Süt endüstrisine uygulanan ultrasonik teknoloji
Son birkaç on yılda, geleneksel gıda işlemeyi geliştirmek için alternatif yöntemler artmıştır. Ayrıca, tüketicilerin lezzetli, sağlıklı ve minimal işlenmiş ürünlere olan talebinin artması nedeniyle yeni süt ürünlerinin geliştirilmesi giderek daha önemli hale gelmiştir. Ultrasonik işleme veya ultrasonik işleme gıda endüstrisinde umut verici bir alternatif teknolojidir, çünkü süt ve süt ürünlerinin teknik ve fonksiyonel özelliklerini geliştirme potansiyeline sahiptir.
Ultrasonun geleneksel süt ürünleri işlemeye uygulanması, süt endüstrisine olası maliyet tasarrufu ve gelişmiş ürün performansı gibi önemli faydalar sağlama potansiyeline sahiptir. Birçok süt ürünleri uygulamasında işleme yöntemleri, son yıllarda geleneksel termal işleme yöntemlerinden önceliklidir. Ultrason akustik akımlar, akustik radyasyon, kesme, mikro jetler ve şok dalgaları gibi fiziksel kuvvetler üretir.
Çalışma prensibi
Yüksek yoğunluklu ultrason, insan işitme aralığının ötesinde ses dalgaları olarak kabul edilir. Ultrason frekans aralığı 20 kHz-10 MHz'dir. Ultrasonik dalgalar, sıvı ve çözünmüş gaz arasındaki etkileşim, ultrasonik dalgalar sıvı ortamdan geçtiğinde "kavitasyona" neden olacaktır.
Ultrasonik dalgaların etkisi altında, sıvıda çözünen çok sayıda kabarcık düzeltme ve difüzyon nedeniyle birleşecektir. Kabarcıklar büyümeye devam edecek ve genişlemiş kabarcıklar salınır ve ultrasonik dalgaların etkisi altında dalgalanmalar yaşar. Kabarcıklar ultrasonik frekansa bağlı olan rezonans boyut aralığına ulaştığında, maksimuma genişler ve şiddetli bir şekilde patlarlar. Bu şiddetli fenomen, 10.000 K'ye kadar yüksek sıcaklık ve basınç koşulları üretebilir. Bu fenomene "anlık kavitasyon" denir. Anlık kavitasyon sıvı emülsifikasyon ve sterilizasyon faaliyetlerini tamamlayabilir.
Ultrasonik emülsifikasyon
Ultrasonik teknolojinin gelişmiş doğası nedeniyle, ultrasonik teknoloji daha küçük damlacık boyutları, dar boyut dağılımı, en küçük emülgatör içeriğini kullanma yeteneğine sahip bir etiket, artan emülsiyon stabilitesi, kolay kullanım ve temizlik üretmek için mükemmel bir seçim olarak kullanılabilir- Düşük enerji tüketimi nedeniyle, üretim maliyeti düşüktür. Bu nedenle, düşük frekanslı ve yüksek güçlü ultrason yaygın kararlı emülsiyonlar üretmek için kullanılmıştır. Baloncuğun oluşturduğu şok dalgası iki ayrık faz sınırına yakın çöker. Kolayca çözünür sıvı, iki sıvının etkili bir şekilde karıştırılmasıyla sonuçlanır.
Ultrasonik emülsifikasyon işlemi iki adıma ayrılır. İlk adım, dağınık faz damlacıklarının sürekli faza patlatılmasını içerir ve mekanik titreşimlerin neden olduğu türbülans kullanılarak daha küçük damlacıkların oluşmasına neden olan. Bu ikinci adım, arabirimde heyecanlanma yoluyla birleştirmeyi başlatmaktır. Son damlacık boyutu emülsifikasyon işleminde emülgatörler arasındaki rekabet nedeniyle elde edilen dağılım iki zıt işlemdir.
Ultrasonik sterilizasyon
Süt, mikroorganizmaların büyümesi için ideal bir ortam sağlar, bu nedenle mikroorganizmaların kalitesi süt ve süt ürünleri için çok önemlidir. Isıl işlem, süt endüstrisinde mikrobiyal büyümeyi kontrol etmek için kullanılan en yaygın uygulamadır. Bununla birlikte, çeşitli fiziksel ve kimyasal, beslenme ve duyusal özellikler değişmiş ve bu nedenle alternatif yöntemler aranmıştır. Bu durumda, sonikasyon süt ürünlerinin rengini, tadını ve beslenmesini en büyük ölçüde korurken sterilize edilebilir.
Akustik kavitasyon ile üretilen antibakteriyel etki ve bakterisidal etki, bakterilerin yapısını ve fonksiyon kombinasyonunu yok eden ve son olarak mikroorganizmaların inaktivasyonunu tamamlayan hücre içi kavitasyon ile üretilir. Ek olarak, ultrasonik tedavinin basınç ve sıcaklık dalgalanmaları hücre duvarlarına zarar verebilir. Serbest radikallerin ve mikroakışkanların oluşumu hücre zarlarını yok eder ve seyrelter ve mikroorganizmaları yok eder.
Özetle
Diğer gelişmekte olan teknolojilerle karşılaştırıldığında, ultrasonun bir işleme teknolojisi olarak çekiciliği güvenli olarak kabul edilmiştir. Son on yılda, bu teknoloji hızla mikroorganizmaların ve enzimlerin inaktivasyonu, homojenizasyon ve emülsifikasyon, emülsifikasyon, kristalizasyon ve süt sistemindeki fonksiyonel iyileştirmeler gibi birçok geleneksel süt işleme uygulamasının yerini alabilen veya yardımcı olabilen nazik bir termal olmayan işleme aracına dönüştü.
