflata in repaus, putem defini un alt camp, prin acea parte a fortei ce actioneaza asupra sarcinii de proba in miscare, fiind proportional cu viteza. Pentru a fi mai precis, sa presupunem ca intr-un anumit punct din spatiu, la un anumit moment, intr-un sistem de coordonate oarecare, experientele arata ca forta ce se exercita asupra unei sarcinii de proba q, care se misca cu viteza constanta v, este data de:

F=qE+qvxB

In care E si B, sunt vectori ce nu depind de v. Daca aceasta relatie este adevarata, definim E ca fiind intensitatea campului electric in acel loc si B ca fiind inductia magnetica in acel loc.Pentru a justfica aceasta determinare trebuie sa aratam experimental sau pe alta cale, ca o asemenea relatie poate fi gasita oricnd.Forta ce actioneaza asupra sarcinii de proba, nu depinde de loc de viteza ei, daca toate celelalte sarcinii se afla in repaus. Asta inseamna ca pentru B=0, ecuatia este valabila peste tot.Unitatea de masura pentru B, daca forta este experimata in N si distanta in m se numeste tesla. Ea este de multa vreme folosita de fizicieni si ingineri si desi exista si alte sisteme de unitati, ea este unitatea cea mai des utilizata pentru inductia campului magnetic. Inductia campului magnetic a Pamantului, in apropierea suprafetei sale, este in jur de aproximativ 5*10 T. Campul dintre polii unui electromagnet mare se masoara in zecimi de tesla. Sunt destul de usor de atins valori de 1-2 tesla intr-un magnet obisnuit si 6-8 tesla intr-un magnet industrial supraconductor. Obtinerea campurilor de 10 tesla cer eforturi deosebite. Campurile magnetice din petele solare sunt de ordinul sutimilor de tesla si se cunosc cateva stele la suprafata carora campurile sunt mai mari decat o zecime de tesla. In general campurile magnetice extinse in univers sunt relativ slabe. O masuratore recenta (un tip special de masuratore spectroscopica) a unui camp magnetic interstelar dintr-o regiune mica a Galaxiei noastre a dat o valoare in jur de 10 T. La scara galactica, o asemenea valore a

3

campului nu este neglijabila. De fapt campurile magnetice au un rol esential, uneori determinant in dinamica galactica. Astfel, 10 T-valore studiata de om de-a lungul secolelor, reprezinta acum, media geometrica dintre campurile magnetice importante in cosmologie si cele mai puternice campuri obtinute in laborator Campul magnetic ca si campul electric, ne ajuta sa descriem cum interactioneaza particulele incarcate unele cu altele. Daca spunem ca inductia magnetica in punctul (4,5;3,2;6,0) la orele 12:00 este indepartat orizontal, in sensul negativ al axei y si are valoarea de 5*10 T, determinam prin aceasta acceleratia cu care se misca particula incarcata in acest punct de coordonate spatiu-timp. Remarcabil este faptul ca o asemenea afirmatie care determina, pur si simplu, marimea vectoriala B, epuizeaza tot ce se poate spune. Cunoscand aceasta marime , se poate determina in mod univoc acea parte a fortei care depinde de viteza si care actioneaza asupra unei particule incarcate oarecare, ce se misca cu o viteza oarecare. Aceasta face inutila descrierea celorlalte particule incarcate care sunt surse ale campului.

Cu alte cuvinte, daca doua sisteme complet diferite de particulele in miscare produc, intr-un punct oarecare , acelasi E si B,atunci comportarea oricarei particule de proba in acel punct, in cele doua sistemele, va fi exact aceeasi. Aceasta este si motivul pentru care, conceptia de camp ca intermediar in interactiunea particulelor, este utila. Si tot din acest motiv, consideram campul ca o existenta obiectiva, reala.

Experien a lui Rowlandț

Cu o suta de ani in urma, nu era evident ca un curent ce trece printr-un conductor si un purtator de sarcina electrica in miscare sunt in esenta surse identice ale campului magnetic. Ideea unitatii dintre electricitate si magnetism, care decurgea din lucrarea lui Maxwell, sugera ca orice purtator de sarcina in miscare trebuie se creeze un camp magnetic, dar era greu de dovedit experimental. Faptul ca o foita incarcata electrostatic, aflata in miscare produce un camp magnetic a fost demonstrat pentru prima oara de Henry Rowland, marele fizician american recunoscut pentru perfectiunea retelei sale de difractie. Rowland a facut multe masuratori electrice ingenioase si precise dar nici una nu i-a incercat atat de dur virtuozitatea experimentala ca detectarea si masurarea campului magnetic a unui disc incarcat ce se rotea. Campul ce trebuia detectat era aproximativ de ordinul 10 din valoarea campului pamantesc – o experienta formidabila chiar cu aparatura actuala.

4

2. INFORMA II DESPRE PRINCIPALELE LICHIDE ALIMENTAREȚ CARE SUNT SUPUSE CONSERVĂRII

LAPTELE

Din punct de vedere structural, laptele se prezintă ca o emulsie de grăsime în apă în care mai sunt dizolvate şi alte substanţe chimice. În mare laptele conţine: apă, gaze, substanţă uscată.Gazele întâlnite se prezintă sub formă de: dioxid de carbon, oxigen, amoniac.

Substanţa uscată cuprinde: substanţe anorganice (săruri minerale) şi substanţe organice (grăsimi, substanţe azotate, substanţe neazotate, vitamine, pigmenţi).Compoziţia chimică a laptelui este redată în cele ce urmează[2,4]:

- apă;- gaze - dioxid de carbon; - oxigen;

- azot; - amoniac.

- substanţă uscată:

1. substanţe anorganice: - săruri minerale; 2. substanţe organice: - grăsimi - trigliceride;

- componente asociate: • fosfogliceride; • acizi graşi liberi; - substanţe azotate: - proteine: • cazeina; • proteinele zerului; • anticorpi; • enzime.

- substanţe azotate neproteice: • ureea • colina • creatina • guanidina • acid carbamic • acid uric

- substanţe neazotate:

5

• lactoza • oligozaharide • ceruri • acizi organici - vitamine: • liposolubile (A, D, E, K) • hidrosolubile(B1, B2, B3,B4,B5, B6, B12,C, M,P) - pigmenţi: • carotina • xantofila • lactoflavina

Laptele este un sistem chimic şi fizic foarte complex. El poate fi considerat ca o emulsie sau ca suspensie de grăsime într-o soluţie apoasă care conţine numeroase alte substanţe dintre care unele în stare dizolvată, iar altele sub formă coloidală. Componenţii chimici ai laptelui se găsesc în lapte sub diferite forme: - în emulsie: substanţele grase, pigmenţii, vitaminele liposolubile; - în dispersie coloidală: substanţele proteice; - în soluţie: lactoza, substanţele azotate cu masa moleculară mică, sărurile minerale şi vitaminele hidrosolubile.

Laptele are o structură heterogenă, principalii constituienţi ai laptelui fiind:

- apa……………………………………………- substanţa uscată totală (SUT)……………..- grăsime……………………………………….- substanţa uscată negrasă (SUN)….………- proteine totale……………………………….- cazeina………………………………….……- lactalbumina…………………………………- lactoglobulina………………………………..- lactoza………………………………………..- săruri minerale………………………………

87,5%;12,5%;3,5%;9,0%;3,4%;2,8%;0,5%;0,1%;4,5%;0,7%.

În afara acestor substanţe în lapte se mai găsesc vitamine, enzime, pigmenţi car în proporţii mult mai reduse, însă cu un rol deosebit de important ca biocatalizatori ai diferitelor reacţii din organism.Principalele substanţe proteice ale laptelui sunt:

- cazeina………………..80-85%; - lactalbumina………….10-12%;

6

- lactoglobuluna………..5-8%.

Acestea sunt proteine complete deoarece conţin 18 aminoacizi, şi anume toţi aminoacizii esenţiali necesari omului, după cum reiese din tabelul următor:

Aminoacizi esenţiali

Cazeina Lactalbumina Lactoglobulina

Valina 7,0 4,0 7,9Leucina 12,0 15,0 17,7

Izoleucina 6,5 - 6,6

Treonina 3,9 5,3 6,0Meteonina 3,5 2,8 3,6

Lizina 6,9 8,0 10,4Fenilalanina 5,2 5,6 5,3

Triptofan 1,8 2,3 2,0Aminoacizi neesenţiali

Cazeina Lactalbumina Lactoglobulina

Glicocol 0,5 0,3 -Alanina 5,6 0,1 -

Perina 6,5 4,9 -Cisteina 0,4 3,0 3,6Arginina 4,1 3,5 1,8Histidina 2,5 2,0 4,3

Tirozina 6,4 5,3 -Prolina 8,2 4,0 -

BEREA

Berea este o băutură alcoolică nedistilată, obţinută prin fermentarea cu drojdie a unui must realizat din malţ apă şi fiert cu hamei. La fabricarea berii se pot utiliza, în anumite proporţii, şi înlocuitori de malţ.

Stabilizarea biologică a berii

Mustul de bere după fierbere şi bere finită pot fi infectate cu microfloră străină provenită de la utilaje, din aer, din cultura de drojdie, de pe materialele filtrante sau de pe ambalaje, în lipsa respectării măsurilor normale de igienă. Microorganismale de infecţie ce pot altera berea sunt. Drojdii sălbatice şi bacterii.În condiţiile de igienă foarte severe, în funcţie şi de eficienţa filtrării, berea obţinută poate rămâne stabilă un timp mai lung sau mai scurt. Pentru a avea

7

certitudinea unei stabilităţi biologice de ordinul lunilor, trebuie realizată distrugerea termică a microorganismelor sau îndepărtarea lor prin filtrare sterilizantă, urmată de umplere sterilă.

Pasteurizarea berii.

Este metoda cea mai larg utilizată pentru stabilizarea biologică a berii. Datorită faptului că berea are un pH scăzut, de 4,3-4,6, şi microorganisme ce pot afecta nu sporulează, pasteurizarea berii se poate realiza la un regim mai blând decât al altor produse alimentare.Pasteurizarea berii la regimuri mai intense poate înrăutăţi calitatea acesteia, cu apariţia unei arome asemănătoare pâinii, aroma de pasteurizare, închiderea culorii şi micşorarea stabilităţii coloidale. Berile ce urmează a fi pasteurizate trebuie să aibă un grad de fermentare cât mai ridicat şi să fie stabilizate coloidal. Pasteurizarea berii se poate face şi la temperaturi mai mari de 72oC, dar un timp mult mai scurt, şi anume – 50 s, fără consecinţe nedorite; acest regim poate fi realizat prin pasteurizarea berii în flux cu ajutorul schimbătoarelor de căldură cu plăci.În practică se poate utiliza următoarele procedee de pasteurizare a berii:- pasteurizarea berii în sticle, cu ajutorul pasteurizatoarelor-tunel;- pasteurizarea în flux a berii cu ajutorul pasteurizatoarelor cu plăci, cu tragerea berii la rece, în condiţii sterile sau cu îmbutelierea la cald a berii.Pentru reuşita pasteurizării berii ambalate în sticle, este necesar ca temperatura apei de stropire să fie cu 5oC mai mare ca cea de pasteurizare. Creşterea temperaturii până la temperatura de pasteurizare trebuie să se facă încet, cu 3oC /min., iar răcirea sticlelor cu bere pasteurizată cu 2oC /min., pentru a evita spargerea sticlelor. Tot în vederea evitării spargerilor, spaţiul liber din gâtul sticlei trebuie să fie de 5% în volum.Pasteurizarea berii în flux se face în imstalaţii de pasteurizare cu pasteurizator cu plăci.Principalele avantaje ale procedeului sunt: un spaţiu necesar pentru amplasare mic şi o stabilitate biologică foarte bună datorită excluderii reinfectărilor.Procedeul are şi serioase dezavantaje. Înrăutăţirea calităţii berii datorită rămânerii berii un timp mai lung la temperaturi ridicate; spargeri mari de sticle datorită presiunii mari la umplere şi un consum mare de energie.

VINUL

8

Vinul este considerat nu numai o băutură alcoolică, dar şi un medicament fitoterapic şi un aliment cu proprietăţi tonice pentru organismul uman. Cercetările experimental, efectuate în ultimul timp, au demonstrat că vinul, consumat în cantităţi moderate, are proprietăţi bacteridice, antivirotice şi în general antibiotice, astfel că vibrionul holeric, în vin moare în 5-20 minute. Chiar şi în vinul diluat 1/3, vibrionul holeric este distrus în câteva minute, iar faţă de Bacillus Mesentericus, vinul are acţiune bacteriostatică.

Se consideră că valoarea microbiană a vinului este dată de conţinutul acestuia în Oedil, care este de fapt un polifenol iar alcoolul, acizii organici şi taninul din vin pot contribui, eventual, doar la intensificarea acestei acţiuni.

Vinurile ce se elaborează astăzi se caracterizează prin tipicitate, personalitate şi îşi pot păstra o durată de timp cât mai îndelungată, calităţile uneori indiferent de condiţiile în care sunt puse. Astfel se explică necesitatea înţelegerii şi stăpâniri proceselor de natură microbiologică ce pot avea loc în vin.Vinul este o băutură obţinută exclusiv prin fermentarea alcoolică completă sau parţială a strugurilor proaspeţi. Tăria alcoolică dobândită nu poate fi mai mică de 8,5% în volume.

În vin se găsesc bacterii din familia:

-Lactobacillaceae: Streptococcus, Lactococcus, Lactobacillus, Pediococcus şi Leuconostoc.

- Streptococcus:, cuprinde bacterii sub formă de streptococi(Streptococcus salivarius subspecia thermophillus).

O parte din speciile genului au fost trecute în genul Lactococcus şi folosite drept culturi starter în industrialzarea vinului.

- Lactobacillus: : bacterii lactice acidotolerante, folosite în industria laptelui şi a vinului şi pentru conservarea prin murare a produselor vegetale.

- Pediococcus: bacterii lactice sub formă de tetrade pot produce diacetil şi acrirea berii.

- Leuconostoc: bacterii lactice heterofermentative, agenţi de alterare a sucurilor, siropurilor de zahăr. Pot produce dextran (Leuconostoc mesenteroides).

3. CONSERVAREA PRODUSELOR ALIMENTARE FLUIDE CU AJUTORUL CĂMPULUI MAGNETIC

Conservarea produselor alimentare fluide se face şi cu această metodă deoarece prezintă un mare potenţial de inactivarea a microorganismelor din fluide. Campul magnetic este de 2 feluri:

9

- campul magnetic oscilator- campul magnetic static.

Atunci când se foloseşte câmpul magnetic static acesta are o intensitate constantă tată durata procesului, în comparaţie cu câmpul magnetic oscilator a cărui intensitate creşte sau scade sisnusoidal.Câmpul magnetic poate să fie:

- omogen- heterogen

Într-un câmp magnetic omogen intensitatea câmpului B, este uniformă în jurul bobinei magnetului, în timp ce cîmpul magnetic heterogen are intensitatea B neuniformă, iar aceasta scade la îndepărtarea de către bobina magnetului.Intensitatea câmpului magnetic oscilator este aplicată la fiecare puls, pentru al încărca, iar intensitatea fiecărui puls scade în timp cu aproximativ 10% din intensitatea iniţială.Conservarea lichidelor alimentare cu câmp magnetic oscilator se face în peturi şi se dă o doză cuprinsă între 1 şi 100 pulsuri la o frecvenţă cuprinsă între 5 şi 500 kHz, la o temperatură cuprinsă între intervalul 0 şi 50 grade celsius. Expunerea la aceste caracteristici durează între 25 şi 100 ms. Acţionarea cîmpului la frecvenţe mai maride 500 kHz face ca inactivarea enzimelor să fie mai scăzută. Tratarea cu câmp magnetic se face fără presiune şi la o temperatură moderată. Temperatura lichidelor fiind de 2-5 oC. acestă metodă inhibă dezvoltarea şi înmulţirea microorganismelor din diferite băuturi. Folosirea unui câmp magnetic oscilator la următoarele caracteristici reduce numărul microorganismelor la minim în cel puţin 2 cicluri:

- intensitatea cuprinsă între 5 şi 50 telsa (T)

- frecvenţa cuprinsă între 5 şi 500 kHz.

INACTVAREA MICROORGANISMELOR CU AJUTORUL CÂMPULUI MAGNETIC

Yoshimura (1989) a clasificat efectul câmpului magnetic asupra microorganimelor astfel:

- (1) inhibitor- (2) stimulator- (3) neobservat

10

Pothakamury (1993) a clasificat Pothakamury (1993) ca şi în tabelul de mai jos:

Tabel 1. Efectul câmpului magnetic asupra microorganimelor

Microorganisme Tipul câmpului magnetic

Forţa câmpului

(T)

Frecvenţa pulsului

(Hz)

Efecte Referinţe

Cellule din vinHeterogen

Camp magnetic static

0.04 0 Creşterea inhibiţiei cân sunt expuse timp de 5, 20, 25, 60, 120, sau 150 min; nu produce inhibare expunere de 10, 15, 17 min

Kimball (1937)

Cellule din vinHeterogen

Camp magnetic static

1.1 0 Făre efecte la o expunere de 5, 10, 20, 40 sau 80 min

Kimball (1937)

Serratia marcescens

Heterogen

Camp magnetic static

1.5 - Rata de creştere rămâne la felt imp de 6 h; rata de

Gerenscer

Şi alţi (1962)

11

inhibare scade între 6 şi 7 h şi creşte din nou între 8 şi 10 h; la 10 h cellule rămân la fel

Staphylococcus aureus

Heterogen

Camp magnetic static

1.5 0 Rata de inhibare creşte între 3 şi 6 h; apoi scade între 6 şi 7 h; cellule rămân la fel la 7 h

Gerenscer

Şi alţi (1962)

Saccharomyces cerevisiae

Heterogen

Camp magnetic static

0.465 0 Rata reproduceri este redusă prin incubare la 24, 48 sau 72 h

Van Nostrand

(1967)

Escherichia coli Camp magnetic static

0.3 0 Stimularea creşterii

Moore (1979)

Halobacterii halobium,

Bacillus subtilis

Camp magnetic static

0.015

0.03

0.06

0 Stimularea creşterii

Moore (1979)

Pseudomonas aeruginosa,

Candida

Camp magnetic oscilator

0.015

0.030.1-0.3 Stimularea

creşterii; stimularea

Moore (1979)

12

albicans 0.06 creşterii cu creşterea frecvenţei

E. coli Camp magnetic oscilator

0.15 0.05 Inactivarea celulelor cţn concentraţia este100 cells/mL

Moore (1979)

Streptococcus themophilus în lapte

Camp magnetic oscilator

12.06,000

(1 pulse)Cellule sunt reduse de la 25,000 cells/ml la 970

Moore (1979)

Saccharomyces în iaurt

Camp magnetic oscilator

40.0416,000

(10 pulses)

Cellule sunt reduse de la 3,500 cells/ml la 25

Hofmann (1985)

Saccharomyces în sucul de portocale

Camp magnetic oscilator

40.0416,000

(1 pulse)Cellule sunt reduse de la 25,000 cells/ml la 6

Hofmann (1985)

Mold spores Camp magnetic oscilator

7.58,500

(1 pulse)Cellule sunt reduse de la 3,000 spores/ml la 1

Hofmann (1985)

Saccharomyces cerevisiae

Camp magnetic static

0.56 0 Scade rate de inhibare; interacţia dintre temperatură

Van Nostrand

(1967)

13

şi câmpul magnetic doar la fază logaritmală

Hoffman (1985) a făcut teste pentru conservarea laptelui, iaurtului şi sucului de portocale, cu ajutorul câmpului magnetic oscillator prin inactivarea microorganismelor. Acesta a folosit doar un puls pentru a reduce numărul de populaţii de bacterii între 02 şi 103 cfu/g. intensitatea câmpului magnetic variază între 2-25 T şi frecvenţa variază între 5 -5000 Hz. În unele cazuri câmpul magnetic oscillator stimulează sau inhibă creşterea microorganismelor, în altele cazuri poate să nu aibă nici un effect asupra creşterii numărului de microorganisme.Efectul cîmpului magnetic asupra populaţiei de microorganisme depinde de intensitatea câmpului, numărul de pulsuri. Frecvenţa şi mai ales de proprietăţile alimentului care poate să fie:

- foare rezistent- bun conducător electric- cu o densitate foarte ridicată

4. MECANISMUL DE INACTIVARE AL MICROORGANISMELOR CU AJUTORUL CÂMPULUI MAGNETIC

Câmpul magnettic static şi câmpul magnetic oscilator pot să aibă efect de inhibarea microorganismelor în alimente. Pothakamury (1993) a raportat 2 teorii pentru a explica mecanismul de inactivare al celulelor care se găsesc în aceste 2 câmpuri. Prima teorie se referă la faptul că un câmp magnetic slab poate să desfacă legătura dintre ioni şi proteine. Multe proteine vitale celulelor din microorganisme conţin ioni. În prezenţa unui câp magnetic la fel ca şi cel al pământului, efectul biologic al câmpului magnetic osclator este mult mai pronunţat ca frecvenţă în jurul particulelor (frecvenţa de rezonanţă ciclotro a ionilor).Un ion se înscrie într-un câmp magnetic B la viteza v, exprimată prin forţa F:

14

În figura de mai jos este arătat momentul de încărcare al particulelor într-un câmp magnetic.

Când v şi B sunt paralele, F este zero.

15

Când v şi B sunt normale atunci ioni se mută într-un pat circular, pentru alte aşezării ale v şi B ionii se mută într-un pat helicoidal.

La frecvenţa la care ionii se învârt în câmpul magnetic, se conoaşte faptul că aceştia au o frcvenţă n numită şi „gyrofrequency”, care depinde rata de încărcare/masă a ionilor şi intensitatea câmpului magnetic:

n = q B / (2 π m)

unde :q este încărcătura şi m masa de ioni. Rezonanţa cyclotron se întâmplă atunci când n este egal cu rezonanţa câmpului magnetic. Interacţiunea câmpului magnetic este interacţiunea dintre ioni şi celule, astfel aceştia transmit efectul câmpului magnetic pentru a reacţiona cu alte cellule ale microorganismelor.O a doua teorie consideră că efectul cîmpului magnetic oscillator şi static asupra calciului dintre legăturile ionilor cu proteinele. Aeasta se mai numeşte “calmodulin”. Ionii de calciu continuă să vibreze într-o poziţie de echilibru în partea de legătură a calmodulinului. Un camp magnetic static cauzează o vibraţie de rotaţie asupra calmodulinului., sau continuă într-o direcţie a câmpului magnetic care este exact egală cu frecvenţa ciclotronului asupra legăturilor de calciu. Astfel câmpul magnetic distruge legăturile dintre ionii de calciu şi calmodulin.

5. PRINCIPIU DE AC IUNE I INSTALA IA DE CÂMP Ț Ș Ț MAGNETIC

Instalaţia de produs câmp magnetic oscilator şi static 15.303.

16

Aplicabilitate: în ori ce industrie, şi la aprope ori ce alimente, mai ales lichideÎn figura de mai jos este prezentat schematic principiul de acţiune al câmpului magnetic asupra lichidelor.Aici generatorul de câmp este separat de sarşa de lichid. Prezintă şi un detector de puls magnetic pentru a putea fii măsurată tot timpul frecvenţa şi intensitatea câmpului magne

În figura de mai jos este arătat modul de funcţionare al unei alte instalaţii de câmp magnetic. La aceasta lichidul trece prin interiorul instalaţiei care este sub

17

formă de ţeavă. În jurul ţevei este tot timpul un câmp magnetic, care va trata lichidul. Aici este foarte important diametrul ţevei, viteza de curgere a lichidului, intensitatea şi frecvenţa câmpului magnetic.

18

6.APLICA II ALE CÂMPULUI MAGNETIC ÎN PROCESUL DE Ț FABRICA IE AL SUCULUI Ț

Microorganismele din sucuri atunci când sunt supuse câmpului magnetic, pot să crească să se reproducă dar câmpul magnetic inhibă aceste efecte ale microorganismelor. Inhibarea creşterii şi reproducerii microorganismelor se face în 2 moduri: prin schimbarea unor caracteristici în sinteza DNA, sau o schimbare în orientarea biomoleculelor sau a biomembranelor pe o direcţie paralelă sau perpendiculară la câmpul magneti, sau mai există o posibilitate de schimbare a ionilor ce trec prin membrana plasmatică.

Câmpul magnetic oscilator poate fii folosit pentru conservarea sucului folosind o rezistivitate electrică ridicată, cuprinsă între 10-25 ohm/cm. Dra pentru unele sucuri această rezistivitate trebuie să fie mult mai ridicată, de exemplu tratamentul sucului de portocale se face la 30 ohm/cm pentru a avea o productivitate ridicată.

Integrarea tratamentului cu câmp magnetic în procesul de opbţinere a sucului natural:

19

Microorganismele care sunt distruse prin tratare cu câmp magnetic:- Escherichia coli O157:H7

- Campylobacter jejuni - Clostridium botulinum and - Bacillus cereus - Salmonella - Cryptosporidium spp - Hepatitis A - Paraziţi şi alţi viruşi

Prin pasteurizare a sucurilor de fructe cu pulpă se face la fel ca pentru sucurile limpezi, prin turnare la cald sau prin pasteurizare după îmbuteliere.Pentru o valorificare raţională a fructelor sub formă de suc este util ca

20

întreprinderea de prelucrare să aibă posibilitatea să producă atât suc de fructe limpezit, cât şi suc cu pulpă.

Proprietăţi microbiologice

a) Băuturi răcoritoare nepasteurizate

Germeni aerobi mezofili la 1 ml, max.

300

Bacterii coliforme la 1 ml, max. 10

Drojdii şi mucegaiuri la 1 ml, max. 10

b) Băuturi răcoritoare pasteurizate .

Număr total de germeni la 1 ml, max.

20

Bacterii coliforme absent

Drojdii şi mucegaiuri absent

Procedeele pentru conservarea sucurilor sunt diferite, în funcţie de metoda utilizată: la cald, la rece.

La cald conservarea sucurilor de fructe se realizează fie prin încălzirea sucului până la o temperatură care asigură inactivarea microorganismelor, urmată de turnarea fierbinte în recipiente condiţionate, sau dozarea în recipiente urmată apoi de pasteurizarea şi răcirea produsului.În prezent, pentru a se evita repetarea tratamentului termic după îmbuteliere, se merge în direcţia turnării la cald a sucurilor pasteurizate.Sucul se pasteurizează la temperatură înaltă, la circa 85 - 90°C, cu menţinere câteva secunde.În timpul turnării la cald a sucurilor de fructe, se intensifică procesele de oxidare care afectează culoarea, gustul produsului şi reduce conţinutul de vitamină C. Polifenolii oxidaţi pot condensa, tulburând sucurile, procesul fiind funcţie de contactul cu aerul. La maşinile moderne de dozat s-au adaptat rezervoare inelare, reducându-se suprafaţa de contact a lichidului cu aerul prin evacuarea separată a aerului de retur.Prelungirea timpului de menţinere la temperatură ridicată alterează culoarea, gustul şi aroma sucurilor de fructe din care cauză se recomandă răcirea buteliilor umplute la cald printr-un tunel de răcire care permite reducerea temperaturii la 30°C, în aproximativ 20 minute.

La rece, conservarea sucului are loc după procedeul filtrării sterilizante [6]. Prin filtrarea sterilizantă, sucul este stabilizat ară încălzire. Principiul acestei metode constă în reţinerea microorganismele de către o masă filtrantă (amestec

21

de fire foarte fine de azbest şi celuloză) sub formă de plăci introduse în filtrele - presă, care permit trecerea sucului, dar nu şi a microorganismelor.Filtrarea sterilizantă se execută obişnuit sub o presiune de 0,5 - 0,7 daN/cm2

Acest procedeu dă rezultate bune numai dacă se lucrează cu o materie primă de calitate superioară şi în condiţii absolut aseptice: sterilizarea filtrului cu accesoriile respective, a instalaţiei de îmbuteliere, a tancurilor (în cazul în care nu are loc îmbutelierea), a sticlelor precum şi menţinerea unor condiţii aseptice în tot timpul filtrării (încăperi, utilaje, etc.).În mod normal sucul trebuie prefiltrat şi în vederea comprirnării acestor două faze, prefiltrarea şi filtrarea, s-au condiţionat filtre cu două secţiuni în care au loc aceste faze.

7. APLICA II ALE CÂMPULUI MAGNETIC ÎN PROCESUL DEȚ FABRICA IE AL VINULUI Ț

Modul de acţiune al câmpului magnetic asupra sticlelor de vin. Acest tratament se face la vinul îmbuteliat.

Acţiunea câmpului magnetic asupra gâtului de la sticlă

22

Pulsul câmpului magnetic care trece printr-o sticlă de vin

Acţiunea câmpului magnetic asupra corpului sticlei

8.APLICA II ALE CÂMPULUI MAGNETIC ÎN PROCESUL DEȚ

23

FABRICA IE AL LAPTELUI SI IAURTULUI Ț

Sterilizarea laptelui cu această metodă constă în în pulverizarea laptelui în particule foarte fine şi supunerea lui la acţiunea pulsului provenit de la câmpul magnetic. . Vibraţiile mecanice sunt produse de o bobină, aşezat într-un câmp magnetic.Prin acţiunea acestor vibraţii se produce distrugerea microorganismelor.Efectul bactericid ce se realizează depinde de frecvenţa vibraţiilor şi de durata tratamentului (2-20 minute).Folosind această metodă toate efectele enumerate mai jos nu se mai produc.Se foloseşte această metodă deoarece tratamentele termice asupra laptelui au următoarele efecte:- sterilizarea cu raze infraroşii este o metodă cu ajutorul căreia pot fi distruse microorganismele din lapte în proporţie de 99%, fără a se constata vreo modificare a proprietăţilor organoleptice ăi nutritive ale laptelui. Durata de acţiune a razelor infraroşii asupra laptelui este de 4-5 secunde după care el este răcit; - sterilizarea cu radiaţii ionizante se execută cu ajutorul cobaltului, respectiv cu greutate atomică 60. Se produce o modificare a gustului care devine amar. Metoda nu a fost încă introdusă pe scara industrială. Prin pasteurizare se produc urmatoarele efecte : - Partea proteică din membrana globulelor de grăsime este denaturată şi substanţa grasă este complet topită. - Proteinele solubile încep să fie denaturate ireversibil prin încalzire, chiar de la 60oC. Cele mai sensibile sunt globulele cu rol de imunizare, care prin încălzire la 70oC, timp de 30 minute pot fi denaturate în proporţie de 89%. - Cazeina sub forma complexului de fosfocazeinat de calciu suferă transformări la temperaturi mai mari de 75-80oC. rezultând un dezechilibru între micelii de fosfocazeinat şi săruri organice solubile. Se reduce conţinutul de săruri solubile de calciu prin transformarea în fosfat tricalcic insolubil. - Se formează un complex între cazeină şi B - lactoglobulină. Ca urmare a modificărilor fizico-chimice, rezultă dificultaţi în procesul de coagulare a laptelui cu cheag. Temperaturi înalte mai mari de 80oC, favorizează formarea unor complecşi coloraţi în brun (melanoidine) între lactozaă şi aminoacizi (reacţia Maillard), rezultând brunificarea laptelui şi creşterea acidităţii, având ca rezultat apariţia gustului de fiert sau ars. Aceste transformări duc la scăderea concentraţiei de aminoacizi indispensabili, blocaţi în complecşi. Echilibrul oligoelementelor este rapid schimbat prin acţiunea căldurii şi prin eliminarea bioxidului de carbon. Are loc în primul rând trecerea fosfatului de calciu solubil în fosfat tricalcic insolubil, care precipită la temperaturi mai mari de 65oC. Efectul tratamentului termic se observă cel mai bine în acţiunea asupra enzimelor. Prin pasteurizarea la temperatura de 75oC, se distruge în primul rând fosfataza. Daca temperatura creşte la 80-82oC, rezultă inactivarea aldehidreductaza şi peroxidaza, iar la 85-95oC sunt distruse şi unele lipaze secretate de microorganisme.Distrugerea vitaminelor are loc prin caldură, dar

24

mai ales este dată de prezenţa oxigenului. La contactul direct cu aerul, la încălzire, are loc o distrugere paţtială a vitaminelor (A, B1, B12, C). Tratamentul termic influentează valoarea nutritivă şi însuşirile organoleptice ale laptelui crud. Aceste modificări se rezumă la urmatoarele: - grăşimile sunt termostabile, temperatura înaltă nu afectează în mod normal structura lor chimică, dar se pierde treptat proprietatea de separare spontana a grăsimii din lapte. În cazul fierberii laptelui, în contact cu aerul, o parte din grăsime trece în pelicula aşezată pe suprafaţa laptelui; -proteinele simple sunt sensibile la creşterea temperaturii. Rezistenţa termică a proteinelor din lapte este diferită în funcţie de structura lor. Sensibilitatea cea mai pronunţată o au proteinele solubile, adică β -lactoglobulina, α - lactoalbumina şi imunoglobulinele. Denaturarea lor este legată de modificări structurale, fenomenul începe la 65oC şi se intensifică odata cu creşterea temperaturii şi prelungirea duratei sale de acţiune. Fierberea laptelui peste 100oC poate provoca o denaturare integrală a proteinelor solubile. Cazeina este mai puţin sensibilă la acţiunea căldurii, precipită numai la o încălzire timp de 10-15 minute la temperatura de 150oC. Tratamentul termic reduce viteza hidrolizei sub acţiunea tripsinei a α-cazeinei fapt important din punct de vedere al valorii nutritive , respectiv al digestibilităţii. Reacţia dintre gruparea – NH2 a aminoacizilor şi gruparea CHO a lactozei devine ireversibilă la o temperatură care depăşeşte 800C dând un produs colorat în brun (reacţia Maillard). Fenomenul este nedorit din punct de vedere organoleptic, şi al valorii nutritive al produsului. Reacţia Maillard provoacă blocarea lizinei sub forma unui compus care nu poate fi descompus de enzimele tubului digestiv, lipsind astfel organismul de acest aminoacid esential. În prezenţa acidului lactic provenit din fermentarea lactozei cazeina precipită la fierbere:- lactoza este parţial descompusă la temperaturi de peste 70oC cu formarea unor acizi, în special acidul formic influentând într-o oarecare măsura aciditatea laptelui. La un tratament de peste 100oC lactoza reacţionează cu gruparile –NH2

ale aminoacizilor produşi coloraţi (reacţia Maillard) - enzimele din lapte sunt inactivate la temperaturi de peste 80oC. Inactivarea lor trebuie pusă pe seama denaturării substanţelor proteice care intră în compoziţia acestora. Enzimele au o termorezistenţă diferită. În timpul cel mai scurt este inactivata amilaza (1 minut la 66oC), apoi lipaza (15 secunde la 70o C), fosfataza alcalina (5 secunde la 74oC), catalaza (30 minute la 65oC). - echilibrul salin al laptelui de asemenea este influenţat de creşterea temperaturii. La o temperatura de peste 65oC acidul fosforic format scoate o parte din calciul legat de cazeina, sub forma de fosfat tricalcic insolubil.

9. AC IUNEA CÂMPULUI ELECTRIC PULSATOR ASUPRA Ț

25

LICHIDELOR I SEMILICHIDELORȘ

Acţiunea câmpului electric pulsator (PEF) asupra alimentelor este un proces nontermal care ajută la conservarea alimentelor, şi se foloseşte şi la eleminarea spumelor de la suprafaţa lichidelor alimentare şi de la suprafaţa semilichidelor, cu ajutorul acestei metode în care se foloseşte electricitatea, microorganismele dăunătoare sunt eliminate sau distruse în mare parte, fără a afecta proprietăţile lichidelor sau alimentelor supuse acestei metode. Astfel calitatea produselor rămâne neschimbată. Acestă metodă PEF oferă lichidelor şi semilichiddelor o calitate deosebită din punctul de vedere al savorii, valoare nutriţională ridicată, şi o durată de valabilitate crescută. De când nu se mai folosesc metodele de conservare termice, lichidele îşi păstrează aroma, gustul şi consistenţa.Metoda PEF dezvoltă tratarea lichidelor care se află între electrozii instalaţiei care produc un puls la voltaj înalt între 20-80 KV (de obidei acest puls durează câteva microsecunde). Prin aplicarea voltajului ridicat se formează un câmp electric pulsator care distruge bacteriile din lichide, şi îndepărtează spumele formate la suprafaţa acestora, de fapt microorganismele cele mai nmulte se află în spuma lichidelor. Campul electric pulsator poate fii aplicat în mai multe moduri, crescădor, descrescător, bipolar sau sub formă de unde electrice. Acesta poate fii aplicat la diferite temperaturi. După tratare lichidele sunt închise ermetic şi depozitate la temperaturi de refrigerare.

Tratamentul cu PEF are efect asupra spumelor formate la suprafaţa lichidelor prin prin distrugerea structurii spumei şi eliminarea bulelor de gaze din aceasta. Astfel spuma dispare.Tratamentul cu PEF mai are efecte letale şi asupra formelor vegetative, asupra bacteriilor, şi mucegaiurilor. O serie de pulsuri scurte la un voltaj foarte ridicat, provoacă distrugerea bacteriilor prin distrugerea membranelor celulare, aceastea

26

se rupe deoarece porii membranelor sre dilată foarte mult şi se rup, astfel membrana celulară se distruge. Deformarea poriilor este reversibilă sau ireversibilă depinzând de anumiţii factori ca şi: intensitatea câmpului electric pulsator, durata pulsului, şi numărul de pulsuri aplicate. Tratamentul cu PEF poate fii aplicat la pasteurizarea lichidelor ca de exemplu: sucuri, lapte, iaurt, supe şi ouă lichide. Aplicarea PEF este restricţionată la lichide care nu conţin bule de gaze, şi care au o conductivitate scăzută. Particule din lichid trebuie să fie mai mici decât golul în care se aplică pulsul. Acesta se mai foloseşte şi pentru intensificarea extracţiei de zahăr şi a altor substanţe din anumite plante.

În general poate fii comparat tratamentul cu camp electric pulsator cu cel termic, deoarece tratamentul PEF distruge sau inactivează majoritatea microorganismelor, nu modifică de loc aciditatea lichidului tratat şi acesta poate fii păstrat în condiţii de refrigerare, în schimb tratamentul termic modifică proprietăţile organoleptice ale lichidelor, distrugând totuşi microorganismele dăunătoare. Din acest punct de vedere tratamentul PEF este mult mai avantajos.Primul sistem PEF folosit pentru tratarea lichidelor şi alimentelor semisolide a fost folosit la institul de ştiinţe alimentare şi tehnologice din Ohio. Acest sistem produce tratarea lichidelor aproximativ între 500 şi 2000 de litri pe oră. Acestă instalaţie foloseşte doar electricitatea, şi are nevoie doar de nişte standarde de electricitate.Un sistem PEF este alcătuit dintr-o unitate în care se află lichidul de tratat, generatorul de puls la un voltaj foarte ridicat, care face tratamentul şi de o maşină de ambalat. Generatorul transmite în lichid pulsul campului electric.

27

Sistemul PEF este mult superior tratamentului termic, deoarece acesta pentru tratrea unui litru de lichid complet (până la ambalare) foloseşte între $0.03–$0.07. O instalaţie cum este prezentată în figura de mai jos produce aproximativ între 1000 şi 5000 de litri pe oră. Generarea pulsului la voltaj ridicat are destulă putere încât să realizeze tratarea lichidului.

28

10.RESTRIC II PENTRU CAMPUL ELECTRIC Ț

Restricţiile de baza

În funcţie de frecventa, pentru a defini restricţiile de baza pentru campurile electromagnetice se folosesc următoarele marimi fizice (marimicare măsoară doza sau expunerea):a) între 0 şi 1 Hz, se prevăd restrictii de baza pentru inductia magnetica a câmpului magnetic static (0 Hz) şi densitatea de curent pentru campurile variabile în timp de pana la 1 Hz pentru a preveni efectele asupra sistemului cardiovascular şi sistemului nervos central;b) între 1 Hz şi 10 MHz, se prevăd restrictii de baza pentru densitatea de curent pentru a preveni efectele asupra funcţiilor sistemului nervos;c) între 100 kHz şi 10 GHz, se prevăd restrictii de baza privind SAR pentru a preveni stresul termic generalizat al corpului şi o încălzire localizata excesiva a tesuturilor. În domeniul de frecvente cuprins între 100 kHz şi 10 MHz, se prevăd restrictii de baza privind atât densitatea de curent, cat şi SAR;d) între 10 GHz şi 300 GHz, se prevăd restrictii de baza privind densitatea de putere pentru a preveni o încălzire excesiva a tesuturilor la suprafata corpului sau în proximitatea acestei suprafeţe.

1.Restricţiile de baza pentru campurile electrice, magnetice şi electromagnetice (0 Hz - 300 GHz)

1. f este frecventa exprimată în Hz.2. Restrictia de baza pentru densitatea de curent trebuie sa protejeze impotriva efectelor acute ale expunerii asupra tesuturilor sistemului nervos central la nivelul capului şi al trunchiului şi include un coeficient de siguranta. Restricţiile de baza pentru campurile electrice de foarte joasa frecventa au la baza efectele nocive

29

dovedite asupra sistemului nervos central. Aceste efecte acute sunt în esenta instantanee şi, din punct de vedere ştiinţific, nu exista niciun motiv de a modifica restricţiile de baza pentru expunerile de scurta durata. Totuşi, deoarece restrictia de baza se referă la efectele nocive asupra sistemului nervos central, aceasta restrictie de baza poate permite densitati de curent mai mari în diferite tesuturi ale organismului, altele decât sistemul nervos central, în aceleaşi condiţii de expunere.3. Din cauza neomogenitatii electrice a corpului, densitatile de curent trebuie sa fie mediate pe o suprafata de 1 cmp perpendiculara pe direcţia curentului.4. Pentru frecventele de pana la 100 kHz, valorile de vârf ale densitatii de curent pot fi calculate prin înmulţirea valorii efective cu √2(~1.414). Pentru impulsurile de durata tp frecventa echivalenta utilizata în restricţiile de baza trebuie sa fie calculată conform formulei

5. Pentru frecventele de pana la 100 kHz şi pentru campurile magnetice pulsate, densitatea maxima de curent asociata cu impulsurile poate fi calculată pornind de la timpii de creştere/scădere şi de la viteza maxima de variatie a inductiei magnetice. Densitatea de curent indus poate fi comparata cu restrictia de baza corespunzătoare.6. Toate valorile SAR trebuie mediate pe intervale de timp de 6 minute.7. Masa pe care se mediază SAR localizata este de 10 g de tesut contiguu; SAR maxima astfel obţinută reprezintă valoarea folosită la estimarea expunerii. Aceste 10 g de tesut trebuie sa fie o masa dejesut contiguu cu proprietăţi electrice aproape omogene. în definirea masei de tesut contiguu se recunoaşte faptul ca acest concept poate fi folosit în calculul dozimetric, dar poate prezenta dificultăţi în cazul masurarilor fizice directe. Se poate folosi o geometrie simpla cum ar fi o masa de tesut de forma cubica, cu condiţia ca marimile dozimetrice calculate sa aibă valori constante în raport cu standardele de expunere.8. Pentru impulsurile de durata tp frecventa echivalenta utilizata în restricţiile de baza trebuie sa fie calculată conform formulei

În plus, pentru expuneri pulsate, în domeniul de frecvente cuprinse între 0,3 şi 10 GHz şi pentru expunerea localizata la cap, în vederea limitării şi evitării efectelor auditive datorate dilatarii termoelastice, se recomanda o restrictie de baza suplimentară. Aceasta este ca SA sa nu depăşească 2 mJ/kg mediat pe 10 g de tesut.

30

2. Nivelurile de referinta pentru campurile electrice, magnetice şi electromagnetice (0 Hz - 300GHz,valori efective neperturbate)

Observaţii:1. f asa cum se indica în coloana cu domeniul de frecventa.2. În cazul frecventelor cuprinse între 100 kHz şi 10 GHz, Seq, E2, H2 şi B2

trebuie mediate pe fiecare interval de timp de 6 minute.3. Pentru frecventele mai mari de 10 GHz, Seq, E2, H2 şi B2 trebuie mediate pe fiecare interval de timp de 68/f1.05 minute (f în GHz).4. Pentru frecvente mai mici de 1 Hz nu se prevede nicio valoare pentru E, deoarece în acest caz câmpul electric este efectiv un camp electric static. în cazul majorităţii persoanelor, nicio perceptie de disconfort datorat sarcinilor electrice superficiale nu va aparea la câmpuri cu intensitatile mai mici de 25 kV/m. Descarcarile cu scantei mici care produc stres şi disconfort trebuie evitate. Nu se prevăd niveluri de referinta mai mari pentru expunerea la câmpuri electromagnetice de foarte joasa frecventa în cazul expunerilor de scurta durata (vezi observatia 2 pentru tabelul 1). în multe cazuri, atunci când valorile măsurate depăşesc nivelurile de referinta nu rezulta în mod obligatoriu ca sunt depasite şi reglementările de baza. în cazul în care impactul advers asupra sănătăţii datorat efectelor indirecte ale expunerii (cum sunt microsocurile) poate fi evitat, se admite ca nivelurile de referinta pentru populaţia generală pot fi depasite cu condiţia ca restrictia de baza privind densitatea de curent sa nu fie depăşită. în multe situaţii practice de expunere campurile electromagnetice externe de foarte joasa frecventa, având valoarea nivelului de referinta, vor induce densitati de

31

curent în tesuturile sistemului nervos central care sunt mai mici ca restricţiile de baza. De asemenea, se admite ca un număr oarecare de dispozitive de larga utilizare emite câmpuri localizate care depăşesc nivelurile de referinta. Cu toate acestea, acest lucru se produce în general în condiţiile de expunere în care restricţiile de baza nu sunt depasite din cauza unui cuplaj slab între camp şi corpul uman.Pentru valorile de vârf se utilizează următoarele niveluri de referinta pentru intensitatea câmpului electric E (V/m), intensitatea câmpului magnetic H (A/m) şi inductia câmpului magnetic B (µT):a) pentru frecvente pana la 100 kHz, valorile de referinta de vârf sunt obtinuse prin înmulţirea valorilor efective corespunzătoare cu √2 (~1,414). Pentru impulsuri de durata tp se va utiliza frecventa echivalenta calculată după formula f = 1/(2tp);b) pentru frecventele cuprinse între 100 kHz şi 10 MHz, valorile de referinta de vârf sunt obţinute prin înmulţirea valorilor effective corespunzătoare prin 10α, unde α = [0,665 log(f/105) + 0,176], f în Hz;c) pentru frecventele cuprinse între 10 MHz şi 300 GHz, valorile de referinta de vârf sunt obţinute prin înmulţirea valorilor effective corespunzătoare cu 32.

3. Nivelurile de referinta pentru curentii de contact provenind de ia obiecte conductoare (în kHz)

Pentru domeniul de frecventa între 10 MHz şi 110 MHz se recomanda un nivel de referinta de 45 mA în termeni de curent prin oricare membru. Aceasta pentru a limita SAR localizata pentru oricare interval de timp de 6 minute.

32

11.STERILIZATORUL ROTATIV , GENERATOR DE CAMP MAGNETIC

1. Un aparat pentru prelucrarea produselor alimentare în recipient include:

• un vas cu un perete ce înconjoară o cavitate centrală, ce are două extremităţi deschise, cu un capăt ce se extind între cele două extremităţi ale vasului.

• un ax ce se prelungeşte de la prima extremitate la centrul cavităţii

• bobină conectată la ax, cu un capăt al bobinei ce se prelungeşte între două extremităţi ale vasului, unde bobina are o margine exterioară care e legată la ax şi care e capabilă să se învârtă în jurul axului înăuntrul cavităţii centrale.

• resurse conectate la cealaltă margine a bobinei, prelungindu-se de-a lungul capătului bobinei pentru a împinge recipientele în jurul bobinei aşa cum bobina este rotită.

• piesă spiralată în interiorul cavităţii centrale împrejurul bobinei.• resurse pentru a avea un prim câmp magnetic pe peretele vasului.

2. Aparatul ce a fost expus în prima cerinţă, în care resursele pentru crearea primului câmp magnetic, este localizat astfel încât să se creeze primul câmp magnetic într-un loc în care gravitaţia nu determină rotaţia recipientelor pline, şi inde primul câmp magnetic este suficient de puternic să rotească recipientele pline.

33

3. Aparatul, cum a fost expus în a 2-a cerinţă, în care resursele pentru crearea primului câmp magnetic, creează primul câmp magnetic de-a lungul unei margini drepte cu un capăt paralel cu capătul bobinei.

4. Aparatul, cum a fost expus în a 3-a cerinţă, în care resursele pentru crearea celui de al 2-lea câmp magnetic, are o poziţie astfel încât să creeze al doilea câmp magnetic de localizare unde gravitaţia nu provoacă rotaţia recipientelor pline, şi unde al doilea câmp magnetic este suficient de puternic să rotească recipiente pline.

5. Aparatul, cum a fost expus în a 4-a cerinţă, următor conţine resurse pentru crearea celui de-al doilea câmp magnetic, care răspândeşte de – a lungul unei margini drepte cu un aparat paralel cu capătul bobinei separat de primul câmp magnetic.

6. Aparatul, cum a fost expus în a 5-a cerinţă, conţine resurse pentru crearea celui de-al treilea câmp magnetic, care răspândeşte de-a lungul unei margini drepte cu un capăt paralel cu capătul bobinei şi separat de primul şi de-al doilea câmp magnetic.

7. Aparatul, cum a fost expus în a 6-a cerinţă, următor conţine resurse pentru crearea celui de-al patrulea câmp magnetic, care extinde de-a lungul unei margini drepte cu un capăt paralel cu capătul bobinei şi separat de primul, al doilea şi al treilea câmp magnetic.

8. Aparatul, cum a fost expus în a 7-a cerinţă, următor conţin resurse pentru încălzirea recipientelor.

9. Aparatul, cum a fost expus în a 7-a cerinţă, următor conţine resurse pentru răcirea recipientelor.

10.Aparatul, cum a fost expus în a 7-a cerinţă, în care resursele pentru crearea primului câmp magnetic este un prim magnet permanent.

11.Aparatul, cum a fost expus în a 7-a cerinţă, în care resursa pentru crearea celui de-al doilea câmp magnetic este un al doilea magnet permanent.

12.Aparatul, cum a fost expus în prima cerinţă, în care recipientul are un fund şi în care resursele pentru creare primului câmp magnetic sunt localizate între 60O şi 120O de la fundul recipientului.

13.Aparatul, cum a fost expus în a 12-a cerinţă, în care resursele pentru crearea primului câmp magnetic, creează primul câmp magnetic de-a lungul unei margini drepte cu un capăt paralel cu capătul bobinei.

14.0 metodă pentru prelucrarea recipientelor pline, conţinând paşii:

• introducerea recipienţilor plini în vase;• rotarea recipienţilor plini în jurul vasului în mai multe cicluri de o resursă

pentru rotaţie, în care fiecare ciclu este o rotaţie în jurul vasului, în care fiecare ciclu, compromite paşii de:

• începere a rotaţiei recipienţilor plini la un prim punct unde rotaţia este de la forţa de frecare datorită gravitaţiei.

• oprea rotaţiei recipienţilor plini într-un al doilea punct rotaţia este de la forţa de frecare datorată gravitaţiei, şi în care partea ciclului dint-un primul şi al doilea punct este o primă regiune.

34

• începerea rotaţiei recipienţilor plini la un al treilea punct din afara primei regiuni, în care rotaţia este de la forţa de frecare datorită unui prim câmp magnetic;

• oprirea rotaţiei recipienţilor plini de la al 4-lea punct din afara primei regiuni, în care rotaţia de la forţa de frecare datorată unui prim câmp magnetic, în care partea ciclului dintre al 3-lea un al 4-lea punct este a doua regiune.

• mutarea recipienţilor plini de la primul capăt al vasului spre al doilea capăt al vasului;

• pentru îndepărtarea recipienţilor plini din vas.15.Metoda, cum a fost expusă în cerinţa 14, în care fiecare ciclu, nou

conţine paşii de:• începerea rotaţiei recipienţilor plini la un al cincilea punct în

afara primei regiuni şi celei de-a doua regiune, în care rotaţia e de la forţa de frecare datorată celui de-al doilea câmp magnetic;

• oprirea rotaţiei recipienţilor plini la un al şaselea punct în afara primei şi celei de – a doua regiuni, în care rotaţia provine de la forţa de frecare datorată celui de al doilea câmp magnetic, în care partea ciclului dintre al cincilea şi la şaselea punct este a treia regiune.

16.Metoda, cum a fot expusă în cerinţa a 15 – a, următoarea conţine paşi de încălzire a recipienţilor plini.

17.Metoda, cum a fost expusă în cerinţa a 15 – a, următoare conţine paşi de mărire recipienţilor plini.

FONDUL INVENTIEI

În continuu, sterilizatoarele cu presiune rotativă pentru conservarea mâncării, cel puţin un vas (sau…) e folosit pentru prelucrarea (încălzirea sau răcirea) recipienţilor plini. Agitaţia care dă cea mai eficientă încălzire sau răcire apare (sau se găseşte) în cea mai joasă parte a vasului unde recipientele sunt capabile să se răsucească şi în felul acesta provoacă agitaţia. Unghiul rotaţional al procesului de agitaţie denumit „rotaţie liberă” este de aproximativ 100O. Unghiul de rotaţie poate varia în funcţie de vâscozitatea produsului, masa recipientului şi coeficientul relativ al frecării dintre recipient şi spirala de bază. Faza de tranzişie este o fază în care produsul trece de la faza care nu există rotţie la rotaţia cu aceeaşi viteză cu a recipientului. Faza de tranziţie este faza când produsul trece de la rotaţie cu recipientul, la momentul când şi recipientul şi produsele nu se mai rotesc. Acesta e în timpul tranziţiei şi apare la amestecarea maximă a produsului care cauzează încălzirea sau răcirea maximă. Sterilizatoarele rotative ar fi o faza de tranziţie de început şi una de oprire de fiecara dată reciientul făcând un ciclu în jurul sterilizatorului rotativ.

SUMARUL INVENTIEIEste un obiect al invenţiei care măreşte numărul fazelor tranzitorii în stabilizarea rotativă.

35

Este un alt obiect al investiţiei ce extinde unghiul peste care apare fiecare agitaţie.Invenţia măreşte forţele de frecare dintre recipient şi peretele vasului într-o localizare specifică. Invenţia prevede prezenţa mai multor câmpuri magnetice de-a lungul sterilizării rotative.

Vedere schematică a imagini în secţiune a vasului din figura 2 de-a lungul liniilor 2-3.

DESCRIEREA APLICĂRII INVEN IEIȚ

Figura 1. Este o imagine în perspectivă a unui singur vas 1 cu figura 2. fiind o imagine în secţiune a vasului în figura 1. de-a lungul liniilor 2-2. Unicul vas 1 al sterilizatorului cu presiune rotativă continuă conţine o carcasă 2 cilindrică având acolo o bobină 3 rotativă, care se roteşte în jurul unei axe 5 care e fixată ( înregistrată) în plăcile 10 şi 11 de la cele 2 capete care sunt protejate de carcasa 2 sub presiune în strânsă legătură. În acest aparat, axa 5 cuprinde 2 fragmente scurte la capetele carcasei 2 cilindrice şi nu funcţionează tot capătul carcasei 2 cilindrice. Carcasa 2 cilindrică şi plăcile terminale 10, 11 formează unicul vas 1. La primul capăt al vasului 1 în regiunea celui de al 2-lea capăt al plăcii 11 este un dispozitiv 12 de descărcare. Mai multe unghiuri ale bării 7 capătul bobinei 3 paralele cu axa de rotaţie a bobinei 3 în exteriorul circumferinţei bobinei 3.

36

O bară 8 în formă de „T” formează o spiră în interiorul carcasei 2. În fundul vasului 1 este un canal (scobitură) 18. Un tub de condensare 38 este localizat în canalul 18. Acesta e conectat la un tub de condensare 40, care e conectat la un dispozitiv condensat cu telecomandă.O bornă de intrare 42 a vaporilor e localizată în vasul 1 şi e conectată la un tub de intrare al vaporilor care prezintă o valvă de control.Figura 3. Este o imagine schematică în secţiune a vasului 1 prezentat în figura 2 de-a lungul liniilor 3-3, arătând un prim magnet 22, şi un al 2-lea magnet 23, un al 3-lea magnet 24, un al 4-lea magnet 25.Primul magnet 22 este situat aproximativ la ora 9 de-a lungul capătului vasului 1 sau capătul bobinei 3. Al 2-lea magnet 23 este plasat separat şi puţin mai jos şi paralel cu primul magnet 22.Magnetul 25 al 4-lea este situat aproximativ la ora 3 de-a lungul capătului vasului 1. Al 3-lea magnet 24 este plasat separat şi puţin mai jos şi paralel cu cel al 4-lea magnet 25.În funcţionarea aparatului de mai sus un recipient individual 4 este legat de un dispozitiv de alimentare 6 care leagă recipientul de bobina 3 rotabilă din vasul 1. Un unghi puternic 7 pe bobina 3 împinge recipientul 4 în jurul bobinei 3 în sensul opus acelor de ceasornic cum este indicat de săgeată. Aşa cum recipientul 4 se învârte în jurul bobinei 3, bara spiralată în formă de „T” 8 împinge recipientul din apropierea plăcii terminale 10 către a 2-a placă terminală 11.Recipientul e mutat din vasul 1 de un dispozitiv de descărcare 12.În timpul rotaţie recipientul în jurul vasului 1, gravitatea determină rotaţia recipientului de la punctul de start 30 arătat în figura 3. Astfel recipientul în timp se mişcă de la punctul de start 30 primind o rotaţie liberă în punctul 31, are o fază tranziţională, adică de la nici o rotaţie la punctul de start 30 până la un punct în care se roteşte la fel de repede ca şi recipientul în punctul de rotaţie 3. În timpul aceste stări tranziţionale de rotaţie, agitaţia şi amestecare asigură cea mai mare parte a căldurii eficiente. În timp ce recipientul se mişcă din punctul de start 31 al rotaţiei libere la punctul de oprire 32 al rotaţiei libere conţinutul recipientului continuă să aibă aproape cu aceeaşi viteză ca şi recipientul asigurând agitaţia şi amestecarea ceea ce determină încălzirea care este mai puţin eficientă decât agitarea, amestecarea şi încălzirea în timpul fazei de tranziţie. Unghiul rotaţiei libere „a” este de aproximativ 1000. Astfel cum recipientul are o mişcare de la punctul 32 la punctul 33 (punctul de oprire al mişcări), conţinutul recipientului trece de la o rotaţie în care se mişcă mai rapid decât recipientul până la oprire odată cu acesta. În timpul acestei faze de tranziţionale de oprire are loc cea mai eficientă agitare, amestecare şi încălzire a conţinutului. Faza tranzitorie de start şi cea de oprire, în care are loc cea mai eficientă agitare, amestecare şi încălzirea conţinutului recipientului, se datorează doar gravităţii. Fiecare fază are loc o singură fază în timpul unei rotaţii în jurul recipientului 1.Primul, al doilea, al treilea şi al patrulea magnet 22, 23, 24, 25 sunt adăugaţi pentru a creşte fazele de tranziţie. Magnetul 22 se apropie de containerul 4 care se roteşte, deoarece gravitaţia nu este suficient de mare pentru a determina o forţă de frecare suficient de mare ce cauzează rotaţia recipientului 4. Magnetul 22 atrage după sine recipientul 4 pe peretele recipientului (în jurul acestuia) determinând o creştere a forţei de

37

frecare, cauzând rotaţia recipientului. Când conţinutul se află în prima fază de tranziţie a primului magnet între startul rotaţiei primului magnet 46 şi rotaţia liberă a magnetului 48. Când recipientul ajunge la punctul de oprire al rotaţiei libere 48, conţinutul recipientului se află în altă fază de tranziţie între punctul 49 de oprire a rotaţie. În consecinţă primul magnet 22 determină două faze de tranziţie cauzând mai multă căldură eficientă a conţinutului.Când recipientul 4 se apropie de magnetul 24, nici recipientul nici conţinutul acestuia nu se rotesc, deoarece faţă de gravitaţie nu atrage recipientul 4 pe peretele vasului cu o forţă suficientă astfel încât să creeze o faţă de frecare ce să determine rotaţia containerului 4. În momentul când recipientul 4 ajunge la al 2-lea punct 52 de start al rotaţiei, al 2-lea magnet 23 atrage recipientul 4 pe peretele recipientului 1; determinând o creştere a forţei de frecare, care la rândul ei determină rotaţia recipientului.Conţinutul trece prin al 2-lea magnet începe rotaţia fazei tranziţionale între punctul de start 52 al rotaţiei magnetului 2 şi punctul de start 53 al celui de al 2-lea magnet cu rotaţie liberă. Când recipientul atinge punctul de oprire 54 al magnetului 2 cu rotaţie liberă, conţinutul merge prin al 2-lea magnet, opreşte rotaţia fazei tranziţionale între punctul de oprire 54 al celui de al 2-lea magnet cu rotaţie liberă şi punctul de oprire 55 al celui de al 2-lea magnet.De aceea al 2-lea magnet 23 (cauzează) provoacă faza tranziţională provocând o încălzire mai eficientă a conţinutului.Cum recipientul 4 apropie al 3-lea magnet 24, nici un recipient nici conţinutul nu se rotesc, pentru că gravitaţia nu împinge recipientul 4 împotriva peretelui vasului cu o forţă suficientă pentru a avea o forţă de frecare care să provoace rotaţia recipientului 4. Când recipientul 4 atinge punctul de pornire 58 al rotaţiei celui de al 2-lea magnet, magnetul al 3-lea 24 atinge recipientul 4 împotriva peretelui vasului 1 sporind forţa de frecare determinând rotaţia recipientului. Conţinutul trece prin al 3-lea magnet, începe rotaţia fazei tranziţionale între punctul de pornire 58 al rotaţiei magnetului al 3-lea şi punctul de pornire 58 al rotaţiei libere a magnetului 3. Când recipientul atinge punctul de oprire 60 al celui de al 3-lea magnet cu rotaţie liberă, conţinutul trece prin al 3-lea magnet opreşte rotaţia fazei tranziţionale dintre punctul de oprire 60 al celui de al 3-lea magnet cu rotaţie liberă şi punctul de oprire 61 al celui de al 2-lea magnet. În consecinţă al 3-lea magnet 24 provoacă 3 faze tranziţionale ducând la o încălzire mult mai eficientă a conţinutului.Cum recipientul 4 apropie al 4-lea magnet 24 nici un recipient nici conţinutul nu se rotesc, pentru că gravitaţia nu împinge recipientul 4 împotriva peretelui vasului cu o forţă suficientă pentru a crea o forţă de frecare care să provoace rotaţia recipientului 4. Când recipientul 4 atinge punctul de pornire 64 al rotaţiei celui de al 4-lea magnet, magnetul al 4-lea 25 atinge recipientul 4 împotriva peretelui vasului1 sporind forţa de frecare determinând rotaţia recipientului. Conţinutul trece prin al 4-lea magnet începe rotaţia fazei tranziţionale între punctul de pornire 65 al rotaţiei libere a magnetului 4.Când recipientul atinge punctul de oprire 66 al celui de al 4-lea magnet cu rotaţie liberă, conţinutul celui de al 4-lea magnet opreşte rotaţia fazei tranziţionale dintre punctul de oprire 66 al celui de al 4-lea magnet cu rotaţie liberă şi punctul de

38

oprire 67 al celui de al 4-lea magnet. În consecinţă al 4-lea magnet 25 provoacă 2 faze tranziţionale ducând la o încălzire mult mai eficientă a conţinutului.De aceea, adăugând celor 4 magneţi (22, 23, 24, 25) sporeşte numărul fazelor tranziţionale şi conţinutul trece prin aceştia pentru fiecare ciclu în jurul vasului de la 2 la 10.Dacă câmpul magnetic nu e suficient de mare sau de întins, câmpul magnetic s-ar putea să nu creeze rotaţia liberă şi în schimb să asigure o singură fază tranziţională. În aplicarea invenţiei preferate, cei 4 magneţi sunt magneţi permanenţi. În alte aplicaţii alte metode ar putea fi folosite pentru crearea câmpului magnetic.Dacă invenţia e folosită într-un vas de răcire atunci magneţii îmbunătăţesc eficienţa în răcirea conţinutului recipientului.De asemenea magneţii măresc unghiul cu care se roteşte recipienţii. În sterilizatoarele fără magneţi, capătul fazei tranziţionale e dependent de viteza de rotaţie a bobinei. Adăugarea de magneţii poate de asemenea să stabilizeze capătul fazei tranziţionale făcând-o independentă de viteza de rotaţie a bobinei.De când rotaţia liberă apare la un unghi de aproximativ 1000, magneţii ar putea fi plasaţi între poziţia dintre ora 1 şi ora 5 sau între ora 7 şi ora 11.Acesta s-ar putea traduce în unghiuri între 300 şi 1500 de la fiind. De preferinţă ar fi ca magneţii să fie plasaţi între ora 2 şi ora 4 sau între ora 8 şi ora 10. Acesta se traduce în unghiuri între 600 şi 1200 de la fund.În timp ce aplicare preferată a prezentei invenţii după cum a fost prezentat şi descrisă aici, se va aprecia că variate schimbării şi modificării ar putea fi făcute aici fără a ne îndepărta prea mult de spiritul invenţiei cum a fost definită (de) în cerinţele anexate.

12.TRATAMENTUL APELOR MINERALE CU AJUTORUL CÂMPULUI ELECTRIC PULSATOR I CÂMP MAGNETICȘ OSCILANT

Metoda constă în amestecul a două lichide de diferite tipuri în prezenţa pulsurilor câmpului electric aplicat.

39

40

Ilustrarea schematică al primului sistem de tratare al apei şi al gazeleor cum ar fi oxigenul sunt taratate prin intermediul uni câmp electric pulsator în vederea unei ambalări corespunzătoare.Metoda poate fi folosită pentru creşterea conţiutului de oxigen al apei. De asemenea poate fi folosit pentru tratarea apelor industriale uzate. Aparatul care poate realiza aceste lucruri include un pasaj de curgere al fluidelor prin intermediul unei conducte spiralate la acare sunt ataşate electrozii. Abstract: În lucrare se tratează realizarea tehnologică a unui dispozitiv pentru tratarea magnetică a apei şi soluţiile apei. Dispozi tivul constă din cinci dispozitive magnetice simplificate, situate în serie de-a lungul direcţiei de mişcare a apei şi permite mani festarea maximă a orientării reorganizării structurale magnetice (Langevin) şi electromagnetice (Lorentz) a fluidului. Analiza câmpului magnetic şi hidrodinamic este realizată cu modele 3D construite pe baza metodei elementului finit. Cuvinte cheie: continuitatea adiabatică a cuplurilor magnetice, structura cinetică magnetică (şi electrică) a elementului, tehnologii de modificări ale magnetizaţiei, principiul coordonării acţiunii cuplurilor electromagnetice, modificarea uniformă lentă şi câmpuri magnetice variabile.

Principiul coordonării acţiunii cuplurilor magnetice şi electromagnetice

41

Coordonând acţiunea cuplurilor magnetice şi este o condiţie obligatorie pentru modificarea magnetică cu succes a apei. Practica tehnologiilor WEM arată că eficacitatea maximă şi reproducerea rezutatelor obţinute sunt înregistrate pentru mişcarea debitului de apă sau a soluţiei de apă transversal pe câmpul H, de ex. apa trebuie să se mişte într-o asemenea manieră astfel încât direcţia vitezei V va intersecta liniile forţei magnetice a câmpului sub unghiul corespunzător. Observarea principiului C permite manifestarea maximă a ambelor polarizări magnetice şi electromagnetice în crearea noii organizări structurale a apei sau soluţiei de apă.

Acţiunea combinată a tratamentului PEF şi a tratamentului „Nisin”, care au acţiune asupra bacteriilor de la suprafaţa lichidelor, adică din spuma formată, mai exact asupra B. Cereus, această acţiune este monitorizată în timp (F.46.26.90), tratamentul cu PEF se face la următorii parametri: 16.7 kV/cm, durata de 100-μs. Tratamentul “Nisin” se face la 0.06 μg/ml.

Efectele tratmentelor cu PEF şi „Nisin” separate asupra B.

Cereus din spuma formată la suprafaţa lichideor (F.46.26.90). Aceste date sunt date în urma

unei duble măsurători.

42

Determinarea punctelor critice pentru puterea câmpului (kV/cm) (a), şi punctele critice ale duratei tratamentului (b), pentru distrugerea în totalitate a B. Cereus (F.46.26.90). (a) Timpul total de tratare a fost de 1000 μs. S-a făcut o dublă măsurătoare, (b) tratarea cu PEF a fost optimă la o putere a pulsului de 16.7 kV/cm.

BIBLIOGRAFIE

www.cfsan.fda.gov/~comm/ift-omf.html - 26k

www.emeraldinsight.com/Insight/html/Output/Published/EmeraldFullTextAr

ticle/P

www.classweb.hs.iastate.edu/Fall2006/FSHN/FSHN101/notes/FOODPROCE

SSI

www.journal.au.edu/au_techno/2002/jul2002/article6.pdf

www.fao.org/ag/ags/agsi/Nonthermal/nonthermal_1.htm - 128k

www.cfis.agr.ca/english/regcode/hrt/juprodae.shtml - 42k

hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/ hbase/magnetic/magfie.html - 6k

www.magneticbrooklyn.com/ - 5

amasci.com/electrom/statbotl.html - 19k –

43

http://www.fao.org/AG/ags/agsi/Nonthermal/nonthermal_1.htm

www.mti.dmu.ac.uk

http://www.cfsan.fda.gov/~comm/ift-omf.html

http://www.freepatentsonline.com/5200071.html

[1] R.R. Ernst, Principles of Nuclear Magnetic Resonance in One and

Two Dimensions, Oxford University Press, New York, 1987.

[2] K. W€uthrich, NMR Of Proteins and Nucleic Acids, Wiley, New

York, 1986.

[3] K.Z. Qin, D.Y. Chem, Z.G. Li, A new method to estimate the oil

and gas potentials of coals and kerogens by solid state C-13 NMR

spectroscopy, Org. Geochem. 17 (1991) 865–872.

44