Ultraskaņas omiskā karsēšana pārtikas pārstrādē

Pārtikas nozarē ir pieaudzis pieprasījums pēc saudzīgām, bet efektīvām pārstrādes tehnoloģijām, jo nepieciešams līdzsvarot mikrobioloģisko drošumu ar uzturvērtības un sensoro īpašību saglabāšanu. Tradicionālās termiskās apstrādes metodes bieži balstās uz siltuma pārnesi no virsmas uz centru, kas ir lēna un mēdz būt nevienmērīga. Omiskā karsēšana, kuras pamatā ir elektroenerģijas pārvēršana siltumā tieši pārtikas matricā, risina šo problēmu, nodrošinot strauju karsēšanu visā tilpumā. Apvienojot to ar ultraskaņu, process tiek vēl vairāk uzlabots: ultraskaņas kavitācija veicina šūnu sagraušanu, homogenizāciju un masas pārnesi, tādējādi novēršot elektrovadītspējas atšķirības, kas citādi var radīt lokālus siltuma kanālus.

Ultraskaņas omiskā karsēšana – saudzīga, tomēr ļoti efektīva

Ultraskaņas omiskā termiskā ekstrakcija apvieno vienmērīgu karsēšanu visā tilpumā ar mehānisku homogenizāciju, izmantojot ultraskaņu, lai nodrošinātu efektīvu pārtikas pārstrādi salīdzinoši saudzīgos apstākļos. Atšķirībā no tradicionālās omiskās karsēšanas, kas var radīt lokālus siltuma kanālus un termisku noārdīšanos (t. i., pārkaršanu), ultraskaņas pievienošana veicina kavitāciju un mikroplūsmas, kas izlīdzina elektrovadītspēju un vienmērīgāk sadala siltumu. Šī sinerģija nodrošina strauju ekstrakciju ar mazāku efektīvo termisko slodzi, saglabājot siltumjutīgus savienojumus un vienlaikus samazinot kopējo enerģijas patēriņu. Tādējādi ultraskaņas omiskā karsēšana kļūst par saudzīgu, tomēr iedarbīgu metodi augstas kvalitātes pārtikas produktu ražošanai.

Ultraskaņas omiskā karsēšana – daudzi lietojumi pārtikas pārstrādē

Ultraskaņas omiskā karsēšana ir pētīta plašā pārtikas pārstrādes lietojumu klāstā. Pasterizācijā un sterilizācijā šī metode nodrošina strauju un vienmērīgu mikroorganismu inaktivāciju, vienlaikus saglabājot vitamīnus, garšu, aromātu un tekstūras īpašības. Stabilizācijas procesos, piemēram, enzīmu inaktivācijā vai sēklu dekontaminācijā, tā ļauj precīzi kontrolēt apstrādes intensitāti. Metode ir īpaši daudzsološa ekstrakcijā – gan ēterisko eļļu, gan augu olbaltumvielu, gan bioaktīvo savienojumu ieguvē –, kur ultraskaņas izraisīta kavitācija paātrina to izdalīšanos, bet omiskā karsēšana veicina efektīvu šķīdinātāja iespiešanos. Tā ir izmantota arī šķidru un puscietu pārtikas produktu, tostarp piena produktu, augļu mīkstuma, sulu un emulsiju, pārstrādē, kur vienmērīga karsēšana un sajaukšana ir būtiski svarīga.

 
Galvenie ultraskaņas omiskās karsēšanas lietojumi pārtikas rūpniecībā ir:

1. Pasterizācija un sterilizācija: strauja, vienmērīga mikroorganismu inaktivācija, saglabājot sensorās īpašības un uzturvērtību.
2. Bioaktīvo savienojumu un ēterisko eļļu ekstrakcija: ultraskaņas izraisīta kavitācija apvienojumā ar omisko elektroporāciju paātrina fitoķīmisko vielu, olbaltumvielu un lipīdu izdalīšanos.
3. Augļu un dārzeņu blanšēšana: efektīva enzīmu inaktivācija ar minimālu krāsas, garšas, aromāta vai vitamīnu zudumu.
4. Dehidratācijas un ietvaicēšanas procesi: paātrināta mitruma atdalīšana un enerģijas ietaupījums žāvēšanas vai koncentrēšanas posmos.
5. Fermentācijas veicināšana: kontrolēta karsēšana un uzlabota masas pārnese var uzlabot mikroorganismu darbību un palielināt iznākumu.
6. Šķidru un puscietu pārtikas produktu vispārēja karsēšana: vienmērīgs temperatūras sadalījums piena produktos, sulās, biezeņos un emulsijās, novēršot lokālas pārkaršanas zonas.

Ultraskaņas omiskās karsēšanas priekšrocības pārtikas rūpniecībā

Ultraskaņas omiskajai sildīšanai pārtikas rūpniecībā ir daudz priekšrocību. Šī tehnoloģija samazina apstrādes laiku un enerģijas patēriņu, nodrošina ļoti vienmērīgu sildīšanu pat neviendabīgās matricās un samazina siltumjutīgu savienojumu termisko noārdīšanos līdz minimumam. Tā kā gan siltums, gan ultraskaņas iedarbība rodas pašā pārtikas produktā, šis process novērš vajadzību pēc lieliem ārējiem siltummaiņiem un samazina uzturēšanas izmaksas. Vissvarīgākais ir tas, ka šī tehnoloģija atbilst pieaugošajam uzsvaram uz tīrā marķējuma produktiem un ilgtspējīgu apstrādi, samazinot nepieciešamību pēc intensīvas apstrādes vai ķīmiskām piedevām. Tādējādi ultraskaņas omiskā sildīšana izceļas kā efektīvs līdzeklis, lai apmierinātu nākotnes prasības pēc drošas, uzturvielām bagātas un videi atbildīgas pārtikas ražošanas.
 

Priekšrocības

1. Vienmērīga sildīšana: Ultraskaņa kavē siltuma kanālu veidošanos, nodrošinot vienmērīgu temperatūras sadalījumu neviendabīgos pārtikas produktos.
2. Ātra apstrāde: Omiskās sildīšanas un ultraskaņas kopējā iedarbība saīsina pasterizācijas, sterilizācijas un ekstrakcijas laiku.
3. Energoefektivitāte: Mazāks kopējais enerģijas patēriņš salīdzinājumā ar tradicionālajām termiskās apstrādes metodēm.
4. Uzturvielu un garšas saglabāšana: Saudzīgāka termiskā iedarbība saglabā vitamīnus, antioksidantus un gaistošos garšas un aromāta savienojumus.
5. Uzlabota ekstrakcija: Elektroporācija un kavitācija paātrina bioaktīvo savienojumu, ēterisko eļļu un olbaltumvielu izdalīšanos.
6. Pārtikas nekaitīgums: Efektīva mikroorganismu un enzīmu inaktivācija ar minimālu kvalitātes zudumu.
7. Mērogojamība un elastīgums: Piemērota šķidriem un puscietiem pārtikas produktiem.
8. Tīra apstrāde: Bez šķīdinātājiem un ķīmiskām vielām, saskaņā ar ilgtspējīgas tīrā marķējuma ražošanas principiem.

Ultraskaņas elektrodi omiskās sildīšanas uzlabošanai pārtikas pārstrādē

Hielscher ultraskaņas elektrodi (sonoelektrodi) nodrošina izteiktu priekšrocību omiskajā sildīšanā, jo vienā iekārtā apvieno divus savstarpēji papildinošus mehānismus: elektriskās strāvas pievadīšanu un ultraskaņas izraisītu sajaukšanu. Kamēr elektrods pievada tilpuma Džoula sildīšanai nepieciešamo maiņstrāvu, tā vienlaicīgās svārstības ar 20 kHz frekvenci rada kavitāciju, mikroplūsmas un bīdes spēkus, kas sagrauj augu šūnu sieniņas un homogenizē vidi. Šī divējādā iedarbība samazina siltuma kanālu veidošanos līdz minimumam, nodrošina vienmērīgāku elektrovadītspēju un tādējādi panāk vienmērīgu sildīšanu visā paraugā. Vienlaikus ultraskaņas ekstrakcijas iedarbība paātrina masas pārnesi un veicina intracelulāro savienojumu izdalīšanos, vēl vairāk uzlabojot iznākumu un kvalitāti. Komerciālā lietojumā Hielscher UIP2000hdT elektrodu sistēma (2000 W uz elektrodu) nodrošina nepārtrauktai rūpnieciskai ražošanai nepieciešamo izturību, savukārt mazākas iekārtas, piemēram, UP100H (100 W) un VialTweeter, kalpo kā elastīgi rīki laboratorijas mēroga pētījumiem un procesu optimizācijai.

Tālāk redzamā tabula sniedz priekšstatu par mūsu omiskās sildīšanas ultraskaņas ierīču / ultraskaņas elektrodu aptuveno apstrādes jaudu:

Projektēšana, ražošana un konsultācijas – Vācijā radīta kvalitāte

Hielscher ultraskaņas iekārtas ir plaši pazīstamas ar saviem augstākajiem kvalitātes un projektēšanas standartiem. Izturība un vienkārša lietošana ļauj mūsu ultraskaņas iekārtas bez grūtībām integrēt rūpnieciskajās ražotnēs. Hielscher ultraskaņas iekārtas viegli darbojas arī skarbos apstākļos un prasīgā vidē.

Hielscher Ultrasonics ir ISO sertificēts uzņēmums, kas īpašu uzmanību pievērš augstas veiktspējas ultraskaņas iekārtām ar vismodernākajām tehnoloģijām un lietotājam ērtu lietošanu. Protams, Hielscher ultraskaņas iekārtas atbilst CE prasībām un izpilda UL, CSA un RoHs prasības.