Aplicação da tecnologia ultrassônica de alta intensidade no campo de alimentos

Aplicação da tecnologia ultrassônica de alta intensidade no campo de alimentos

As ondas ultrassônicas de alta intensidade, devido à sua alta energia, geram forte pressão, cisalhamento e altas temperaturas no meio, o que pode alterar a estrutura física do meio e promover certas alterações químicas. A aplicação da tecnologia ultrassônica de alta intensidade na indústria de alimentos é extensa. As aplicações iniciais incluem rompimento celular, desgaseificação líquida, limpeza ultrassônica de emulsões homogeneizadas ultrassônicas e dispersão de precipitados. Nos últimos anos, ondas ultrassônicas de alta intensidade têm sido usadas continuamente em novos campos da indústria de alimentos.

1. promover a reação de oxidação

Ondas ultra-sônicas de alta intensidade geram alta pressão e altas temperaturas, fazendo com que as moléculas de água clivem e liberem radicais livres. Os pesquisadores descobriram que a tecnologia de ultra-som pode observar claramente o papel de promover a oxidação de bebidas alcoólicas. No entanto, essa reação de oxidação acelerada não melhora necessariamente o sabor da bebida.

2, o papel das enzimas

Em geral, prolongar o tempo de contato do sistema contendo enzimas com ondas ultrassônicas de alta intensidade pode reduzir a atividade da enzima, que pode ser causada pela onda ultrassônica de alta intensidade que gera alta pressão, alta temperatura e força de cisalhamento forte para degradar a proteína gástrica. No entanto, para algumas reações enzimáticas, a aplicação a curto prazo do ultrassom pode acelerar a reação catalisada pela enzima. Esse efeito é provavelmente devido ao fato de que as ondas ultrassônicas fazem com que as moléculas agregadas se quebrem e se dispersem, facilitando o contato da enzima com o substrato e acelerando a reação.

3, esterilização ultra-sônica

Ondas ultrassônicas de alta intensidade são usadas para matar microorganismos porque produzem alta pressão, forte cisalhamento e altas temperaturas. Atualmente, a tecnologia de esterilização ultrassônica tem sido aplicada à indústria de alimentos. A esterilização ultrassônica é mais eficaz quando usada em combinação com técnicas de esterilização, como tratamento térmico e cloração.

4, filtro, acelera a difusão

Ondas ultrassônicas de alta intensidade promovem a passagem de moléculas através da membrana do filtro e superfícies porosas. O princípio da filtragem assistida por ultrassom e difusão acelerada é que o movimento do fluxo sonoro e o movimento do fluxo do líquido não interferem entre si sob a condição de campo ultrassônico de alta intensidade, e a difusão acelerada pode reduzir o tempo de secagem e reidratação dos alimentos. Os tempos de osmose ultrassônica e de osmose reversa também podem ser reduzidos pela aplicação de ondas ultrassônicas através da limpeza contínua da interface.

5, amaciamento por ultrassom

A extensão do tempo de ação da carne e do ultrassom pode dar à carne um efeito distinto de amaciamento. O tratamento da carne com ultra-som pode liberar fibrina muscular rapidamente, e a miofibrilina atua principalmente como um agente bloqueador de vários componentes em produtos à base de carne. Portanto, a tecnologia ultrassônica pode melhorar as propriedades físicas dos produtos à base de carne, como retenção de água, sensibilidade e coesão.

6, melhore o cristal

A substância cristaliza apenas quando a temperatura é inferior ao seu próprio ponto de fusão. Ondas ultra-sônicas de alta intensidade geram um grande número de pequenas bolhas e constantemente alteram pressões e temperaturas que destroem o equilíbrio de duas fases sólido-líquido, reduzindo assim o ponto de congelamento necessário para a nucleação da cristalização. O tamanho e o conteúdo do cristal podem ser melhorados controlando a intensidade, duração e frequência das ondas ultrassônicas. Experiências mostraram que a aplicação da solução de sacarose resfriada à ultrassonografia pode aumentar bastante a quantidade de cristais de sacarose. O processamento de cristalização modificada por ultrassom pode ser um método para melhorar o desempenho de muitos alimentos. Melhorias no sabor de produtos com maionese comestível, sorvete, chocolate e creme, como o ultrassom, baseiam-se nesse mecanismo.

7, extração ultra-sônica

A onda ultrassônica de alta intensidade pode formar um campo sonoro de alta energia, e o efeito de cavitação sônica da solução no campo sonoro pode ser usado para extrair ultrassonicamente a substância alvo. Os principais fatores que afetam a taxa de extração ultrassônica são a frequência, a potência, a duração da ação e o tipo e concentração de solvente da onda ultrassônica.

Pesquisadores exploraram a extração por ultrassom. Por exemplo, a extração do ácido glicirrízico por ultra-som e a aplicação do ultra-som para aumentar a taxa de extração da proteína de soja são significativamente maiores que o método tradicional de extração a quente, o que pode ser devido ao aumento da proteína sensível ao calor no componente de proteína de soja. A ação ultrassônica pode aumentar a taxa de extração de água com proteínas da farinha de soja desengordurada a alta temperatura a partir de proteínas inteiras.