Tecnologia ultrassônica aplicada à indústria de laticínios
Nas últimas décadas, os métodos alternativos para melhorar o processamento de alimentos tradicionais aumentaram. Além disso, o desenvolvimento de novos produtos lácteos tem se tornado cada vez mais importante devido ao aumento da demanda dos consumidores por produtos deliciosos, saudáveis e minimamente processados. O processamento ultrassônico ou processamento ultrassônico é uma tecnologia alternativa promissora na indústria de alimentos porque tem o potencial de melhorar as características técnicas e funcionais do leite e produtos lácteos.
A aplicação de ultrassom ao processamento convencional de laticínios tem o potencial de fornecer benefícios significativos para a indústria de laticínios, como possível redução de custos e melhor desempenho do produto. Os métodos de processamento em muitas aplicações de laticínios têm precedência sobre os métodos tradicionais de processamento térmico nos últimos anos. O ultrassom gera forças físicas, como correntes acústicas, radiação acústica, cisalhamento, microjatos e ondas de choque.
Princípio de trabalho
O ultrassom de alta intensidade é reconhecido como ondas sonoras além do alcance da audição humana. A faixa de frequência do ultrassom é de 20 kHz-10 MHz. A interação entre as ondas ultrassônicas, o líquido e o gás dissolvido causará" cavitação" quando as ondas ultrassônicas passam pelo meio líquido.
Sob a ação das ondas ultrassônicas, um grande número de bolhas dissolvidas no líquido irão se fundir devido à retificação e difusão. As bolhas continuarão a crescer e as bolhas aumentadas oscilarão e sofrerão flutuações sob a ação de ondas ultrassônicas. Quando as bolhas atingem a faixa de tamanho de ressonância, que depende da frequência ultrassônica, elas se expandem ao máximo e explodem violentamente. Este fenômeno violento pode produzir condições de alta temperatura e pressão de até 10.000 K. Este fenômeno é denominado&cavitação instantânea GG. A cavitação instantânea pode completar as atividades de emulsificação e esterilização de líquidos.
Emulsificação ultrassônica
Devido à natureza avançada da tecnologia ultrassônica, a tecnologia ultrassônica pode ser usada como uma excelente escolha para produzir tamanhos de gotículas menores, distribuição de tamanho estreito, um rótulo com a capacidade de usar o menor teor de emulsificante, estabilidade de emulsão aumentada, operação e limpeza fáceis. ao baixo consumo de energia, o custo de produção é baixo. Portanto, o ultrassom de baixa frequência e alta potência tem sido amplamente utilizado para produzir emulsões estáveis. A onda de choque gerada pelo colapso da bolha perto dos dois limites de fase disjuntos. O líquido facilmente solúvel resulta na mistura eficaz dos dois líquidos.
O processo de emulsificação ultrassônica é dividido em duas etapas. A primeira etapa envolve a explosão das gotículas da fase dispersa na fase contínua, resultando na formação de gotículas menores usando turbulência causada por vibrações mecânicas. Esta segunda etapa é iniciar a fusão gota-gota por meio de excitação na interface. No processo final de emulsificação do tamanho de gota, a distribuição obtida devido à competição entre os emulsificantes é dois processos opostos.
Esterilização ultrassônica
O leite fornece um ambiente ideal para o crescimento de microrganismos, portanto, a qualidade dos microrganismos é muito importante para o leite e produtos lácteos. O tratamento térmico é a prática mais comum usada para controlar o crescimento microbiano na indústria de laticínios. No entanto, várias propriedades físicas e químicas, nutricionais e sensoriais mudaram, e por isso, métodos alternativos têm sido procurados. Nesse caso, a sonicação pode ser esterilizada, preservando ao máximo a cor, o sabor e a nutrição dos produtos lácteos.
O efeito antibacteriano e o efeito bactericida produzidos pela cavitação acústica são produzidos pela cavitação intracelular, que destrói a combinação de estrutura e função das bactérias e, finalmente, completa a inativação dos microrganismos. Além disso, as flutuações de pressão e temperatura do tratamento ultrassônico podem danificar as paredes das células. A formação de radicais livres e microfluídicos destroem e diluem as membranas celulares e destroem os microorganismos.
Resumir
Em comparação com outras tecnologias emergentes, a atratividade do ultrassom como tecnologia de processamento foi considerada segura. Nos últimos dez anos, esta tecnologia se desenvolveu rapidamente em uma ferramenta de processamento não térmico suave que pode substituir ou auxiliar muitas aplicações de processamento de laticínios convencionais, como a inativação de microrganismos e enzimas, homogeneização e emulsificação, emulsificação, cristalização e melhorias funcionais no sistema leiteiro.
