Ultrahang az élelmiszeriparban
A teljesítmény ultrahang alkalmazását számos alkalmazásra használják az élelmiszer-feldolgozásban, beleértve az extrakciót, homogenizálást, pasztőrözést és erjesztést. Nem hőkezelésként az ultrahangos kezelés javítja az élelmiszer-előállítási folyamatokat magasabb hozamokkal, magasabb minőséggel, jobb tápanyag- és ízprofilokkal, valamint idő- és költségtakarékos feldolgozással.
Ultrahangos alkalmazások az élelmiszer-feldolgozásban
A teljesítmény ultrahang széles körű alkalmazásokkal rendelkezik az élelmiszer-feldolgozásban, beleértve az extrakciót, keverést, emulgeálást, pasztőrözést, gáztalanítást és húspuhítást. Ezen fő alkalmazások mellett a teljesítmény ultrahangot is alkalmazzák az élelmiszerek fagyasztásának, felolvasztásának és szárításának javítására.
A nagy intenzitású ultrahang fő előnyei a különböző élelmiszer-feldolgozási műveletek javításához kapcsolódnak, mint például a feldolgozási idő csökkentése, a hozamok növelése, a termékminőség javítása és költség- és időtakarékosabb, gazdaságosabb feldolgozás.
A következő bekezdésben megtalálhatja a nagy intenzitású ultrahang főbb alkalmazásait az élelmiszeriparban:
- Extrakció: Az ultrahang felhasználható bioaktív vegyületek kivonására növényi anyagokból, például antioxidánsokból, pigmentekből és illóolajokból. Ezt a folyamatot ultrahangos extrakciónak nevezik, és kiváló minőségű kivonatok előállítására használható rövidebb idő alatt és alacsonyabb oldószerfogyasztással, mint a hagyományos módszerek.
- Homogenizálás és emulgeálás: Az ultrahangos homogenizálás stabil emulziók és szuszpenziók, például salátaöntetek, majonéz, krémek és tejtermékek előállítására használható. A folyamat magában foglalja a nagyfrekvenciás hanghullámok használatát a folyadékban lévő zsírgömbök lebontására, ami sima és egyenletes textúrát eredményez.
Itt találja meg a lépésről lépésre szóló utasításokat és az ultrahangos majonéz emulgeálás videóját! - Megőrzés: A nagy intenzitású ultrahang felhasználható mikroorganizmusok, például baktériumok és élesztők inaktiválására az élelmiszerekben. Az ultrahangos pasztőrözés néven ismert folyamat meghosszabbíthatja az élelmiszertermékek eltarthatóságát és csökkentheti az élelmiszer-eredetű betegségek kockázatát. Nem termikus feldolgozási technikaként az szonikálás elkerüli a nagyon magas hőmérsékletek használatát, ezáltal megakadályozva a hőérzékeny tápanyagok kapcsolódó lebomlását.
Az ultrahangos homogenizátorokat széles körben használják az élelmiszer-feldolgozásban. A tipikus alkalmazások közé tartozik az extrakció, keverés, emulgeálás és érlelés / érlelés.
- Gáztalanítás: Az ultrahang folyadékra történő alkalmazásával a folyadékokba csapdába esett gázbuborékokat keverik. Ennek következtében ezek a levegő- és gázbuborékok közel kerülnek egymáshoz és összeolvadnak. Theis azt jelenti, hogy nagyobb buborékméretre nőnek, ami lehetővé teszi számukra, hogy lebegjenek a folyadék tetejére, és könnyen eltávolíthatók.
- Feloldására: Kiemelkedő keverési és keverési képességei miatt az ultrahang rendkívül hatékony a magasan telített és akár túltelített oldatok előállítására. Ezt kristályosítási folyamatokban, valamint sóoldatok előállításában használják.
- Erjedés: Mivel az ultrahanghullámok perforálódnak és lebontják a mikroorganizmusok sejtfalát, érzékenyebbé válnak a fermentációs folyamatra. Ugyanakkor az ultrahang felgyorsítja a tápanyagok és az oxigén szállítását a mikroorganizmusokhoz, ezáltal növelve metabolikus aktivitásukat. Összességében az ultrahangos kezelés növeli az erjedés sebességét, csökkenti a fermentációs időt, és javítja a kívánt végtermék hozamát. Ez a technológia különösen hasznos élelmiszer- és italtermékek, például tejtermékek, joghurt, sör, kombucha és bor előállításához.
- Viszkozitáscsökkentés porlasztva szárítás előtt: Az ultrahangos nyíróerők jelentősen csökkenthetik a nyíró-hígító és tixotróp szuszpenziók viszkozitását. Az ultrahangos nyíró-hígítás alkalmazása a permetezés és a permetező szárítók előtt lehetővé teszi a permetező berendezésen keresztüli teljesítmény jelentős növelését. A porlasztva szárító tornyok gyakran a gyártósor szűk keresztmetszetei. Az ultrahanggal növelhető a meglévő permetezőszárítók kapacitása.
A rozsdamentes acélból készült zárt tételű reaktor az UIP2000hdT (2kW, 20kHz) ultrahangos készülékkel van felszerelve.
- Fagyasztás: Az ultrahangos fagyasztás felhasználható a jégkristályok képződésének csökkentésére az élelmiszerekben a fagyasztási folyamat során. A folyamat magában foglalja az élelmiszer magas frekvenciájú hanghullámoknak való kitettségét, miközben fagyasztva van. Az ultrahanghullámok rezgéseket hoznak létre, amelyek megakadályozzák a nagy jégkristályok képződését, ami simább textúrájú és jobb minőségű terméket eredményez.
- Kiolvasztás: Az ultrahangos felolvasztás felhasználható a fagyasztott élelmiszerek felolvasztási idejének csökkentésére. Az eljárás magában foglalja a fagyasztott termék ultrahangos hullámoknak való alávetését, amelyek hőt termelnek és felgyorsítják az olvadási folyamatot. Mivel az ultrahang elősegíti az energia nagyon egyenletes eloszlását, az ultrahangos felolvasztás különösen hasznos lehet olyan termékek esetében, amelyeket nehéz egyenletesen felolvasztani, például hús, tenger gyümölcsei, gyümölcsök és zöldségek.
A fagyasztás, felolvasztás és szárítás során a teljesítmény ultrahang jelentősen javítja a tömeg- és energiaátadási folyamatokat, ami felgyorsítja ezeket a folyamatokat és gazdaságosabbá teszi őket. - Palackszivárgás észlelése: Az ultrahang nagyon hatékony módszer a szénsavas italok, például szóda, sör, pezsgő stb. Palackjainak és dobozainak szivárgásának és repedéseinek kimutatására. Az ultrahangot szénsavas italok gáztalanításában is alkalmazzák, pl. sör palackozás előtt, ezt a folyamatot de-fobbingnak nevezik.
- Pácolás / pácolás: A pácolás általános eljárás az élelmiszerek tartósításában és gyártásában, különösen a hús, hal, sajt és zöldség esetében. Az ultrahangos kezelés lerövidíti a sóoldatot, és lehetővé teszi csökkentett mennyiségű nátrium-klorid használatát a hagyományosan sózott ételekhez és savanyúságokhoz képest.
- Hidratálás / rehidratálás: A teljesítmény ultrahang egy egyszerű, de rendkívül hatékony módszer az élelmiszerek, például szárított hüvelyesek (pl. Bab, csicseriborsó) vagy dehidratált gombák hidratálására vagy újrahidratálására. Mivel az ultrahang megnyitja a sejtes pórusokat az élelmiszerekben, a víz gyorsan behatolhat. Ez a hüvelyesek felgyorsult duzzadásához, majd rövidebb főzési időhöz vezet.
- A méz kristálymentesítése: Nem hőkezelésként az ultrahangot hatékonyan használják a mézben lévő nagy cukorkristályok képződésének megakadályozására. Továbbá a mézben már kialakult nagy kristályok ultrahanggal kristálytalaníthatók. Mint rendkívül hatékony oldódási technika, szonda típusú ultrahangos készülékek feloldják a cukorkristályokat, ami egyenletesen sima mézet eredményez. Ezenkívül az ultrahang javítja a méz mikrobiológiai minőségét, mivel a nem kívánt mikrobák inaktiválódnak az ultrahangos sejtek megzavarása miatt.
- Sütés: Az ultrahangos sütés felhasználható az olaj felszívódásának csökkentésére sült élelmiszerekben. A folyamat magában foglalja a hús vagy zöldség forró olajba merítését, miközben nagyfrekvenciás hanghullámoknak teszi ki. Az ultrahanghullámok kis buborékokat hoznak létre az élelmiszer felületén, amelyek csökkentik a zöldség / hús és az olaj közötti érintkezési területet, ami kevesebb olajfelszívódást és egészségesebb végterméket eredményez. Az ultrahangos sütés lehetővé teszi az ételek alacsonyabb hőmérsékleten történő főzését, kiváló ízprofilokat hozva létre, megőrizve a tápanyagokat.
Ismerje meg, hogy az ultrahanggal segített sütés egészségesebb, ízletesebb, ropogósabb hasábburgonyát és burgonya chipset eredményez!
Nagy teljesítményű ultrahangos készülékek élelmiszer-feldolgozáshoz
Hielscher Ultrasonics ipari ultrahangos processzorok nagy teljesítményű ultrahangos készülékek, amelyek pontosan szabályozhatók, és ezáltal lehetővé teszik a reprodukálható eredményeket és a folyamatos termékminőséget. Mivel nagyon nagy amplitúdókat képes szállítani, a Hielscher ultrahangos processzorok nagyon igényes alkalmazásokhoz használhatók.
Az ügyfelek elégedettek a Hielscher Ultrasonics rendszerek kiemelkedő robusztusságával és megbízhatóságával. A Hielscher ultrasonicators megbízhatóan működik a nagy teherbírású alkalmazások, igényes környezetek és 24/7 működés területén, és ezáltal hatékony és gazdaságos élelmiszer-feldolgozást biztosít. Az ultrahangos folyamat intenzívebbé tétele csökkenti a feldolgozási időt és jobb eredményeket ér el, azaz jobb minőséget, magasabb hozamot, új termékeket.
A speciális anyagok, pl. titán, rozsdamentes acél, kerámia vagy különböző minőségű üveg következetes alkalmazásával garantált a technika kompatibilitása az eljárással.
Az ultrahangos processzorok kezelőbarát és kényelmes gépek, alacsony karbantartással és viszonylag alacsony költséggel.
Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 0.5-től 1,5 ml-ig | n.a. | VialMagassugárzó | 1–500 ml | 10–200 ml/perc | UP100H |
| 10 és 2000 ml között | 20–400 ml/perc | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1-től 20L-ig | 0.2-től 4 liter/percig | UIP2000hdT |
| 10–100 liter | 2–10 l/perc | UIP4000hdt |
| 15–150 liter | 3–15 l/perc | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100 l/perc | UIP16000 |
| n.a. | Nagyobb | klaszter UIP16000 |
Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!
Tervezés, gyártás és tanácsadás – Németországban gyártott minőség
A Hielscher ultrahangos készülékek jól ismertek a legmagasabb minőségi és tervezési szabványokról. A robusztusság és a könnyű kezelhetőség lehetővé teszi ultrahangos készülékeink zökkenőmentes integrálását ipari létesítményekbe. A durva körülmények és az igényes környezetek könnyen kezelhetők Hielscher ultrasonicators.
Hielscher Ultrasonics egy ISO tanúsítvánnyal rendelkező cég, és különös hangsúlyt fektet a nagy teljesítményű ultrasonicatorokra, amelyek a legmodernebb technológiát és felhasználóbarátságot mutatják. Természetesen a Hielscher ultrasonicators CE-kompatibilis és megfelel az UL, CSA és RoHs követelményeinek.
Tények, amelyeket érdemes tudni
Hogyan működik az ultrahang az élelmiszer-feldolgozásban?
Az ultrahangos élelmiszer-feldolgozás egy jól bevált technológia, amelyet élelmiszer-feldolgozó alkalmazásokhoz használnak, mint például keverés és homogenizálás, emulgeálás, extrakció, feloldás, gáztalanítás & intermedierek és élelmiszer-végtermékek légtelenítése, húspuhítása, kristályosítása, valamint funkcionalizálása és módosítása. Az élelmiszer-előállító üzemekben évtizedek óta telepített Hielscher ultrahangos élelmiszer-feldolgozók kifinomultak és fejlettek, hogy megfeleljenek az ipar követelményeinek. Az ultrahangos processzorok az ultrahanghullámok által létrehozott fizikai erőket alkalmazzák, ami kavitáció generálását eredményezi.
Mi az akusztikus kavitáció?
Az akusztikus kavitáció, más néven ultrahangos kavitáció, a kis vákuumbuborékok növekedése és összeomlása folyadékokban vagy szuszpenziókban keletkező ultrahangos mezőben. A kavitációs buborékok a váltakozó nagynyomású / alacsony nyomású ciklusok során nőnek, amelyek kompressziós és ritka fázisok. Miután több váltakozó nyomáscikluson keresztül nőtt, a vákuumbuborék eléri azt a pontot, ahol nem képes több energiát elnyelni, így a buborék hevesen összeomlik egy nagynyomású ciklus során. A buborék összeomlása során lokálisan szélsőséges körülmények fordulnak elő, beleértve az akár 5000 K szélsőséges hőmérsékletet nagyon magas fűtési és hűtési sebességgel, akár 2000 atm nyomással és a megfelelő nyomáskülönbségekkel, valamint akár 280 m / s sebességű folyadékfúvókákkal. Ezekben a kavitációs “forró pontok”, a lokálisan szélsőséges erők olyan fizikai feltételeket teremtenek, amelyek keveredést, kitermelést és fokozott tömegátadást eredményeznek.
A nagy intenzitású, alacsony frekvenciájú ultrahang által generált akusztikus kavitáció intenzív nyíróerőket és helyileg előforduló nagy nyomás- és hőmérsékletkülönbségeket hoz létre, amelyek biztosítják az intenzív keveréshez és a tömegátadáshoz szükséges hatást. Ezeket az ultrahangos nyíróerőket sikeresen alkalmazzák az élelmiszer-feldolgozáshoz.
Irodalom/Hivatkozások
Ultrahangos homogenizátor UIP6000hdT élelmiszer-feldolgozó üzembe telepítve.
A botanikai növények ultrahangos extrakciója az ultrahangos UP400St
A megvalósíthatósági teszteléstől a folyamatoptimalizálásig és az ipari telepítésig – A Hielscher Ultrasonics az Ön partnere a sikeres ultrahangos folyamatokhoz!