В результате такой обработки может оказаться, что отдельные части продуктов будут готовы к употреблению, а другие останутся еще не размороженными. Такое положение является следствием неравномерной тепловой обработки продуктов в рабочих камерах СВЧ-приборов, так как процесс размораживания происходит в поле стоячей волны. Поэтому равномерный нагрев продуктов, особенно при их размораживании, является основной проблемой, стоящей перед проектировщиками СВЧ-приборов.
Для равномерного нагрева продукт механически перемещают внутри камеры, помещая его на подставку, которая совершает вращательное, поступательное или вращательно-поступательное движение. Другим способом для равномерного нагрева продукта является возмущение картины электромагнитного поля внутри камеры с помощью использования специальных металлических отражателей — стирреров, создающих фазовые сдвиги векторов электрических полей и тем самым способствующих более равномерному нагреву. Эти способы, повышающие равномерность нагрева при тепловой обработке, не решают указанной проблемы при размораживании продуктов. Проблема равномерного нагрева, особенно при размораживании, разрешена комплексным применением указанных способов, путем так называемого «автоматического цикла размораживания» совместно со стиррером и вращающейся подставкой.
«Автоматический цикл размораживания» предусматривает периодический режим работы СВЧ-генератора на более низком уровне выходной мощности. Периодичность работы СВЧ-генератора составляет 20—40 с. Паузы между кратковременной. работой генератора служат для выравнивания температуры внутри нагреваемого продукта путем передачи тепла нагретых участков в менее нагретые.
Исследования, проведенные отечественными и зарубежными специалистами, позволяют сделать следующие выводы по СВЧ-разморажи-ванию:
1) по биологической, ценности мясо, прошедшее СВЧ-обработку, практически не отличается от продукта, размораживание которого получено традиционным путем;
2) по органолептическим свойствам рыба, размороженная СВЧ-спс собом, лучше рыбы, размороженной традиционным способом.
Влияние СВЧ-обработки на пищевые продукты, в том числе и н| витамины, является предметом достаточно сложных исследований. Так,проблема использования электромагнитных СВЧ-печей для размораживания овощей и фруктов, подвергнутых низкотемпературному замораживанию, недостаточно изучена и ограниченно освещена в литературе. Установлено, что размораживание в поле СВЧ-энергии приводит к меньшим потерям неорганических веществ. При традиционном способе размораживания часть минеральных веществ теряется вместе с вытекающей влагой. При СВЧ-размораживании потери влаги меньше и, как следствие, меньше потери неорганических веществ.
СВЧ-сублиматоры
СВЧ-сублиматоры считаются одним из перспективных видов бытовых приборов. Сублимированные продукты сохраняют не только питательные вещества гораздо лучше, чем сушеные или термообработан-ные, но и присущую им форму, цвет, запах. Упакованные в полиэтиленовую тару, сублимированные продукты могут храниться несколько лет в обычных условиях. Для восстановления сублимированного продукта достаточно его увлажнить, опустив в воду.
Процесс сублимационной сушки продуктов заключается в том, что испарение влаги из продукта происходит после предварительного замо-раживания. К быстрозамороженному продукту при температуре —30°С или ниже подводят тепло или СВЧ-энергию. Происходит испарение (сублимация) влаги; находящейся в твердом состоянии (лед), безперехода в жидкое состояние.
Конструктивно СВЧ-сублиматоры представляют собой соединение морозильника и СВЧ-печи. В камеру СВЧ-печи вводят испаритель морозильника, позволяющий снизить температуру в камере до — 30 °С. В эту же камеру вводят СВЧ-энергию от магнитронного генератора. Управляя температурой в камере, мощностью и временем работы магнитрона, можно обеспечить оптимальный технологический режим не только сублимации, но и приготовления пищи к заданному моменту времени без участия потребителя. Загрузив подготовленный к приготовлению продукт, охлаждают камеру, что позволяет хранить продукт в течение нужного времени. К заданному сроку, который устанавливают на пульте микропроцессорного управления сублиматором, включается СВЧ-генератор и продукт доводится до готовности. В этом отношении очень удобны замороженные продукты, изготовленные пищевой промышленностью.
Объем производства замороженных продуктов (вторых блюд, мясных и овощных наборов, фруктов, ягод) будет постоянно увеличиваться, а использование их в быту значительно улучшит ассортимент, обеспечив этим рациональное питание (с позиций витаминности и калорийности) и сократив время для приготовления пищи.
Испытание сверхвысокочастотных бытовых приборов
Испытания сверхвысокочастотных бытовых приборов имеют некоторые особенности, связанные с измерением СВЧ-мощности. Остальные параметры (потребляемая мощность, соответствие требованиям электробезопасности и др.) проверяют в соответствии с ГОСТ 14087—80.
Измерение СВЧ-мощности. Стандартным прибором сделать это не всегда удается. Поэтому заводы — изготовители СВЧ-печей рекомендуют принять калориметрический метод следующим образом.
1.Подготовить печь к включению согласно руководству по ее эксплуатации и поместить в рабочую камеру печи кастрюлю из жаропрочного стекла объемом 1,5 л (РСТ УССР 473—72) с 0,001 м3 (I л) питьевой воды (ГОСТ 2874—82).
2.Подготовить печь к включению, предварительно замерив температуру воды, помещаемой в камеру печи.
3.Нажать кнопку «сеть> на передней панели печи.
4.Набрать на световом табло 3 мин 10 с, нажав сначала кнопку «быстро», а затем «замедл.».
5.Нажать кнопку «жарить» («парить» или «размораживать»).
6.После окончания работы таймера одну минуту перемешивать воду в кастрюле термометром, не касаясь стенок и дна кастрюли. Измерить температуру, выключить печь.
7.Подсчитать мощность в камере по формуле:
N=(T2-T1) (ρ1V1c1 + mc2)/t,
где T1— начальная температура воды, К; T2— конечная температура воды, К; р — плотность воды, кг/м3, р=1000 кг/м3; V1, —объем воды, м3 ; c1— удельная теплоемкость воды, Дж/(кг *К), c1=4190 Дж/(кг*К); m — масса кастрюли, кг; c2— удельнаятеплоемкость кастрюли, Дж/(кг*К); с2 = 838 Дж/(кг-К), t — время нагрева, с.
Функционирование печи при отклонениях напряжения. Функционирование проверяют следующим образом.
1.Устанавливают напряжение питания печи 198 В.
2.Определяют мощность в рабочей камере печи. Мощность в рабочей камере в режиме «жарить» (100% мощности в камере) должна быть не менее 450 Вт.
3.Устанавливают напряжение питания печи 242 В.
4.Определяют мощность в рабочей камере печи, которая в режиме «жарить» должна быть не более 800 Вт.
Проверка плотности потока утечки электромагнитной энергии. Проверку производят измерителем плотности потока мощности типа ПЭ-9Р на расстоянии 0,5 м от поверхности печи. Для этого необходимо сделать следующее:
1) подготовить измеритель плотности к включению и выключить согласно инструкции по эксплуатации;
2) подготовить печь к включению; при проведении испытаний по данной методике в печь поместить кастрюлю из жаропрочного стекла с 0,0002 м3 (0,2 л) воды;
3)нажать кнопку «сеть» на передней панели печи;
4)набрать на световом табло 24 мин 30 с, нажав сначала кнопку «быстро», а потом «замедл.»;
5)нажать кнопку «жарить»; через 1 мин начать измерение утечки плотности потока электромагнитной энергии; каждые 2—3 мин необходимо менять воду; при замене воды печь должна быть выключена;
6) в процессе измерения в каждой точке антенна должна поворачиваться вокруг своей оси на угол не менее 900 ; отсчет принимают максимальное показание прибора (измерителя); при измерении пространство вокруг печи на расстоянии не менее 2 м должно быть свободно от металлических конструкций;
7) выключить печь.
При проведении приемосдаточных испытаний максимальную плотность потока утечки электромагнитной энергии замеряют путем перемещения антенны измерителя вдоль линии сопряжения дверцы с камерой печи и в плоскости смотрового окна дверцы и перпендикулярно нижней плоскости редуктора.
При проведении периодических испытаний замер плотности утечки производится согласно рекомендациям Киевского научно-исследовательского института общей и коммунальной гигиены.
Измерение производится в четырех плоскостях: первая плоскость — на уровне верхней плоскости печи; вторая — на уровне полувысоты корпуса печи; третья — на уровне нижней плоскости корпуса печи; четвертая — плоскость сопряжения дверцы с камерой а также в центральной точке смотрового окна дверцы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Развитие технического прогресса, новых технологий оказывает влияние на разработку новых современных бытовых машин и приборов. Все больше и больше внедряется компьютерной технологии, передовых методов средств телекоммуникации, такие как Интернет и мобильная связь. В недалеком будущем как раз с помощью развивающейся телекоммуникации возможно будет управление современными бытовыми приборами из любой точки земного шара. Современные бытовые приборы должны стать действительно надежными помощниками человека в быту.
Список используемой литературы
1. Бондарь Е.С. Современные бытовые электроприборы и машины – М., Машиностроение, 1987.
2. Привалов С.Ф. Электробытовые устройства и приборы – СПб., Лениздат, 1994.