ЭлБиб

40 / 60

ВСЕ О МЯСЕ, 4 2006 38
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ
Предлагаемые теории и концепции адгезии рассматри
вают проблему с разных сторон. Критический анализ на
званных работ позволяет обосновать механизм адгезии, в
наибольшей степени адаптированный к процессу мойки
овощей.
При анализе и обосновании оснований адаптации ад
гезионных теорий и концепций к процессу мойки овощей
необходимо квалифицировать виды загрязнений. При
этом следует учитывать: особенности культивирования
овощей (открытый или закрытый грунт); условия вегета
ции в соответствии с географическими и климатическими
региональными особенностями.
Для овощей открытого грунта, объемы выращивания
которых значительно выше культивируемых в закрытом
грунте, можно констатировать: поверхность овощей, в пер
вую очередь, загрязнена почвенными фрагментами (эле
ментами литосферы), соответствующими по физико хи
мическим свойствам виду почвы (суглинок, торф, песок и
т.д.); во вторую твердыми фрагментами атмосферы (пы
лью). Таким образом, загрязнения поверхности овощей
имеют минеральную природу и находятся в твердом агре
гативном состоянии.
Анализ существующих теорий, концепций и гипотез,
раскрывающих сущность процесса адгезии, позволил из
множества концептуальных подходов выделить те, кото
рые, по нашему мнению, в наибольшей степени соответ
ствуют исследуемой проблеме:
механическая гипотеза
адсорбционная теория
электрорелаксационная теория
термодинамическая концепция
энергетический подход Гриффита.
Актуализация данной выборки заключалась в выделе
нии положений и элементов рассматриваемых подходов,
в принципе, адаптировано сопоставимых с процессом
мойки овощей.
Согласно механической теории адгезия связана с «за
падением» адгезива в микротрещины, микропоры, мик
ронеровности поверхности подложки, в связи с чем,
вполне логично ее использование при рассмотрении
адгезии загрязнений к поверхности овощей с учетом
наличия микродефектов на их поверхности.
Адсорбционная теория рассматривает специфический
характер взаимодействия адгезива и подложки, заключа
ющийся в проявлении сил молекулярного взаимодействия.
Так как почва, выполняющая роль адгезива, и поверхность
овощей имеют функциональные группы, способные к вза
имодействию (полярные и неполярные), контакт между
почвой и плодом достаточно продолжителен, то наличие
молекулярного взаимодействия представляется вполне
реальным.
Одним из основных выводов электрорелаксационной
теории является утверждение, что адгезионная прочность
слагается из затрат усилия (энергии) на преодоление лю
бых сил (химических, электростатических, т.е. собственно
адгезии) и затрат усилия (энергии) на деформацию адге
зионного соединения, которая, в основном, определяет
ся когезионной прочностью адгезива, а также скоростью
деформации.
В целом затраты энергии на деформацию определяют
ся релаксационными явлениями.
Почва относится к твердым загрязнениям и отдельные
ее фрагменты на поверхности плодов можно рассматри
вать как «монолиты», пронизанные порами и пустотами,
заполненными водой или воздухом. При этих условиях
необходимость оценки деформационной составляющей
очевидна – это, во первых. Во вторых, согласно теории
адгезионная прочность определяется природой сил вза
имодействия между адгезивом и подложкой, числом то
чек контакта и его площадью, расстоянием между контак
тирующими точками и диэлектрической проницаемостью
среды между ними. Это соответствует реальному загряз
нению поверхности плодов.
Признаки фактической адаптации имеет термодина
мическая концепция, в рамках которой основная роль в
формировании адгезии отводится соотношению повер
хностных натяжений адгезива и подложки, а также яв
лению смачивания. Смачивание рассматривается как
важнейший фактор, определяющий прочность адгезион
ного соединения. В связи с тем, что одной из характе
ристик почвы является ее влажность, очевидно, что эле
менты термодинамической концепции органично вписы
ваются в решение вопроса адгезии загрязнений к повер
хности плода.
Использование энергетического подхода Гриффита
хрупкого разрушения твердых тел предполагает, что энер
гия разрушения приравнивается к энергии, необходимой
для образования новых поверхностей и зависит от повер
хностной энергии соединяемых материалов, т.е. адгезива
и подложки. Правомерность использования энергетичес
кого подхода обусловлена также природой загрязнения
овощей, имеющего структуру твердого тела, разрушение
которого, при определенном допущении, имеет характер
хрупкого разрушения.
Актуализация выборки концептуальных подходов, адап
тируемых к процессу мойки овощей обобщена схемой
Разработанная схема является основой формализации
аналитических зависимостей, связывающих адгезионное
усилие с дополнительными факторами влияния на проч
ность адгезионного соединения «поверхность плода – по
чвенное загрязнение».
Механическая
гипотеза
Микротрещины и микродефекты
подложки, обеспечивающие
ее контакты с адгезивом
Природа сил взаимодействия
между адгезивом и подложкой,
числом точек контакта, площадь
контакта, расстояние между
точками контакта,
диэлектрическая проницаемость
среды между точками
Соотнесенность
функциональных групп,
способных к взаимодействию
(полярные–неполярные)
Адсорбиционная
теория
Электрорелаксационная
теория
Термодинамическая
концепция
Соотношение
поверхностных
натяжений адгезива и
подложки,смачиваемость
подложки
Поверхностная
энергия адгезива
и подложка
Энергетический
подход
Адгезионная
прочность
Ф А К Т О Р Ы
В Л И Я Н И Я
Электронная На
учная СельскоХозяйственная Библиотека