?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,這些作用能改變介質(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、液體脫氣、超聲清洗超聲均質(zhì)乳狀液和分散聚沉物等。近年來高強(qiáng)度超聲波不斷應(yīng)用于食品工業(yè)的新領(lǐng)域。

311 促進(jìn)氧化反應(yīng)高強(qiáng)度超聲波由于能產(chǎn)生極高壓力和高溫,使水分子裂解并釋放出自由基:H2O-?H+?OH。研究人員發(fā)現(xiàn),超聲波技術(shù)能明顯觀測到對酒精飲料有促進(jìn)氧化反應(yīng)作用。不過這種加速氧化反應(yīng)作用對飲料口感不一定有改善。

312 對酶的作用 一般情況下延長含酶體系與高強(qiáng)度超聲波的接觸時(shí)間可以降低酶的活力,這可能是由于高強(qiáng)度超聲波能產(chǎn)生高壓、高溫、強(qiáng)剪切力作用使胃蛋白變性所致。但對有些酶促反應(yīng),短時(shí)間施以超聲波作用能加速酶催化反應(yīng)。這種作用很有可能是由于超聲波使聚集的分子重新裂開分散,從而使酶更易充分接觸底物而加速反應(yīng)。

313 超聲殺菌 高強(qiáng)度超聲波因能產(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)。超聲波殺菌與熱處理、加氯處理等殺菌技術(shù)配合使用時(shí)更有效?食品科技? 生高壓、高溫、強(qiáng)剪切力作用使胃蛋白變性所致。但對有些酶促反應(yīng),短時(shí)間施以超聲波作用能加速酶催化反應(yīng)。這種作用很有可能是由于超聲波使聚集的分子重新裂開分散,從而使酶更易充分接觸底物而加速反應(yīng)。

313 超聲殺菌 高強(qiáng)度超聲波因能產(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)。超聲波殺菌與熱處理、加氯處理等殺菌技術(shù)配合使用時(shí)更有效。

314 助濾、加速擴(kuò)散 高強(qiáng)度超聲波能促進(jìn)分子穿過濾膜和多孔物質(zhì)表面。超聲波助濾和加速擴(kuò)散的原理是高強(qiáng)度超聲場條件下聲流運(yùn)動(dòng)與液流運(yùn)動(dòng)互不干擾,加速擴(kuò)散可縮短食品的干燥和復(fù)水時(shí)間。應(yīng)用超聲波通過不斷清洗界面同樣可縮短超濾和反滲透時(shí)間。

315 超聲嫩化 延長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)。

316 改善起晶 物質(zhì)只有當(dāng)其溫度低于自身熔點(diǎn)時(shí)才會發(fā)生結(jié)晶。高強(qiáng)度超聲波產(chǎn)生了大量小氣泡和不斷變化波動(dòng)的壓力和溫度破壞了固液兩相平衡,從而能降低結(jié)晶成核所需的凝固點(diǎn)。通過控制超聲波的強(qiáng)度、作用時(shí)間及頻率可達(dá)到改良晶體大小和含量。實(shí)驗(yàn)表明將冷卻的蔗糖溶液施以超聲波作用能大大增加蔗糖結(jié)晶的數(shù)量。超聲波改良結(jié)晶加工方法能成為改善許多食品性能的方法。如超聲波對可食用蛋黃醬制品、冰淇淋、巧克力和摜奶油口感的改良就是基于這一機(jī)理。

317 超聲提取 高強(qiáng)度超聲波能形成高能量聲場,利用此聲場對溶液形成的聲空化作用即可對溶液進(jìn)行超聲處理提取目標(biāo)物質(zhì)。影響超聲提取率的主要因素是超聲波的頻率、功率、作用時(shí)間及溶劑類型和濃度。已有科研人員對超聲提取進(jìn)行了探討。如通過超聲波作用提取甘草酸。應(yīng)用超聲波提高大豆蛋白的浸提率效果明顯高于傳統(tǒng)的熱浸提方法,原因可能是提高了大豆蛋白7S組分中的熱敏性蛋白。利用超聲波作用可使高溫脫脂大豆粉的蛋白質(zhì)水浸提率由全蛋白的30%提高到 80%。