conservarea alimentelor cu ajutorul campului magnetic

1. 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

2. TEMA PROIECTULUI
Tehnologii (instalaţii,utilaje,parametrii de operare)de
conservare cu ajutorul câmpalui magnetic a produselor
agroalimentare fluide
2

3. 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

4. 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

5. 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

6. • 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

7. - 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 7,9
Leucina 12,0 15,0 17,7
Izoleucina 6,5 - 6,6
Treonina 3,9 5,3 6,0
Meteonina 3,5 2,8 3,6
Lizina 6,9 8,0 10,4
Fenilalanina 5,2 5,6 5,3
Triptofan 1,8 2,3 2,0
Aminoacizi
neesenţiali
Cazeina Lactalbumina Lactoglobulina
Glicocol 0,5 0,3 -
Alanina 5,6 0,1 -
Perina 6,5 4,9 -
Cisteina 0,4 3,0 3,6
Arginina 4,1 3,5 1,8
Histidina 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

8. 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 72o
C, 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 5o
C mai mare ca cea de pasteurizare. Creşterea
temperaturii până la temperatura de pasteurizare trebuie să se facă încet, cu 3o
C
/min., iar răcirea sticlelor cu bere pasteurizată cu 2o
C /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

9. 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

10. - 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 o
C. 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

11. 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 vin
Heterogen
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 vin
Heterogen
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

12. 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
0.03
0.1-0.3 Stimularea
creşterii;
stimularea
Moore
(1979)
12

13. 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
12.0
6,000
(1 pulse)
Cellule sunt
reduse de la
25,000
cells/ml la
970
Moore
(1979)
Saccharomyces
în iaurt
Camp
magnetic
oscilator
40.0
416,000
(10
pulses)
Cellule sunt
reduse de la
3,500
cells/ml la
25
Hofmann
(1985)
Saccharomyces
în sucul de
portocale
Camp
magnetic
oscilator
40.0
416,000
(1 pulse)
Cellule sunt
reduse de la
25,000
cells/ml la 6
Hofmann
(1985)
Mold spores Camp
magnetic
oscilator
7.5
8,500
(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

14. 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

15. 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

16. 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 CÂMPȚ Ș Ț
MAGNETIC
Instalaţia de produs câmp magnetic oscilator şi static 15.303.
16

17. Aplicabilitate: în ori ce industrie, şi la aprope ori ce alimente, mai ales lichide
În 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

18. 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

19. 6.APLICA II ALE CÂMPULUI MAGNETIC ÎN PROCESUL DEȚ
FABRICA IE AL SUCULUIȚ
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

20. 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

21. 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

22. 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 VINULUIȚ
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

23. 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

24. FABRICA IE AL LAPTELUI SI IAURTULUIȚ
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
60o
C. Cele mai sensibile sunt globulele cu rol de imunizare, care prin încălzire la
70o
C, 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 75-80o
C. 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 80o
C, 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
65o
C.
Efectul tratamentului termic se observă cel mai bine în acţiunea asupra
enzimelor. Prin pasteurizarea la temperatura de 75o
C, se distruge în primul rând
fosfataza. Daca temperatura creşte la 80-82o
C, rezultă inactivarea
aldehidreductaza şi peroxidaza, iar la 85-95o
C sunt distruse şi unele lipaze
secretate de microorganisme.Distrugerea vitaminelor are loc prin caldură, dar
24

25. 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 65o
C şi se intensifică odata
cu creşterea temperaturii şi prelungirea duratei sale de acţiune. Fierberea laptelui
peste 100o
C 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 150o
C. 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 800
C 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 70o
C cu formarea unor
acizi, în special acidul formic influentând într-o oarecare măsura aciditatea
laptelui. La un tratament de peste 100o
C lactoza reacţionează cu gruparile –NH2
ale aminoacizilor produşi coloraţi (reacţia Maillard)
- enzimele din lapte sunt inactivate la temperaturi de peste 80o
C. 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 66o
C), apoi lipaza (15 secunde la 70o
C), fosfataza
alcalina (5 secunde la 74o
C), catalaza (30 minute la 65o
C).
- echilibrul salin al laptelui de asemenea este influenţat de creşterea temperaturii.
La o temperatura de peste 65o
C acidul fosforic format scoate o parte din calciul
legat de cazeina, sub forma de fosfat tricalcic insolubil.
9. AC IUNEA CÂMPULUI ELECTRIC PULSATOR ASUPRAȚ
25

26. 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

27. 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

28. 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

29. 10.RESTRIC II PENTRU CAMPUL ELECTRICȚ
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

30. 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

31. 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

32. 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

33. 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

34. 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

35. • 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 INVENTIEI
Este un obiect al invenţiei care măreşte numărul fazelor tranzitorii în stabilizarea
rotativă.
35

36. 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

37. 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

38. 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

39. 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. 40

41. 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

42. 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

43. 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

44. 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