Ultraschallextraktion
Die ultraschallunterstützte Extraktionstechnologie ist eine neuartige Separationstechnologie, die in den letzten Jahren entwickelt wurde. Im Vergleich zur herkömmlichen Extraktionstechnologie ist die ultraschallunterstützte Extraktionstechnologie schnell, wirtschaftlich, sicher und effizient. Unter der Wirkung des Kavitationsfeldes erzeugt der sofortige Druckanstieg und -abfall eine Druckdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite der Zellwand, wodurch der Zielextrakt aus dem Riss freigesetzt wird, wodurch der Zweck der Extraktion erreicht wird. Darüber hinaus können die thermischen und mechanischen Effekte von Ultraschallwellen auch die verbesserte Extraktion von Ultraschallwellen fördern.
Gegenwärtig wird bei der Verwendung der Ultraschallextraktionstechnologie häufig eine einzelne Frequenz für die Ultraschallextraktion verwendet, aber eine einzelne Frequenz-Ultraschallwelle erzeugt eher stehende Wellen, was die Kavitationszeit verringert und den Ultraschalleffekt nicht maximieren kann. In den letzten Jahren haben einige Wissenschaftler einen selbstfokussierenden Ultraschallwandler erforscht, der den Überlagerungseffekt zweier Ultraschallfrequenzen erzielen kann. Theoretische Analysen und experimentelle Ergebnisse zeigen, dass der Wandler eine Doppelwellenüberlagerung erreichen und Schallstreueffekte erzeugen kann. Die zwei vom komplexen Frequenzwandler erzeugten Schallwellensäulen können akustisch gestreut werden, wodurch das Schallfeldspektrum erweitert wird und ein größerer Bereich von Kavitationskernen die Möglichkeit bietet, Kavitationseffekte zu erzeugen. Derzeit gibt es keine einheitliche Theorie zum Mechanismus der kombinierten ultraschallverstärkten Auslaugung, die untersucht werden muss. Verglichen mit der üblicherweise verwendeten intermittierenden Ultraschallextraktion hat die kontinuierliche Extraktion mehr industrielle Perspektiven.
2. Ultraschallwand brechen und das Eindringen fördern
Während der Ultraschallbehandlung setzt der Kavitationseffekt große Energie frei, wodurch die Zellen platzen, um den Zweck des Brechens der Wand zu erreichen. S. Aparna und MNGupta untersuchten den Prozess der Extraktion von Mandelöl aus Mandeln. Zunächst wurden Ultraschallwellen mit einer Leistung von 70 W verwendet, um die Mandelzellwand 2 Minuten lang bei einem pH-Wert von 4 und einer Temperatur von 40 ° C zu behandeln. Dies half dem Mandelzellwandbruch und half dem Extraktionslösungsmittel, effektiver mit The zu interagieren Kontakt mit dem Zielextrakt verkürzte die Extraktionszeit auf 6 Stunden und erhöhte die Extraktionsrate um 77%. Der Effekt war offensichtlich.
3. Homogenisierung und Emulgierung von Ultraschall
Verwenden Sie die Kavitation von Ultraschallwellen in Flüssigkeiten, um einen homogenen Effekt zu erzielen. MLMelissa et al. Verwendung von 20-kHz-Ultraschall zur 3-stündigen Behandlung von 28% iger Maisaufschlämmung mit einer Verarbeitungskapazität von 10 bis 28 l / min, und der Homogenisierungseffekt war im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren um das 2 bis 3-fache erhöht; Die Ultraschallbehandlung reduzierte den Mais stark. Die Partikelgröße der Aufschlämmung reduzierte die Partikelgröße von 1200 μm auf durchschnittlich 361,8 μm, wodurch der Zweck der Homogenität erreicht wurde. S. Kentish et al. Angewandte Phakoemulsifikationstechnologie für die Getränkeindustrie unter Verwendung von
Ultraschallwellen mit einer Frequenz von 20 bis 24 kHz lassen die Mischungsmoleküle aus Leinöl und Wasser eine Emulsion mit einer Partikelgröße von 135 nm bilden. Die Tröpfchengröße ist proportional zur Ultraschallleistung, wodurch die Emulgierungseffizienz verbessert wird.
4. Ultraschallschneiden
In der Lebensmittelindustrie wird Ultraschall auch in der Technologie zur Unterstützung des Schneidens von Lebensmitteln eingesetzt. Die mechanischen und thermischen Auswirkungen von Ultraschall wirken sich auf die Kontaktfläche von Lebensmittelschneidern aus, wodurch sich der Verlust der Schneidkraft bei einigen Lebensmitteln ändern kann. Susann Zahn et al. Die Untersuchung des Einflusses der Ultraschallfrequenz und der vertikalen Schnittgeschwindigkeit auf die Qualität des Lebensmittelschneidens, die Steuerung einer bestimmten Schnittgeschwindigkeit und die Erhöhung der Ultraschallfrequenz können die Arbeitsbelastung erhöhen. Wenn jedoch die maximale Schnittgeschwindigkeit erreicht ist, haben Ultraschallwellen von 20 bis 40 kHz keinen Einfluss darauf . Erhebliche Auswirkungen. S. Yvonne et al. Untersuchte den Einfluss der Ultraschallfrequenz auf die Schnittkraft und schlug vor, dass der Stromverbrauch von Ultraschall von der Amplitude und Frequenz abhängt. Durch Erhöhen der Amplitude wird die Verarbeitungskapazität erhöht, es besteht jedoch ein größerer Leistungsbedarf. Durch Erhöhen der Ultraschallfrequenz kann die Schnittgeschwindigkeit effektiv verbessert, der Durchsatz erhöht und der Energieverbrauch gesenkt werden.
5. Ultraschallzerstäubungsspritzen
Gegenwärtig werden Ultraschallwellen auf eine neue Verpackungstechnologie angewendet, nämlich das ultraschallunterstützte Zerstäubungsverpackungssystem, das die hochfrequente mechanische Bewegung von Ultraschallwellen verwendet, um das Verpackungsmaterial zu zerstäuben und auf die Oberfläche der zu verpackenden Verpackung zu sprühen. K. Wanwimol und Yao-Wen Huang verwendeten Ultraschallwellen mit einer Frequenz von 40 kHz und einer Leistung von 130 W, um Chitosan und Wasser in einem Verhältnis von 1:10 zu mischen und sie mit 240 mg / g Einkapselungspulver zu mischen. Emulgieren und zerstäuben Sie zuerst die Oberfläche des Thunfischöls. Die Verpackung hat einen geringen Wassergehalt und eine geringe Wasseraktivität, und das Erscheinungsbild der Verpackung ist akzeptabel, was die Stabilität von Thunfischöl und anderen Ölen in industriellen Anwendungen verbessern kann.
