Melhoria do descongelamento de alimentos por ultra-sons transportados pelo ar

A indústria alimentar procura constantemente inovações para otimizar os processos, reduzir o desperdício e preservar a qualidade. Descongelar alimentos congelados de forma eficiente, mantendo a sua integridade, é um desafio significativo, especialmente em grande escala. Os métodos convencionais de descongelação - tais como banhos de água, circulação de ar ou aquecimento por micro-ondas - são muitas vezes lentos, consomem muita energia e podem levar a alterações indesejáveis na textura, sabor e qualidade nutricional. A Hielscher Ultrasonics oferece uma solução de ponta para enfrentar estes desafios: o sonicador de placa escalonada, que utiliza ultra-sons transportados pelo ar para aplicações de descongelamento. Esta tecnologia avançada oferece inúmeras vantagens para a indústria alimentar, combinando precisão, velocidade e sustentabilidade.

Como funciona o Sonicador de placas escalonadas

O sonicador de placa escalonada Hielscher emprega ondas ultra-sónicas de alta intensidade que se propagam através do ar, fornecendo energia à superfície dos alimentos congelados sem contacto direto. Ao contrário da ultrassonografia baseada em sondas ou mediada por líquidos, a ultrassonografia a ar utiliza placas vibratórias que emitem ondas sonoras para o ar circundante, criando um ambiente oscilatório controlado.

O design da placa escalonada foi concebido para otimizar a transferência de energia, melhorando a distribuição e a intensidade das ondas numa área maior. Isto resulta numa descongelação e descongelação uniformes, mesmo para alimentos com formas irregulares.
Quando as ondas de ultrassom atingem a superfície congelada, geram aquecimento localizado e vibrações mecânicas. Estes efeitos

• romper a estrutura do gelo: As vibrações quebram as ligações de hidrogénio na estrutura do gelo, facilitando as rápidas transições de fase de sólido para líquido.
• promover a transferência de calor à superfície: A energia ultra-sónica melhora a convecção e a distribuição do calor, acelerando a descongelação em comparação com os métodos passivos.
• minimizar os gradientes térmicos: Os ultra-sons a ar asseguram uma descongelação consistente sem sobreaquecer regiões específicas, reduzindo a degradação da textura.

Descongelamento por ultra-sons: Vantagens para a indústria alimentar

A integração de ultra-sons transportados pelo ar em fluxos de trabalho de processamento de alimentos oferece vantagens atraentes:

1. Velocidade de descongelação melhorada
   Os métodos tradicionais de descongelação, como a circulação de ar ou a imersão em água, podem demorar horas ou mesmo dias, especialmente para grandes quantidades. O sonicador de placas escalonadas da Hielscher reduz significativamente este período de tempo, descongelando os alimentos numa fração de tempo ao atingir diretamente as estruturas de gelo.
   Esta eficiência é especialmente benéfica para as indústrias que lidam com bens perecíveis, permitindo tempos de resposta mais rápidos e redução das retenções de inventário.
2. Preservação da qualidade dos alimentos
   A qualidade dos alimentos descongelados é fundamental, uma vez que a descongelação prolongada ou o aquecimento irregular podem resultar em danos na textura, perda de gotejamento e crescimento microbiano. Os ultra-sons transportados pelo ar garantem:
   • Descongelação e descongelação uniformes, reduzindo os pontos quentes que podem causar uma cozedura parcial ou alterações de textura.
   • Perda mínima por gotejamento, preservando os sumos e os nutrientes essenciais para o sabor e o aspeto.
   • Retenção da textura e da integridade, o que o torna ideal para artigos delicados como marisco ou fruta.


Descongelamento por ultra-sons com o Sonicador de placas escalonadas Hielscher

3. Processamento sem contacto e higiénico
   A natureza sem contacto dos ultra-sons transportados pelo ar elimina o risco de contaminação cruzada. Ao contrário dos banhos de água ou de outros métodos de contacto direto, nenhum meio adicional entra em contacto com os alimentos. Isto é particularmente vantajoso para produtos que requerem padrões de higiene rigorosos, tais como refeições prontas a comer ou artigos sensíveis a alergénios.
4. Eficiência energética e sustentabilidade
   A descongelação convencional requer frequentemente um elevado consumo de água e energia, aumentando os custos operacionais e o impacto ambiental. O sistema da Hielscher utiliza energia ultra-sónica direcionada, que:
   • Reduz a utilização de água em comparação com os métodos de imersão.
   • Consome menos energia ao concentrar-se numa descongelação precisa e localizada.
   • Reduz a pegada de carbono das operações de descongelação, alinhando-se com os objectivos de sustentabilidade.
5. Escalabilidade e versatilidade
   O design modular do sonicador de placa escalonada Hielscher torna-o adequado para uma vasta gama de produtos alimentares e escalas de produção. Desde operações artesanais de pequena escala até grandes instalações industriais, o sistema pode acomodar diversas necessidades, incluindo:
   • Carnes congeladas (vaca, aves, porco).
   • Marisco (filetes de peixe, camarão, vieiras).
   • Frutas e legumes.
   • Refeições ou massas pré-confeccionadas.

Os desafios do descongelamento de alimentos congelados

A descongelação de alimentos congelados, particularmente de carne, apresenta vários desafios que podem comprometer significativamente a qualidade. À medida que os cristais de gelo derretem durante a descongelação, a integridade estrutural da carne é frequentemente perturbada, levando à degradação das proteínas, à oxidação da gordura, à descoloração e a uma capacidade reduzida de retenção de água.
Perda de proteínas: A degradação das proteínas ocorre quando o gelo derretido expõe as proteínas a processos enzimáticos e oxidativos, enfraquecendo a textura e o valor nutricional.
Oxidação de gorduras: Simultaneamente, a oxidação da gordura acelera, especialmente quando o oxigénio ganha acesso a regiões previamente congeladas, resultando em rancidez e sabores indesejáveis.
Deterioração da cor: Além disso, a oxidação da mioglobina, o pigmento responsável pela cor vermelha da carne, pode levar à deterioração visual.
Redução da capacidade de retenção de água (WHC): Por último, os danos celulares causados pelos cristais de gelo reduzem a capacidade da carne para reter água, levando a uma perda de suculência e de qualidade geral.

O Hielscher Stepped Plate Sonicator gera poderosas ondas de ultra-sons transmitidas pelo ar e ajuda a ultrapassar estes problemas durante a descongelação. O Hielscher Stepped Plate Sonicator aumenta a transferência de calor e massa na superfície dos alimentos, promovendo uma descongelação mais uniforme e controlada. Esta técnica reduz significativamente o tempo de descongelação, o que limita a exposição ao oxigénio e ao stress oxidativo, protegendo assim as proteínas e os lípidos da degradação. O processo rápido também preserva a capacidade natural de retenção de água da carne, minimizando os danos estruturais, resultando num produto mais suculento e apelativo.

Além disso, a natureza sem contacto dos ultra-sons transportados pelo ar assegura um funcionamento higiénico, evitando danos mecânicos nos alimentos. O descongelamento mais rápido e uniforme também ajuda a manter a segurança microbiana, minimizando o tempo gasto em faixas de temperatura que suportam o crescimento bacteriano. Com estas vantagens, o ultrassom transmitido pelo ar representa uma solução promissora para melhorar a qualidade, a segurança e a eficiência do descongelamento de carne em ambientes industriais e comerciais.

Ultrassom a ar da Hielscher: Aplicações e impacto na indústria

A utilização do Hielscher Stepped Plate Sonicator é particularmente transformadora para sectores como

• Processamento de carne: A descongelação mais rápida minimiza os riscos microbianos, preservando a estrutura das proteínas.
• Produção de marisco: Os produtos delicados, como o camarão e o peixe, mantêm a sua qualidade superior.
• Indústria de panificação: As massas e os recheios de pastelaria podem ser descongelados rapidamente sem perda de textura.
• Serviço alimentar: Os restaurantes e os serviços de catering beneficiam de tempos de preparação reduzidos.

Para além da descongelação, a mesma tecnologia pode ser adaptada para a descongelação e a secagem de superfícies, alargando ainda mais a sua utilidade. Leia mais aqui!

Conceção, fabrico e consultoria – Qualidade fabricada na Alemanha

Os ultrassons Hielscher são conhecidos pelos seus elevados padrões de qualidade e design. A robustez e a facilidade de operação permitem a integração harmoniosa dos nossos ultrassons nas instalações industriais. As condições difíceis e os ambientes exigentes são facilmente controlados pelos ultrassons Hielscher.

A Hielscher Ultrasonics é uma empresa certificada pela ISO e dá especial ênfase aos ultrassons de alto desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de utilização. Naturalmente, os ultrassons da Hielscher estão em conformidade com a CE e cumprem os requisitos da UL, CSA e RoHs.