Aplikasi Teknologi Ultrasonik Dalam Industri Makanan

Ekstraksi ultrasonik

Teknologi ekstraksi ultrasound dibantu adalah jenis baru teknologi pemisahan yang dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir. Dibandingkan dengan teknologi ekstraksi konvensional, teknologi ekstraksi ultrasonic-dibantu cepat, ekonomis, aman, dan efisien. Di bawah aksi bidang kavitasi, peningkatan tekanan seketika dan penurunan menghasilkan perbedaan tekanan antara bagian dalam dan luar dinding sel, menyebabkan ekstrak target dilepaskan dari air mata, sehingga mencapai tujuan ekstraksi. Selain itu, efek termal dan mekanik dari gelombang ultrasonik juga dapat mempromosikan ekstraksi gelombang ultrasonik yang ditingkatkan.

Saat ini, dalam penggunaan teknologi ekstraksi ultrasonik, frekuensi tunggal sering digunakan untuk ekstraksi ultrasonik, tetapi gelombang ultrasonik frekuensi tunggal lebih mungkin menghasilkan gelombang berdiri, yang mengurangi waktu kavitasi dan tidak dapat memaksimalkan efek bantu ultrasonik. Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa sarjana telah meneliti transduser ultrasonik yang memfokuskan diri yang dapat mencapai efek superposisi dari dua frekuensi ultrasound. Analisis teoritis dan hasil eksperimental menunjukkan bahwa transduser dapat mencapai superposisi gelombang ganda dan menghasilkan efek hamburan suara. Dua kolom gelombang suara yang dihasilkan oleh transduser frekuensi kompleks dapat tersebar secara akustik, melebarkan spektrum bidang suara, dan memberikan berbagai inti kavitasi yang lebih besar dengan kesempatan untuk menghasilkan efek kavitasi. Saat ini, tidak ada teori terpadu tentang mekanisme gabungan ultrasound peningkatan pencucian, yang perlu dipelajari. Dibandingkan dengan ekstraksi ultrasonik intermiten, yang lebih umum digunakan, ekstraksi terus menerus memiliki lebih banyak prospek industri.

2. Dinding ultrasonik melanggar dan mempromosikan penetrasi

Selama perawatan ultrasonik, efek kavitasi melepaskan energi besar, menyebabkan sel-sel pecah untuk mencapai tujuan memecahkan dinding. S. Aparna dan MNGupta mempelajari proses ekstraksi minyak almond dari almond. Ini pertama kali menggunakan gelombang ultrasonik dengan kekuatan 70W untuk mengobati dinding sel almond selama 2 menit pada pH 4 dan suhu 40 ° C. Ini membantu dinding sel almond pecah dan membantu pelarut ekstraksi untuk berinteraksi lebih efektif dengan Kontak dengan ekstrak target mempersingkat waktu ekstraksi menjadi 6h dan meningkatkan tingkat ekstraksi sebesar 77%. Efeknya jelas.

3. Homogenisasi ultrasound dan emulsifikasi

Gunakan kavitasi gelombang ultrasonik dalam cairan untuk mencapai efek homogen. MLMelissa dkk. USG 20kHz bekas untuk mengobati bubur jagung 28% selama 3 jam, dengan kapasitas pemrosesan 10 ~ 28L / menit, dan efek homogenisasi ditingkatkan 2 ~ 3 kali dibandingkan dengan metode tradisional; diamati dengan memindai mikroskop elektron, perlakuan ultrasonik sangat mengurangi jagung Ukuran partikel bubur mengurangi ukuran partikel dari 1200 μm menjadi rata-rata 361,8 μm, sehingga mencapai tujuan homogenitas. S.Kentish dkk. Teknologi phacoemulsification terapan untuk industri minuman, menggunakan

Gelombang ultrasonik dengan frekuensi 20 hingga 24 kHz membuat molekul campuran minyak biji dan air membentuk emulsi dengan ukuran partikel 135 nm. Ukuran tetesan sebanding dengan kekuatan ultrasonik, sehingga meningkatkan efisiensi emulsifikasi.

4. Pemotongan ultrasonik

Dalam industri makanan, USG juga digunakan dalam teknologi bantuan pemotongan pangan. Efek mekanis dan termal ultrasound mempengaruhi permukaan kontak pemotong makanan, yang dapat mengubah hilangnya gaya pemotongan pada beberapa makanan. Susann Zahn dkk. Mempelajari dampak frekuensi ultrasonik dan kecepatan pemotongan vertikal pada kualitas pemotongan makanan, mengendalikan kecepatan pemotongan tertentu, dan meningkatkan frekuensi ultrasonik dapat meningkatkan beban kerja, tetapi ketika kecepatan pemotongan maksimum tercapai, 20 ~ 40kHz gelombang ultrasonik tidak berpengaruh padanya. Dampak yang signifikan. S. Yvonne dkk. Mempelajari efek frekuensi ultrasonik pada gaya pemotongan dan mengusulkan bahwa konsumsi daya ultrasonik tergantung pada amplitudo dan frekuensi. Meningkatkan amplitudo meningkatkan kapasitas pemrosesan, tetapi ada permintaan daya yang lebih besar. Meningkatkan frekuensi ultrasonik dapat secara efektif meningkatkan kecepatan pemotongan, meningkatkan throughput dan mengurangi konsumsi energi.

5.Ultrasonic penyemprotan atomisasi

Saat ini, gelombang ultrasonik diterapkan pada teknologi kemasan baru, yaitu sistem kemasan atomisasi ultrasonic dibantu, yang menggunakan gerakan mekanis frekuensi tinggi gelombang ultrasonik untuk atomisasi dan menyemprotkan bahan kemasan pada permukaan paket yang akan dikemas. K. Wanwimol dan Yao-Wen Huang menggunakan gelombang ultrasonik dengan frekuensi 40 kHz dan kekuatan 130 W untuk mencampur chitosan dan air dengan perbandingan 1:10 dan mencampurnya dengan 240 mg / g bubuk enkapsulasi. Emulsify dan atomisasi permukaan minyak tuna terlebih dahulu. Paket ini memiliki kandungan air yang rendah dan aktivitas air, dan penampilan paket dapat diterima, yang dapat meningkatkan stabilitas minyak tuna dan minyak lainnya dalam aplikasi industri.