Gıdaların Dielektrik Özellikleri

Özet

Maddelerin dielektrik özellikleri elektromanyetik enerji ile olan etkileşimlerini değerlendirmek için kullanılmaktadır. Gıda endüstrisinde mikrodalga (915 veya 2450 MHz), radyo dalgaları (13,56; 27,12 veya 40,68 MHz) ve manyetik alan işlemlerinin uygulanmasında gıda maddelerinin dielektrik özelliklerinin bilinmesi gereklidir. Gıda maddelerinin elektromanyetik enerjiye verdiği cevabın anlaşılması için dielektrik parametreler frekans, sıcaklık, bileşim ve su içeriğinin fonksiyonu olarak belirlenmelidir. Bu derleme çalışmasında farklı gıda gruplarının dielektrik özellikleri sıcaklık ve frekansa göre sınıflandırılmıştır. Buna ilaveten, literatürdeki dielektrik verileri kullanılarak nüfuz derinlikleri hesaplanmıştır. Sıcaklık ve bileşimin (çoğunlukla su içeriğinin) dielektrik özelliklere etkisi gıdaya bağlı olarak bazen de frekansa bağlı olarak değişmektedir. Ancak frekansın etkisi sabittir, frekans arttıkça dielektrik sabiti, kayıp faktörü ve nüfuz derinliği azalmaktadır. Hesaplanan en düşük nüfuz derinliği 3,39 mm ile mikrodalga frekansında ölçülen surimi balık jeline aitken, en yüksek değerler katı yağlar, yağlı tohumlar ve bazı unlarınki (hesaplanan en yüksek nüfuz derinliği mısır unu için 373602 mm‘dir) için hesaplanmıştır. Frekansın, sıcaklığın ve bileşimin birbiriyle etkileşimlerinin dielektrik özelliklere etkileri daha detaylı olarak incelenmelidir. Ancak ondan sonra prosesteki amacına göre dielektrik ısıtma işlemi uygulanabilir. Ayrıca nem içeriği ve özellikle dipol rotasyonu ile gıdanın içeriğindeki serbest suda bulunan moleküllerin iletkenlik hareketleri, gıda maddelerinin dielektrik özelliklerini etkileyen en önemli faktörlerden bazıları olduğu görülmektedir.