Примена ултразвучне технологије високог интензитета у прехрамбеној индустрији

Примена ултразвучне технологије високог интензитета у прехрамбеној индустрији

Ултразвучни таласи високог интензитета, због своје велике енергије, стварају јак притисак, смицање и високе температуре у медијуму, што може променити физичку структуру медијума и подстаћи одређене хемијске промене. Примена ултразвучне технологије високог интензитета у прехрамбеној индустрији је широка. Ране примене укључују разбијање ћелија, дегазацију течности, ултразвучно чишћење ултразвучних хомогенизованих емулзија и дисперзију преципитата. Последњих година ултразвучни таласи високог интензитета се континуирано користе у новим областима прехрамбене индустрије.

1.Промовише реакцију оксидације

Ултразвучни таласи високог интензитета стварају висок притисак и високе температуре, узрокујући да се молекули воде цепају и ослобађају слободне радикале. Истраживачи су открили да ултразвучна технологија може јасно уочити улогу промовисања оксидације алкохолних пића. Међутим, ова убрзана реакција оксидације не мора нужно да побољша укус напитка.

2, улога ензима

Генерално, продужење времена контакта система који садржи ензим са ултразвучним таласима високог интензитета може смањити активност ензима, што може бити узроковано ултразвучним таласом високог интензитета који ствара висок притисак, високу температуру и снажну силу смицања за разградњу протеина желуца. Међутим, за неке ензимске реакције, краткотрајна примена ултразвука може убрзати реакцију катализовану ензимима. Овај ефекат је највероватније због чињенице да ултразвучни таласи изазивају поновно пуцање агрегираних молекула и њихово распршивање, чиме се ензиму олакшава да у потпуности контактира супстрат и убрза реакцију.

3, ултразвучна стерилизација

Ултразвучни таласи високог интензитета се користе за убијање микроорганизама јер производе висок притисак, снажно смицање и високе температуре. Тренутно је технологија ултразвучне стерилизације примењена у прехрамбеној индустрији. Ултразвучна стерилизација је ефикаснија када се користи у комбинацији са техникама стерилизације као што су топлотна обрада и хлорисање.

4, филтер, убрзати дифузију

Ултразвучни таласи високог интензитета промовишу пролаз молекула кроз филтерску мембрану и порозне површине. Принцип ултразвучне потпомогнуте филтрације и убрзане дифузије је да кретање тока звука и кретање протока течности не ометају једно друго под условима ултразвучног поља високог интензитета, а убрзана дифузија може скратити време сушења и рехидрације хране. Време ултразвучне и реверзне осмозе се такође може скратити применом ултразвучних таласа кроз континуирано чишћење интерфејса.

5, ултразвучна тендеризација

Продужење времена деловања меса и ултразвука може дати месу изразит ефекат омекшавања. Третман меса ултразвуком може брзо ослободити мишићни фибрин, а миофибрилин углавном делује као блокатор за различите компоненте у месним производима. Због тога, ултразвучна технологија може побољшати физичка својства месних производа као што су задржавање воде, нежност и кохезија.

6, побољшати кристал

Супстанца кристалише само када је њена температура нижа од њене сопствене тачке топљења. Ултразвучни таласи високог интензитета стварају велики број малих мехурића и константно променљивих притисака и температура који уништавају двофазну равнотежу чврста и течност, смањујући на тај начин тачку смрзавања потребну за нуклеацију кристализације. Величина и садржај кристала се могу побољшати контролом интензитета, трајања и фреквенције ултразвучних таласа. Експерименти су показали да примена охлађеног раствора сахарозе на ултразвучну обраду може значајно повећати количину кристала сахарозе. Ултразвучна модификована обрада кристализације може бити метод за побољшање перформанси многих намирница. Побољшања укуса јестивих производа од мајонеза, сладоледа, чоколаде и крема, попут ултразвука, заснивају се на овом механизму.

7, ултразвучна екстракција

Ултразвучни талас високог интензитета може да формира звучно поље високе енергије, а ефекат звучне кавитације раствора на звучно поље може се користити за ултразвучно екстраховање циљне супстанце. Главни фактори који утичу на брзину ултразвучне екстракције су фреквенција, снага, трајање деловања и врста растварача и концентрација ултразвучног таласа.

Истраживачи су истраживали екстракцију ултразвуком. На пример, екстракција глициризинске киселине ултразвуком и примена ултразвука за повећање брзине екстракције сојиног протеина су знатно веће од традиционалне методе вруће екстракције, што може бити последица повећања протеина осетљивог на топлоту у компоненти протеина соје. Ултразвучно дејство може повећати брзину екстракције воде из протеина одмашћеног сојиног брашна на високим температурама из целих протеина.