يستخدم تطبيق الموجات فوق الصوتية للطاقة للعديد من التطبيقات في معالجة الأغذية ، بما في ذلك الاستخراج والتجانس والبسترة والتخمير. كعلاج غير حراري ، يعمل الموجات فوق الصوتية على تحسين عمليات إنتاج الأغذية من خلال زيادة الغلة والجودة العالية وتحسين ملامح المغذيات والنكهات بالإضافة إلى المعالجة الموفرة للوقت والتكاليف.

تطبيقات الموجات فوق الصوتية في تجهيز الأغذية

الموجات فوق الصوتية للطاقة لديها مجموعة واسعة من التطبيقات في تجهيز الأغذية ، بما في ذلك الاستخراج والخلط والاستحلاب والبسترة وإزالة الغازات وتطرية اللحوم. إلى جانب هذه التطبيقات الرئيسية ، يتم تطبيق الموجات فوق الصوتية للطاقة أيضا لتحسين تجميد وذوبان وتجفيف المنتجات الغذائية.
ترتبط المزايا الرئيسية للموجات فوق الصوتية عالية الكثافة بتحسين عمليات تجهيز الأغذية المختلفة ، مثل تقليل وقت المعالجة ، وزيادة الغلة ، وتحسين جودة المنتج والسماح بمزيد من المعالجة الاقتصادية الموفرة للتكلفة والوقت.

في الفقرة التالية ، يمكنك العثور على التطبيقات الرئيسية للموجات فوق الصوتية عالية الكثافة في صناعة المواد الغذائية:

• إستخلاص: يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية لاستخراج المركبات النشطة بيولوجيا من المواد النباتية ، مثل مضادات الأكسدة والأصباغ والزيوت الأساسية. تعرف هذه العملية باسم الاستخراج بمساعدة الصوتنة ويمكن استخدامها لإنتاج مستخلصات عالية الجودة في وقت أقصر وباستهلاك أقل للمذيبات من الطرق التقليدية.
• التجانس والاستحلاب: يمكن استخدام التجانس بالموجات فوق الصوتية لإنتاج مستحلبات ومعلقات مستقرة ، مثل تتبيلات السلطة والمايونيز والكريمات ومنتجات الألبان. تتضمن العملية استخدام موجات صوتية عالية التردد لتحطيم كريات الدهون في السائل ، مما ينتج عنه ملمس ناعم وموحد.
• حفظ: يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة لتعطيل الكائنات الحية الدقيقة ، مثل البكتيريا والخمائر ، في المنتجات الغذائية. هذه العملية ، المعروفة باسم البسترة بمساعدة الصوتنة ، يمكن أن تطيل العمر الافتراضي للمنتجات الغذائية وتقلل من خطر الإصابة بالأمراض المنقولة بالغذاء. كتقنية معالجة غير حرارية ، يمنع صوتنة استخدام درجات حرارة عالية جدا وما يتصل بها من تدهور المواد الغذائية الحساسة للحرارة.

• جليحه مع تطبيق الموجات فوق الصوتية على السائل ، يتم تحريك فقاعات الغاز المحاصرة في السوائل. نتيجة لذلك ، تقترب فقاعات الهواء والغاز هذه من بعضها البعض وتتجمع. هذا يعني أنها تنمو إلى حجم فقاعة أكبر مما يمكنها من الطفو إلى أعلى السائل ويمكن إزالتها بسهولة.
• حل: نظرا لقدراتها المتميزة على الخلط والمزج ، فإن الموجات فوق الصوتية فعالة للغاية لإنتاج محاليل عالية التشبع وحتى مفرطة التشبع. يستخدم هذا في عمليات التبلور وكذلك في إنتاج المحاليل الملحية.
• تخمير: عندما تثقب الموجات فوق الصوتية وتكسر جدران خلايا الكائنات الحية الدقيقة ، فإنها تصبح أكثر عرضة لعملية التخمير. في الوقت نفسه ، تسرع الموجات فوق الصوتية نقل العناصر الغذائية والأكسجين إلى الكائنات الحية الدقيقة ، وبالتالي تعزيز نشاطها الأيضي. وعموما ، الموجات فوق الصوتية يزيد من معدل التخمير ، والحد من وقت التخمير ، وتحسين العائد من المنتج النهائي المطلوب. هذه التقنية مفيدة بشكل خاص لإنتاج منتجات الأغذية والمشروبات ، مثل منتجات الألبان والزبادي والبيرة والكومبوتشا والنبيذ.
• تقليل اللزوجة قبل التجفيف بالرش: يمكن لقوى القص بالموجات فوق الصوتية أن تقلل من اللزوجة في ترقق القص والملاط متغير الانسيابية بشكل كبير. يسمح تطبيق ترقق القص بالموجات فوق الصوتية قبل الرش ومجففات الرش بزيادة الإنتاجية من خلال معدات الرش بشكل كبير. غالبا ما تكون أبراج التجفيف بالرش هي عنق الزجاجة في خط الإنتاج. مع الموجات فوق الصوتية ، يمكن زيادة قدرة مجففات الرش الموجودة.

• تجميد: يمكن استخدام التجميد بالموجات فوق الصوتية لتقليل تكوين بلورات الثلج في المنتجات الغذائية أثناء عملية التجميد. تتضمن العملية تعريض الطعام لموجات صوتية عالية التردد أثناء تجميده. تخلق الموجات فوق الصوتية اهتزازات تمنع تكوين بلورات ثلجية كبيرة ، مما ينتج عنه منتج ذو ملمس أكثر سلاسة وجودة أفضل.
• ذوبان الجليد: يمكن استخدام ذوبان الجليد بالموجات فوق الصوتية لتقليل وقت ذوبان المنتجات الغذائية المجمدة. تتضمن العملية إخضاع المنتج المجمد لموجات الموجات فوق الصوتية ، والتي تولد الحرارة وتسريع عملية الذوبان. نظرا لأن الموجات فوق الصوتية تعزز توزيعا موحدا جدا للطاقة ، يمكن أن يكون ذوبان الجليد بالموجات فوق الصوتية مفيدا بشكل خاص للمنتجات التي يصعب إذابتها بالتساوي ، مثل اللحوم والمأكولات البحرية والفواكه والخضروات.
  في التجميد والذوبان والتجفيف ، تسبب الموجات فوق الصوتية للطاقة تحسينات كبيرة في عمليات نقل الكتلة والطاقة ، مما يسرع هذه العمليات ويجعلها أكثر اقتصادا.
• كشف تسرب الزجاجة: الموجات فوق الصوتية هي وسيلة فعالة للغاية للكشف عن التسريبات والشقوق في زجاجات وعلب المشروبات الكربونية مثل الصودا والبيرة والنبيذ الفوار وما إلى ذلك. يتم تطبيق الموجات فوق الصوتية أيضا في تفريغ المشروبات الغازية ، على سبيل المثال ، البيرة قبل التعبئة ، وهي عملية تعرف باسم إزالة الفوب.
• النقع / التخليل: النقع هو عملية شائعة في حفظ وتصنيع الأطعمة ، وخاصة بالنسبة للحوم والأسماك والجبن والخضروات. Ultrasonication يقصر وقت المحلول الملحي ويسمح لاستخدام كميات مخفضة من كلوريد الصوديوم بالمقارنة مع الأطعمة المالحة تقليديا والمخللات.
• الترطيب / الإماهة: الموجات فوق الصوتية هي طريقة بسيطة ولكنها فعالة للغاية لترطيب أو إعادة ترطيب المنتجات الغذائية مثل البقول المجففة (مثل الفول والحمص) أو الفطر المجفف. نظرا لأن الموجات فوق الصوتية تفتح المسام الخلوية في الطعام ، يمكن أن يخترق الماء بسرعة. هذا يؤدي إلى تورم متسارع للبقول وبالتالي وقت طهي أقصر.
• إزالة تبلور العسل: كعلاج غير حراري ، يتم استخدام الموجات فوق الصوتية بشكل فعال لمنع تكوين بلورات السكر الكبيرة في العسل. علاوة على ذلك ، يمكن إزالة بلورات كبيرة تشكلت بالفعل في العسل عن طريق العلاج بالموجات فوق الصوتية. كتقنية إذابة فعالة للغاية ، تعمل الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار على إذابة بلورات السكر مما ينتج عنه عسل ناعم بشكل موحد. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل الموجات فوق الصوتية على تحسين الجودة الميكروبيولوجية للعسل حيث يتم تعطيل الميكروبات غير المرغوب فيها بسبب تأثير اضطراب الخلايا بالموجات فوق الصوتية.
• القلي: يمكن استخدام القلي بالموجات فوق الصوتية لتقليل امتصاص الزيت في المنتجات الغذائية المقلية. تتضمن العملية غمر اللحم أو الخضار في الزيت الساخن مع تعريضه لموجات صوتية عالية التردد. تخلق الموجات فوق الصوتية فقاعات صغيرة على سطح الطعام ، مما يقلل من مساحة التلامس بين الخضار / اللحم والزيت ، مما يؤدي إلى امتصاص أقل للزيت ومنتج نهائي أكثر صحة. يسمح القلي بالموجات فوق الصوتية بطهي الطعام في درجات حرارة منخفضة مما يخلق نكهات فائقة ، ويحافظ على العناصر الغذائية.

الموجات فوق الصوتية عالية الأداء لتجهيز الأغذية

Hielscher المعالجات بالموجات فوق الصوتية الصناعية هي الموجات فوق الصوتية عالية الأداء، والتي يمكن التحكم فيها بدقة وتسمح بذلك لنتائج قابلة للتكرار وجودة المنتج المستمر. كونها قادرة على تقديم سعات عالية جدا، يمكن استخدام المعالجات بالموجات فوق الصوتية Hielscher للتطبيقات صعبة للغاية.
العملاء راضون عن المتانة والموثوقية المعلقة لأنظمة الموجات فوق الصوتية Hielscher. تعمل الموجات فوق الصوتية Hielscher بشكل موثوق في مجالات التطبيق الشاق ، والبيئات الصعبة وعملية 24/7 وتضمن بذلك معالجة الأغذية بكفاءة واقتصادية. تكثيف العملية بالموجات فوق الصوتية يقلل من وقت المعالجة ويحقق نتائج أفضل ، أي جودة أعلى ، عوائد أعلى ، منتجات جديدة.
من خلال التطبيق المتسق للمواد الخاصة ، مثل التيتانيوم ، الفولاذ المقاوم للصدا ، السيراميك أو الزجاج من درجات مختلفه ، يتم ضمان توافق هذه التقنية مع العملية.
المعالجات بالموجات فوق الصوتية هي آلات صديقه للمشغل ومريحه مع صيانة منخفضه وتكلفه منخفضه نسبيا.

الجدول أدناه يعطيك مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لultrasonicators لدينا:

التصميم والتصنيع والاستشارات – جودة صنع في ألمانيا

Hielscher الموجات فوق الصوتية معروفة بأعلى معايير الجودة والتصميم. تسمح المتانة والتشغيل السهل بالتكامل السلس لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا في المنشآت الصناعية. يتم التعامل بسهولة مع الظروف القاسية والبيئات الصعبة من قبل الموجات فوق الصوتية Hielscher.

Hielscher الفوق صوتيات هي شركة حاصلة على شهادة الأيزو وتركز بشكل خاص على الموجات فوق الصوتية عالية الأداء التي تتميز بأحدث التقنيات وسهولة الاستخدام. بطبيعة الحال، Hielscher الموجات فوق الصوتية هي CE المتوافقة وتلبية متطلبات ماي، وكالة الفضاء الكندية وبنفايات.

حقائق تستحق العلم

كيف الفوق صوتيات في الغذاء تجهيز العمل ؟

تجهيز الاغذيه بالموجات فوق الصوتية هي التكنولوجيا الراسخة المستخدمة في تطبيقات تجهيز الاغذيه مثل الاختلاط والتجانس ، استحلاب ، استخراج ، تذويب ، التفريغ & التهوية ، والعطاء اللحوم ، تبلور ، فضلا عن الوظيفية وتعديل المنتجات الغذائية الوسيطة والنهائية. يجري تثبيت منذ عقود في مصانع إنتاج المواد الغذائية ، Hielscher المعالجات الغذائية بالموجات فوق الصوتية هي متطورة ووضعت لتلبيه متطلبات الصناعة. المعالجات بالموجات فوق الصوتية تطبيق القوي المادية التي انشاتها موجات الموجات فوق الصوتية السلطة ، مما يؤدي إلى توليد التجويف.

ما هو التجويف الصوتي ؟

التجويف الصوتية ، والمعروف أيضا باسم التجويف بالموجات فوق الصوتية ، هو نمو وانهيار فقاعات فراغ دقيقه في مجال الموجات فوق الصوتية المتولدة في السوائل أو عجائن. التجويف فقاعات ينمو اثناء ال يتناوب [هيغ-برسور]/[لوو-برسور] دورات, اي يكون ضغطه و [ررككايشن] أطوار علي التوالي. بعد ان نمت علي عده دورات الضغط بالتناوب ، فقاعه فراغ تصل إلى نقطه حيث انه لا يمكن استيعاب المزيد من الطاقة بحيث الفقاعة غرس بعنف خلال دوره الضغط العالي. خلال انهيار فقاعه ، تحدث الظروف القاسية محليا بما في ذلك درجات الحرارة القصوى تصل إلى 5000 ك مع معدلات التدفئة والتبريد عاليه جدا ، وضغوط تصل إلى 2000atm والفروق المقابلة الضغط ، والطائرات السائلة مع ما يصل إلى 280m/s السرعة. في هذه التجويف “البقع الساخنة”، تخلق القوي المتطرفة محليا ظروفا ماديه ، مما يؤدي إلى الخلط والاستخراج وزيادة النقل الجماعي.

يخلق التجويف الصوتي ، الناتج عن الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة ومنخفضة التردد ، قوى قص شديدة وفروق ضغط ودرجة حرارة عالية تحدث محليا ، والتي توفر التأثير اللازم للخلط المكثف ونقل الكتلة. يتم تطبيق قوى القص بالموجات فوق الصوتية هذه بنجاح لتجهيز الأغذية.

مراجع الادب

• Li, Fei (2012): Development of Nano-material for Food Packaging. PhD Dissertation at Università degli Studi di Milano.
• Kentish, Sandra; Ashokkumar, Meiyazhagan (2011): The Use of Power Ultrasound to enhance Food Processing Technologies.
• Liu, C.F.; Zhou, W.B. (2008): Stimulating Bio-yogurt Fermentation by High Intensity Ultrasound Processing. Food Science Technology 2008.
• Misra, N.N.; Deora, Navneet Singh; Tiwari, Brijesh, Cullen, Patrick J. (2013): Ultrasound for Improved Crystallisation in Food Processing. Food Engineering Reviews 5(1), 2013. 36-44.
• Shalmashi, Anvar (2009): Ultrasound-Assisted Extraction of Oil from Tea Seeds. Journal of Food Lipids 16, 2009. 465–474.
• Uppala, Shivani; Kaur, Khushwinder; Kumar, Rajendra; Kaur Kahlon, Nakshdeep; Singh, Rachna; Mehta, S.K. (2017): Encompassment of Benzyl Isothiocyanate in cyclodextrin using ultrasonication methodology to enhance its stability for biological applications. Ultrasonics Sonochemistry 39, 2017. 25-33.
• Wu, J.; Gamage, T.V; Vilkhu, K.S:; Simons, L.K.; Mawson, R. (2007): Effect of thermosonication on quality improvement of tomato juice. Innovative Food Science and Emerging Technologies 9, 2008. 186–195.