УЗД в харчовій промисловості

Застосування потужного ультразвуку використовується для численних застосувань у харчовій промисловості, включаючи екстракцію, гомогенізацію, пастеризацію та ферментацію. Як нетермічна обробка, ультразвук покращує процеси виробництва харчових продуктів за рахунок вищих виходів, вищої якості, покращених профілів поживних речовин та смаку, а також економії часу та коштів на обробку.

Застосування ультразвуку в харчовій промисловості

Потужний ультразвук має широкий спектр застосування в харчовій промисловості, включаючи екстракцію, змішування, емульгування, пастеризацію, дегазацію та розм'якшення м'яса. Крім цих основних застосувань, силовий ультразвук також застосовується для поліпшення заморожування, розморожування і сушіння харчових продуктів.
Основні переваги високоінтенсивного ультразвуку пов'язані з удосконаленням різних операцій з переробки харчових продуктів, таких як скорочення часу обробки, збільшення врожайності, поліпшення якості продукції та дозволяє здійснювати більш економічну та економічну обробку.

У наступному параграфі ви можете ознайомитися з основними застосуваннями високоінтенсивного ультразвуку в харчовій промисловості:

• Видобуток: Ультразвук можна використовувати для вилучення біологічно активних сполук із рослинної сировини, таких як антиоксиданти, пігменти та ефірні олії. Цей процес відомий як ультразвукова екстракція і може бути використаний для виробництва високоякісних екстрактів за коротший час і з меншим споживанням розчинника, ніж традиційні методи.
  Дізнайтеся більше про переваги ультразвукового ботанічного видобутку!
• Гомогенізація та емульгування: Ультразвукова гомогенізація може бути використана для отримання стабільних емульсій і суспензій, таких як заправки для салатів, майонез, креми та молочні продукти. Процес передбачає використання високочастотних звукових хвиль для розщеплення жирових кульок у рідині, що призводить до гладкої та однорідної текстури.
  Дізнайтеся більше про ультразвук для харчових емульсій!
  Покрокову інструкцію та відео з ультразвукової емульгування майонезу шукайте тут!
• Збереження: Ультразвук високої інтенсивності може бути використаний для інактивації мікроорганізмів, таких як бактерії та дріжджі, у харчових продуктах. Процес, відомий як пастеризація за допомогою ультразвуку, може продовжити термін придатності харчових продуктів і знизити ризик захворювань харчового походження. Як нетермічна техніка обробки, ультразвукова обробка дозволяє уникнути використання дуже високих температур, тим самим запобігаючи пов'язаному з цим розкладанню чутливих до тепла поживних речовин.
  Дізнайтеся більше про збільшення терміну зберігання та збереження поживних речовин за допомогою ультразвукової обробки!

• Дегазація: При застосуванні ультразвуку до рідини відбувається перемішування бульбашок газу, що потрапили в рідину. Як наслідок, ці бульбашки повітря і газу підходять близько один до одного і зливаються. Це означає, що вони виростають до більшого розміру бульбашок, що дозволяє їм плавати до верхньої частини рідини і їх можна легко видалити.
• Розчинення: Завдяки своїм видатним можливостям змішування та змішування, ультразвук є високоефективним для отримання високонасичених і навіть пересичених розчинів. Це використовується в процесах кристалізації, а також при виробництві розсолів.
• Бродіння: Оскільки ультразвукові хвилі перфорують і руйнують клітинні стінки мікроорганізмів, вони стають більш сприйнятливими до процесу ферментації. У той же час ультразвук прискорює транспортування поживних речовин і кисню до мікроорганізмів, тим самим посилюючи їх метаболічну активність. В цілому, ультразвук збільшує швидкість бродіння, скорочує час бродіння і покращує вихід бажаного кінцевого продукту. Ця технологія особливо корисна для виробництва продуктів харчування та напоїв, таких як молочні продукти, йогурти, пиво, чайний гриб та вино.
• Зниження в'язкості перед сушінням розпиленням: Ультразвукові сили зсуву можуть значно знизити в'язкість у зсувно-тонких і тиксотропних суспензіях. Застосування ультразвукового зсувача-проріджування перед обприскуванням і розпилювальними сушарками дозволяє значно збільшити пропускну здатність через розпилювальне обладнання. Розпилювальні сушильні вежі часто є вузьким місцем у виробничій лінії. За допомогою ультразвуку можна збільшити потужність існуючих розпилювальних сушарок.

• Заморожування: Ультразвукове заморожування можна використовувати для зменшення утворення кристалів льоду в харчових продуктах під час процесу заморожування. Процес передбачає вплив на їжу високочастотних звукових хвиль під час її заморожування. Ультразвукові хвилі створюють вібрації, які перешкоджають утворенню великих кристалів льоду, в результаті чого виходить продукт з більш гладкою текстурою і кращою якістю.
• Розморожування: Ультразвукове розморожування можна використовувати для скорочення часу розморожування заморожених харчових продуктів. Процес передбачає піддачу замороженого продукту ультразвуковим хвилям, які виділяють тепло і прискорюють процес розморожування. Оскільки ультразвук сприяє дуже рівномірному розподілу енергії, ультразвукове розморожування може бути особливо корисним для продуктів, які важко рівномірно розморозити, таких як м'ясо, морепродукти, фрукти та овочі.
  При заморожуванні, розморожуванні і сушінні силовий ультразвук викликає значні поліпшення процесів масо- і передачі енергії, що прискорює ці процеси і робить їх більш економічними.
• Виявлення витоку пляшки: Ультразвук є дуже ефективним способом виявлення витоків і тріщин у пляшках і банках з вуглекислотними напоями, такими як газована вода, пиво, ігристе вино тощо. Ультразвук також використовується при дегазації газованих напоїв, наприклад, пива перед розливом у пляшки, процес, відомий як дефоббінг.
• Засолювання / маринування: Розсол є поширеним процесом при консервуванні та виробництві харчових продуктів, особливо м'яса, риби, сиру та овочів. Ультразвук скорочує час засолювання і дозволяє використовувати меншу кількість хлориду натрію в порівнянні з традиційно засоленими продуктами і соліннями.
• Гідратація / Регідратація: Енергетичний ультразвук є простим, але дуже ефективним методом зволоження або повторної гідратації харчових продуктів, таких як сушені бобові (наприклад, квасоля, нут) або зневоднені гриби. Оскільки ультразвук відкриває клітинні пори в їжі, вода може швидко проникнути всередину. Це призводить до прискореного набухання бобових і, як наслідок, до скорочення часу приготування.
• Декристалізація меду: В якості нетермічної обробки ефективно використовується ультразвук для запобігання утворенню великих кристалів цукру в меді. Крім того, вже сформовані великі кристали в меді можуть бути декристалізовані за допомогою ультразвукової обробки. Як високоефективний метод розчинення, ультразвукові апарати зондового типу розчиняють кристали цукру, в результаті чого виходить однорідний мед. Крім того, ультразвук покращує мікробіологічну якість меду, оскільки небажані мікроби інактивуються через ефект ультразвукового руйнування клітин.
• Смаження: Ультразвукове смаження можна використовувати для зменшення поглинання олії в смажених харчових продуктах. Процес передбачає занурення м'яса або овоча в гарячу олію з одночасним впливом на нього високочастотних звукових хвиль. Ультразвукові хвилі створюють невеликі бульбашки на поверхні їжі, які зменшують площу контакту між рослиною / м'ясом і олією, що призводить до меншого всмоктування олії та більш здорового кінцевого продукту. Ультразвукове смаження дозволяє готувати їжу при більш низьких температурах, створюючи чудові смакові профілі, зберігаючи поживні речовини.
  Дізнайтеся, як за допомогою ультразвуку смаження отримують корисніші, ароматніші, хрусткіші картопляні чіпси та картопляні чіпси!

Високопродуктивні ультразвукові апарати для харчової промисловості

Промислові ультразвукові процесори Hielscher Ultrasonics - це високопродуктивні ультразвукові пристрої, які точно контролюються і тим самим дозволяють отримувати відтворювані результати та безперервну якість продукції. Будучи здатними видавати дуже високі амплітуди, ультразвукові процесори Hielscher можуть використовуватися для дуже вимогливих застосувань.
Клієнти задоволені винятковою міцністю та надійністю систем Hielscher Ultrasonics. Ультразвукові апарати Hielscher надійно працюють у сферах важкого застосування, вимогливих умов і роботи 24/7 і тим самим забезпечують ефективну та економічну обробку харчових продуктів. Інтенсифікація ультразвукового процесу скорочує час обробки і дозволяє досягти кращих результатів, тобто більш високої якості, більш високих виходів, нових продуктів.
Завдяки послідовному застосуванню спеціальних матеріалів, таких як титан, нержавіюча сталь, кераміка або скло різних марок, гарантується сумісність техніки з процесом.
Ультразвукові процесори - це зручні в експлуатації та зручні машини з низьким рівнем обслуговування та відносно невисокою вартістю.

Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів:

Проектування, виробництво та консалтинг – Якість зроблено в Німеччині

Ультразвукові апарати Hielscher добре відомі своїми найвищими стандартами якості та дизайну. Надійність і простота експлуатації дозволяють плавно інтегрувати наші ультразвукові апарати в промислові об'єкти. З важкими умовами та вимогливими умовами легко справляються ультразвукові апарати Hielscher.

Hielscher Ultrasonics є сертифікованою компанією ISO і приділяє особливу увагу високопродуктивним ультразвуковим апаратам, які відрізняються найсучаснішими технологіями та зручністю для використання. Звичайно, ультразвукові апарати Hielscher відповідають вимогам CE та відповідають вимогам UL, CSA та RoHs.

Факти, які варто знати

Як працює ультразвук у харчовій промисловості?

Ультразвукова обробка харчових продуктів - це добре зарекомендувала себе технологія, яка використовується для таких застосувань харчової промисловості, як змішування та гомогенізація, емульгування, екстракція, розчинення, дегазація & деаерація, розм'якшення, кристалізація, а також функціоналізація і модифікація проміжних і кінцевих харчових продуктів. Ультразвукові кухонні комбайни Hielscher, які встановлюються протягом десятиліть на заводах з виробництва харчових продуктів, є складними та розробленими відповідно до вимог галузі. Ультразвукові процесори прикладають фізичні сили, створювані силою ультразвукових хвиль, що призводить до генерації кавітації.

Які напої зазвичай готують за допомогою ультразвукової обробки?

Ультразвукова обробка зазвичай використовується для приготування або обробки напоїв, таких як кава холодного заварювання, чай (включаючи мате), фруктові та овочеві соки, ботанічні настої, функціональні напої (трав'яні екстракти), рослинне молоко, ферментовані напої (для інтенсифікації процесу) та концентрати напоїв для виробництва RTD.
Дізнайтеся більше інформації про виробництво наступних напоїв:

• кава / Зелена кава
• Чайні настої
• мате
• Соки
• Коктейлі
• Чайний гриб
• горіхове молоко

Що таке акустична кавітація?

Акустична кавітація, також відома як ультразвукова кавітація, — це зростання та руйнування дрібних вакуумних бульбашок в ультразвуковому полі, що генерується в рідинах або суспензіях. Кавітаційні бульбашки ростуть під час чергування циклів високого / низького тиску, які є фазами стиснення і розрідження відповідно. Після того, як вакуумна бульбашка була вирощена протягом кількох циклів тиску, що чергуються, вона досягає точки, коли вона не може поглинути більше енергії, тому бульбашка сильно вибухає під час циклу високого тиску. Під час колапсу бульбашки виникають локально екстремальні умови, включаючи екстремальні температури до 5 000 К з дуже високою швидкістю нагрівання та охолодження, тиском до 2000 атм і відповідними перепадами тиску, а також струмені рідини зі швидкістю до 280 м/с. У цих кавітаційних “Гарячі точки”, локально екстремальні сили створюють фізичні умови, які призводять до змішування, вилучення та збільшення масообміну.

Акустична кавітація, що генерується високоінтенсивним низькочастотним ультразвуком, створює інтенсивні сили зсуву та локально виникаючі перепади високого тиску та температури, які забезпечують необхідний вплив для інтенсивного перемішування та масообміну. Ці ультразвукові сили зсуву успішно застосовуються для обробки харчових продуктів.

Література/Список літератури