식품 분야에 고강도 초음파 기술 적용

식품 분야에 고강도 초음파 기술 적용

고강도 초음파는 높은 에너지로 인해 매질에 강한 압력, 전단 및 고온을 생성하여 매질의 물리적 구조를 변화시키고 특정 화학적 변화를 촉진할 수 있습니다. 식품 산업에서 고강도 초음파 기술의 적용은 광범위합니다. 초기 응용 분야에는 세포 파괴, 액체 탈기, 초음파 균질화 유제의 초음파 세척 및 침전물의 분산이 포함됩니다. 최근에는 식품산업의 새로운 분야에서 고강도 초음파가 지속적으로 사용되고 있습니다.

1.산화반응 촉진

고강도 초음파는 고압과 고온을 발생시켜 물 분자가 쪼개져 자유 라디칼을 방출하게 합니다. 연구진은 초음파 기술이 알코올 음료의 산화를 촉진하는 역할을 명확하게 관찰할 수 있음을 발견했습니다. 그러나 이러한 가속화된 산화 반응이 반드시 음료의 맛을 향상시키는 것은 아닙니다.

2, 효소의 역할

일반적으로, 고강도 초음파와 효소 함유 시스템의 접촉 시간을 연장시키면 효소의 활성이 저하될 수 있는데, 이는 고강도 초음파가 발생하는 고압, 고온 및 강한 전단력으로 인해 위 단백질을 분해시킬 수 있기 때문이다. 그러나 일부 효소 반응의 경우 초음파를 단기간 적용하면 효소 촉매 반응이 가속화될 수 있습니다. 이 효과는 초음파가 응집된 분자를 다시 깨뜨리고 분산시켜 효소가 기질에 완전히 접촉하고 반응을 가속화하기 더 쉽게 만들기 때문일 가능성이 높습니다.

3, 초음파 살균

고강도 초음파는 고압, 강한 전단력, 고온을 발생시키기 때문에 미생물을 죽이는 데 사용됩니다. 현재 초음파 살균 기술은 식품 산업에 적용되고 있습니다. 초음파 살균은 열처리, 염소처리 등의 살균기법을 병행할 때 더욱 효과적입니다.

4, 필터, 확산 가속화

고강도 초음파는 필터막과 다공성 표면을 통과하는 분자의 통과를 촉진합니다. 초음파 보조 여과 및 가속 확산의 원리는 고강도 초음파장 조건에서 음류 이동과 액체 흐름 이동이 서로 간섭하지 않으며 가속 확산이 식품의 건조 및 재수화 시간을 단축할 수 있다는 것입니다. 초음파 및 역삼투압 시간도 초음파를 적용하여 계면의 지속적인 세척을 통해 단축할 수 있습니다.

5, 초음파 연화

고기와 초음파의 작용 시간을 연장하면 고기에 뚜렷한 연화 효과를 줄 수 있습니다. 초음파로 고기를 처리하면 근육 피브린이 빠르게 방출될 수 있으며, 근원섬유린은 주로 육류 제품의 다양한 성분에 대한 차단제 역할을 합니다. 따라서 초음파 기술은 수분 유지, 부드러움 및 응집력과 같은 육류 제품의 물리적 특성을 향상시킬 수 있습니다.

6, 크리스탈 개선

물질은 온도가 자체 녹는점보다 낮을 때만 결정화됩니다. 고강도 초음파는 다수의 작은 기포를 생성하고 끊임없이 변화하는 압력과 온도로 인해 고액 2상 평형을 파괴함으로써 결정화 핵생성에 필요한 어는점을 낮춥니다. 초음파의 강도, 지속시간, 주파수를 조절함으로써 결정의 크기와 함량을 향상시킬 수 있습니다. 실험에 따르면 냉각된 자당 용액을 초음파 처리에 적용하면 자당 결정의 양이 크게 증가할 수 있는 것으로 나타났습니다. 초음파 변형 결정화 처리는 많은 식품의 성능을 향상시키는 방법이 될 수 있습니다. 초음파 등 식용 마요네즈 제품, 아이스크림, 초콜릿, 크림 등의 맛 개선은 이러한 메커니즘에 기초하고 있다.

7, 초음파 추출

고강도 초음파는 고에너지 음장을 형성할 수 있으며, 음장에 대한 용액의 음파 캐비테이션 효과를 이용하여 표적 물질을 초음파로 추출할 수 있습니다. 초음파 추출 속도에 영향을 미치는 주요 요인은 초음파의 주파수, 전력, 작용 지속 시간, 용매 유형 및 농도입니다.

연구자들은 초음파 추출을 탐구했습니다. 예를 들어, 초음파 처리에 의한 글리시리진산 추출과 콩 단백질의 추출 속도를 높이기 위해 초음파를 적용하는 것은 전통적인 열 추출 방법에 비해 현저히 높은데, 이는 콩 단백질 성분 중 열에 민감한 단백질의 증가 때문일 수 있습니다. 초음파 작용은 전체 단백질에서 고온 탈지 콩가루의 단백질 수분 추출 속도를 증가시킬 수 있습니다.