سونوگرافی در صنایع غذایی
استفاده از سونوگرافی قدرت برای کاربردهای متعدد در فرآوری مواد غذایی ، از جمله استخراج ، همگن سازی ، پاستوریزاسیون و تخمیر استفاده می شود. به عنوان یک درمان غیر حرارتی، فراصوت باعث بهبود فرآیندهای تولید مواد غذایی با بازده بالاتر، کیفیت بالاتر، بهبود پروفایل مواد مغذی و طعم و همچنین پردازش صرفه جویی در زمان و هزینه می شود.
کاربردهای اولتراسونیک در فرآوری مواد غذایی
سونوگرافی قدرت دارای طیف گسترده ای از کاربردها در فرآوری مواد غذایی، از جمله استخراج، مخلوط کردن، امولسیون سازی، پاستوریزاسیون، گاز زدایی و نرم شدن گوشت است. علاوه بر این کاربردهای اصلی، سونوگرافی قدرت نیز برای بهبود انجماد، ذوب و خشک کردن محصولات غذایی استفاده می شود.
مزایای عمده اولتراسونیک با شدت بالا مربوط به بهبود عملیات مختلف فرآوری مواد غذایی مانند کاهش زمان پردازش، افزایش عملکرد، بهبود کیفیت محصول و امکان صرفه جویی بیشتر در هزینه و زمان و پردازش اقتصادی است.
در پاراگراف زیر می توانید کاربردهای اصلی اولتراسونیک با شدت بالا در صنایع غذایی را بیابید:
- استخراج: از سونوگرافی می توان برای استخراج ترکیبات زیست فعال از مواد گیاهی مانند آنتی اکسیدان ها، رنگدانه ها و اسانس ها استفاده کرد. این فرایند به عنوان استخراج به کمک فراصوت شناخته شده است و می تواند مورد استفاده قرار گیرد برای تولید عصاره با کیفیت بالا در زمان کوتاه تر و با مصرف حلال کمتر از روش های سنتی.
- همگن سازی و امولسیون سازی: همگن سازی اولتراسونیک را می توان برای تولید امولسیون ها و سوسپانسیون های پایدار مانند سس سالاد، سس مایونز، خامه و محصولات لبنی استفاده کرد. این فرآیند شامل استفاده از امواج صوتی با فرکانس بالا برای شکستن گلبول های چربی در مایع است که در نتیجه بافتی صاف و یکنواخت ایجاد می شود.
دستورالعمل گام به گام و یک ویدیو برای امولسیون سس مایونز اولتراسونیک را در اینجا بیابید! - حفظ: از سونوگرافی با شدت بالا می توان برای غیرفعال کردن میکروارگانیسم ها مانند باکتری ها و مخمرها در محصولات غذایی استفاده کرد. این فرآیند, شناخته شده به عنوان فراصوت کمک پاستوریزاسیون, می تواند عمر مفید محصولات غذایی را افزایش داده و خطر ابتلا به بیماری های ناشی از غذا را کاهش می دهد. به عنوان یک روش پردازش غیر حرارتی، فراصوت اجتناب از استفاده از درجه حرارت بسیار بالا در نتیجه جلوگیری از تخریب مربوط به مواد مغذی حساس به حرارت.
هموژنایزرهای اولتراسونیک به طور گسترده ای در فرآوری مواد غذایی استفاده می شود. کاربردهای معمولی شامل استخراج ، مخلوط کردن ، امولسیون سازی و پیری / بلوغ است.
- گاززدایی: با استفاده از سونوگرافی بر روی مایع، حباب های گاز به دام افتاده در مایعات هم زده می شوند. در نتیجه، این حباب های هوا و گاز به یکدیگر نزدیک می شوند و به هم می پیوندند. این بدان معناست که آنها به اندازه حباب بزرگتری رشد می کنند که آنها را قادر می سازد تا در بالای مایع شناور شوند و به راحتی از بین بروند.
- حل: سونوگرافی به دلیل قابلیت اختلاط و ترکیب برجسته، برای تولید محلول های بسیار اشباع و حتی فوق اشباع بسیار موثر است. این در فرآیندهای تبلور و همچنین در تولید آب نمک استفاده می شود.
- تخمیر: همانطور که امواج اولتراسوند سوراخ می شوند و دیواره های سلولی میکروارگانیسم ها را تجزیه می کنند، آنها بیشتر مستعد فرآیند تخمیر می شوند. در عین حال، سونوگرافی انتقال مواد مغذی و اکسیژن به میکروارگانیسم ها را تسریع می کند و در نتیجه فعالیت متابولیکی آنها را افزایش می دهد. به طور کلی، امواج فراصوت سرعت تخمیر را افزایش می دهد، زمان تخمیر را کاهش می دهد و عملکرد محصول نهایی مورد نظر را بهبود می بخشد. این فناوری به ویژه برای تولید محصولات غذایی و آشامیدنی مانند لبنیات، ماست، آبجو، کامبوجا و شراب مفید است.
- کاهش ویسکوزیته قبل از خشک کردن اسپری: نیروهای برشی اولتراسونیک می توانند ویسکوزیته در دوغاب های نازک کننده و تیکسوتروپیک را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. استفاده از نازک شدن برشی اولتراسونیک قبل از پاشش و خشک کن اسپری اجازه می دهد تا از طریق تجهیزات پاشش به طور قابل توجهی افزایش یابد. برج های خشک کن اسپری اغلب گردن بطری در خط تولید هستند. با سونوگرافی می توان ظرفیت اسپری خشک کن های موجود را افزایش داد.
راکتور دسته ای بسته ساخته شده از فولاد ضد زنگ مجهز به ultrasonicator UIP2000hdT (2kW، 20kHz) است.
- انجماد: انجماد اولتراسونیک می تواند برای کاهش تشکیل کریستال های یخ در محصولات غذایی در طول فرآیند انجماد استفاده شود. این فرآیند شامل قرار دادن غذا در معرض امواج صوتی با فرکانس بالا در حین انجماد است. امواج اولتراسوند ارتعاشاتی ایجاد می کنند که از تشکیل کریستال های بزرگ یخ جلوگیری می کند و در نتیجه محصولی با بافت صاف تر و کیفیت بهتر ایجاد می شود.
- ذوب شدن: از ذوب اولتراسونیک می توان برای کاهش زمان ذوب محصولات غذایی منجمد استفاده کرد. این فرآیند شامل قرار دادن محصول منجمد در معرض امواج اولتراسوند است که گرما تولید می کند و روند ذوب را تسریع می کند. از آنجا که سونوگرافی ترویج توزیع بسیار یکنواخت انرژی، ذوب مافوق صوت می تواند به ویژه برای محصولاتی که به سختی به طور مساوی ذوب می شوند، مانند گوشت، غذاهای دریایی، میوه ها و سبزیجات مفید باشد.
در انجماد، ذوب و خشک شدن، سونوگرافی قدرت باعث پیشرفت قابل توجهی در فرآیندهای انتقال جرم و انرژی می شود که این فرآیندها را تسریع می کند و آنها را مقرون به صرفه تر می کند. - تشخیص نشت بطری: سونوگرافی یک روش بسیار کارآمد برای تشخیص نشت و ترک در بطری ها و قوطی های نوشیدنی های کربنی مانند نوشابه، آبجو، شراب گازدار و غیره است. اولتراسونیک نیز در گاززدایی از نوشابه های گازدار استفاده می شود، به عنوان مثال، آبجو قبل از بطری، فرآیندی که به عنوان de-fobbing شناخته می شود.
- آور کردن / ترشی: آب نمک زدن فرآیندی رایج در نگهداری و ساخت مواد غذایی، به ویژه برای گوشت، ماهی، پنیر و سبزیجات است. امواج فراصوت کوتاه زمان نمک زدن و اجازه می دهد تا به استفاده از مقادیر کاهش یافته کلرید سدیم در مقایسه با غذاهای سنتی آب نمک و ترشی.
- هیدراتاسیون / آبرسانی مجدد: اولتراسوند قدرت یک روش ساده و در عین حال بسیار موثر برای هیدراته کردن یا هیدراته کردن مجدد محصولات غذایی مانند حبوبات خشک شده (به عنوان مثال لوبیا، نخود) یا قارچ کم آب است. از آنجایی که سونوگرافی منافذ سلولی را در غذا باز می کند، آب می تواند به سرعت نفوذ کند. این منجر به تورم سریع حبوبات و متعاقبا زمان پخت کوتاه تر می شود.
- تبلور زدایی عسل: به عنوان یک درمان غیر حرارتی، سونوگرافی به طور موثر برای جلوگیری از تشکیل کریستال های بزرگ قند در عسل استفاده می شود. علاوه بر این، کریستال های بزرگ تشکیل شده در عسل را می توان با درمان سونوگرافی متبلور کرد. به عنوان تکنیک حل بسیار موثر، مافوق صوت نوع پروب حل کریستال های قند و در نتیجه عسل یکنواخت صاف. علاوه بر این، سونوگرافی کیفیت میکروبیولوژیکی عسل را بهبود می بخشد زیرا میکروب های ناخواسته به دلیل اثر اختلال سلول های اولتراسونیک غیرفعال می شوند.
- ماهی: سرخ کردن اولتراسونیک را می توان برای کاهش جذب روغن در محصولات غذایی سرخ شده استفاده کرد. این فرآیند شامل غوطه ور کردن گوشت یا سبزیجات در روغن داغ در حالی که آن را در معرض امواج صوتی با فرکانس بالا قرار می دهد. امواج اولتراسوند حباب های کوچکی را روی سطح غذا ایجاد می کند که باعث کاهش سطح تماس بین سبزیجات / گوشت و روغن می شود و در نتیجه جذب روغن کمتر و محصول نهایی سالم تری ایجاد می شود. سرخ کردن اولتراسونیک اجازه می دهد تا غذا را در دماهای پایین تر بپزید و طعم های برتر را ایجاد کنید و مواد مغذی را حفظ کنید.
بیاموزید که چگونه سرخ کردن با کمک اولتراسونیک سیب زمینی سرخ کرده و چیپس سیب زمینی سالم تر، خوش طعم تر و تردتر تولید می کند!
مافوق صوت با کارایی بالا برای فرآوری مواد غذایی
Hielscher مافوق صوت صنعتی پردازنده های مافوق صوت مافوق صوت با کارایی بالا هستند، که دقیقا قابل کنترل هستند و در نتیجه اجازه می دهد تا برای نتایج قابل تکرار و کیفیت محصول مداوم. بودن قادر به ارائه دامنه بسیار بالا, پردازنده های مافوق صوت Hielscher را می توان برای برنامه های کاربردی بسیار خواستار استفاده می شود.
مشتریان با استحکام و قابلیت اطمینان برجسته از سیستم های مافوق صوت Hielscher راضی هستند. مافوق صوت Hielscher قابل اعتماد در زمینه های کاربرد سنگین، محیط های خواستار و عملیات 24/7 اجرا و اطمینان از در نتیجه پردازش مواد غذایی کارآمد و مقرون به صرفه. تشدید فرآیند اولتراسونیک زمان پردازش را کاهش می دهد و به نتایج بهتری دست می یابد، یعنی کیفیت بالاتر، بازده بالاتر، محصولات جدید.
با استفاده از استفاده مداوم از مواد خاص، به عنوان مثال تیتانیوم، فولاد ضد زنگ، سرامیک یا شیشه با درجه های مختلف، سازگاری تکنیک با فرآیند تضمین می شود.
پردازنده های اولتراسونیک ماشین های اپراتور پسند و راحت با تعمیر و نگهداری کم و هزینه نسبتا کم هستند.
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد:
| حجم دسته ای | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
|---|---|---|
| 0.5 تا 1.5 میلی لیتر | ن.ا. | VialTweeter(ویال گروهی) | 1 تا 500 میلی لیتر | 10 تا 200 میلی لیتر در دقیقه | UP100H |
| 10 تا 2000 میلی لیتر | 20 تا 400 میلی لیتر در دقیقه | تا 200 هرتز، UP400St |
| 0.1 تا 20 لیتر | 0.2 تا 4 لیتر در دقیقه | UIP2000hdT |
| 10 تا 100 لیتر | 2 تا 10 لیتر در دقیقه | UIP4000hdT |
| 15 تا 150 لیتر | 3 تا 15 لیتر در دقیقه | UIP6000hdT |
| ن.ا. | 10 تا 100 لیتر در دقیقه | UIP16000 |
| ن.ا. | بزرگتر | خوشه ای از UIP16000 |
تماس با ما! / از ما بپرسید!
طراحی، ساخت و مشاوره – کیفیت ساخت آلمان
مافوق صوت Hielscher به خوبی برای بالاترین کیفیت و استانداردهای طراحی خود را شناخته شده. استحکام و بهره برداری آسان اجازه می دهد تا ادغام صاف از ultrasonicators ما به امکانات صنعتی. شرایط خشن و محیط های خواستار به راحتی توسط مافوق صوت Hielscher رسیده.
Hielscher اولتراسونیک یک شرکت دارای گواهینامه ISO است و تاکید ویژه ای بر مافوق صوت با کارایی بالا با ویژگی های دولت از هنر فن آوری و کاربر پسند قرار داده است. البته، مافوق صوت Hielscher مطابق با CE و دیدار با الزامات UL، CSA و RoHs.
حقایقی که ارزش دانستن دارند
اولتراسونیک در فرآوری مواد غذایی چگونه کار می کند؟
فرآوری مواد غذایی اولتراسونیک یک فناوری به خوبی تثبیت شده است که برای کاربردهای فرآوری مواد غذایی مانند مخلوط کردن و همگن سازی، امولسیون سازی، استخراج، حل، گاز زدایی استفاده می شود & هوازدایی، نرم سازی گوشت، تبلور و همچنین عامل دار شدن و اصلاح واسطه ها و محصولات غذایی نهایی. نصب شده از دهه ها در کارخانه های تولید مواد غذایی، پردازنده های مواد غذایی مافوق صوت Hielscher پیچیده و توسعه یافته برای دیدار با نیازهای صنعت. پردازنده های مافوق صوت اعمال نیروهای فیزیکی ایجاد شده توسط امواج اولتراسوند قدرت, که منجر به تولید حفره می شود.
کاویتاسیون آکوستیک چیست؟
حفره صوتی ، همچنین به عنوان کاویتاسیون اولتراسونیک شناخته می شود ، رشد و فروپاشی حباب های خلاء دقیقه در یک میدان اولتراسونیک تولید شده در مایعات یا دوغاب است. حباب های کاویتاسیون در طول چرخه های متناوب فشار بالا / فشار پایین رشد می کنند که به ترتیب فازهای فشرده سازی و کمیاب هستند. حباب خلاء پس از رشد در چندین چرخه فشار متناوب ، به نقطه ای می رسد که نمی تواند انرژی بیشتری را جذب کند به طوری که حباب در طی یک چرخه فشار بالا به شدت منفجر می شود. در هنگام فروپاشی حباب، شرایط شدید محلی از جمله دمای شدید تا 5000 کلوین با سرعت گرمایش و سرمایش بسیار بالا، فشارهای تا 2000 اتمسفر و اختلاف فشار مربوطه و جت های مایع با سرعت تا 280 متر بر ثانیه رخ می دهد. در این حفره ای “نقاط داغ”، نیروهای شدید محلی شرایط فیزیکی را ایجاد می کنند که منجر به اختلاط، استخراج و افزایش انتقال جرم می شود.
کاویتاسیون آکوستیک که توسط سونوگرافی با شدت بالا و فرکانس پایین تولید می شود، نیروهای برشی شدید و اختلاف فشار بالا و دما را ایجاد می کند که تأثیر لازم را برای اختلاط شدید و انتقال جرم ایجاد می کند. این نیروهای برشی اولتراسونیک با موفقیت برای فرآوری مواد غذایی اعمال می شوند.
ادبیات/منابع
هموژنایزر اولتراسونیک UIP6000hdT در یک کارخانه فرآوری مواد غذایی نصب شده است.
استخراج التراسونیک از گیاهان دارویی با ultrasonicator UP400St
از امکان سنجی تا بهینه سازی فرآیند و نصب صنعتی – Hielscher اولتراسونیک شریک زندگی خود را برای فرآیندهای مافوق صوت موفق است!