Ультразвуковой метод. Его исследование и применение

1.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Департамент координации деятельности организаций в сфере сельскохозяйственных наук
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Волгоградский государственный аграрный университет»
Факультет Перерабатывающих технологий и товароведения
Кафедра «Технология производства, переработки продуктов животноводства и товароведение»
ПРЕЗЕНТАЦИЯ
по дисциплине: «Методы анализа качества животноводческой продукции:
«Ультразвуковой метод. Его исследование и применение»
Выполнил:
обучающийся гр.
ПТФобТПП191
Семибратова О.Ю.
Проверил:
доцент, канд.с.-х. наук
Авоян И.А.
Волгоград 2023

2.

Содержание
Введение
1. Ультразвуковой метод исследования
2. Применение ультразвука
Заключение
Список использованной литературы

3.

Введение
В
рамках
поиска
и
разработки
новых
методов
извлечения различных компонентов пищи, в том числе
биологически активных веществ, научным сообществом
проводятся определенные исследования, которые включают в
себя заимствование методов и средств, в том числе и из
других областей науки.
Одной
из
актуальных
проблем
пищевой
промышленности и по сей день остается неполнота
выделения из твердых биологических объектов отдельных,
весьма ценных компонентов. При этом сопутствующими
проблемными
факторами
становятся
количественный
контроль выделяемых веществ и возможность регулирования
их содержания в готовом продукте.
Необходимость обработки пищевых систем новыми и
уже зарекомендовавшими себя методами возникла давно.
Одним из эффективных и интересных методов обработки
биологических объектов является ультразвук.

4.

1. Ультразвуковой метод исследования
Ультразвук представляет собой упругие колебания
и волны, частота которых превышает 15-20 кГц.
Ультразвук, в зависимости от таких параметров, как
длина волны и частота, обладает различными
специфическими особенностями излучения, приема,
распространения и применения. В связи с этим
область ультразвуковых частот подразделяется на
следующие части: низкие частоты (1,5⋅104 -105 Гц),
средние (105 -107 Гц) и высокие (107 -109 Гц).
Скорость распространения ультразвуковых волн
определяется
характеристиками
упругости
и
плотности среды. Уменьшение амплитуды волны
приводит
к
изменению
интенсивности
ее
распространения − затухает, рассеивается и
поглощается. При значительной интенсивности
волны, наоборот, возникают нелинейные эффекты –
изменяется
форма
волн
и
возникает
их
взаимодействие.

5.

Как показывают научные, влияние
ультразвука (в зависимости от
интенсивности) приводит к следующим
процессам в структуре продукта:
− снижение концентрации
микроорганизмов (например,
параллельный процесс стерилизации
молока);
− замедление действия ферментов;
− интенсификация биологически активных
процессов;
− ускорение физико-химических
процессов;
− получение новых видов продуктов с
биологически активными свойствами;
− консервация ценных свойств
компонентов растительного сырья.

6.

В жидкостях возникает и протекает специфический физический процесс –
ультразвуковая кавитация, обеспечивающий максимальные энергетические
воздействия, как на сами жидкости, так и на твердые тела в жидкостях.
Аналогичного по эффективности воздействия физического процесса нет в
твердых телах и газовых средах.
Ультразвуковая кавитация порождает большое количество эффектов второго
порядка, которые, в свою очередь, также обеспечивают интенсивное
протекание технологических процессов.
Эти обстоятельства привели к тому, что ультразвуковое воздействие получило
наиболее широкое распространение при реализации технологических
процессов, связанных с жидким состоянием объектов обработки.

7.

Многочисленные
исследования
показали,
что
применение
высокоэнергетических колебаний, то есть ультразвуковых волн высокой
интенсивности, приводит к следующим процессам:
− активное воздействие на вещества,
− изменение структуры вещества,
− изменение свойств вещества,
− многочисленные химические реакции.
С ультразвуком связаны не только области современной физики,
информационной и измерительной техники, медицины и биологии, но и
технологии производства пищевых продуктов.

8.

2. Применение
ультразвука
Ультразвуковые процессоры используются в пищевой промышленности для
следующих операций:
− расщепления клеток;
− экстрагирования внутриклеточных компонентов и получения бесклеточных
бактериальных ферментов;
− активизации (ускорения) реакции ферментов в жидкой пище;
− ускорения процесса ферментации;
− гомогенизации;
− распыления;
− контроля качества (в частности, в производстве напитков);
− инактивации микробов (консервирования);
− кристаллизации;
− стимуляции живых клеток;
− усиленного окисления.

9.

Из самых распространенных примеров ультразвуковой обработки сегодня можно назвать следующие
технологические процессы:
− обеззараживание воды,
− стерилизация молока – устранение вредной микрофлоры для увеличения срока хранения,
− получение сухого молока,
− дегазация соусов, напитков, шоколада – уменьшения количества пузырьков воздуха в их структуре,
− получение эмульсий для хлебопечения,
− сушка продукта в процессе его производства, например, сахарного песка,
− выделение экстрактов жидкостей,
− декристаллизация меда,
− копчение продуктов,
− предварительная обработка мяса при изготовлении колбасных изделий и другие сферы применения.

10.

• При выборе метода обработки ультразвуком
пищевых продуктов следует определять
оптимальные его технические характеристики,
в частности время обработки, количество
циклов, частота, мощность и температура
среды. В частности, должен учитываться и вид
продукта, а также цели его обработки.
• Кроме того, необходимо подобрать и вид
ультразвукового
генератора.
Основными
техническими характеристиками аппаратов
являются: мощность (Вт), интенсивность
ультразвукового воздействия (Вт/см2 ), время
непрерывной работы (мин.); габаритные
размеры (см); производительность (м3/мин.).

11.

Заключение
На основании вышеизложенного
можно
сделать
вывод,
что
на
сегодняшнем этапе развития сферы
пищевой промышленности применение
ультразвука
очень
разнообразно.
Ультразвук применяют для разных
целей при производстве пищевой
продукции. Однако достаточно мало
исследований
использования
ультразвука на этапе хранения.