1、食品加工進(jìn)展超聲波技術(shù)及其在食品工業(yè)(sh pn n y)中的應(yīng)用 匯報(bào)人、 ppt制作：韓佳潤(rùn)綜述撰寫(xiě)：劉自強(qiáng)后期審核(shnh)：崔偉斌報(bào)告時(shí)間： 2015.11.共四十頁(yè)22022/7/29自然界中的超聲波現(xiàn)象(xinxing)共四十頁(yè)32022/7/29目錄(ml)超聲波的概述(i sh)及其分析測(cè)定原理超聲波技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用超聲波技術(shù)在食品工業(yè)中應(yīng)用未來(lái)展望共四十頁(yè)42022/7/29 自從1928年美國(guó)普林斯頓大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的科技人員首次發(fā)現(xiàn)超聲波有加速二甲基硫酸水解和亞硫酸還原硫酸鉀反應(yīng)作用以來(lái)，聲學(xué)與化學(xué)相互(xingh)交叉滲透的超聲化學(xué)作為一門(mén)新興的邊緣學(xué)科發(fā)展十分迅

2、速，特別是在20世紀(jì)80年代發(fā)展更為迅速，并且隨著功率超聲波儀器設(shè)備的發(fā)明與制造技術(shù)的日趨完善，使超聲化學(xué)技術(shù)廣泛用于食品加工、化學(xué)、化工、醫(yī)療、醫(yī)藥等許多領(lǐng)域。一. 超聲波的概述(i sh)及其分析測(cè)定原理共四十頁(yè)52022/7/29一. 超聲波的概述及其分析測(cè)定(cdng)原理 超聲波是頻率在2萬(wàn)赫茲以上的聲波，它不能引起人的聽(tīng)覺(jué)（人耳能聽(tīng)到的聲波頻率為20-20000Hz），是一種機(jī)械振動(dòng)在媒質(zhì)中的傳播過(guò)程，具有聚束、定向、反射、透射等特性，它在媒質(zhì)中主要產(chǎn)生兩種形式的振動(dòng)即橫波(hngb)和縱波，前者只能在固體中產(chǎn)生，而后者可在固、液、氣體中產(chǎn)生1 。1.1 超聲波的概述共四十頁(yè)620

3、22/7/29 超聲波有多種物理和化學(xué)效應(yīng)，超聲波的發(fā)生主要通過(guò)3種方法：通過(guò)機(jī)械裝置產(chǎn)生諧振的方法，一般頻率較低（20-30KHz）；利剛磁性材料的磁致伸縮(shn su)現(xiàn)象的電一聲轉(zhuǎn)換器發(fā)出超聲波的方法，頻率在幾千赫茲到一百千赫；最后一種方法為利用壓電或電致伸縮(shn su)效應(yīng)的材料，加上高頻電壓，使其按電壓的正負(fù)和大小產(chǎn)生高頻伸縮(shn su)，產(chǎn)生頻率100MHz到 GHz 量級(jí) 2 。一. 超聲波的概述及其分析(fnx)測(cè)定原理共四十頁(yè)72022/7/29一. 超聲波的概述及其分析測(cè)定(cdng)原理超聲波可以在氣體、液體(yt)、固體等介質(zhì)中有效傳播超聲波可以攜帶較多的能量

4、超聲波的傳播具有方向性超聲波在界面上會(huì)產(chǎn)生折射和反射，而且可能會(huì)改變振動(dòng)模式容易衰減（在液體和固體中衰減?。﹤鞑ニ俣仁軠囟扔绊懺趦煞N不同介質(zhì)的界面處反射強(qiáng)烈，在許多場(chǎng)合必須使用耦合劑超聲波可以聚焦1.2 超聲波的特點(diǎn)共四十頁(yè)82022/7/29 超聲波與媒介的相互作用可分為熱機(jī)制、機(jī)械（力學(xué)）機(jī)制和空化機(jī)制三種。熱機(jī)制 超聲波在媒質(zhì)中傳播時(shí)，其振動(dòng)能量不斷被媒質(zhì)吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷姑劫|(zhì)溫度升高，此種升溫方式(fngsh)與其它加熱方法相比達(dá)到同樣的效果，從而這種使媒質(zhì)溫度升高的效應(yīng)稱之為超聲的熱機(jī)制。 例如：用10W聲功率處理50mL水，在絕熱狀態(tài)下，理論上2min后可使水溫升高5.7。一. 超

5、聲波的概述及其分析(fnx)測(cè)定原理1.3 超聲波的作用機(jī)制共四十頁(yè)機(jī)械(力學(xué))機(jī)制 超聲波的機(jī)械機(jī)制主要是輻射壓強(qiáng)和強(qiáng)聲壓強(qiáng)引起的。 在力學(xué)效應(yīng)中主要有攪拌、分散、成霧凝聚、沖擊破碎和疲勞損壞等作用。超聲波也是一種機(jī)械能量的傳播形式， 波動(dòng)過(guò)程中的力學(xué)量，如原點(diǎn)位移(wiy)、振動(dòng)速度、 加速度及聲壓等參數(shù)可以表述超聲效應(yīng)。 一. 超聲波的概述及其分析(fnx)測(cè)定原理共四十頁(yè)空化機(jī)制 在液體中，當(dāng)聲波的功率相當(dāng)大，液體受到的負(fù)壓力足夠強(qiáng)時(shí)，媒質(zhì)分子間的平均距離就會(huì)增大并超過(guò)極限距離，從而將液體拉斷形成空穴，在空化泡或空化的空腔激烈收縮與崩潰的瞬間，泡內(nèi)可以產(chǎn)生局部的高壓，以及數(shù)千度的高溫，

6、從而形成超聲空化現(xiàn)象?？栈F(xiàn)象包括氣泡的形成、成長(zhǎng)和崩潰過(guò)程。 可見(jiàn)，空化機(jī)制是超聲化學(xué)的主動(dòng)力，使粒子運(yùn)動(dòng)(yndng)速度大大加快，破壞粒子的力的形成，對(duì)乳化、分散、萃取以及其它各種工藝過(guò)程有很大作用。一. 超聲波的概述(i sh)及其分析測(cè)定原理共四十頁(yè)112022/7/29 超聲技術(shù)分析測(cè)定廣泛使用的超聲波技術(shù)為脈沖技術(shù)。電子脈沖經(jīng)超聲波發(fā)送探頭轉(zhuǎn)變?yōu)槌暶}沖，傳播到測(cè)樣室的遠(yuǎn)距離端器壁，然后返回。接著超聲波發(fā)送探頭又作為超聲波接受器將脈沖復(fù)原為電子脈沖，脈沖信號(hào)顯示在計(jì)時(shí)器上。因?yàn)槌暡ㄖ挥胁糠直晃眨糠直环瓷浠?，?jì)時(shí)器將會(huì)顯示一系列強(qiáng)度不同的信號(hào)。聲速、衰減系數(shù)、聲音阻抗三個(gè)超聲

7、參數(shù)可由返回的信號(hào)進(jìn)行測(cè)定。通過(guò)測(cè)出介質(zhì)(jizh)體系的超聲波參數(shù)便可以對(duì)食品體系的各種性質(zhì)進(jìn)行分析檢測(cè)3 。一. 超聲波的概述及其分析(fnx)測(cè)定原理1.4 超聲技術(shù)的分析測(cè)定原理共四十頁(yè)122022/7/29聲速測(cè)定4 當(dāng)一個(gè)平面波通過(guò)介質(zhì)時(shí),超聲波性質(zhì)與介質(zhì)的物理性質(zhì)可用一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)式關(guān)聯(lián)：（/）2=/ 式中：K=/ C + i是介質(zhì)的復(fù)合波數(shù)，是衰減系數(shù)，C是超聲波在介質(zhì)中的聲速；= 2f 是角頻率，f 是聲波頻率；E 是介質(zhì)的彈性模量；是介質(zhì)密度 。 由于衰減系數(shù) / C , 和基本上與f無(wú)關(guān), 動(dòng)態(tài)和靜態(tài) 測(cè)定的數(shù)值相差很小。上式簡(jiǎn)化為: c2=/所以只要測(cè)出介質(zhì)的聲速，即可

8、探知介質(zhì)的物理性質(zhì)。因此，可通過(guò)檢測(cè)超聲波性質(zhì)的區(qū)別或變化來(lái)定性或定量(dngling)監(jiān)測(cè)介質(zhì)的物理性質(zhì)甚至分子水平的變化。一. 超聲波的概述及其分析測(cè)定(cdng)原理共四十頁(yè)132022/7/29衰減測(cè)定 當(dāng)聲波通過(guò)介質(zhì)時(shí),其振幅會(huì)出現(xiàn)減小。幾乎所有(suyu)物質(zhì)均不同程度地使超聲波產(chǎn)生這種衰減。這種聲波衰減主要是由于傳遞過(guò)程中聲波能量發(fā)生吸收和散射。吸收的機(jī)理可能是聲能在過(guò)程中被轉(zhuǎn)化成了其它形式的能量。衰減系數(shù)可以表述為A=A0 exp(-ad) A為聲波通過(guò)介質(zhì)后檢測(cè)到的振幅，A0為初始振幅，d為聲波通過(guò)的距離。 衰減系數(shù)的測(cè)定與測(cè)量聲速的原理相同，只不過(guò)此時(shí)測(cè)量的參數(shù)不是時(shí)間而是

9、示波器上相鄰回波的振幅及其變化。一. 超聲波的概述(i sh)及其分析測(cè)定原理共四十頁(yè)142022/7/29聲學(xué)阻抗測(cè)定 當(dāng)一超聲波入射到兩不同介質(zhì)所形成的界面時(shí),波的一部分被吸收傳播,另一部分則被反射回。反射波的振幅(Ar)與入射波振幅(Ai) 的比值記作反射系數(shù)(R) 。R=Ar/Ai=(Z1-Z2)/(Z1+Z2) 其中Z 表示(biosh)聲學(xué)阻抗( Z=c) 當(dāng)介質(zhì)與其周?chē)h(huán)境的聲學(xué)阻抗性質(zhì)接近時(shí), 只有極少量的超聲波被反射回。相反, 當(dāng)兩介質(zhì)的聲學(xué)阻抗差別大時(shí), 超聲波大部分被反射回。 超聲顯影技術(shù)即建立在超聲波從聲學(xué)阻抗性質(zhì)不同介質(zhì)的內(nèi)部邊界反射回這一原理上的 。一. 超聲波的概

10、述及其分析測(cè)定(cdng)原理共四十頁(yè)152022/7/29二. 超聲波技術(shù)在食品工業(yè)(sh pn n y)中的應(yīng)用低強(qiáng)度超聲波技術(shù)低強(qiáng)度超聲波由于能量低,當(dāng)超聲波通過(guò)體系時(shí)不會(huì)對(duì)介質(zhì)(jizh)產(chǎn)生物化破壞作用。通常應(yīng)用于食品分析檢測(cè)領(lǐng)域, 提供食品組成, 質(zhì)構(gòu)及流變學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)5 。高強(qiáng)度超聲波技術(shù)高強(qiáng)度超聲波因?yàn)槟芰扛咦阋允菇橘|(zhì)發(fā)生物理裂解和加速某些化學(xué)反應(yīng)。用于促進(jìn)乳化，破解細(xì)胞壁和分散聚沉物等。最近,超聲波技術(shù)已應(yīng)用于食品起晶過(guò)程的控制、酶活力的鈍化、肉的嫩化、加速干燥、縮短過(guò)濾時(shí)間及促進(jìn)氧化反應(yīng)等領(lǐng)域。超聲波技術(shù)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用依能量強(qiáng)度主要分為兩大類(lèi):共四十頁(yè)162022/7/29

11、低強(qiáng)度超聲波技術(shù)(jsh)的應(yīng)用2.1 測(cè)定(cdng)介質(zhì)的厚度超聲儀器設(shè)備能準(zhǔn)確測(cè)定介質(zhì)的厚度。將一超聲波發(fā)送探頭安放在待測(cè)介質(zhì)原料的一端，并使脈沖超聲波輸送到待測(cè)樣中。測(cè)出超聲波脈沖穿過(guò)待檢樣并返回到探頭的時(shí)間t，則只要測(cè)出超聲波在檢樣中的傳播速度c，就能確定檢樣的厚度。目前此技術(shù)已用于糖果中巧克力涂層的厚度，肉的厚度，罐頭中液層厚度以及蛋殼的厚度的測(cè)定。共四十頁(yè) 又稱超聲波提取。由于超聲波空化可以產(chǎn)生為沖流，能有效打破邊界層，使擴(kuò)散速度增加，提取或浸出的速度提高2-10倍，因此它可以用于中草藥有效成分的提取，還可以適用(shyng)于香料及油、速溶茶、動(dòng)物組織中的物質(zhì)如魚(yú)肝油等及污染物

12、如農(nóng)藥殘留的提取。與傳統(tǒng)提取方法相比，能顯著提高萃取的效率。172022/7/29低強(qiáng)度超聲波技術(shù)(jsh)的應(yīng)用2.2 超聲波萃取共四十頁(yè) 食品加工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)被金屬屑,玻璃碎片及木屑等雜質(zhì)污染。這些雜質(zhì)的存在嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的品質(zhì),須予以檢出剔除。測(cè)定原理是將一超聲波脈沖被導(dǎo)入檢樣中時(shí)脈沖將從所遇到的所有介質(zhì)表面反射回來(lái),由于雜質(zhì)和產(chǎn)品成分聲學(xué)阻抗存在明顯差異,表現(xiàn)出來(lái)的超聲波性質(zhì)也明顯不同(b tn),所以能將雜質(zhì)檢測(cè)出來(lái)。另外通過(guò)移動(dòng)超聲波發(fā)生器至樣品周?chē)母鱾€(gè)方向進(jìn)行檢測(cè)可進(jìn)一步確定雜質(zhì)的大小和位置。182022/7/29低強(qiáng)度超聲波技術(shù)(jsh)的應(yīng)用2.3 探測(cè)食品中的雜質(zhì)異物共四

13、十頁(yè)192022/7/292.4 食品(shpn)組成的測(cè)定食品品質(zhì)的高低一定程度上取決于食品的組成成分的搭配。超聲波技術(shù)在測(cè)定食品組成方面潛力巨大。超聲波技術(shù)測(cè)量食品組成的原理是各不同成分的超聲波性質(zhì)存在差異, 如聲速、衰減系數(shù)和聲學(xué)阻抗。差別越大, 越易鑒別食品的組成狀況。比如, 20oC時(shí)蔗糖溶液的濃度每增加1%則超聲波在蔗糖溶液中的傳遞速度上升約4m.s- 1。由于測(cè)量溶液中速度低至0. 4 m.s- 1超聲波時(shí)較為簡(jiǎn)單, 利用超聲波技術(shù)可準(zhǔn)確測(cè)量到濃度低達(dá)0. 1%的糖液濃度。目前這項(xiàng)技術(shù)已成功(chnggng)用于測(cè)量各種不同果汁及飲料中的糖濃度。低強(qiáng)度超聲波技術(shù)的應(yīng)用共四十頁(yè)在許

14、多食品加工操作中,控制食品物料流速的大小顯得非常(fichng)重要,科研人員已研制出一系列用來(lái)測(cè)量食品物料流經(jīng)一管子的流速,如Doppler流速計(jì)。超聲波流速計(jì)的測(cè)量范圍跨度很大,從每秒幾毫米到幾十米。這些超聲波流量計(jì)一般測(cè)定的是物料的平均流速。最近研制成功的更為精密的流量計(jì)可被用來(lái)定性測(cè)定流體流經(jīng)一管子的截面狀態(tài)參數(shù)。許多超聲波流速計(jì)被用來(lái)準(zhǔn)確測(cè)定流體中不同組分的流速而不是局限于測(cè)定單一流體的流速。202022/7/29低強(qiáng)度(qingd)超聲波技術(shù)的應(yīng)用2.5 流速的測(cè)定共四十頁(yè)212022/7/29超聲在食品工業(yè)另一日益廣泛的應(yīng)用是用來(lái)觀測(cè)乳狀液和懸浮液是否發(fā)生分層。一般情況下油的密度

15、低于水的密度, 這導(dǎo)致水包油液中的液滴向液面上浮起泡而分層, 而油包水體系中的液滴會(huì)因沉淀而致使液體分層。起泡和沉淀的發(fā)生經(jīng)常影響到一些產(chǎn)品的貨架壽命。應(yīng)用超聲波技術(shù)測(cè)定聲波在體系中的傳播速度或衰減系數(shù)能給產(chǎn)品貨架壽命的確定提供(tgng)重要參考數(shù)據(jù)。這一技術(shù)可完全自動(dòng)化且能在肉眼無(wú)法看到的時(shí)候檢測(cè)到。另外, 此技術(shù)還被用于研究牛乳乳狀液、果汁、 人造奶油、啤酒泡沫及色拉奶油的穩(wěn)定性。低強(qiáng)度超聲波技術(shù)(jsh)的應(yīng)用2.6 乳狀液分層的檢測(cè)共四十頁(yè)222022/7/29 食品添加劑是為改善食品品質(zhì)和色、香、味、形、營(yíng)養(yǎng)(yngyng)、保存及加工工藝的需要而加入食品中的化學(xué)合成或者天然物質(zhì)。

16、超聲波技術(shù)應(yīng)用于食品添加劑方面的研究較多，并且取得良好效果。目前已用超聲輻射法由馬來(lái)酸與二乙酯合成了具有高效殺菌防腐保鮮作用的食品添加劑富馬酸二乙酯；利用超聲使大豆油催化加氫生成氫化大豆油增加反應(yīng)速率等。低強(qiáng)度超聲波技術(shù)(jsh)的應(yīng)用2.7 食品添加劑的合成共四十頁(yè)高強(qiáng)度超聲波因能量高, 能在介質(zhì)中產(chǎn)生強(qiáng)大壓力、剪切力和高溫,改變介質(zhì)的物理結(jié)構(gòu)、促進(jìn)某些化學(xué)變化。食品工業(yè)中高強(qiáng)度超聲波技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，早期應(yīng)用包括細(xì)胞的破解(p ji)、液體脫氣、超聲清洗和分散聚沉物等。近年來(lái)高強(qiáng)度超聲不斷應(yīng)用于食品工業(yè)新領(lǐng)域。232022/7/29高強(qiáng)度超聲波技術(shù)(jsh)的應(yīng)用共四十頁(yè)高強(qiáng)度超聲波能促

17、進(jìn)分子穿過(guò)濾膜和多孔物質(zhì)表面，因能產(chǎn)生高壓,強(qiáng)剪切力和高溫而用于殺滅微生物。目前超聲波殺菌技術(shù)已應(yīng)用于食品工業(yè)。適合于果蔬汁飲料、礦泉水、醬油等液體食品。超聲波殺菌較傳統(tǒng)高溫加熱殺菌工藝，超聲作用既不會(huì)改變食品的色、香、味，也不會(huì)破壞食品組分。而其超聲空化能提高細(xì)菌的凝聚作用，使細(xì)菌毒力喪失或死亡(swng)，從而達(dá)到殺菌目的。242022/7/29高強(qiáng)度超聲波技術(shù)(jsh)的應(yīng)用2.8 超聲殺菌共四十頁(yè) 超聲波殺菌設(shè)備只宜用于液態(tài)(yti)食品的殺菌，其基本形式有三種：液動(dòng)式超聲發(fā)生器，清洗槽式超聲發(fā)生系統(tǒng)和變幅桿式超聲發(fā)生系統(tǒng)。252022/7/29高強(qiáng)度超聲波技術(shù)(jsh)的應(yīng)用共四十頁(yè)

18、262022/7/29綠茶飲料在加工過(guò)程中，由于茶多酚的氧化等原因，顏色會(huì)變深，即發(fā)生褐變，這使綠茶飲料的外觀效果及飲料品質(zhì)受到嚴(yán)重(ynzhng)影響。實(shí)驗(yàn)研究表明，用高溫滅菌處理再加適量防腐劑可以防止褐變，保證飲用安全，但飲料顏色仍然較深。經(jīng)微波和超聲波滅菌的茶湯飲用安全性能夠得到保證，各菌種生長(zhǎng)極少，茶湯顏色穩(wěn)定，透明性好，也不褐變。三種滅菌方法中以超聲波滅菌的茶湯顏色變深最少，透明性最小，茶湯中保留的茶多酚也最多，是綠茶滅菌和保護(hù)茶多酚盡量不受損失的一種較好的茶湯處理技術(shù)。可見(jiàn)，引入超聲波滅菌技術(shù)對(duì)提高飲料品質(zhì)，保證食品安全都是十分有益的。 2.8.1 果蔬汁飲料(ynlio)共四十頁(yè)

19、272022/7/292.8.2 牛乳(ni r)牛乳的營(yíng)養(yǎng)元素全面，是老少皆宜的營(yíng)養(yǎng)食品，但對(duì)微生物來(lái)說(shuō)也是極好的培養(yǎng)基，因此，牛乳極易腐敗變質(zhì)，擠出的生鮮牛奶稍有不慎就會(huì)失去食用價(jià)值。在牛奶保質(zhì)中殺菌是必不可少的一步。然而，原料乳經(jīng)熱殺菌后極易破壞其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，因此，原料乳殺菌要盡量在較低溫度下進(jìn)行。超聲波殺菌技術(shù)就是可以(ky)達(dá)到此目的的一種冷殺菌技術(shù)。將超聲波應(yīng)用于原料乳保鮮，研究結(jié)果表明，在60條件下，經(jīng)50kHz，超聲波處理原料乳60s，殺菌率達(dá)87%，對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)無(wú)任何破壞，且在15條件下保鮮4 5 h，仍有優(yōu)良的感官性能。共四十頁(yè)282022/7/292.8.3 醬油(jingy

20、u)醬油是采用大豆(或豆餅)、小麥粉、麥麩、食鹽等為原料，經(jīng)微生物發(fā)酵而得到的一種液態(tài)食品，具有營(yíng)養(yǎng)豐富、濃度高、粘度大、微生物存活總數(shù)多等特點(diǎn)。它在生產(chǎn)過(guò)程中極易受到有害細(xì)菌、霉菌等的污染，氣溫高于20時(shí)，在醬油表面易出現(xiàn)白色的斑點(diǎn)，繼而加厚，會(huì)形成皺膜，顏色由白色變成黃褐色，此即為醬油生霉，生霉的醬油濃度變淡，鮮味(xin wi)減少，營(yíng)養(yǎng)成分被雜菌消耗，嚴(yán)重影響醬油的質(zhì)量。用超聲波對(duì)醬油進(jìn)行殺菌對(duì)比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)用超聲波處理醬油5min，殺菌率為72.9%，處理l0min，殺菌率為75%，略低于巴氏殺菌72時(shí)的殺菌率78.7%。超聲波消毒特點(diǎn)是速度快，無(wú)外來(lái)添加物，對(duì)人體無(wú)害，對(duì)物品無(wú)損傷。

21、共四十頁(yè)肉制品的嫩化技術(shù)很多，常用(chn yn)的主要包括物理嫩化（滾揉，吊掛和電刺激）、化學(xué)嫩化（添加磷酸鹽、鈣鹽）和生物嫩化（添加木瓜蛋白酶等）。延長(zhǎng)肉與超聲波的作用時(shí)間可使肉獲得明顯的嫩化效果。應(yīng)用超聲波對(duì)肉進(jìn)行處理可使肌纖維蛋白迅速釋放, 肌纖維蛋白主要對(duì)肉制品中各組分起粘連作用。因而超聲波技術(shù)可改善肉制品持水性、嫩化度及凝聚能力等物理性質(zhì)。292022/7/29高強(qiáng)度超聲波技術(shù)(jsh)的應(yīng)用2.9 超聲嫩化超聲波肉嫩化控制箱共四十頁(yè)經(jīng)過(guò)超聲波處理的羊肉在自然界成熟的過(guò)程中，肌原纖維的小片程度加快，可溶性蛋白(dnbi)的濃度也有所增加，剪切力較對(duì)照組很快降低初步得出頻率40kHz

22、，電功率1000W，強(qiáng)度為1.33W/cm的超聲波水浴處理可使山羊肉提前3天成熟6 。302022/7/29高強(qiáng)度超聲波技術(shù)(jsh)的應(yīng)用共四十頁(yè) 超聲波輻射由于具有強(qiáng)烈的定向效應(yīng)，有補(bǔ)充和加強(qiáng)為形成臨界晶核所需的波動(dòng)作用，故能加速起晶過(guò)程。超聲波在結(jié)晶過(guò)程中，既可使飽和溶液的固體溶質(zhì)產(chǎn)生迅速而平緩的沉淀，又可加速晶體生長(zhǎng)，并且可防止晶體在冷凍條件下結(jié)殼，從而確保連續(xù)有效的傳熱作用，具有明顯的效果。在超聲作用下，飽和溶液內(nèi)會(huì)形成大量的結(jié)晶中心，并且形成晶體的大小受超聲頻率與強(qiáng)度所控制，因此(ync)可通過(guò)控制超聲作用獲得不同粒度的均勻的晶體沉淀物。目前，已被用于糖漿的結(jié)晶過(guò)程，從而得到各種均

23、勻粒度的糖粒；此外也有將低其應(yīng)用于味精的結(jié)晶過(guò)程，使晶體產(chǎn)量提高8%以上7。312022/7/29高強(qiáng)度超聲波技術(shù)(jsh)的應(yīng)用2.10 超聲控制結(jié)晶共四十頁(yè)322022/7/29高強(qiáng)度超聲波技術(shù)(jsh)的應(yīng)用2.11 超聲過(guò)濾(gul) 許多工廠（食品、化工等）均需要分離出液體中的固體懸浮物，這種分離既可用于固液分離也可用于分離母液中的固體。超聲輻射的兩個(gè)特殊效應(yīng)可促進(jìn)過(guò)濾過(guò)程：（1）聲波可促使微小粒子的凝聚從而加速過(guò)濾速度；（2）可為系統(tǒng)提供足夠的振動(dòng)能量以保持粒子部分處于懸浮狀態(tài)從而為溶解洗脫留出更多自由通道。 將這一技術(shù)用于水果提取物和飲料時(shí)，可提高蘋(píng)果漿過(guò)濾取蘋(píng)果汁的效率共四十頁(yè)

24、 低強(qiáng)度超聲波不僅可用于提供許多食品的物化特性信息，還可用于檢測(cè)其組成情況，諸如不同食品原料的結(jié)構(gòu)和物理特性。由于測(cè)定過(guò)程(guchng)迅速、非破壞性、精確、全部自動(dòng)化及可用于實(shí)驗(yàn)室或在線檢測(cè)等特點(diǎn)，因此賦予超聲波有許多優(yōu)于傳統(tǒng)分析技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。還可以利用超聲波測(cè)量?jī)x表使食品生產(chǎn)全盤(pán)自動(dòng)化，可以制造出控制工藝過(guò)程(guchng)進(jìn)行、監(jiān)測(cè)密閉容器液面、測(cè)定粘度等儀器。工業(yè)化的有效使用主要包括：固體及液體食品的質(zhì)地、粘性及含量測(cè)定；蛋類(lèi)、肉類(lèi)、蔬菜瓜果類(lèi)、乳制品及其它產(chǎn)品的成分檢測(cè)。332022/7/29高強(qiáng)度超聲波技術(shù)(jsh)的應(yīng)用2.12 超聲分析檢測(cè)共四十頁(yè) 利用超聲波在洗滌液中傳播時(shí)邊

25、產(chǎn)生氣泡邊消失的現(xiàn)象以及超聲波對(duì)洗滌劑產(chǎn)生的乳化作用，可應(yīng)用于果蔬及糧食加工中的清洗作業(yè)，其特點(diǎn)是系統(tǒng)可省去機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件、洗滌效果好、速度快、質(zhì)量高、操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；清洗效果的好壞要選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)墓β省㈩l率及清洗溫度(wnd)，并且與清洗物品的安放及清洗溶液的選擇都有一定關(guān)系8 。342022/7/29高強(qiáng)度超聲波技術(shù)(jsh)的應(yīng)用2.13 超聲清洗和除沫共四十頁(yè)應(yīng)用超聲波技術(shù)在食品工業(yè)對(duì)各種食品性能的檢測(cè)和改善已經(jīng)取得較大成功。在某些領(lǐng)域超聲技術(shù)有其它技術(shù)無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)(yudin)。低強(qiáng)度超聲波技術(shù)操作費(fèi)用便宜，且測(cè)量速度快，準(zhǔn)確 ，能實(shí)現(xiàn)在線操作，不干擾生產(chǎn)，不破壞介質(zhì)的物化

26、性質(zhì)及能應(yīng)用于非透明體系。但是目前食品工業(yè)還未大量應(yīng)用這一技術(shù)，這種情形隨著食品科學(xué)家對(duì)這些技術(shù)潛在價(jià)值的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和能獲得性能價(jià)格比合適的超聲波儀器設(shè)備而得到改變。352022/7/29三. 超聲波在食品工業(yè)中應(yīng)用(yngyng)的未來(lái)展望共四十頁(yè)高強(qiáng)度超聲技術(shù)多年來(lái)一直應(yīng)用在食品的物理化學(xué)改性領(lǐng)域，然而大多數(shù)還停留在實(shí)驗(yàn)室水平，為生產(chǎn)人員所轉(zhuǎn)化(zhunhu)為大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)不多。高強(qiáng)度超聲技術(shù)的應(yīng)用主要受該類(lèi)儀器設(shè)備造價(jià)昂貴這一瓶頸限制。顯然，使這類(lèi)儀器造價(jià)降低具有重大商業(yè)技術(shù)科研意義，這樣超聲技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)才能更充分顯現(xiàn)出來(lái)362022/7/29三. 超聲波在食品工業(yè)中應(yīng)用的未來(lái)(wili)展望共四十頁(yè) 總之(zngzh)，隨著食品工業(yè)