Alacsony intenzitású ultrahangos technológia alkalmazása élelmiszeriparban

Alacsony intenzitású ultrahangos technológia alkalmazása élelmiszeriparban

Az élelmiszeriparban alkalmazott alacsony intenzitású ultrahangos technológia kvalitatív mérése az 1940-es években kezdődött, de ez a technológia csak a közelmúltban hívta fel magára a kutatók figyelmét. Az ultrahangos elemzési és mérési technológia alkalmazása az élelmiszeriparban elsősorban a mérhető ultrahanghullámok több fő jellemző paraméterén (hangsebesség, csillapítási együttható és hangimpedancia) alapul, amelyek tükrözhetik az élelmiszerrendszerek fizikai és kémiai tulajdonságait (például összetétel, állag és reológia). Fizikai tulajdonságok). Ezt a kapcsolatot kétféleképpen lehet létrehozni. Az egyik módosult görbe felállítása a mért ultrahang jellemző paraméterek és az élelmiszer fizikai paramétereinek megállapításával, a másik módszer pedig az ultrahang hullám előfordulásának elméleti leírása a közegen keresztül. Minőségi változás az élelmiszerrendszer természetében.

1.Határozza meg a közeg vastagságát

Az ultrahangos berendezés pontosan meghatározza a közeg vastagságát. Más technológiákkal összehasonlítva a közeg vastagságának ultrahangos mérése addig tart, amíg a műszer a vizsgálandó minta egyik végéhez közel van. Ezért, ha nehéz a minta vastagságát hagyományos technikákkal mérni, célszerű ultrahangot használni a vastagság mérésére. Ezt a technikát használták a cukorka csokoládébevonatának, a hús vastagságának, a konzervdobozban lévő folyadékréteg vastagságának és a tojáshéj vastagságának meghatározására.

2.Idegen anyagok kimutatása az élelmiszerekben

Az élelmiszer-feldolgozási folyamatban gyakran előfordulnak idegen anyagok, például fémforgácsok, üvegdarabok és faforgácsok. A hagyományos optikai vizsgálati technikák nem alkalmazhatók optikai nem átlátszó rendszerekre. Ebben az esetben az ultrahangos detektálási technológia nagyon gyors és kényelmes. A mérés elve az, hogy amikor ultrahang impulzust vezetünk be a mintába, az impulzus visszaverődik a talált közeg minden felületéről. A termékkomponens szennyeződése és hangimpedanciája közötti nyilvánvaló különbség miatt az ultrahangos tulajdonságok is jelentősen eltérnek, így a szennyeződés kimutatható. kijön.

3.Áramlási sebesség meghatározása

Számos élelmiszer-feldolgozási műveletnél fontos az élelmiszer-anyagok áramlási sebességének szabályozása. A kutatók egy sor áramlásmérőt fejlesztettek ki az élelmiszer-anyagok csöveken keresztüli áramlásának mérésére, például áramlásmérőkre. Az ultrahangos áramlásmérők mérési tartománya másodpercenként néhány millimétertől több tíz méterig terjed. Ezek az ultrahangos áramlásmérők általában az anyag átlagos áramlási sebességét mérik. A közelmúltban kifejlesztett, kifinomultabb áramlásmérőkkel minőségileg meg lehet határozni a csövön keresztüli folyadékáramlás keresztmetszeti állapotparamétereit. Sok ultrahangos áramlásmérőt használnak a folyadékban lévő különböző komponensek áramlási sebességének pontos meghatározására, nem pedig egyetlen folyadék áramlási sebességének meghatározására.

4.Az élelmiszer-összetétel meghatározása

Az élelmiszer-összetétel mérésére szolgáló ultrahangos technológia elve a különböző összetevők ultrahangos tulajdonságainak különbsége, mint például a hangsebesség, a csillapítási együttható és a hangimpedancia. Minél nagyobb a különbség, annál könnyebben azonosítható az élelmiszer összetétele. Ezt a technológiát sikeresen alkalmazták különböző gyümölcslevek és italok cukorkoncentrációjának mérésére.

5.A diszpergált fázis részecskeméretének meghatározása

A diszpergált fázisú részecskék mérete jelentős hatással van a diszperziók fizikai-kémiai tulajdonságaira, mint például az emulgeálódás, szuszpenzió és hab, befolyásolva a rendszer stabilitását, megjelenését és szájban érzetét. A hagyományos módszerhez képest az ultrahanghullám kiküszöböli a minta-előkészítés előkezelését és megvalósítja az on-line detektálási műveletet a diszpergált fázis részecskeméretének mérésénél, valamint alkalmas a nem átlátszó rendszer detektálására is.

A diszpergált fázisú részecskék méretének ultrahangos mérésének elve az, hogy a szórás akkor következik be, amikor az ultrahanghullám a rendszerre esik. A szórási hatás a részecskék koncentrációjától és méretétől függ. Az ultrahanghullám hangsebessége és csillapítási együtthatója a szóródás mértékével fejezhető ki. Ezért a szórt fázis részecskeméretére vonatkozó adatok a hangsebesség és a csillapítási együttható mérésével nyerhetők. Valójában az emulzióban és a szuszpenzióban lévő részecskék mérete és koncentrációja a gyakoriság mérésével, a részecskeméret eloszlása ​​pedig a csillapítási együttható mérésével mérhető. Ezt a technikát használták az élelmiszerrendszer részecskéi, például a majonéz és a margarin méretének meghatározására.

6.az emulziós rétegződés kimutatása

Mivel az olaj sűrűsége általában kisebb, mint a víz sűrűsége, ez az olaj-a-vízben emulzióban lévő cseppek lebegését és rétegződését okozza a folyadék felületén, míg a víz-az-olajban rendszerben a cseppek a csapadék hatására a folyadék rétegződését okozzák. Az ultrahangos technológia alkalmazása a hanghullámok terjedési sebességének vagy csillapítási együtthatójának meghatározására a rendszerben fontos referencia adatokkal szolgálhat a termékrendszer stabilitásának meghatározásához. A megfelelő matematikai egyenletekkel az ultrahangos paraméterek a kívánt detektálórendszer fizikai és kémiai tulajdonságaivá alakíthatók át, mint például a részecskekoncentráció és -méret, így hatékonyan nyomon követhető a habzás és a kicsapódás előfordulása összetett élelmiszerrendszerekben. Ezt a technikát tejemulziók, gyümölcslevek, margarinok, sörhabok és salátakrémek stabilitásának vizsgálatára használták.

7.Fázisátmenet figyelése

Fázisátmenetek elsősorban azért következnek be, mert az élelmiszerek olyan összetevőket tartalmaznak, amelyek megolvadnak vagy kristályosodnak, például cukrot, olajat és nedvességet. Mivel az olvasztási vagy kristályosítási folyamatrendszer ultrahangos tulajdonságai jelentősen megváltoznak, a fázisátalakulás ultrahangos technológiával nyomon követhető.

A szilárd anyag ultrahangsebessége lényegesen nagyobb, mint a folyadéké, ezért az ultrahanghullámok sebessége jelentősen megnő, ahogy a mintában lévő komponensek kikristályosodnak. Olvadáskor az ultrahanghullám sebessége jelentősen csökken. A gyakorlati alkalmazásokban gyakran a hullámsebesség mérésével határozzák meg annak meghatározására, hogy a majonéz vagy a margarin fázisszétválása történik-e.

8, ultrahangos fejlesztési technológia

Ezt a technikát gyakrabban használják az orvostudományban, és egyes anyagok belső szerkezetének tanulmányozására is használják, amelyeket ma már az élelmiszeriparban használnak. A külföldi szakirodalomban számos irodalom és alkalmazás létezik, amelyek az állatokat osztályozzák. Az ultrahangos fejlesztési technológia az emulziók és szuszpenziók rétegződésének kimutatására, a szennyeződések jelenlétének kimutatására és az élelmiszerekben előforduló kristályosodás mértékének meghatározására is használható. Sőt, az ultrahangos fejlesztésű technológiai műszerek költségei fokozatosan csökkennek, és várhatóan tovább hasznosulnak az élelmiszeriparban.