Tezisy

МЕТОД КАЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ В
УСЛОВИЯХ ИМПУЛЬСНОГО ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
Ю.Н. Долгова, А.К. Чубенко, А.И. Мамаев
Томский государственный университет, 634050 г. Томск, пр. Ленина, 36
ООО «Сибспарк», 634021 г. Томск, пр. Академический, 8/8
arven0497@mail.ru
Клеточные мембраны биологических тканей обладают высокими диэлектрическими
свойствами, обуславливающими высокую электроёмкость неповреждённой ткани и её
способность к поляризации. Если произошла их гибель, то ткань утрачивает эту
способность, что позволяет идентифицировать состояние биологических объектов для
определения показателей их качества.
Предлагаемый нами способ заключается в том, что непосредственно в момент
импульсного электровоздействия на мышечную ткань нами измерялись значения тока и
напряжения. Массив полученных данных сохранялся и сравнивался с массивами,
полученными для исследуемых объектов с известными показателями качества. На основе
проведенного сравнения делался вывод о качестве мяса.
Благодаря использованию технике [1], генерирующей трапециевидные импульсы,
возможно отдельное вычисление ёмкостной и активной составляющих тока, служащих
критериями для идентификации и определения показателей качества мясной продукции.
Исследовались образцы куриного мяса через 1, 2, 3, 4 суток после забоя. Для
предотвращения высыхания они помещались в герметичные контейнеры и вместе с
инвазивными электродами из нержавеющей стали (катод, анод и один электрод
сравнения в пространстве между токоведущими электродами) хранились при 200С.
Время нарастания напряжения до 300 В составляло 300 нс, электровоздействие
осуществлялось группой из 16 единичных импульсов. Во время паузы между
импульсами мышечная ткань релаксировала, возвращаясь в исходное состояние.
Ток, А
Ток, А
1,2
1,2
1,1
3 сутки
1,0
3 сутки
1,1
1,0
0,9
0,8
4 сутки
0,9
2 сутки
0,8
4 сутки
0,7
2 сутки
0,7
0,6
0,6
0,5
1 сутки
0,4
0,4
0,3
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
0,0
0,0
0,0
1 сутки
0,5
0,5
1,0
1,5
2,0
0
2,5
время, мкс
50
100
150
200
250
300
350
Напряжение, В
Рис. 1 – Хроноамперометрические (а) и вольтамперные (б) зависимости, полученные для
куриного мяса при напряжении 300 В, длительности импульса 100 мкс, частотой 1,4 Гц.
Анализ графиков показал, что при хранении с 1 по 3 сутки суммарный и активный ток
возросли, а на 4 сутки ёмкостная часть импульсного тока уже практически исчезла, резко
увеличилось время нарастания тока. Порча мяса подтвердилась и органолептически, что
показало корреляцию электрических параметров системы с качественными
характеристиками исследуемого образца. Этот факт доказал успешность использования
предлагаемого способа для оценки качества биологических тканей.
1. Компьютерная система измерений электрических параметров микроплазменных
процессов в растворах / Мамаев А. И., Бориков В. Н., Мамаева В. А., Дорофеева Т. И. //
Защита металлов. – 2005. – Т. 41, №1. – С. 1-6.