Extracció per ultrasons
La tecnologia d’extracció assistida per ultrasons és un nou tipus de tecnologia de separació desenvolupada en els darrers anys. En comparació amb la tecnologia d’extracció convencional, la tecnologia d’extracció assistida per ultrasons és ràpida, econòmica, segura i eficient. Sota l’acció del camp de cavitació, l’augment i disminució instantània de la pressió produeix una diferència de pressió entre l’interior i l’exterior de la paret cel·lular, cosa que provoca que l’extracte objectiu s’alliberi de la llàgrima, aconseguint així el propòsit de l’extracció. A més, els efectes tèrmics i mecànics de les ones ultrasòniques també poden afavorir l'extracció millorada d'ones ultrasòniques.
En l'actualitat, en l'ús de la tecnologia d'extracció per ultrasons, sovint s'utilitza una sola freqüència per a l'extracció d'ultrasons, però és més probable que una ona d'ultrasons d'una sola freqüència generi ones estacionàries, cosa que redueix el temps de cavitació i no pot maximitzar l'efecte auxiliar d'ultrasons. En els darrers anys, alguns estudiosos han investigat un transductor d'ultrasons autocentrant que pot aconseguir l'efecte de superposició de dues freqüències d'ultrasons. L’anàlisi teòrica i els resultats experimentals mostren que el transductor pot aconseguir una superposició de dues ones i generar efectes de dispersió del so. Les dues columnes d'ones sonores generades pel complex transductor de freqüència es poden dispersar acústicament, ampliant l'espectre del camp sonor i proporcionant una gamma més àmplia de nuclis de cavitació amb l'oportunitat de produir efectes de cavitació. En l'actualitat, no hi ha una teoria unificada sobre el mecanisme de lixiviació millorada per ultrasons combinats, que cal estudiar. En comparació amb l'extracció ultrasònica intermitent, que s'utilitza més habitualment, l'extracció contínua té més perspectives industrials.
2. Trencament de parets per ultrasons i que afavoreix la penetració
Durant el tractament per ultrasons, l’efecte de cavitació allibera una enorme energia i fa que les cèl·lules es trenquin per aconseguir el propòsit de trencar la paret. S. Aparna i MNGupta van estudiar el procés d’extracció de l’oli d’ametlles de les ametlles. Primer va utilitzar ones ultrasòniques amb una potència de 70 W per tractar la paret cel·lular d’ametlla durant 2 minuts a un pH de 4 i una temperatura de 40 ° C. el contacte amb l'extracte objectiu va escurçar el temps d'extracció a 6h i va augmentar la taxa d'extracció en un 77%. L’efecte era evident.
3. Homogeneïtzació i emulsificació per ultrasons
Utilitzeu la cavitació d’ones ultrasòniques en líquids per aconseguir un efecte homogeni. MLMelissa et al. S'ha utilitzat un ultrasò de 20 kHz per tractar un 28% de purí de blat de moro durant 3 hores, amb una capacitat de processament de 10 ± 28 L / min, i l'efecte d'homogeneïtzació s'ha augmentat 2 ～ 3 vegades en comparació amb el mètode tradicional; observat mitjançant un microscopi electrònic d’escombratge, el tractament per ultrasons redueix considerablement el blat de moro. La mida de les partícules de la suspensió redueix la mida de les partícules de 1200 μm a una mitjana de 361,8 μm, aconseguint així el propòsit d’homogeneïtat. S.Kentish et al. Aplicació de la tecnologia de facoemulsificació a la indústria de begudes, utilitzant
Les ones ultrasòniques amb una freqüència de 20 a 24 kHz fan que la barreja de molècules d’oli de llinosa i aigua formi una emulsió amb una mida de partícula de 135 nm. La mida de les gotes és proporcional a la potència dels ultrasons, millorant així l’eficiència de l’emulsificació.
4. Tall per ultrasons
A la indústria alimentària, els ultrasons també s’utilitzen en la tecnologia d’assistència al tall d’aliments. Els efectes mecànics i tèrmics de l’ecografia afecten la superfície de contacte dels talladors d’aliments, cosa que pot canviar la pèrdua de força de tall en alguns aliments. Susann Zahn et al. Es va estudiar l’impacte de la freqüència d’ultrasons i la velocitat de tall vertical sobre la qualitat de tall dels aliments, el control d’una velocitat de tall específica i l’augment de la freqüència d’ultrasons poden augmentar la càrrega de treball, però quan s’assoleix la velocitat de tall màxima, les ones ultrasòniques de 20 ～ 40kHz no hi tenen cap efecte. . Impacte significant. S. Yvonne et al. Es va estudiar l'efecte de la freqüència d'ultrasons sobre la força de tall i es va proposar que el consum d'energia dels ultrasons depèn de l'amplitud i la freqüència. L’augment de l’amplitud augmenta la capacitat de processament, però hi ha una major demanda d’energia. L’augment de la freqüència d’ultrasons pot millorar eficaçment la velocitat de tall, augmentar el rendiment i reduir el consum d’energia.
5. Polvorització per atomització per ultrasons
Actualment, les ones ultrasòniques s’apliquen a una nova tecnologia d’embalatge, és a dir, al sistema d’embalatge per atomització assistit per ultrasons, que utilitza el moviment mecànic d’alta freqüència d’ones ultrasòniques per atomitzar i ruixar el material d’embalatge a la superfície del paquet a empaquetar. K. Wanwimol i Yao-Wen Huang van utilitzar ones ultrasòniques amb una freqüència de 40 kHz i una potència de 130 W per barrejar quitosà i aigua a una proporció de 1:10 i barrejar-les amb 240 mg / g de pols encapsulant. Emulsioneu i atomitzeu primer la superfície de l’oli de tonyina. L’envàs té un baix contingut d’aigua i una mica d’aigua, i l’aspecte del paquet és acceptable, cosa que pot millorar l’estabilitat de l’oli de tonyina i altres olis en aplicacions industrials.
