Механические, термические, ферментные, лучевые и др., однако электрический метод имеет ряд существенных преимуществ перед другими
3. Сформулируйте сущность процесса электроплазмолиза.
Сущность метода заключается в разрушающем воздействии тока на белково-липидные мембраны растительных тканей с сохранением целостности клеточных оболочек.
4. От каких параметров зависит эффективность электроплазмолиза?
o градиента напряжения,
o длительности обработки,
o температуры,
o электрофизических свойств сырья.
5. Как зависит конечный эффект электроплазмолиза от частоты электрического тока?
Никак
6. Как изменяется электропроводность растительной ткани при электроплазмолизе?
увеличивается, так как дискретность электрических свойств клетки в процессе ее разрушения сглаживается. Вследствие этого значения тока при электроплазмолизе должны быть экстремальными, при этом максимум тока соответствует полному разрушению протоплазменных оболочек.
7. Какова специфика электроплазмолиза при импульсном воздействии?
При импульсном электроплазмолизе разрываются протоплазменные оболочки и происходит коагуляция протоплазмы в результате приложения импульсного поля высокой напряженности. Специфика импульсного воздействия сказывается на форме разрушения живой протоплазмы клеток…
8. Какова специфика электроплазмолиза при воздействии переменным током частотой 50 Гц?
…при таких воздействиях протоплазма полностью распадается, в то время как при воздействии переменного тока частотой 50 Гц она может сохранять свою целостность и после гибели.
9. Как зависит выход сока от суммарной энергии пропущенных через мезгу импульсов?
|
|
в — зависимость суммарной энергии пропущенных через мезгу импульсов (Е = 3 кВ/см, 1/dt = 0,166, 
= 30 мин, t = 10 мин) от общего выхода сока;
г — зависимость дополнительного выхода сока от величины напряженности электрического поля при различной суммарной энергии импульсов: 1— 2000 Дж; 2 — 1000 Дж; 3 — 500 Дж; 4 — 250 Дж.
10. Изобразите эквивалентную электрическую схему клетки и схему прохождения электрического тока. Дайте пояснения.
Рис. 1. Прохождение электрического тока в клетке (а) и эквивалентная электрическая схема клетки (б);
- сопротивление и 
- емкость внеклеточной среды; 
- сопротивление внутриклеточной среды; 
- емкость мембраны клетки.
Каждая клетка окружена мембраной, обладающей поверхностной емкостью в пределах 0,1—3 мкФ/см2 и поверхностным сопротивлением до 10 000 Ом-см2. Межклеточная и внутриклеточная среда имеет сопротивление 100—300 Ом-см и диэлектрическую проницаемость около 80. На рис. 1 приведены схема прохождения электрического тока в клетке и эквивалентная электрическая схема клетки. При постоянном напряжении мембрана ведет себя как изолятор и ток может протекать только во внеклеточной среде. Под действием постоянного напряжения может происходить и явление электрофореза — переноса электрически заряженных частиц (клеток, макромолекул).
11. Изобразите конструктивную схему и объясните принцип действия следующих электроплазмолизаторов:
· валковый,
а) Основными рабочими органами аппарата являются два металлических рифленых валка, вращающиеся навстречу друг другу в электрически изолированных подшипниках. К валкам подводится электрический ток промышленной частоты. Попадая между валками, сырье сжимается и одновременно подвергается электрической обработке.
|
|
· камерный,
Следующие конструкции можно отнести к аппаратам камерного типа (см. рис. 4, б, в). Они могут быть одно- и многоярусные. Основу конструкции составляет камера прямоугольного типа с сетчатым дном — электродом. Вторым электродом является верхняя подвижная крышка, которая меняет давление на прессуемую массу.
· транспортерного типа,
· шнековый,
· центробежный.
o Аппараты транспортерного типа (см. рис. 4, г) представляют собой сочетание двух бесконечных транспортерных лент, сближающихся в зоне обработки. На транспортерной ленте располагаются емкости, заполняемые исходным сырьем. В емкости в зоне обработки синхронно входят электроды второй транспортерной ленты. Известны конструкции транспортерного типа с двумя металлическими лентами — электродами.
o В аппаратах шнекового типа (см. рис. 4, д) шнек и внешний перфорированный корпус составляют электродную систему.
o 
Интересное конструктивное решение имеет электроплазмолизатор для семечковых плодов центробежного типа (рис. 4, е). Сырье под действием центробежной силы падает на вращающийся барабан, который составлен из ножей треугольной формы. Расстояние между острыми кромками ножей 5 мм. Кроме того, внутри ротора расположены три свободно вращающихся ролика диаметром 70 мм. Расстояние между боковой поверхностью ролика и острой кромкой ножей 2—3 мм. Барабан является одним из электродов, ролики — другим. Попадая между роликами и ножевой стенкой, сырье измельчается и одновременно подвергается электрической обработке.
|
|
12. Принцип действия экстрактора с электрическими разрядами
Применение электроимпульсных разрядов позволяет ускорить экстрагирование из сырья с клеточной структурой. Для этого применяется импульсный электроплазмолизатор. Внутри экстрактора с обрабатываемым сырьем помещают электроды, к которым подают импульсный ток высокой или ультравысокой частоты. Под воздействием электрического разряда в экстрагируемой смеси возникают волны, создающие высокое импульсное давление. В результате происходит интенсивное перемешивание обрабатываемой смеси, истончается или полностью исчезает диффузионный пограничный слой и увеличивается конвективная диффузия. Возникновение ударных волн способствует проникновению экстрагента внутрь клетки, что ускоряет внутриклеточную диффузию. Из-за искрового разряда в жидкости образуются плазменные каверны, которые, расширяясь, достигают максимального объема и захлопываются. При этом за короткий промежуток времени в малом пространстве выделяется большое количество энергии и происходит микровзрыв, разрывающий клеточные структуры растительного материала. Извлечение ускоряется за счет вымывания биологически активных веществ из разрушенных клеток. Кроме того, образующиеся полости постоянно пульсируют, вызывая увеличение скорости движения экстрагента около частиц сырья и увеличивая скорость экстрагирования за счет возрастания коэффициента конвективной диффузии.
В процессе импульсной обработки экстрагируемого материала с помощью высоковольтных разрядов электрическая энергия преобразуется в энергию колебательного движения жидкости, что сокращает время экстрагирования и повышает выход биологически активных веществ, эффективность экстрагирования в единицу времени и др. Экстрагирование с использованием электроплазмолиза и электродиализа.
Часто в электроплазмолизаторе имеется подвижная крышка, которая, опускаясь, отжимает сырье. Время обработки сырья электрическим током составляет доли секунды.
13. Изобразите график зависимости напряжения U от расстояния между электродами d. При каких плотностях тока j (3,0 
А/м или 1 А/м) достигается в камере большее значение U при меньших значениях d.
j=3,0 
; j=2,0 ; j=1,6 ; j=1,0 ;
Контрольные вопросы по теме «ЭЛЕКТРОФЛОТАЦИЯ »
1. Что называется процессом флотации?
процесс всплывания в жидкой среде различных её компонентов с помощью прилипших к ним пузырьков газа.
2. Какой электрохимический процесс положен в основу процесса электрофлотации?
электролиз воды. Для этого через жидкость между двумя электродами пропускают постоянный ток. Под действием тока молекулы воды разлагаются на водород и кислород.
3. Представьте реакции, происходящие в камере электрофлотатора.
Ионы водорода н+ движутся к катоду, где, принимая от электрода недостающие им электроны, превращаются в нейтральные атомы по реакции
Н+ + е 
Н