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超聲波技術(shù)應(yīng)用于乳制品行業(yè)
閱讀：1071 發(fā)布時間：2021-3-30
在過去的幾十年中，用于改善傳統(tǒng)食品加工的替代方法有所增加。另外，由于消費(fèi)者對可口，健康和最少加工的產(chǎn)品的需求增加，新型乳制品的開發(fā)變得越來越重要。超聲波加工或超聲處理是食品工業(yè)中一種有前途的替代技術(shù)，因為它具有改善牛奶和乳制品的技術(shù)和功能特性的潛力。
超聲應(yīng)用于常規(guī)乳制品工藝有可能為乳制品行業(yè)提供重大好處，例如可能節(jié)省成本并改善產(chǎn)品性能。在許多乳制品應(yīng)用中的加工方法優(yōu)先于傳統(tǒng)的熱加工方法近年來的治療方法。超聲波會產(chǎn)生物理力，例如聲流、聲輻射、剪切、微射流和沖擊波。
高強(qiáng)度超聲被識別為超出人類聽力范圍的聲波。超聲波的頻率范圍為20 kHz–10 MHz。相互之間超聲波，液體和溶解氣體之間的作用會導(dǎo)致“超聲波穿過液體介質(zhì)時發(fā)生“空化作用”。
在超聲波的作用下，溶解在液體內(nèi)的大量氣泡會由于整流擴(kuò)散而會使氣泡合并。氣泡會不斷增大，增大的氣泡在超聲波的作用下振蕩并經(jīng)歷波動。當(dāng)氣泡達(dá)到共振大小范圍，該范圍取決于超聲頻率，它們會不斷膨脹并猛烈破裂。這種猛烈的現(xiàn)象能夠產(chǎn)生高達(dá)10,000 K的高溫和壓力條件。這種現(xiàn)象被稱為“瞬時空化”。瞬時空化能夠完成液體的乳化與滅菌活動。
由于超聲波技術(shù)的*性，超聲波技術(shù)可作為*的選擇產(chǎn)生較小的液滴尺寸，狹窄的尺寸分布，具有使用能力的標(biāo)簽最小的乳化劑含量，增加的乳化穩(wěn)定性，易于操作和清潔-由于能耗低，生產(chǎn)成本低。因此，低頻大功率超聲已被廣泛用于生產(chǎn)穩(wěn)定的乳液。由氣泡產(chǎn)生的沖擊波在兩個不相交的相位邊界附近崩潰。易溶的液體導(dǎo)致兩種液體的有效混合。
超聲波乳化的過程分為兩步。首先一步涉及爆炸分散相液滴進(jìn)入連續(xù)相導(dǎo)致形成利用由機(jī)械振動引起的湍流產(chǎn)生較小的液滴。這第二步是通過界面處的激發(fā)引發(fā)液滴－液滴的合并。最終液滴尺寸乳化過程中由于乳化劑之間的競爭而獲得的分布這兩個相反的過程。
牛奶為微生物的生長提供了理想的環(huán)境，因此微生物的質(zhì)量牛奶和乳制品至關(guān)重要。熱處理是常見的做法用于控制乳制品行業(yè)中的微生物生長。但是，各種各樣理化，營養(yǎng)和感官特性發(fā)生變化，并且是由于為此，尋求替代方法。在這種情況下，超聲處理能夠較大程度上保留乳制品的顏色，味道和營養(yǎng)的情況下進(jìn)行滅菌處理。
由聲空化產(chǎn)生的抗菌作用和殺菌作用由細(xì)胞內(nèi)空化作用產(chǎn)生，破壞了細(xì)菌的結(jié)構(gòu)和功能組合，最終完成微生物的滅活。此外，超聲波處理的壓力和溫度溫度波動會破壞細(xì)胞壁。自由基的形成和微流破壞并稀釋細(xì)胞膜并破壞微生物。
與其他新興技術(shù)相比，超聲波作為一種處理技術(shù)的吸引力已被認(rèn)為是安全的。在過去的十年中，該技術(shù)已迅速發(fā)展成為一種溫和的非熱加工工具，能夠替代或協(xié)助許多常規(guī)的乳品加工應(yīng)用，例如微生物和酶的滅活，均質(zhì)和乳化，乳化，結(jié)晶以及乳品系統(tǒng)中的功能改良。