مرکز ملی تحقیقات فرآوری آبزیان بندر انزلی > یادداشت های علمی

   چهار شنبه 5 آبان 1400

وضعیت آب و هوای بندر انزلی

  صفحه اصلی     

  معرفی مرکز     

  امکانات مرکز     

  دستاوردهای مرکز     

  پروژه ها     

  نکته های سلامتی     

  یادداشتهای علمی     

  سخنرانی های علمی     

  معرفی مدیران     

  CV محققین     

 

 
یادداشت های علمی
کاربرد امواج اولتراسوند در صنایع غذایی و شیلاتی
دو شنبه 11 شهریور 1392
افشین فهیم

 هدف تمامی صنایع فرایند کننده مواد غذایی تولید فرآورده‌ای با کیفیت بالا و تا حد امکان با حداقل هزینه می باشد که این فرآورده در اثر قرار دادن مواد اولیه در معرض یک سری از فرآیند ها مانند حرارت دادن، خنک کردن، فشار و اختلاط و. . . تولید می شود. تنوع در مواد خام و شرایط فرآیند سبب بوجود آوردن فرآورده‌ای با کیفیت غیر قابل پیش بینی می‌شود. بهمین دلیل بایستی کارخانجات مواد غذایی ویژگی های مواد اولیه را تعیین کرده و در هر مرحله از فرآیند، ماده غذایی و شرایط فرآیند را کنترل نمایند تا ویژگی های فراورده نهایی تا حد امکان مشابه ویژگی های مطلوب از قبل پیش بینی شده باشد.
کاربردهای مختلف اولتراسوند در رابطه با مواد غذائی از حدود 50 سال پیش شروع شده و در حال حاضر کاربرد زیادی در کنترل عملیات فرآیند مواد غذایی پیدا کرده است پیشرفت در زمینه میکروالکترونیک سبب شده که بتوان از اولتراسونیک برای اندازه گیری های دقیق و با هزینه نسبتاً پایین استفاده کرد.

در این روش یک طول موج صوتی با دامنه زیاد در درون ماده مورد آزمایش منتشر می شود. سپس از طریق سنجش تأثیر متقابل بین طول موج و ماده، اطلاعاتی در مورد خواص ماده بدست می آید.
اولتراسوند مزایای اساسی نسبت به سایر روش های تجزیه‌ای و تکنیک های مورد استفاده برای کنترل عملیات فرایند مواد غذایی دارد، زیرا در حالیکه بسیاری از این روشها تخریبی و وقت گیر بوده و نیاز به نیروی کار زیاد و آماده کردن مقادیر زیادی نمونه و هم چنین وجود سیستم هائی که نور را از خود عبور می دهند دارند، این روش نیازی به آماده سازی نمونه نداشته، دقیق و نسبتاً ارزان است و می تواند به سرعت (کمتر از یک ثانیه) به طور غیر تخریبی در طی فرآیند مواد غذایی در تعیین ویژگی ها و کیفیت غذاها حتی مواد غذایی تغلیظ شده و از لحاظ نوری کدر نیز به کاربرده شود و بنابراین سبب افزایش راندمان و کاهش هزینه تولید محصول می شود. در نتیجه انتظار می رود در آینده اولتراسوند هم به عنوان یک ابزار اصلی تحقیق در تهیه اطلاعاتی راجع به رابطه بین خواص فیزیکو شیمیایی غذاها با ویژگی های ملکولی ساختمانی آنها و هم به منظور بررسی مداوم و بهتر کیفیت و خواص مواد غذایی در طی تولید و نگهداری به عنوان حسگر های سریع کاربردهای زیادی داشته باشد.
از جمله کاربردهای مفید امواج اولتراسوند بررسی بافت، ویسکوزیته و غلظت برخی مواد غذایی جامد و مایع، اندازه گیری ضخامت، سطح و درجه حرارت و هم چنین تعیین ترکیبات میوه ها، سبزیها، گوشت، لبنیات و سایر محصولات است. علاوه بر این، استفاده از اولتراسونیک بدست آوردن اطلاعات را در مواردی که به کمک سایر روش ها دشوار است براحتی امکان پذیر می سازد. از آن جمله کنترل و بازرسی مداوم و اتوماتیک عملیات خط تولید نظیر تعیین اندازه ذرات تولید شده بوسیله هموژنایزر، آسیاب کلوئیدی و مخلوط کن می باشد، هم چنین تعیین میزان جرم گرفتگی لوله ها، ضخامت لایه‌های شکلات و شیرینی جات و ضخامت چربی یا بافت بدون چربی در گوشت و اندازه گیری مایعات موجود در تانکها و تعیین درجه حرارت در شرایطی که با استفاده از سنسورهای متداول امکان پذیر نمی باشد.
گوشت و ماهی
اندازه گیری ترکیب و ضخامت بافت چربی در حیوانات زنده و لاشه ها (نظیر ماهی، بز و خوک، گوسفند و طیور) بیشترین کاربرد اولتراسونیک را در صنایع غذائی به خود اختصاص داده اند. در حالیکه روش های NMR و تصویر نگاری با اشعه X جهت استفاده در صنایع گوشت به طور روتین بسیار گران، دشوار و پر زحمت و کند می باشند، تجهیزات اولتراسونیک برای انتخاب و درجه بندی گوشت حیوانات زنده و لاشه ها بسیار با ارزش هستند زیرا اندازه گیری با آنها سریع، واقعی و دور از نظریات و سلایق شخصی است. در این روش از اختلاف سرعت عبور پالس اولتراسونیک در بافت چربی و گوشت استفاده می شود.


سایر کاربردها
از طریق اولتراسونیک تعیین غلظت و اندازه ذرات در امولسیون ها و سوسپانسیون های غذایی نظیر اندازه ذرات و قطرات میسل های کازئین، امولسیون های روغن در آب و ذرات کلوئیدی در آب پرتقال امکان پذیر است. از مزایای این روش این است که می تواند برای سیستم هائی که از لحاظ نوری کدر هستند، محیطهای تغلیظ شده و غیر هادی الکتریسیته بکار رود. هم چنین در تعیین ویژگی های غذاهائی که حاوی هوای نامحلول به شکل حباب یا سلولهای حاوی هوا هستند نظیر نان، میوه ها، خامه زده شده کاربرد زیادی دارد چون وجود اندکی گاز نامحلول در محیط می تواند تغییرات زیادی در خواص اولتراسونیک ماده ایجاد نماید.
از کاربردهای دیگر اولتراسونیک در تعیین میزان تردی بیسکویت و تعیین بافت لایه‌های ویفر است زیرا اندازه گیری با این روش سریع و غیر تخریبی می باشد.
جدیدترین کاربرد آن در برش مواد غذایی نظیر کیکها، پنیر، خمیر پیتزا، فرآوردهای قنادی، نان، صمغ ها، آب نبات و . . . است. این برش زدن بسیار تمیز صورت گرفته، ماده غذائی خرد نشده و حتی در صورتی که مغزها در بین لایه های ماده غذایی باشند، خرد نمی شوند. تیغه هایی که به این منظور به کار برده می شوند، 20000 بار در ثانیه لرزش دارند تا مینیمم اصطکاک سطحی را با فرآورده در حال برش داشته باشند.
منابع:

Zayas J.F., Gorbatow W.M., 1978. Use of ultrasonics in meat technology. Fleischwirtschaft 6,
1009-1012.
Williams A.R., 1983. Ultrasound: biological effects and potential hazards. Academic Press.

Zayas J., 1986. Effect of ultrasonic treatment on the extraction of chymosin. J. Dairy Sci. 69, 1,
1767-1775.

Hafesteinsson , H. 1987 . Attenuation of ultrasound in sealworms and  fish tissue . Ph.D. thesis . cornel university

Povey M.J.W., McClements D.J., 1988. Ultrasonics in food engineering. Part 1. Introduction and
experimental methods. J. Food Eng. 8, 217-245.

Smith N.B., Cannon J.E., Novakofski J.E., McKeith F.K., O’Brien W.D., 1991. Tenderization of
Semitendinosus muscle using high intensity ultrasound. In: Proceedings of the IEEE Ultrasonics
Symposium, 1371-1374, Orlando, FL, USA.

Wilson D.E., 1992. Application of ultrasound for genetic improvement. J. Anim. Sci. 70, 973- 983.


تعداد بازديد:379
 
Copyright (c) 2021 مرکز ملی تحقیقات فرآوری آبزیان بندر انزلی
Powered by r.ravvar