55. Ультразвуковая интенсификация.

Ультразвуковыми называют упругие механические ко­лебания с частотой выше 20 кГц, которые не воспринима­ются человеческим ухом.

При определенных условиях распространения ультра­звуковых колебаний в жидкой среде происходят череду­ющиеся сжатия и растяжения с частотой проходящих коле­баний.

В качестве источников ультразвуковых колебаний ис­пользуют аэродинамические, механические, гидродинамические, электромагнитные, электродинамические, магнитострикционные и пьезоэлектрические излучатели.

Наименьшую частоту дают механические преобразова­тели, наибольшую – пьезоэлектрические.

Ультразвук используют для интенсификации многих технологических процессов.

С помощью ультразвука можно ускорить диффузионные процессы. Например, при посоле сельди обработка ультра­звуком значительно ускоряет процесс проникновения соли, повышается проницаемость оболочек клеток фруктов и ово­щей, что облегчает процесс извлечения сока.

Ультразвук можно использовать для получения аэрозо­лей, например при получении горячего дыма для копче­ния продуктов на основе коптильной жидкости.

С помощью ультразвуковой фильтрации можно разде­лять жидкие неоднородные системы. Подаваемая в ультразвуковой фильтр суспензия подвергается воздей­ствию ультразвука. Под действием звуковых волн твердые частицы суспензии коагулируют и в виде осадка собирают­ся в нижней части аппарата. Жидкая фаза вытекает через штуцер в верхней части аппарата.

Хорошие результаты дало использование ультразвука для мойки фруктов, отмывания частиц крахмала с карто­феля перед жаркой, сушкой.

Разработана ускоренная технология производства ви­ноградного сока, согласно которой удаление избытка вин­ного камня проводится с применением ультразвуковой об­работки. Сок после такой обработки хорошо фильтруется и становится кристально прозрачным.

С помощью ультразвука процесс сушки можно вести при более низких температурах, что способствует сохранению пищевой ценности высушиваемого продукта. Наиболее бла­гоприятно акустическая сушка протекает при механическом перемещении частичек материала, особенно при сушке в ки­пящем слое или при непрерывном перемешивании. Сушка в кипящем слое обеспечивает большую интенсивность процесса, более высокий коэффициент заполнения объема, при этом более полно используется звуковая норма.

Как показали исследования, промышленное значение ультразвука может быть использовано для приготовления водно-жировых эмульсий любых концентраций и различ­ной консистенции. Такие эмульсии имеют более высокую устойчивость, при добавлении в тесто значительно улуч­шают качество хлебобулочных изделий.

Ультразвуковые колебания применяются для ускоре­ния процесса полимеризации при изготовлении искусст­венного каучука, ускорения растворения твердых ве­ществ в жидкости. Так, например, продолжительность растворения вискозы в процессе изготовления химиче­ских волокон при применении ультразвука сокращается с 7 до 3 ч.

Ультразвук используется для ускорения экстракцион­ных процессов. Получение рыбьего жира из рыбьей пече­ни при обработке ультразвуком происходит без значи­тельного повышения температуры, что позволяет сохра­нить в готовом продукте все биологически активные ве­щества.

Установлено положительное влияние ультразвука на вкусовые качества шоколада: он отличается нежностью, бархатистостью и более тонким букетом. Под действием ультразвука вязкость шоколадной массы снижается на 7-10%.