Ultraschall in der Nahrungsmittelindustrie
Hochleistungs-Ultraschallprozessoren für die Lebensmittelverarbeitung
Hielscher Ultrasonics‘ Industrielle Ultraschallprozessoren sind leistungsstarke Ultraschallgeräte, die präzise steuerbar sind und damit reproduzierbare Ergebnisse und eine kontinuierliche Produktqualität ermöglichen. Da Hielscher Ultraschallprozessoren in der Lage sind, sehr hohe Amplituden zu liefern, können sie für sehr anspruchsvolle Anwendungen eingesetzt werden. Amplituden von bis zu 200µm können problemlos im 24/7-Betrieb kontinuierlich betrieben werden. Die Robustheit der Ultraschallgeräte von Hielscher ermöglicht einen 24/7-Betrieb bei hoher Last sowie in anspruchsvollen Umgebungen.
Die Kunden sind von der herausragenden Robustheit und Zuverlässigkeit der Systeme von Hielscher Ultrasonic überzeugt. Hielscher Ultraschallgeräte arbeiten zuverlässig in Bereichen mit hoher Beanspruchung, anspruchsvollen Umgebungen und im 24/7-Betrieb und sorgen so für eine effiziente und wirtschaftliche Produktion. Die Prozessintensivierung durch Ultraschall verkürzt die Verarbeitungszeit und erzielt bessere Ergebnisse, d.h. höhere Qualität, höhere Ausbeute und innovative Produkte.
Durch den konsequenten Einsatz von Sonderwerkstoffen, wie z.B. Titan, Edelstahl, Keramik oder Glas in verschiedenen Qualitäten, ist die Kompatibilität der Technik mit dem Prozess gewährleistet.
Ultraschallprozessoren sind bedienerfreundliche und komfortable Maschinen mit geringem Wartungsaufwand und relativ niedrigen Kosten.
Von der Machbarkeitsstudie über die Prozessoptimierung bis hin zur industriellen Installation. – Hielscher Ultrasonics ist Ihr Partner für erfolgreiche Ultraschallprozesse!
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Literatur
- 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.
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Wissenswertes
Wie funktioniert Ultraschall in der Lebensmittelverarbeitung?
Die Ultraschall-Lebensmittelverarbeitung ist eine etablierte Technologie, die für verschiedene Anwendungen in der Lebensmittelherstellung wie Mischen und Homogenisieren, Emulgieren, Extrahieren, Lösen, Entgasen & Entlüftung, Fleischzartmachung, Kristallisierung sowie Funktionalisierung und Modifikation von Zwischen- und Endprodukten etc. eingesetzt wird. Hielscher Ultraschall-Lebensmittelprozessoren werden seit Jahrzehnten in der Lebensmittelproduktion eingesetzt und sind entwickelt, um den Anforderungen der Industrie gerecht zu werden. Ultraschallprozessoren wenden physikalische Kräfte an, welche durch Leistungsultraschallwellen erzeugt werden, was zur Erzeugung von Kavitation führt.
Was ist akustische Kavitation?
Akustische Kavitation, auch bekannt als Ultraschallkavitation, ist das Wachstum und die Implosion winziger Vakuumblasen in einem Ultraschallfeld, welches in Flüssigkeiten oder Slurries erzeugt wird. Die Kavitationsblasen wachsen während der wechselnden Hochdruck-/Niederdruckzyklen, den jeweiligen Kompressions- und Rarefaktionphasen, an. Nach dem Wachstum über mehrere Druckzyklen erreicht die Vakuumblase einen Punkt, an dem sie keine weitere Energie aufnehmen kann, so dass die Blase während eines Hochdruckzyklus heftig implodiert. Bei der Blasenimplosion treten lokal extreme Bedingungen auf, darunter extreme Temperaturen von bis zu 5.000K mit sehr hohen Heiz- und Abkühlraten, Drücke von bis zu 2000atm und entsprechende Druckdifferenzen sowie Flüssigkeitsstrahlen mit bis zu 280m/s Geschwindigkeit. In diesen Kavitations- „hot spots“entstehen lokal extreme physikalische Bedingungen, welche das Mischen, Extrahieren und den erhöhtem Stoffaustausch bewirken.
Das Wirkprinzip der ultraschall-gestützten Lebensmittelverarbeitung basiert auf der akustischen Kavitation und ihren hydrodynamischen Scherkräften.
Inline-Beschallung
Ultraschallextraktion von Pflanzenmaterial mit dem Ultraschallgerät UP400St