Д. В. Поручиков

Чувашский государственный аграрный университет

щелевой резонатор, экранирующий корпус, совмещение термообработки и массирования, субпродукты, посолочные вещества

Целью исследований является разработка и обоснование параметров сверхвысокочастотной установки с щелевым резонатором-барабаном для термообработки субпродуктов в процессе массирования для улучшения потребительских свойств, при сниженных эксплуатационных затратах. В разработанной установке реализованы две инновационные идеи. Первая − термообработка субпродуктов происходит при массировании и дополнительном нагреве рассола за счет дифракционного излучения в кольцевом пространстве между цилиндрическим экранирующим корпусом и резонатором, т.е. созданы условия для рекуперации электромагнитной мощности, излучаемой системой первичных источников. Вторая инновационная идея основана на том, что при генерации моды Н₀₁₁ в цилиндрическом резонаторе не требуется наличие контакта между боковой стенкой и основаниями. В стенках резонатора возбуждаются только токи, текущие по окружности цилиндра. Благодаря этому свойству между верхним основанием и цилиндрической частью щелевого резонатора-барабана может существовать зазор, что подавляет колебание Е₁₁₁. Разработана и изготовлена СВЧ установка со щелевым резонатором-барабаном, и обоснованы режимы термообработки и массирования сырья, с учетом регрессионных моделей и результатов исследований физико-химических, микробиологических и органолептических показателей мясного продукта. Эффективные режимы работы установки: производительность 10 кг/ч; продолжительности обработки 1,0 ч, при концентрации соли 12,88%; удельные энергетические затраты 0,165 кВт∙ч/кг; частота вращения резонатора-барабана 23 об/мин. Предложенная технология сочетания двух процессов позволяет ускорить термообработку субпродуктов в процессе массирования впитыванием посолочных веществ и получить продукт с улучшенными потребительскими показателями.

The aim of the research is to develop and justify the parameters of a microwave installation with a slotted resonator-drum for heat treatment of by-products in the process of massaging to improve consumer properties, at reduced operating costs. Two innovative ideas are implemented in the developed installation. First, heat treatment of by-products occurs during massaging and additional heating of the brine due to diffraction radiation in the annular space between the cylindrical shielding body and the resonator, i.e. conditions have been created for the recovery of electromagnetic power emitted by the system of primary sources. The second innovative idea is based on the fact that the generation of the H011 mode in a cylindrical resonator does not require contact between the side wall and the bases. In the walls of the resonator, only currents flowing along the circumference of the cylinder are excited. Due to this property, a gap can exist between the top base and the cylindrical part of the slot resonator drum, which suppresses the oscillation of E111. A microwave unit with a slotted resonator-drum was developed and manufactured, and the modes of heat treatment and massaging of raw materials were substantiated, taking into account regression models and the results of studies of the physicochemical, microbiological and organoleptic parameters of the meat product. Efficient operating modes of the installation: productivity 10 kg/h; duration of treatment 1.0 h, at a salt concentration of 12.88%; specific energy costs 0.165 kWh/kg; frequency of rotation of the resonator-drum 23 rpm. The proposed technology for combining the two processes makes it possible to accelerate the heat treatment of by-products in the process of massaging by the absorption of curing substances and obtain a product with improved consumer performance.

1. Патент 2650540 РФ МПК A22C 17/00. СВЧ установка циклического действия для термообработки мясного сырья : № 2016150295; заявл. 20.12.2016; опубл. 16.04.2018. Бюл. № 11 / Г. В. Жданкин, А. Г. Самоделкин, Д. В. Поручиков, Г. В. Новикова, М. В. Белова. – 23 с.


2. Баскаков, С. И. Электродинамика и распространения волн / С. И. Баскаков. – Москва : Энергоиздат, 1992. – 208 с.


3. Жданкин, Г. В. Исследование электродинамических параметров СВЧ установок для термообработки влажного сырья / Г. В. Жданкин, М. В. Белова, В. Ф.Сторчевой // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. – № 2(35), 2019. – С. 103-110.


4. Ивашов, В. И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. Ч.1. Оборудование для убоя и первичной обработки / В. И. Ивашов, Москва : Колос, 2001. –552 с.


5. Пчельников, Ю. Н. Электроника сверхвысоких частот / Ю. Н. Пчельников, В.Т. Свиридов. – М.: Радио и связь, 1981. − 96 с.


6. Стрекалов А.В., Стрекалов Ю.А. Электромагнитные поля и волны – М.: РИОР: ИНФРА-М, 2014. – 373 с.


7. Шамин, Е. А. Просвирякова М.В. Исследование распределения электромагнитного поля в резонаторе СВЧ установки непрерывно поточного действия / Е. А. Шамин, Г. В. Новикова, О. В. Михайлова, М. В. Просвирякова // Вестник Чувашской сельскохозяйственной академии, 2020. – №4 (15). – С. 116-123.