Ultrazvuk v potravinářském průmyslu
Aplikace výkonového ultrazvuku se používá pro četné aplikace při zpracování potravin, včetně extrakce, homogenizace, pasterizace a fermentace. Jako netepelné ošetření, ultrazvuku zlepšuje procesy výroby potravin vyššími výnosy, vyšší kvalitou, zlepšenými profily živin a chuti, jakož i časově a nákladově úsporným zpracováním.
Ultrazvukové aplikace při zpracování potravin
Výkonový ultrazvuk má širokou škálu aplikací při zpracování potravin, včetně extrakce, míchání, emulgace, pasterizace, odplyňování a zjemňování masa. Kromě těchto hlavních aplikací se ultrazvuk používá také ke zlepšení zmrazení, rozmrazování a sušení potravinářských výrobků.
Hlavní výhody ultrazvuku s vysokou intenzitou souvisejí se zlepšením různých operací zpracování potravin, jako je zkrácení doby zpracování, zvýšení výnosů, zlepšení kvality výrobků a umožnění úspornějšího a úspornějšího zpracování nákladů.
V následujícím odstavci najdete hlavní aplikace ultrazvuku s vysokou intenzitou v potravinářském průmyslu:
- Extrakce: Ultrazvuk lze použít k extrakci bioaktivních sloučenin z rostlinných materiálů, jako jsou antioxidanty, pigmenty a éterické oleje. Tento proces je známý jako extrakce asistovaná sonikací a může být použit k výrobě vysoce kvalitních extraktů v kratším čase as nižší spotřebou rozpouštědla než tradiční metody.
- Homogenizace a emulgace: Ultrazvuková homogenizace může být použita k výrobě stabilních emulzí a suspenzí, jako jsou salátové dresinky, majonéza, krémy a mléčné výrobky. Proces zahrnuje použití vysokofrekvenčních zvukových vln k rozkladu tukových kapes v kapalině, což vede k hladké a rovnoměrné struktuře.
- Zachování: Ultrazvuk s vysokou intenzitou lze použít k inaktivaci mikroorganismů, jako jsou bakterie a kvasinky, v potravinářských výrobcích. Proces, známý jako pasterizace asistovaná sonikací, může prodloužit trvanlivost potravinářských výrobků a snížit riziko onemocnění způsobených potravinami. Jako technika netepelného zpracování ultrazvuku zabraňuje použití velmi vysokých teplot a související degradaci živin citlivých na teplo.
Ultrazvukové homogenizátory jsou široce používány při zpracování potravin. Mezi typické aplikace patří extrakce, míchání, emulgace a stárnutí /zrání.
- Odplyňování: Při aplikaci ultrazvuku na kapalinu se plynové bubliny zachycené v kapalinách rozrušeny. V důsledku toho se tyto vzduchové a plynové bubliny přibližují k sobě a spojují. To znamená, že rostou do větší velikosti bublin, což jim umožňuje plavat na vrchol kapaliny a lze je snadno odstranit.
- Rozpouštěcí: Díky svým vynikajícím schopnostem míchání a míchání je ultrazvuk vysoce účinný při výrobě vysoce nasycených a dokonce přesycených roztoků. To se používá v krystalizačních procesech i při výrobě solanky.
- Fermentace: Jak ultrazvukové vlny perforují a rozkládají buněčné stěny mikroorganismů, stávají se náchylnějšími k procesu fermentace. Současně ultrazvuk urychluje transport živin a kyslíku do mikroorganismů, čímž zvyšuje jejich metabolickou aktivitu. Celkově ultrazvuku zvyšuje rychlost fermentace, zkracuje dobu fermentace a zlepšuje výnos požadovaného konečného produktu. Tato technologie je zvláště užitečná pro výrobu potravin a nápojů, jako jsou mléčné výrobky, jogurty, pivo, kombucha a víno.
- Snížení viskozity před sušením rozprašováním: Ultrazvukové smykové síly mohou výrazně snížit viskozitu ve smykovém a tixotropním suspenzi. Použití ultrazvukového ředění střihu před postřikem a rozprašovacími sušičkami umožňuje výrazně zvýšit průchod postřikovacím zařízením. Věže pro sušení rozprašováním jsou často úzkým hrdlem výrobní linky. Pomocí ultrazvuku lze zvýšit kapacitu stávajících rozprašovacích sušiček.
Uzavřený dávkový reaktor vyrobený z nerezové oceli je vybaven ultrasonicator UIP2000hdT (2kW, 20kHz).
- Mrazivý: Ultrazvukové zmrazení lze použít ke snížení tvorby ledových krystalů v potravinářských výrobcích během procesu zmrazování. Proces zahrnuje vystavení potravin vysokofrekvenčním zvukovým vlnám, zatímco je zmrazen. Ultrazvukové vlny vytvářejí vibrace, které zabraňují tvorbě velkých ledových krystalů, což vede k produktu s hladší strukturou a lepší kvalitou.
- Tání: Ultrazvukové rozmrazování lze použít ke zkrácení doby rozmrazování zmrazených potravinářských výrobků. Proces zahrnuje vystavení zmrazeného produktu ultrazvukovým vlnám, které generují teplo a urychlují proces rozmrazování. Vzhledem k tomu, že ultrazvuk podporuje velmi rovnoměrné rozložení energie, ultrazvukové rozmrazování může být zvláště užitečné pro produkty, které se obtížně rovnoměrně rozmrazují, jako je maso, mořské plody, ovoce a zelenina.
Při zmrazení, rozmrazování a sušení způsobuje ultrazvuk významné zlepšení procesů přenosu hmoty a energie, což tyto procesy urychluje a činí je ekonomičtějšími. - Detekce úniku lahví: Ultrazvuk je velmi účinný způsob, jak detekovat úniky a praskliny v lahvích a plechovkách uhličitých nápojů, jako je soda, pivo, šumivé víno atd. Ultrazvuk se také používá při odplynění sycených nápojů, např. piva před plněním do lahví, proces známý jako de-fobbing.
- Solení / moření: Solné nálevy jsou běžným procesem při konzervaci a výrobě potravin, zejména pro maso, ryby, sýry a zeleninu. Ultrazvuku zkracuje dobu soužití a umožňuje používat snížené množství chloridu sodného ve srovnání s tradičně slanými potravinami a okurkami.
- Hydratace / rehydratace: Power ultrazvuk je jednoduchá, ale vysoce účinná metoda pro hydrataci nebo rehydrataci potravinářských výrobků, jako jsou sušené luštěniny (např. Fazole, cizrna) nebo dehydratované houby. Vzhledem k tomu, že ultrazvuk otevírá buněčné póry v potravinách, voda může rychle proniknout. To vede k rychlejšímu bobtnání luštěnin a následně ke zkrácení doby vaření.
- Dekrystalizace medu: Jako netepelné ošetření se ultrazvuk účinně používá k prevenci tvorby velkých krystalů cukru v medu. Kromě toho mohou být již vytvořené velké krystaly v medu dekrystalizovány ultrazvukovou léčbou. Jako vysoce účinná rozpouštěcí technika, sonda-typ ultrasonicators rozpouštět krystaly cukru což vede k rovnoměrně hladký med. Navíc ultrazvuk zlepšuje mikrobiologickou kvalitu medu, protože nežádoucí mikroby jsou inaktivovány v důsledku účinku narušení ultrazvukových buněk.
- Smažení: Ultrazvukové smažení lze použít ke snížení absorpce oleje ve smažených potravinářských výrobcích. Proces zahrnuje ponoření masa nebo zeleniny do horkého oleje a jeho vystavení vysokofrekvenčním zvukovým vlnám. Ultrazvukové vlny vytvářejí na povrchu potraviny malé bubliny, které snižují kontaktní plochu mezi zeleninou / masem a olejem, což vede k menší absorpci oleje a zdravějšímu konečnému produktu. Ultrazvukové smažení umožňuje vařit jídlo při nižších teplotách a vytvářet vynikající chuťové profily a zachovávat živiny.
Vysoce výkonné ultrasonicators pro zpracování potravin
Hielscher Ultrazvuk průmyslové ultrazvukové procesory jsou vysoce výkonné ultrasonicators, které jsou přesně kontrolovatelné a umožňují tak reprodukovatelné výsledky a nepřetržitou kvalitu produktu. Být schopen dodávat velmi vysoké amplitudy, Hielscher ultrazvukové procesory mohou být použity pro velmi náročné aplikace.
Zákazníci jsou spokojeni s vynikající robustností a spolehlivostí Hielscher ultrazvukových systémů. Hielscher ultrasonicators spolehlivě běží v oblastech těžkého použití, náročných prostředí a 24/7 provozu a zajistit tak efektivní a ekonomické zpracování potravin. Ultrazvuková intenzifikace procesu zkracuje dobu zpracování a dosahuje lepších výsledků, tj. vyšší kvality, vyšších výnosů, nových produktů.
Pomocí důsledného používání speciálních materiálů, jako jsou například Titan, nerezová ocel, keramika nebo sklo různých tříd, je zaručena kompatibilita techniky s procesem.
Ultrazvukové procesory jsou přívětivé a pohodlné stroje s nízkou údržbou a relativně nízkými náklady.
Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators:
| Hromadná dávka | průtok | Doporučené Devices |
|---|---|---|
| 00,5 až 1,5 ml | na | VialTweeter | 1 až 500 ml | 10 až 200 ml / min | UP100H |
| 10 až 2000ml | 20 až 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 00,1 až 20L | 00,2 až 4 litry / min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10 l / min | UIP4000hdT |
| 15 až 150 l | 3 až 15 l/min | UIP6000hdT |
| na | 10 až 100L / min | UIP16000 |
| na | větší | hrozen UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Zeptej se nás!
Návrh, výroba a poradenství – Kvalita Vyrobeno v Německu
Hielscher ultrasonicators jsou dobře známé pro jejich nejvyšší kvalitu a designové standardy. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrasonicators do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí jsou snadno zvládnutelné Hielscher ultrasonicators.
Hielscher Ultrasonics je společnost certifikovaná ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrasonicators představovat state-of-the-art technologie a uživatelská přívětivost. Samozřejmě, Hielscher ultrasonicators jsou CE kompatibilní a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.
Fakta Worth Knowing
Jak fungují Ultralátky v potravinářském zpracování?
Ultrazvukové zpracování potravin je dobře zavedenou technologií používanou pro zpracování potravin, jako je míchání a homogenizace, napodobování, extrakce, rozpouštění, odplyňování & deprovzdušnění, Olizování masa, krystalizace, jakož i funkce a modifikace meziproduktů a konečných potravinářských výrobků. Při instalaci a po desetiletí v potravinářském průmyslu jsou Hielscher ultrazvukové potravinářské procesory sofistikované a vyvinuté tak, aby splňovaly požadavky tohoto odvětví. Ultrazvukové procesory používají fyzické síly vytvořené ultrazvukovém vlnám, které mají za následek vznik kavitace.
Co je akustická Cavitace?
Akustickou kavitaci, známou také jako Ultrazvuková kavitace, je růst a kolaps minutových bublinek v ultrazvukové oblasti vznikající v tekutinách nebo v suspenze. Kavitační bubliny rostou během střídání vysokotlakých a nízkotlakových cyklů, což jsou fáze komprese a opakování. Poté, co byl pěstován na několika střídavých tlakových cyklech, podtlak se dostane do bodu, kde nemůže absorbovat více energie tak, aby se bublina během vysokotlakých cyklů prudce rozrostla. Během zřícení bubliny dochází k místním extrémním podmínkám včetně extrémních teplot až 5 000 k s velmi vysokými teplotami a ochlazováním, tlaky až do 2000 bankomatů a odpovídající tlakové rozdíly a kapalné trysky s rychlostí až 280 m/s. V této kavitační “hot-spoty”, místní extrémní síly vytvářejí fyzikální podmínky, které vedou ke smíchání, extrakci a nárůstu hromadného přenosu.
Akustická kavitace, generovaná nízkofrekvenčním ultrazvukem s vysokou intenzitou, vytváří intenzivní smykové síly a lokálně se vyskytující vysoké tlakové a teplotní rozdíly, které poskytují nezbytný dopad pro intenzivní míchání a přenos hmoty. Tyto ultrazvukové smykové síly se úspěšně aplikují pro zpracování potravin.
Literatura / Reference
Ultrazvukový homogenizátor UIP6000hdT instalován v potravinářském závodě.
Ultrazvuková extrakce botaniky s The ultrasonicator UP400St
Od testování proveditelnosti po optimalizaci procesů a průmyslové instalace – Hielscher Ultrasonics je vaším partnerem pro úspěšné ultrazvukové procesy!