Aplicación de tecnología ultrasónica de alta intensidad en el campo de la alimentación.

Aplicación de tecnología ultrasónica de alta intensidad en el campo de la alimentación.

Las ondas ultrasónicas de alta intensidad, debido a su alta energía, generan una fuerte presión, cizallamiento y altas temperaturas en el medio, lo que puede cambiar la estructura física del medio y promover ciertos cambios químicos. La aplicación de tecnología ultrasónica de alta intensidad en la industria alimentaria es extensa. Las primeras aplicaciones incluyen disrupción celular, desgasificación de líquidos, limpieza ultrasónica de emulsiones homogeneizadas ultrasónicas y dispersión de precipitados. En los últimos años, las ondas ultrasónicas de alta intensidad se han utilizado continuamente en nuevos campos de la industria alimentaria.

1. Promover la reacción de oxidación

Las ondas ultrasónicas de alta intensidad generan alta presión y altas temperaturas, lo que hace que las moléculas de agua se separen y liberen radicales libres. Los investigadores encontraron que la tecnología de ultrasonido puede observar claramente el papel de promover la oxidación de las bebidas alcohólicas. Sin embargo, esta reacción de oxidación acelerada no necesariamente mejora el sabor de la bebida.

2, el papel de las enzimas

En general, prolongar el tiempo de contacto del sistema que contiene enzimas con ondas ultrasónicas de alta intensidad puede reducir la actividad de la enzima, que puede ser causada por la onda ultrasónica de alta intensidad que genera alta presión, alta temperatura y fuerte fuerza de corte para degradar La proteína gástrica. Sin embargo, para algunas reacciones enzimáticas, la aplicación a corto plazo de ultrasonidos puede acelerar la reacción catalizada por enzimas. Este efecto probablemente se deba al hecho de que las ondas ultrasónicas hacen que las moléculas agregadas se vuelvan a agrietar y dispersar, lo que facilita que la enzima contacte completamente el sustrato y acelere la reacción.

3, esterilización ultrasónica

Las ondas ultrasónicas de alta intensidad se usan para matar microorganismos porque producen alta presión, fuerte cizallamiento y altas temperaturas. En la actualidad, la tecnología de esterilización ultrasónica se ha aplicado a la industria alimentaria. La esterilización ultrasónica es más efectiva cuando se usa en combinación con técnicas de esterilización como el tratamiento térmico y la cloración.

4, filtrar, acelerar la difusión

Las ondas ultrasónicas de alta intensidad promueven el paso de moléculas a través de la membrana del filtro y las superficies porosas. El principio de la filtración asistida por ultrasonidos y la difusión acelerada es que el movimiento del flujo de sonido y el movimiento del flujo de líquido no interfieren entre sí en condiciones de campo ultrasónico de alta intensidad, y la difusión acelerada puede acortar el tiempo de secado y rehidratación de los alimentos. Los tiempos de ósmosis inversa y ultrasónica también se pueden acortar aplicando ondas ultrasónicas a través de la limpieza continua de la interfaz.

5, ablandamiento de ultrasonido

Extender el tiempo de acción de la carne y el ultrasonido puede darle a la carne un efecto de ablandamiento distinto. El tratamiento de la carne con ultrasonido puede liberar fibrina muscular rápidamente, y la miofibrilina actúa principalmente como un agente bloqueante para varios componentes en los productos cárnicos. Por lo tanto, la tecnología ultrasónica puede mejorar las propiedades físicas de los productos cárnicos, como la retención de agua, la ternura y la cohesión.

6, mejora el cristal

La sustancia cristaliza solo cuando su temperatura es inferior a su propio punto de fusión. Las ondas ultrasónicas de alta intensidad generan una gran cantidad de pequeñas burbujas y presiones y temperaturas en constante cambio que destruyen el equilibrio de dos fases sólido-líquido, reduciendo así el punto de congelación requerido para la nucleación de cristalización. El tamaño y el contenido del cristal pueden mejorarse controlando la intensidad, la duración y la frecuencia de las ondas ultrasónicas. Los experimentos han demostrado que la aplicación de la solución de sacarosa enfriada a la ultrasonicación puede aumentar considerablemente la cantidad de cristales de sacarosa. El procesamiento de cristalización ultrasónico modificado puede ser un método para mejorar el rendimiento de muchos alimentos. Las mejoras en el sabor de los productos de mayonesa comestibles, helados, chocolate y nata, como el ultrasonido, se basan en este mecanismo.

7, extracción ultrasónica

La onda ultrasónica de alta intensidad puede formar un campo de sonido de alta energía, y el efecto de cavitación sónica de la solución en el campo de sonido puede usarse para extraer ultrasónicamente la sustancia objetivo. Los principales factores que afectan la tasa de extracción ultrasónica son la frecuencia, la potencia, la duración de la acción y el tipo de disolvente y la concentración de la onda ultrasónica.

Los investigadores han explorado la extracción por ultrasonido. Por ejemplo, la extracción de ácido glicirrícico por ultrasonidos y la aplicación de ultrasonidos para aumentar la velocidad de extracción de la proteína de soja son significativamente mayores que el método tradicional de extracción en caliente, lo que puede deberse al aumento de la proteína sensible al calor en el componente de proteína de soja. La acción ultrasónica puede aumentar la tasa de extracción de agua con proteínas de la harina de soja desgrasada a alta temperatura a partir de proteínas enteras.