مطالعات اخیر همچنین یک پایداری بالاتر کارتنوئیدها از طریق نگه داری در محصولات فرایند شده بهوسیله میدان الکتریکی پالسی را در مقایسه با تیمار حرارتی معادل داشته است. بهبود پایداری و ماندگاری یک نوشیدنی شیر-آب پرتقال بهدست آمده با فرایند تحت شرایط ۲۸۰ میکرو ثانیه و ۲۵ کیلووات بر سانتی متر در مقایسه با تیمار حرارتی ۹۰ درجه سانتی گراد و ۲۰ ثانیه مشاهده شد (زولوتا و همکاران، ۲۰۱۰).
بررسی خصوصیات تغذیهای مواد غذایی نگه داری شده در یخچال که بهوسیله تکنولوژیهای نوین فشار بالا و میدانهای الکتریکی پالسی قوی فرایند شده اند، نسبت به روشهای حرارتی معمول نیز امری لازم و ضروری است. در تحقیقی آب پرتقال تازه بهوسیله تیمار فشار بالا (۴۰۰ مگاپاسکال، ۴۰ درجه سانتی گراد در یک دقیقه) و میدانهای الکتریکی پالسی قوی (۳۵ کیلو وات بر سانتی متر و ۷۵۰ میکرو ثانیه) و پاستوریزاسیون در دمای پایین (۷۰ درجه سانتی گراد در ۳۰ ثانیه) فرایند شد. پایداری ویتامین C بعد از تیمارها و در طول ۴۰ روز نگهداری در یخچال با دمای ۴ درجه سانتی گراد بررسی شد. اندکی پس از تیمار همه نمونههای تیمار شده یک کاهش کمتر از ۸ درصد را در مقدار ویتامین C نسبت به نمونههای غیر تیمار شده نشان دادند. بعد از پایان دوره نگهداری در یخچال نمونههای فرایند شده با فشار بالا و پاستوریزاسیون اتلاف ویتامین C مشابهی را نشان دادند که نسبت به نمونههای تیمار شده با میدانهای الکتریکی پالسی کمتر بود. اما در روزهای بیشتر نگه داری، فرایند فشار بالا باعث ماندگاری بهتر ویتامین C نسبت به آبمیوههای تیمار شده با پاستوریزاسیون حرارتی شد (پلازا و همکاران، ۲۰۰۶).
تاثیر میدانهای الکتریکی پالسی بر ماندگاری ویتامینها در غذاهای حیوانی
تیمار PEF روی ترکیبات تغذیهای اثر کمی دارد و حداقل تغییرات فیزیکی را در محصولات غذایی ایجاد میکند. در شیر بهکار بردن انرژی ورودی زیاد (Q> 200 kj/kg) ویتامین C را دچار تجزیه میکند، اما ترکیبات دیگری از جمله ویتامین A تغییر زیادی را نشان نمیدهند (فلوری و همکاران، ۲۰۰۶).
بسیاری از تحقیقات در زمینه PEF برروی شیر و محصولات لبنی انجام گرفته است. بیشتر این تحقیقات نیز اثر PEF را روی غیرفعال سازی میکروارگانیسمها بررسی کردهاند. در مورد اثر PEF روی ویتامینهای شیر نیز بررسیهایی انجام گرفته است. PEF بهعنوان یک فرایند غیرحرارتی، ترکیبات طبیعی شیر را نگه میدارد. اگر در این تکنیک ترکیبات کم مقدار مانند ویتامینها حفظ شود، میتواند در صنعت لبنی بهعنوان محصولاتی با ترکیبات تغذیهای عالی و کیفیت حسی عادی ایجاد کند.
برای بررسی اثر PEF روی ویتامینهای شیر بندیچو و همکاران در سال ۲۰۰۲ اثر این فرایند را روی بعضی از ویتامینهای محلول در آب (ریبوفلاوین، تیامین و اسید آسکوربیک) و ویتامینهای محلول در چربی (توکوفرول و کوله کلسیفرول) فرآیندهای PEF تا ۴۰۰ میکروثانیه با قدرت میدانهایی از ۳/۱۸ تا ۱/۲۲ کیلووات بر سانتی متر اجرا کردند. هیچ تغییری در مقدار این ویتامینها بهجز آسکوربیک اسید مشاهده نشده است. ماندگاری این ویتامین در قدرت ۶/۲۲ کیلووات بر سانتی متر بهمدت ۴۰۰ میکروثانیه ۴/۹۳ درصد بوده است که این مقدار بعد از تیمارهای پاستوریزاسیون حرارتی دمای پایین زمان زیاد[۵۴] (۶۳ درجه سانتی گراد در۳۰ دقیقه) ۷/۴۹ درصد و در فرایند پاستوریزاسیون دمای بالا و زمان کوتاه[۵۵] (۷۵ درجه سانتی گراد در ۱۵ ثانیه) ۷/۸۶ درصد بوده است و نشان دهنده این است که مقدار کاهش ویتامین با این تیمار بهمراتب کمتر بوده است (بندیچو و همکاران، ۲۰۰۲).
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
اشعه
استفاده از اشعه یک تکنولوژی جدید و نوید بخش برای پاکسازی و سالم سازی غذاست که میتواند برای فرآورده نهایی نیز بهکار برده شود. این تکنولوژی مزایایی دارد که میتواند از آن برای مواد غذایی منجمد، تازه یا پخته شده استفاده شود. این تکنولوژی، فیزیکی، ایمن، از لحاظ زیست محیطی تمیز و کارآمد است. حضور پارازیتها، بعضی میکروارگانیسمها، مخمرها و کپکها منابع عمده مشکل ساز در غذا هستند که به طور مستقیم یا از طریق تولید توکسین در فرآوردههای غذایی ضایعات زیادی را ایجاد مینمایند. اشعه بهتنهایی یا در ترکیب با دیگر فرآیندها میتواند در ایجاد ایمنی و سلامت در غذای مصرف کنندگان در معرض خطر، الزامات قرنطینه و کنترل اتلافات شدید در حمل و نقل و مسائل تجاری نقش داشته باشد (لایکرویس، ۲۰۰۵).
این تکنولوژی یکی از ابتداییترین فنآوریهای غیرحرارتی در نگهداری مواد غذایی میباشد. در اشعه دهی، ماده غذایی در معرض اشعهای با انرژی ۵ تا ۱۰ کیلوگری و طول موج ۲۰۰۰ انگسترم و یا کمتر میگیرد. طول موج تشعشعات ماورابنفش، بتا، گاما، ایکس و ماکروویو در این محدوده قرار دارد. یکی از مزایای اشعه دهی توانایی آن در پاستوریزاسیون مواد غذایی منجمد است سازمان بهداشت جهانی دوز اشعه معادل ۱۰ کیلوگری را بدون شرط برای انسان ایمن دانسته است. استفاده از اشعه بهمنظور سالم سازی مواد غذایی، حداقل در ۴۳ کشور از جمله ایالات متحده امریکا مجاز میباشد. از کاربردهای اشعه دهی میتوان به طولانی کردن عمر انباری محصولات ریشهای، ضدعفونی کردن ادویهها، میوهها و غلات، به تاخیر انداختن زمان رسیدگی میوهها، بهبود خواص حسی مواد غذایی و استریلیزاسیون ظروف بسته بندی آسپتیک اشاره نمود. همچنین بهسادگی میتوان اشعه دهی را جایگزین بسیاری از آفت کشها و نگهدارندههای شیمیایی خطرناک کرد (مرتضوی و همکاران، ۱۳۸۱).
تا کنون در خصوص فرایند اشعه دهی پژوهشهای بسیاری صورت گرفته است و در این رابطه نظریههای متعددی ارائه شده است. اما متاسفانه هیچگاه این نظریات بهطور کامل به آگاهی عموم نرسیدهاند. لذا، اطلاع رسانی در این زمینه به خصوص جهت نگهداری مواد غذایی امری مفید و لازم است.
مواد غذایی معمولا با اشعه گاما و از طریق یک منبع رادیو ایزوتوپ، الکترونها و یا اشعه ایکس تولید شده از طریق یک شتاب دهنده الکترونی اشعه دهی میشوند. اشعه دهی مواد غذایی روش اعجاز آمیزی نیست. پرتوتابی با اشعه یونیزه همانند سایر روشهای،دیگر مزایا و محدودیتهایی دارد. معمولا مزایا و مضرات اشعه دهی مواد غذایی کمتر از حدی است که طرفداران و یا منتقدان آن بیان میکنند.
فرآوری مواد غذایی با بهره گرفتن از اشعه یونیزه کننده مزایای ذیل را به همراه دارد:
با توجه به شرایط فرایند میتواند کیفیت مواد غذایی را تا مدت زمانهای مختلف ثابت نگاه دارد. اشعه دهی غذا بهویژه در کنترل میکروارگانیسمهای عامل فساد با منشا غذایی موثر است.
مواد غذایی را عاری از وجود باکتریهای بیماریزا، مخمرها، کپکها و حشرات میکند. این آلودگی زدایی به بهبودکیفیت بهداشتی مواد غذایی کمک کرده و از خطرات بالقوه تهدید کننده سلامت مصرف کننده جلوگیری می کند.
رسیدگی، پیری، جوانهزنی میوهها و سبزیهای تازه را کنترل میکند.
ترکیب شیمیایی مواد غذایی را در جهت بهبود کیفیت تغییر میدهد.
هیچ ماده سمی در ماده غذایی باقی نمیماند.
ارزش تغذیهای مواد غذایی حفظ میشود.
کیفیت حسی مواد غذایی به خصوص نسبت به سایر روشها به نحو بهتری حفظ میگردد (مرتضوی و همکاران، ۱۳۸۱).
گوشت، سبزیجات و میوهها برای اشعه دهی مناسب اند زیرا اشعه باعث آغاز اتواکسیداسیون چربیها و گسترش بدبویی بعد از آن در روغنها، فرآوردههای لبنی و تخم مرغ میشود. ویتامینها بعضی از محافظتها از دیگر ترکیبات غذایی شامل اثر متقابل ویتامینها را دریافت میکنند. اشعه دهی گوشت خوک در دوز بیشتر از ۵۷/۰ کیلوگری باعث تخریب قابل توجه تیامین میشود. خارج کردن شدید اکسیژن نمیتواند از کاهش تیامین در طی اشعه دهی محافظت کند. تحت شرایط غیر هوازی تغییری در مقدار ریبوفلاوین در گوشت خوک اشعه دیده مشاهده نشد. گوشت خوک اشعه دیده مقدار بیشتری تیامین را نسبت به گوشتهای کنسرو شده استریلیزه شده بهوسیله حرارت نگه میدارد. تخریب تیامین در گوشت اشعه دیده در وضعیت انجماد بهطور محسوس کمتر از زمانی است که مواد اشعه دیده تحت شرایط محیطی است. وقتی گندم با منبع کبالت ۶۰ اشعه داده میشود، بعد از ۲۴ ماه نگهدرای تیامین کاهش نمییابد. در میوههای اشعه دیده ماندگاری ویتامین C در محدوده بین ۱۰۰ -۷۲ درصد و بتاکاروتن و ویتامین K در سبزیجات اشعه دیده پایدار بودهاند.
در طول نگهداری جودوسر اشعه دیده پراکسیدها در طول اتواکسیداسیون تولید شده در طول اتواکسیداسیون ویتامین E را تخریب کردند. ویتامین A نیز حساس به اشعه است. اما منبع عمده این ویتامین فرآوردههای لبنی و تخم مرغ است که توسط اشعه تحت فرایند قرار نمیگیرند. بسته بندی تحت خلا و دمای پایین، ویتامینهایA و E را در طول اشعه و نگهداری بعد از آن محافظت میکنند. ویتامین D تحت تاثیر اشعه قرار نمیگیرد (بال، ۲۰۰۶).
شیرینیها، فرآوردههای غذایی با رطوبت متوسط مانند نانها، میوههای خشک، دانهها، کراکر و کلوچهها مناسب برای فرایند اشعهدهی هستند. با این وجود استفاده از اشعه در فرآوردههای پرچرب برای حفظ ایمنی، ترکیبات مغذی، قابلیت پذیرش محصول باید دقت شود. امکان استفاده از اشعه گاما برای بهبود کیفیت میکروبی و قارچی غذاهای مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است و امروزه بهصورت تجاری مورد استفاده قرار میگیرد. معمولا ترکیبات مغذی، اسیدهای آمینه ضروری، اسیدهای چرب ضروری، مواد معدنی و بیشتر ویتامینها بهطور معنا دار در غذاهای فرایند شده با اشعه تحت تاثیر و اتلاف قرار نمیگیرند. در این تحقیقی دادههایی از اثر اشعه یونیزه کننده روی مقدار ویتامین E و ترکیبات مغذی روی کلوچههای تخم آفتاب گردان کامل بهدست آمده است. نمونهها با اشعه گاما فرایند شدند و تغییرات در مقدار ویتامین E و خصوصیات فیزیکوشیمیایی بررسی شدند. اشعه انتخاب شده کبالت در ۳ کیلوگری بود و برای تعیین مقدار ویتامین E از یک روش اندازه گیری رنگ سنجی استفاده شد. از نتایج آزمایش چنین استنباط شد که یک پایداری معنا دار در مقدار ویتامین E (آلفا توکوفرول) در این دوز از اشعه گاما وجود داشت (تایپینا و همکاران، ۲۰۱۱).
محققان روی اثر اشعه یونیزه کننده بویژه اشعه گاما روی ویتامینهای محلول در آب محصولات گیاهی تحقیقاتی را انجام داده اند. معمولا بیشتر سبزیجات تازه برش داده شده (کاهو، کلم جعفری، گوجه فرنگی، پیاز سبز، هویج، کرفس و کلم بروکلی) میتوانند اشعه ۱ کیلوگری را بدون تغییر معنا داری در مقدار ویتامین C تحمل نمایند (فن و همکاران، ۲۰۰۸).
در مورد هویج و خیار تیمار شده با حداقل اشعه تفاوت معناداری بین مقدار ویتامین C نمونههای کنترل و نمونههای تیمار شده در طی نگهداری در یخچال مشاهده نشد (هاجاره و همکاران، ۲۰۰۶). در مورد فلفل دلمهای، هیچ گونه کاهش ویتامین C در طول نگهداری در یخچال و بعد از اشعه دهی با اشعه گاما مشاهده نشد (رامورتی و همکاران، ۲۰۰۴).
در رابطه با میوههای تازه گزارش شده است که مقدار ویتامین C طالبی در فرایند با اشعه تحت تاثیر قرار نگرفته است. هیچ تفاوت معناداری بین فرآوردههای فرایند شده و فرایند نشده در رابطه پایداری ویتامین C در طول نگهداری گزارش نشده است (فن و همکاران، ۲۰۰۶).
در رابطه با اشعههای غیر یونیزه کننده در محصولات با پایه گیاهی، گزارش شده است که ویتامین D2 در برشهای قارچ، زمانی که در معرض اشعه ماورا بنفش قرار میگیرد، بهطور قابل ملاحظهای افزایش مییابد که این میتواند بهعلت تبدیل اورگواسترول به ویتامین D2 باشد (کو وهمکاران، ۲۰۰۸).
وقتی که برشهای قارچ در معرض این اشعه ماورا بنفش مصنوعی قرار میگیرند، ویتامین C در آب پرتقالهای بازسازی شده تحت شرایط تیمار ماورا بنفش کاهش پیدا کرد. با بهره گرفتن از دوز mj/cm2 ۸/۷۳ کاهش این ویتامین حدود ۱۲ درصد بود (تران و همکاران، ۲۰۰۴).
محققان دریافتند که مقدار ویتامین C به سرعت با افزایش دوز اشعه ماورا بنفش کاهش پیدا میکند. که این امر بهدلیل اکسیداسیون هوا است. از طرف دیگر تیمارهای نوری بهکار برده شده به صورت پالسهای کوتاه با شار کلی بین kj/cm2 ۱۲ تا ۸/۴ مقدار ویتامین C را همانند قارچهای تازه برش داده شده تیمار نشده در طول ۷ روز نگهداری در یخچال تحت شرایط بسته بندی با اتمسفر تغییر یافته حفظ میکنند (اومس و همکاران، ۲۰۱۰).
استفاده از انرژی مایکروویو
استفاده از انرژی مایکروویو در فرآوردههای کشاورزی شامل خشک کردن، کنترل حشرات و جوانه زنی دانههاست. در فرایند غذا، کاربردهای آن شامل: مشروط کردن، خشک کردن تحت خلا، خشک کردن انجمادی، دهیدراسیون، پختن، آنزیم بری، برشته کردن، پاستوریزاسیون، استریلیزاسیون و استخراج است که در حال پیشرفت نیز هست. استفاده از این تکنیک برای غیر فعال کردن آنزیمها و آنزیم بری مناسب است و تحقیقات بیشتر برای مطالعه روی اثر آن بر مواد مغذی، بافت و رنگ میوه و سبزی وجود ادامه دارد.
مطالعهای در مورد بررسی کیفیت و تغییرات ساختاری سیب زمینی در طول ماکروویو و خشک کردن همرفتی انجام گرفته است. یک ماکروویو اصلاح شده که هم به روش مایکروویو و هم به روش خشک کردن همرفتی عمل میکند، برای خشک کردن نمونهها بهکار گرفته شد. یکی از مواردی که کیفیت نمونهها بر پایه آن اندازه گیری شد، ماندگاری آسکوربیک اسید در نمونهها بود که بهعلت خاصیت ناپایدار بودنش یک شاخص کیفی مهم محسوب میشود. نابودی آسکوربیک اسید برپایه معادله سنتیکی درجه یک است و مشخص شده است که نابودی آن بستگی به دما، قدرت ماکروویو و مقدار رطوبت دارد. مشاهده شد که تخریب ویتامین Cدر نمونههای خشک شده با این مایکروویو کاهش یافته است.
در طول فرایند ماکروویو، کیفیت غذا یکی از مهمترین دغدغههای مصرف کننده است. در مواد غذایی خشک شده با مایکروویو، واکنشها و تبدیلات شیمیایی پیچیده افزایش مییابد. این واکنشها میتواند باعث تخریب ویتامینها، اکسیداسیون لیپیدها و واکنشهای قهوهای شدن شود. این مکانیسمها تحت تاثیر عواملی مانند غلظت، دما و فعالیت آبی قرار میگیرند. در بسیاری از تحقیقات اتلاف ویتامینها در طول پختن غذا توسط ماکروویو گزارش شده است. از ویتامینهای محلول در آب C، B1و B2 بهعنوان شاخص تغییرات کیفی در این فرایند استفاده میشود. ماندگاری ویتامینها در طول فرایند بلنچینگ، پختن و حرارت دادن مجدد غذا در مایکروویو مشابه ماندگاری در طول روشهای معمول حرارت دادن است. سرعت تخریب ویتامین C با افزایش فعالیت آبی افزایش مییابد.
در مورد پایداری آسکوربیک اسید در یک سیستم غذایی دهیدراته شده مدل کاربرد فعالیت آبی، مقدار رطوبت، اکسیژن و دمای نگهداری مطالعهای انجام شده است. در شرایط نگه داری استفاده شده در این تحقیق اتلاف آسکوربیک اسید از یک معادله سنتیکی درجه یک تبعیت کرده است.
مقدار بیشتری از ویتامین C در هویجهای خشک شده با مایکروویو خلا نسبت به نمونههایی که با هوا خشک شدهاند گزارش شده است (بونراز و همکاران، ۲۰۰۴).
حرارت ماکروویو پتانسیل ماندگاری بالاتر ویتامینهای حساس بهحرارت را در مقایسه با بعضی از روشها تجاری بهدلیل حرارت دادن در زمان کوتاهتر را دارد. مقدار آسکوربیک اسید در سبزیجات پخته شده بهوسیله حرارت ماکروویو نسبت به روشهای معمول بیشتر است.
پختن گوشت خوک و جوجه در آون ماکروویو منجر به ماندگاری بیشتر ویتامینهای B2، B6 و B12 نسبت به آونهای الکتریکی معمول شده است. ویتامین B1 در برشته کردن بهطور معمول و در نمونههای ماکروویو شده به ترتیب در محدودههای ۶۷ -۴۸ درصد و ۹۴ -۸۶ درصد و ماندگاری ویتامین B6 در محدودههای ۸۷ -۶۰ درصد و ۴۸ -۲۲ درصد بوده است (هیل و همکاران، ۱۹۹۴).
ترکیب پیش تیمار اسمزی (معمولا در محلول ساکارز) و مایکروویو تحت خلا در آبگیری توت فرنگی و سیب مورد بررسی قرار گرفته است. نمونههای پیش تیمار شده با روش اسمزی، نسبت به نمونههایی که تنها با ماکروویو تحت خلا خشک شده اند، افزایش حجمی ازحدود ۲۰تا ۶۰ درصد نسبت به حجم میوه تازه داشته اند. تصاویر گرفته شده با میکروسکوپ الکترونی نشان دهنده این بود که وقتی از پیش تیمار اسمزی استفاده شده، ساختار سلولها بهتر حفظ شده بود. تشکیل ژل بین پکتین، ساکارز و در بعضی موارد یون کلسیم، احتمالا دلیل اصلی این امر است. ماندگاری ویتامین C حدود ۶۰٪ با این روش ماکروویو بهکار رفته بوده است (ارل و شوبرت، ۲۰۰۱).
از آن جا که موز قند بالایی دارد و این قبیل میوهها در خشک کردن با هوای گرم، دچار صدمات جدی از نظر رنگ، طعم، مواد مغذی و … میشوند، بنابراین، استفاده از مایکروویو میتواند فرایند حرارتی مؤثری برای خشک کردن این گونه مواد غذایی باشد. در پژوهشی ، شرایط بهینهی خشک کردن موز توسط مایکروویو مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق، سه برش متفاوت از موز تهیه و روی هر کدام از برشها سه پیش فرایند (بلانچ شیمیایی در محلول ۱ درصد متابی سولفیت سدیم، ابتدا بلانچ با آب جوش و سپس بلانچ شیمیایی در محلول ۱ درصد متابی سولفیت سدیم، ابتدا بلانچ با آب جوش و سپس بلانچ شیمیایی در محلول ۱ درصد مخلوط یک به یک اسید سیتریک و اسید آسکوربیک ) مختلف انجام گردید. هر کدام از نمونه ها در سه توان متفاوت ماکروویو (۳۰۰، ۵۰۰ و ۷۰۰ وات) به طور مجزا خشک شدند . نمونههای خشک شده پس از یک هفته نگهداری در شرایط خشک و تاریک از نظر شاخصهای کیفی (که یکی از آن ها ویتامین C بود) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج، نشان داد که پیش فرآیندها و توان مایکروویو بر روی میزان ویتامین C تأثیر داشتند. مقدار ویتامین C موز تازه gr 100mg/ 26/6 به دست آمد. در روش خشک کردن با مایکروویو، با افزایش توان ، دمای درونی برش موز نیز افزایش یافته، در نتیجه تخریب ویتامین C که نسبت به گرما حساس است، بیشتر میشود (شکل ۳-۲). در میان سه روش پیش فرایند، همان طور که انتظار میرفت پیش فرایند اسید آسکوربیک و اسید سیتریک کاهش کمتری در ویتامین C ایجاد کرد و در پیش فرایند که همراه با آنزیم بری با آب بود نسبت به آنزیم بری شیمیایی بهتنهایی به دلیل انحلال ویتامینC در آب میزان اتلاف ویتامینC بیش تر بوده است (زیرجانی و توکلی پور، ۱۳۸۹).
شکل ۳-۳- اثر توان ماکروویو بر میزان ویتامین C (اقتباس از زیر جانی و توکلی پور، ۱۳۸۹)
استفاده از امواج فراصوت[۵۶]
امواج فراصوت امواج صوتی با فرکانس بالا است که گوش انسان قادر به شنیدن و درک آن نیست ( ۱۶ کیلوهرتز). فراصوت یک تکنیک برای توصیف خصوصیات فیزیکی بسیاری از مواد بیولوژیکی و غیر بیولوژیکی است و در علم داروسازی و پزشکی و سایر صنایع و علوم کاربردهای زیادی دارد. در فرآیندهای شیمیایی فراصوت برای تعیین غلظت مواد حل شده در محلولهای آبی و برای تعیین سرعت جریان مایعات در لولهها کاربرد دارد بنابراین جای تعجب نیست که بتواند برای تعیین خصوصیات مواد غذایی و در صنعت غذا نیز بهکار رود.
امکان استفاده از فراصوت در صنعت غذا حدود نیم قرن است که بررسی شده است. در طول این مدت محدوده گستردهای از کاربردهای تکنیک فراصوت استفاده شده است. تاکنون در زمینه تعیین خصوصیات غذا، در زمینه تعیین کیفیت گوشت کاربرد داشته است. در آیندهای نزدیک نیز برای خصوصیات غذا از این تکنیک استفاده بیشتری خواهد شد. علت این امر دودلیل است: اندازه گیری دقیق بدون خاصیت تخریب کنندگی و همچنین امکان استفاده در اندازه گیریهای مستقیم در خط تولید[۵۷] را دارد.
دو نوع متفاوت از فراصوت در صنعت غذا استفاده میشود. شدت بالا و شدت پایین. فراصوت شدت پایین در فراهم کردن اطلاعات در مورد خصوصیات فیزیکی مواد کاربرد دارد. سطوح قدرت بهکار برده شده پایین (کمتر از یک وات بر سانتی متر مربع) و فرکانسها نیز پایین (۱۰۰-۱ کیلوهرتز) است. در این مورد تغییری در خصوصیات فیزیکی غذا ایجاد نمیشود. فراصوت شدت بالا در تغییر خصوصیات فیزیکی مواد غذایی استفاده میشود و در این مورد سطح بالای قدرت (بیشتر از یک وات برسانتی متر مربع) و با فرکانس پایین (کمتر از ۱/۰ کیلوهرتز) استفاد میشود شمایی از فرایند فراصوت در صنعت غذا در شکل ۳-۴ آورده شده است. (مک کلمنت، ۱۹۹۵).
امکان تغییرات ماندگار مواد در سیستمهای مایع بهوسیله تولید کاویتاسیون[۵۸] شدید و در گازها بهوسیله ایجاد میدانهای صوت با شدت بالا ایجاد میشود. استفاده از این تکنیک در فرآیندهای صنعتی در حال افزایش است. بهطور معمول کاربردهای فراصوت با شدت بالا در زمینه پاکسازی، هموژنیزاسیون، شکستن سلولها، تسریع واکنشهای شیمیایی، مخلوط کردن مواد، تشکیل کف، آگلومریزاسیون، بهبود کارایی فیلتراسیون و خشک کردن و تکنیکهای استخراج ترکیبات از میوه و سبزیها است. غیر فعال سازی میکروارگانیسمها و آنزیمها برای محافظت از غذا یا آلایش و پاکسازی آن امکان پذیر است. استفاده از این تکنیک بهتنهایی یا همراه با گرما یا تکنیک فشار بالا میتواند مزایای زیادی داشته باشد. بررسی خصوصیات مواد فرایند شده با این تکنولوژی مانند رنگ، طعم، بافت و ترکیبات مغذی امری لازم و ضروری است (ماسن و همکاران، ۲۰۰۵).
مایع تحت فرآوری
تانک
مولد
مبدل فراصوت