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超声波技艺在食材作业时的运用

发布时间:2015-01-14   浏览次数:

  深圳超声波无损检测传统的食品检测过程,样品采集后需要采用各种化学或物理方法对其进行破坏性处理,一般操作繁琐,数据获得周期长,而且设备价格昂贵,无法很好地适应现代食品生产所要求的全程实时监控和无损检测。

  然而,深圳超声波检测设备能够在较短时间内,实现对高浓度食品和光不透明材料的检测,具有非破坏性、非介人性、及时性和精确性的特点,在食品检测领域应用潜力巨大。

  这一技术的关键在于确定声特性(声速、衰减系数和声阻抗)与产品特性(例如:成熟度、硬度等)间的关系,实现对食品成分、结构、相变和颗粒大小的测定。例如:刘东红团和汤伟阳通过对牛奶冰点、密度和掺水率的定量测定,成功研制了可以快速测定牛奶中主要营养成分的电子装置;J.Alava问等对深圳超声波在面粉与面团中的衰减参数,同面团的流变学数据进行研究,并建立了深圳超声波在面团中的衰减参数同面粉与面团的品质成分的相关关系,成功实现了对面粉及其形成面团的品质检测;clark切利用贮藏过程中果蔬内部组织结构、水分、糖分或其它成分会发生变化的原理,观察声波通过西瓜时衰减时间的变化预测了水分、糖分等成分的含量,进而实现了对西瓜成熟度的无损检测。

  深圳超声波提取传统的提取办法是选取恰当的溶剂,采用加热并伴随搅动的方法,使相关成分溶出。将深圳超声波应用于提取,其产生的瞬态空化作用,可以改善传质过程,缩短提取时间叭最重要的是实现了较低温度的高效率提取,有效地防止了提取的活性物质变性,保存了高温下易挥发的芳香物质,改善了产品品质。

  目前该技术已经被用于生物糖昔类、生物碱、黄酮、蕙醒类、有机酸及多糖成分的提取气此外,sinisteralo>等人的研究还表明,低强度超声波在使细胞周围形成微流的同时,还将在动植物细胞内产生胞内环流,这些作用使细胞膜和细胞壁的通透性大大提高,可以利用这一机理实现对动植物细胞中酶提取过程的强化。

  需要特别指出的是,用超声波进行提取强化,不同的物料需要采用不同强度的超声波,只有对非活性物质的提取,才可适当加大功率,通过超声波产生的瞬态空化效应提高提取效率,而对于酶等活性物质,只能够采用较温和的条件,声功率不可过高,通过在生物细胞内形成胞内环流后改善细胞通透性,实现提取强化;否则,较大功率超声波所产生的瞬态空化及瞬时热效应能,将导致细胞结构的破坏及蛋白质的变性。

  深圳超声波控制结晶高能超声波能够通过以下几种途径对结晶过程起到辅助作用:首先是影响晶核的形成,因为超声波具有强烈的定向效应,所以能够补充和加强形成临界晶核的波动能,从而加速起晶过程p火其次通过控制结晶生长的速度,不但可以确保晶体细小均匀,而且能够防止已经形成的结晶表面被新形成的结晶污染问,这些作用对于大规模的商业化生产有重要价值。

  目前强化结晶过程已被证明是改变许多食品特性的有效工具,如膳食脂肪、、冰淇淋的特性修饰等lsjo超声波结晶技术在食品领域另一极有价值的应用,就是用于控制速冻食品冰晶的形成过程<14>。超声波在冻结过程中对物料产生的作用,将确保晶核形成的快速一致,有效地防止由于冰晶生长而造成的细胞组织破裂,避免了解冻后的组织结构软化和细胞液外流问题问。

  另外,深圳超声波诱导结晶过程中的空化作用能够持续清洁冻结过程中物料表面的覆盖物,保证冷冻过程中的热传导效率。超声波灭菌超声波产生的空化作用能在细胞壁与细胞液等非均相间产生微射流和局部高热、高压,对细菌、病菌等微生物有强烈的杀灭作用。深圳超声波消毒的特点是速度快,无外来添加物,对人体无害,对物品无损伤,但也存在消毒不彻底的问题,虽然从1927年Wod开始超声波消毒的研究,但目前进展有限,相关的应用仍主要集中于辅助消毒和协同灭菌。

  通过深圳超声波与压力和热处理的联合使用,目前已经出现了热超声波(热+超声波)、压力超声波(压力+超声波)、压热超声波(热和压力+超声波)等技术  超声波解冻传统食品加工采用热传导使冰冻物料实现解冻,这一过程费时,费钱,费力而且容易导致物料品质的变化。而如果采用超声波对冰冻的物料进行解冻时,由于超声波能量在冰冻组织中的衰减大大高于已解冻组织,这就使物料对超声波的能量吸收集中于冰冻与解冻层的分界界面,并且通过对输人超声波频率与能量的调整,能够将由超声波衰减而产生的热效应稳定在冰点附近,这样解冻过程就会随着物料的冰冻与解冻界面的推进而持续进行,避免了局部高温的产生,达到了实现物料快速稳定解冻的目的。

  安装及改造方便:目前的深圳超声波系统的微型化和高效化,便于实现其在已有设备基础上的安装和改装。生产实践证明,由于上述的诸多优点,超声波技术在食品工业的实际应用中已经取得了相当可观的经济效益阅。如前所述,由于“超声波技术”的独特优势,其在食品工业领域的应用具有巨大经济价值和技术潜力。

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