Ultrason Puissant dans l'Industrie Alimentaire

Les ultrasons de puissance sont utilisés pour de nombreuses applications dans la transformation des aliments, notamment l'extraction, l'homogénéisation, la pasteurisation et la fermentation. En tant que traitement non thermique, les ultrasons améliorent les processus de production alimentaire grâce à des rendements plus élevés, une meilleure qualité, des profils de nutriments et d'arômes améliorés, ainsi qu'un traitement qui permet de gagner du temps et de réduire les coûts.

Applications ultrasoniques dans la transformation des aliments

Les ultrasons de puissance ont un large éventail d'applications dans la transformation des aliments, notamment l'extraction, le mélange, l'émulsification, la pasteurisation, le dégazage et l'attendrissement de la viande. Outre ces applications principales, les ultrasons de puissance sont également utilisés pour améliorer la congélation, la décongélation et le séchage des produits alimentaires.
Les principaux avantages des ultrasons à haute intensité sont liés à l'amélioration de diverses opérations de transformation des aliments, telles que la réduction du temps de traitement, l'augmentation des rendements, l'amélioration de la qualité des produits et la possibilité d'un traitement plus économique et moins coûteux.

Dans le paragraphe suivant, vous trouverez les principales applications des ultrasons à haute intensité dans l'industrie alimentaire :

• Extraction : Les ultrasons peuvent être utilisés pour extraire les composés bioactifs des plantes, tels que les antioxydants, les pigments et les huiles essentielles. Ce processus est connu sous le nom d'extraction assistée par sonication et peut être utilisé pour produire des extraits de haute qualité en un temps plus court et avec une consommation de solvant plus faible que les méthodes traditionnelles.
• Homogénéisation et émulsification : L'homogénéisation par ultrasons peut être utilisée pour produire des émulsions et des suspensions stables, telles que les sauces à salade, la mayonnaise, les crèmes et les produits laitiers. Le processus consiste à utiliser des ondes sonores à haute fréquence pour briser les globules de graisse dans le liquide, ce qui permet d'obtenir une texture lisse et uniforme.
  Vous trouverez ici les instructions étape par étape et une vidéo sur l'émulsification de la mayonnaise par ultrasons !
• Préservation : Les ultrasons de haute intensité peuvent être utilisés pour inactiver les micro-organismes, tels que les bactéries et les levures, dans les produits alimentaires. Ce processus, connu sous le nom de pasteurisation assistée par sonication, peut prolonger la durée de conservation des produits alimentaires et réduire le risque de maladies d'origine alimentaire. En tant que technique de traitement non thermique, la sonication évite l'utilisation de températures très élevées et prévient ainsi la dégradation des nutriments sensibles à la chaleur.

• Dégazage : L'application d'ultrasons à un liquide permet d'agiter les bulles de gaz emprisonnées dans les liquides. Par conséquent, ces bulles d'air et de gaz se rapprochent les unes des autres et coalescent. Elles atteignent alors une taille plus importante, ce qui leur permet de flotter à la surface du liquide et d'être facilement éliminées.
• Dissolution : Grâce à leurs capacités exceptionnelles de mélange, les ultrasons sont très efficaces pour produire des solutions hautement saturées, voire sursaturées. Ces solutions sont utilisées dans les processus de cristallisation et dans la production de saumures.
• Fermentation : Les ondes ultrasonores perforent et brisent les parois cellulaires des micro-organismes, ce qui les rend plus sensibles au processus de fermentation. Parallèlement, les ultrasons accélèrent le transport des nutriments et de l'oxygène vers les micro-organismes, renforçant ainsi leur activité métabolique. Globalement, les ultrasons augmentent la vitesse de fermentation, réduisent la durée de fermentation et améliorent le rendement du produit final souhaité. Cette technologie est particulièrement utile pour la production de produits alimentaires et de boissons, tels que les produits laitiers, le yaourt, la bière, le kombucha et le vin.
• Réduction de la viscosité avant le séchage par pulvérisation : Les forces de cisaillement ultrasoniques peuvent réduire de manière significative la viscosité des boues thixotropes et de celles qui se diluent par cisaillement. L'application du cisaillement ultrasonique avant la pulvérisation et les sécheurs par pulvérisation permet d'augmenter considérablement le débit de l'équipement de pulvérisation. Les tours de séchage par pulvérisation sont souvent le goulot d'étranglement de la chaîne de production. Les ultrasons permettent d'augmenter la capacité des sécheurs par pulvérisation existants.

• Congélation : La congélation par ultrasons peut être utilisée pour réduire la formation de cristaux de glace dans les produits alimentaires pendant le processus de congélation. Le processus consiste à soumettre les aliments à des ondes sonores à haute fréquence pendant qu'ils sont congelés. Les ondes ultrasoniques créent des vibrations qui empêchent la formation de gros cristaux de glace, ce qui permet d'obtenir un produit à la texture plus lisse et de meilleure qualité.
• Décongélation : La décongélation par ultrasons peut être utilisée pour réduire le temps de décongélation des produits alimentaires congelés. Le processus consiste à soumettre le produit congelé à des ondes ultrasoniques, qui génèrent de la chaleur et accélèrent le processus de décongélation. Comme les ultrasons favorisent une distribution très uniforme de l'énergie, la décongélation par ultrasons peut être particulièrement utile pour les produits difficiles à décongeler uniformément, tels que la viande, les fruits de mer, les fruits et les légumes.
  Dans la congélation, la décongélation et le séchage, les ultrasons de puissance améliorent considérablement les processus de transfert de masse et d'énergie, ce qui accélère ces processus et les rend plus économiques.
• Détection des fuites de bouteilles : Les ultrasons sont un moyen très efficace de détecter les fuites et les fissures dans les bouteilles et les boîtes de boissons gazeuses telles que le soda, la bière, le vin mousseux, etc. Les ultrasons sont également utilisés pour dégazer les boissons gazeuses, par exemple la bière, avant la mise en bouteille, un processus connu sous le nom de "dé-fobbing".
• Saumurage / Marinage : Le saumurage est un processus courant dans la conservation et la fabrication des aliments, en particulier pour la viande, le poisson, le fromage et les légumes. Les ultrasons réduisent la durée du saumurage et permettent d'utiliser des quantités réduites de chlorure de sodium par rapport aux aliments et aux cornichons saumurés de manière traditionnelle.
• Hydratation / réhydratation : Les ultrasons de puissance sont une méthode simple mais très efficace pour hydrater ou réhydrater des produits alimentaires tels que les légumes secs (par exemple, les haricots, les pois chiches) ou les champignons déshydratés. Comme les ultrasons ouvrent les pores cellulaires des aliments, l'eau peut y pénétrer rapidement. Cela permet d'accélérer le gonflement des légumes secs et, par conséquent, de réduire le temps de cuisson.
• Décristallisation du miel : En tant que traitement non thermique, les ultrasons sont utilisés efficacement pour empêcher la formation de gros cristaux de sucre dans le miel. En outre, les gros cristaux déjà formés dans le miel peuvent être décristallisés par le traitement aux ultrasons. En tant que technique de dissolution très efficace, les appareils à ultrasons de type sonde dissolvent les cristaux de sucre, ce qui permet d'obtenir un miel uniformément lisse. En outre, les ultrasons améliorent la qualité microbiologique du miel, car les microbes indésirables sont inactivés par l'effet des ultrasons sur les cellules.
• Friture : La friture par ultrasons peut être utilisée pour réduire l'absorption d'huile dans les produits alimentaires frits. Le processus consiste à immerger la viande ou les légumes dans de l'huile chaude tout en les soumettant à des ondes sonores à haute fréquence. Les ondes ultrasoniques créent de petites bulles à la surface de l'aliment, ce qui réduit la zone de contact entre le légume/la viande et l'huile, d'où une moindre absorption d'huile et un produit final plus sain. La friture par ultrasons permet de cuire les aliments à des températures plus basses, ce qui crée des profils de saveur supérieurs, tout en préservant les nutriments.
  Découvrez comment la friture assistée par ultrasons permet d'obtenir des frites et des chips plus saines, plus savoureuses et plus croustillantes !

Ultrasons haute performance pour l'industrie alimentaire

Les processeurs à ultrasons industriels de Hielscher Ultrasonics sont des ultrasons de haute performance, qui sont contrôlables avec précision et permettent ainsi d'obtenir des résultats reproductibles et une qualité de produit continue. Capables de délivrer des amplitudes très élevées, les processeurs à ultrasons Hielscher peuvent être utilisés pour des applications très exigeantes.
Les clients sont satisfaits de la robustesse et de la fiabilité exceptionnelles des systèmes Hielscher Ultrasonics. Les ultrasons Hielscher fonctionnent de manière fiable dans des domaines d'application intensive, dans des environnements exigeants et 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, et garantissent ainsi un traitement efficace et économique des aliments. L'intensification du processus par ultrasons réduit le temps de traitement et permet d'obtenir de meilleurs résultats, c'est-à-dire une meilleure qualité, des rendements plus élevés et des produits nouveaux.
Grâce à l'application cohérente de matériaux spéciaux, tels que le titane, l'acier inoxydable, la céramique ou le verre de différentes qualités, la compatibilité de la technique avec le processus est garantie.
Les processeurs à ultrasons sont des machines pratiques et faciles à utiliser, qui nécessitent peu d'entretien et dont le coût est relativement faible.

Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasons :

Conception, fabrication et conseil – Qualité Made in Germany

Les ultrasons Hielscher sont réputés pour leur qualité et leurs normes de conception les plus élevées. La robustesse et la facilité d'utilisation permettent une intégration aisée de nos ultrasons dans les installations industrielles. Les conditions difficiles et les environnements exigeants sont facilement gérés par les ultrasons Hielscher.

Hielscher Ultrasonics est une entreprise certifiée ISO et met l'accent sur les ultrasons de haute performance, dotés d'une technologie de pointe et d'une grande facilité d'utilisation. Bien entendu, les ultrasons Hielscher sont conformes à la norme CE et répondent aux exigences des normes UL, CSA et RoHs.

Qu'il faut savoir

Comment fonctionnent les ultrasons dans la transformation des aliments ?

La transformation alimentaire par ultrasons est une technologie bien établie utilisée pour les applications de transformation alimentaire telles que le mélange et l'homogénéisation, l'émulsification, l'extraction, la dissolution, le dégazage, etc. & désaération, attendrissement de la viande, cristallisation ainsi que fonctionnalisation et modification des produits intermédiaires et des produits alimentaires finaux. Installés depuis des décennies dans les usines de production alimentaire, les processeurs alimentaires à ultrasons Hielscher sont sophistiqués et développés pour répondre aux exigences de l'industrie. Les processeurs à ultrasons appliquent des forces physiques créées par des ondes ultrasonores puissantes, ce qui entraîne une cavitation.

Qu'est-ce que la cavitation acoustique ?

La cavitation acoustique, également connue sous le nom de cavitation ultrasonique, est la croissance et l'effondrement de minuscules bulles de vide dans un champ ultrasonique généré dans des liquides ou des boues. Les bulles de cavitation se développent pendant les cycles alternés de haute et basse pression, qui sont respectivement des phases de compression et de raréfaction. Après s'être développée pendant plusieurs cycles de pression alternés, la bulle de vide atteint un point où elle ne peut plus absorber d'énergie, de sorte qu'elle implose violemment pendant un cycle de haute pression. Pendant l'effondrement de la bulle, des conditions extrêmes se produisent localement, notamment des températures extrêmes allant jusqu'à 5 000 K avec des taux de chauffage et de refroidissement très élevés, des pressions allant jusqu'à 2 000 atm et les différentiels de pression correspondants, et des jets de liquide d'une vitesse allant jusqu'à 280 m/s. Dans ces conditions de cavitation “points chauds”Les forces locales extrêmes créent des conditions physiques qui entraînent un mélange, une extraction et un transfert de masse accru.

La cavitation acoustique, générée par des ultrasons de haute intensité et de basse fréquence, crée des forces de cisaillement intenses et des différentiels de pression et de température localement élevés, qui fournissent l'impact nécessaire à un mélange et à un transfert de masse intenses. Ces forces de cisaillement ultrasoniques sont appliquées avec succès à la transformation des aliments.

Littérature/références

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