Extracción ultrasónica
La tecnología de extracción asistida por ultrasonido es un nuevo tipo de tecnología de separación desarrollada en los últimos años. En comparación con la tecnología de extracción convencional, la tecnología de extracción asistida por ultrasonidos es rápida, económica, segura y eficiente. Bajo la acción del campo de cavitación, el aumento y la disminución de la presión instantánea producen una diferencia de presión entre el interior y el exterior de la pared celular, lo que hace que el extracto objetivo se libere de la rotura, logrando así el propósito de la extracción. Además, los efectos térmicos y mecánicos de las ondas ultrasónicas también pueden promover la extracción mejorada de ondas ultrasónicas.
En la actualidad, en el uso de la tecnología de extracción ultrasónica, a menudo se usa una frecuencia única para la extracción ultrasónica, pero es más probable que una onda ultrasónica de frecuencia única genere ondas estacionarias, lo que reduce el tiempo de cavitación y no puede maximizar el efecto auxiliar ultrasónico. En los últimos años, algunos académicos han investigado un transductor ultrasónico de enfoque automático que puede lograr el efecto de superposición de dos frecuencias de ultrasonido. El análisis teórico y los resultados experimentales muestran que el transductor puede lograr la superposición de doble onda y generar efectos de dispersión de sonido. Las dos columnas de ondas de sonido generadas por el transductor de frecuencia complejo pueden dispersarse acústicamente, ampliando el espectro del campo de sonido y proporcionando un rango más amplio de núcleos de cavitación con la oportunidad de producir efectos de cavitación. En la actualidad, no existe una teoría unificada sobre el mecanismo de lixiviación mejorada con ultrasonido combinado, que debe estudiarse. En comparación con la extracción ultrasónica intermitente, que se usa más comúnmente, la extracción continua tiene más perspectivas industriales.
2. Pared ultrasónica que rompe y promueve la penetración
Durante el tratamiento ultrasónico, el efecto de cavitación libera una gran energía, haciendo que las células se rompan para lograr el propósito de romper la pared. S. Aparna y MNGupta estudiaron el proceso de extracción de aceite de almendras de las almendras. Primero usó ondas ultrasónicas con una potencia de 70 W para tratar la pared celular de almendras durante 2 minutos a un pH de 4 y una temperatura de 40 ° C. Esto ayudó a la ruptura de la pared celular de almendras y ayudó al disolvente de extracción a interactuar más efectivamente con El contacto con el extracto objetivo acortó el tiempo de extracción a 6 horas y aumentó la tasa de extracción en un 77%. El efecto fue obvio.
3. Homogeneización por ultrasonido y emulsificación.
Use la cavitación de ondas ultrasónicas en líquidos para lograr un efecto homogéneo. MLMelissa y col. Se utilizó ultrasonido de 20 kHz para tratar el 28% de purín de maíz durante 3 h, con una capacidad de procesamiento de 10 ～ 28L / min, y el efecto de homogeneización se incrementó en 2 ～ 3 veces en comparación con el método tradicional; observado mediante microscopio electrónico de barrido, el tratamiento ultrasónico redujo en gran medida el maíz El tamaño de partícula de la suspensión reduce el tamaño de partícula de 1200 μm a un promedio de 361.8 μm, logrando así el propósito de homogeneidad. S. Kentish et al. Tecnología de facoemulsificación aplicada a la industria de bebidas, utilizando
Las ondas ultrasónicas con una frecuencia de 20 a 24 kHz hacen que las moléculas de mezcla de aceite de linaza y agua formen una emulsión con un tamaño de partícula de 135 nm. El tamaño de la gota es proporcional a la potencia ultrasónica, lo que mejora la eficiencia de la emulsión.
4. corte ultrasónico
En la industria alimentaria, el ultrasonido también se utiliza en la tecnología de asistencia para cortar alimentos. Los efectos mecánicos y térmicos del ultrasonido afectan la superficie de contacto de los cortadores de alimentos, lo que puede cambiar la pérdida de fuerza de corte en algunos alimentos. Susann Zahn y col. Estudió el impacto de la frecuencia ultrasónica y la velocidad de corte vertical en la calidad del corte de alimentos, controlando una velocidad de corte específica y aumentando la frecuencia ultrasónica puede aumentar la carga de trabajo, pero cuando se alcanza la velocidad máxima de corte, las ondas ultrasónicas de 20 ～ 40kHz no tienen efecto sobre ella. . Impacto significativo. S. Yvonne y col. Estudió el efecto de la frecuencia ultrasónica en la fuerza de corte y propuso que el consumo de energía de los ultrasonidos depende de la amplitud y la frecuencia. Aumentar la amplitud aumenta la capacidad de procesamiento, pero hay una mayor demanda de energía. El aumento de la frecuencia ultrasónica puede mejorar efectivamente la velocidad de corte, aumentar el rendimiento y reducir el consumo de energía.
5. pulverización por atomización ultrasónica
En la actualidad, las ondas ultrasónicas se aplican a una nueva tecnología de envasado, a saber, el sistema de envasado por atomización asistido por ultrasonidos, que utiliza un movimiento mecánico de alta frecuencia de ondas ultrasónicas para atomizar y rociar el material de envasado sobre la superficie del paquete que se va a envasar. K. Wanwimol y Yao-Wen Huang utilizaron ondas ultrasónicas con una frecuencia de 40 kHz y una potencia de 130 W para mezclar quitosano y agua en una proporción de 1:10 y mezclarlos con 240 mg / g de polvo encapsulante. Emulsionar y atomizar primero la superficie del aceite de atún. El paquete tiene bajo contenido de agua y actividad de agua, y la apariencia del paquete es aceptable, lo que puede mejorar la estabilidad del aceite de atún y otros aceites en aplicaciones industriales.
