식품 산업의 초음파
전력 초음파의 적용은 추출, 균질화, 저온 살균 및 발효를 포함한 식품 가공의 수많은 응용 분야에 사용됩니다. 비 열 처리 인 초음파는 더 높은 수율, 더 높은 품질, 향상된 영양소 및 풍미 프로파일, 시간 및 비용 절약 가공을 통해 식품 생산 공정을 개선합니다.
식품 가공의 초음파 응용 분야
Power Ultrasound는 추출, 혼합, 유화, 저온 살균, 탈기 및 육류 연화를 포함한 식품 가공에서 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. 이러한 주요 응용 프로그램 외에도 Power Ultrasound는 식품의 냉동, 해동 및 건조를 개선하기 위해 적용됩니다.
고강도 초음파의 주요 장점은 가공 시간 단축, 수율 증가, 제품 품질 개선과 같은 다양한 식품 가공 작업의 개선과 관련이 있으며 비용과 시간을 절약하고 경제적 인 가공을 가능하게합니다.
다음 단락에서는 식품 산업에서 고강도 초음파의 주요 응용 분야를 찾을 수 있습니다.
- 추출: 초음파는 항산화제, 색소 및 에센셜 오일과 같은 식물 재료에서 생체 활성 화합물을 추출하는 데 사용할 수 있습니다. 이 공정은 초음파 처리 보조 추출로 알려져 있으며 기존 방법보다 짧은 시간과 더 적은 용매 소비로 고품질 추출물을 생산하는 데 사용할 수 있습니다.
- 균질화와 유화작용: 초음파 균질화는 샐러드 드레싱, 마요네즈, 크림 및 유제품과 같은 안정적인 에멀젼 및 현탁액을 생산하는 데 사용할 수 있습니다. 이 과정에는 고주파 음파를 사용하여 액체의 지방 소구를 분해하여 부드럽고 균일한 질감을 만드는 것이 포함됩니다.
초음파 마요네즈 유화에 대한 단계별 지침과 비디오를 찾으십시오! - 보존: 고강도 초음파는 식품에서 박테리아 및 효모와 같은 미생물을 비활성화하는 데 사용할 수 있습니다. 초음파 처리 보조 저온 살균으로 알려진 이 공정은 식품의 유통 기한을 연장하고 식품 매개 질병의 위험을 줄일 수 있습니다. 비 열 처리 기술로서, 초음파 처리는 매우 높은 온도의 사용을 피하여 열에 민감한 영양소의 관련 저하를 방지합니다.
초음파 균질화기는 식품 가공에 널리 사용됩니다. 일반적인 응용 분야에는 추출, 혼합, 유화 및 노화/성숙이 포함됩니다.
- 가스 제거: 액체에 초음파를 적용하면 액체에 갇힌 기포가 교반됩니다. 결과적으로 이러한 공기 및 가스 기포는 서로 가까워져 합쳐집니다. Theis는 그들이 더 큰 거품 크기로 자라서 액체 상단으로 뜨고 쉽게 제거할 수 있음을 의미합니다.
- 녹이는: 뛰어난 혼합 및 혼합 능력으로 인해 초음파는 고도로 포화 및 과포화 된 용액을 생성하는 데 매우 효과적입니다. 이것은 결정화 공정뿐만 아니라 염수 생산에도 사용됩니다.
- 발효: 초음파가 구멍을 뚫고 미생물의 세포벽을 파괴함에 따라 발효 과정에 더 취약해집니다. 동시에 초음파는 영양분과 산소가 미생물로 운반되는 것을 가속화하여 신진 대사 활동을 향상시킵니다. 전반적으로, 초음파는 발효 속도를 증가시키고 발효 시간을 줄이며 원하는 최종 제품의 수율을 향상시킵니다. 이 기술은 유제품, 요구르트, 맥주, 콤부차 및 와인과 같은 식품 및 음료 제품의 생산에 특히 유용합니다.
- 분무 건조 전 점도 감소: 초음파 전단력은 전단 희석 및 요변성 슬러리의 점도를 크게 줄일 수 있습니다. 분무 및 분무 건조기 전에 초음파 전단 희석을 적용하면 분무 장비를 통한 처리량을 크게 증가시킬 수 있습니다. 분무 건조 타워는 종종 생산 라인의 병목 현상입니다. 초음파를 사용하면 기존 분무 건조기의 용량을 늘릴 수 있습니다.
스테인레스 스틸로 만든 폐쇄 형 배치 반응기에는 초음파 발생기 UIP2000hdT (2kW, 20kHz)가 장착되어 있습니다.
- 결빙: 초음파 냉동은 냉동 과정에서 식품의 얼음 결정 형성을 줄이는 데 사용할 수 있습니다. 이 과정에는 식품이 얼어 있는 동안 고주파 음파에 노출되는 것이 포함됩니다. 초음파는 큰 얼음 결정의 형성을 방지하는 진동을 생성하여 더 부드러운 질감과 더 나은 품질의 제품을 만듭니다.
- 녹고: 초음파 해동은 냉동 식품의 해동 시간을 줄이는 데 사용할 수 있습니다. 이 과정에는 동결 제품에 초음파를 가하는 것이 포함되며, 이는 열을 발생시키고 해동 과정을 가속화합니다. 초음파는 에너지의 매우 균일 한 분포를 촉진하기 때문에 초음파 해동은 육류, 해산물, 과일 및 채소와 같이 균일하게 해동하기 어려운 제품에 특히 유용 할 수 있습니다.
동결, 해동 및 건조에서 전력 초음파는 질량 및 에너지 전달 과정을 크게 개선하여 이러한 과정을 가속화하고 경제적으로 만듭니다. - 병 누출 감지: 초음파는 탄산음료, 맥주, 스파클링 와인 등과 같은 탄산 음료의 병과 캔의 누출 및 균열을 감지하는 매우 효율적인 방법입니다. 초음파는 또한 탄산 음료의 탈기에도 적용되며, 예를 들어 병입 전 맥주, de-fobbing으로 알려진 공정입니다.
- 소금물에 절임/소금물에 절이기: 소금물에 절이는 음식, 특히 고기, 생선, 치즈 및 야채를 위한 보존하고 제조하는 데 일반적인 과정입니다. 초음파는 소금물에 담그는 시간을 단축하고 전통적으로 소금물에 절인 음식과 피클에 비해 염화나트륨의 양을 줄일 수 있습니다.
- 수분 공급 / 재수화 : 파워 초음파는 건조 콩류(예: 콩, 병아리콩) 또는 탈수된 버섯과 같은 식품에 수분을 공급하거나 재수화하는 간단하지만 매우 효과적인 방법입니다. 초음파는 음식의 세포 구멍을 열기 때문에 물이 빠르게 침투할 수 있습니다. 이로 인해 맥박의 팽창이 가속화되고 결과적으로 조리 시간이 짧아집니다.
- 꿀의 탈결정화: 비열 처리로서 초음파는 꿀에 큰 설탕 결정이 형성되는 것을 방지하는 데 효과적으로 사용됩니다. 또한, 꿀에 이미 형성된 큰 결정은 초음파 처리로 탈결정화될 수 있습니다. 매우 효과적인 용해 기술 인 프로브 형 초음파기는 설탕 결정을 용해시켜 균일하게 부드러운 꿀을 만듭니다. 또한 초음파는 초음파 세포 파괴의 영향으로 원치 않는 미생물이 비활성화되기 때문에 꿀의 미생물학적 품질을 향상시킵니다.
- 튀김: 초음파 튀김은 튀긴 식품의 기름 흡수를 줄이는 데 사용할 수 있습니다. 이 과정에는 고기나 야채를 뜨거운 기름에 담그고 고주파 음파를 가하는 것이 포함됩니다. 초음파는 식품 표면에 작은 기포를 생성하여 야채/육류와 기름 사이의 접촉 면적을 줄여 기름 흡수가 적고 최종 제품이 더 건강합니다. 초음파 튀김을 사용하면 더 낮은 온도에서 음식을 조리할 수 있어 우수한 풍미 프로필을 생성하고 영양소를 보존할 수 있습니다.
초음파 보조 튀김이 어떻게 더 건강하고 맛있고 바삭한 감자 튀김과 감자 칩을 생산하는지 알아보십시오!
식품 가공을위한 고성능 초음파기
Hielscher 초음파 산업용 초음파 프로세서는 고성능 초음파로, 정밀하게 제어 할 수 있으므로 재현 가능한 결과와 지속적인 제품 품질을 제공합니다. 매우 높은 진폭을 제공 할 수있는 Hielscher 초음파 프로세서는 매우 까다로운 응용 분야에 사용할 수 있습니다.
고객은 Hielscher 초음파 시스템의 뛰어난 견고성과 신뢰성에 만족하고 있습니다. Hielscher 초음파기는 중장비 응용 분야, 까다로운 환경 및 24/7 작동 분야에서 안정적으로 작동하여 효율적이고 경제적 인 식품 가공을 보장합니다. 초음파 공정 강화는 처리 시간을 단축하고 더 나은 결과, 즉 더 높은 품질, 더 높은 수율, 새로운 제품을 달성합니다.
예를 들어 티타늄, 스테인리스강, 세라믹 또는 다양한 등급의 유리와 같은 특수 소재를 일관되게 적용함으로써 기술과 공정의 호환성이 보장됩니다.
초음파 프로세서는 유지 보수가 적고 비용이 상대적으로 저렴한 작업자 친화적이고 편리한 기계입니다.
아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.
| 배치 볼륨(Batch Volume) | 유량 | 권장 장치 |
|---|---|---|
| 0.5에서 1.5mL | N.A. 개시 | 바이알트위터 | 1 내지 500mL | 10 내지 200mL/분 | 업100H |
| 10 내지 2000mL | 20 내지 400mL/분 | UP200HT, UP400ST |
| 0.1 내지 20L | 0.2 내지 4L/min | UIP2000hdT 님 |
| 10에서 100L | 2 내지 10L/min | UIP4000hdt 님 |
| 15에서 150L | 3 내지 15L/min | UIP6000hdT 님 |
| N.A. 개시 | 10 내지 100L/min | UIP16000 |
| N.A. 개시 | 큰 | 의 클러스터 UIP16000 |
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설계, 제조 및 컨설팅 – 독일에서 만든 품질
Hielscher 초음파는 최고의 품질과 디자인 표준으로 잘 알려져 있습니다. 견고 함과 쉬운 작동으로 초음파를 산업 시설에 원활하게 통합 할 수 있습니다. 거친 조건과 까다로운 환경은 Hielscher 초음파기로 쉽게 처리 할 수 있습니다.
Hielscher 초음파는 ISO 인증 회사이며 최첨단 기술과 사용자 친화성을 갖춘 고성능 초음파에 특히 중점을 둡니다. 물론, Hielscher 초음파는 CE를 준수하며 UL, CSA 및 RoHs의 요구 사항을 충족합니다.
알아 둘 만한 가치가 있는 사실
식품 가공에서 초음파는 어떻게 작동합니까?
초음파 식품 가공은 혼합 및 균질화, 유화, 추출, 용해, 탈기와 같은 식품 가공 응용 분야에 사용되는 잘 확립 된 기술입니다 & 탈기, 육류 연화, 결정화, 중간체 및 최종 식품의 기능화 및 변형. 식품 생산 공장에 수십 년 동안 설치된 Hielscher 초음파 식품 프로세서는 정교하고 업계 요구 사항을 충족하도록 개발되었습니다. 초음파 프로세서는 전력 초음파에 의해 생성된 물리적 힘을 적용하여 캐비테이션을 생성합니다.
음향 캐비테이션이란 무엇입니까?
초음파 캐비테이션이라고도 하는 음향 캐비테이션은 액체 또는 슬러리에서 생성된 초음파장에서 미세한 진공 기포의 성장과 붕괴입니다. 캐비테이션 기포는 각각 압축 및 희박 단계인 고압/저압 교대 주기 동안 성장합니다. 여러 번의 교대 압력 사이클에 걸쳐 성장한 후 진공 기포는 더 많은 에너지를 흡수할 수 없는 지점에 도달하여 고압 주기 동안 기포가 격렬하게 파열됩니다. 버블 붕괴 중에는 매우 높은 가열 및 냉각 속도로 최대 5,000K의 극한 온도, 최대 2000atm의 압력 및 해당 차압, 최대 280m/s 속도의 액체 제트를 포함하여 국부적으로 극한 조건이 발생합니다. 이 캐비테이션에서 “핫스폿”, 국부적으로 극한의 힘이 물리적 조건을 생성하여 혼합, 추출 및 질량 전달 증가를 초래합니다.
고강도, 저주파 초음파에 의해 생성되는 음향 캐비테이션은 강렬한 전단력과 국부적으로 발생하는 높은 압력 및 온도 차이를 생성하여 강렬한 혼합 및 물질 전달에 필요한 영향을 제공합니다. 이러한 초음파 전단력은 식품 가공에 성공적으로 적용됩니다.
문헌/참고문헌
타당성 테스트에서 프로세스 최적화 및 산업 설치에 이르기까지 – Hielscher 초음파는 성공적인 초음파 공정을위한 파트너입니다!