?高強度超聲波因能量高,能在介質中產生強大壓力、剪切力和高溫,這些作用能改變介質的物理結構,促進某些化學變化。食品工業中高強度超聲波技術的應用較為廣泛。早期應用包括細胞的破解、液體脫氣、超聲清洗超聲均質乳狀液和分散聚沉物等。近年來高強度超聲波不斷應用于食品工業的新領域。

311 促進氧化反應高強度超聲波由于能產生極高壓力和高溫,使水分子裂解并釋放出自由基:H2O-?H+?OH。研究人員發現,超聲波技術能明顯觀測到對酒精飲料有促進氧化反應作用。不過這種加速氧化反應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度超聲波的接觸時間可以降低酶的活力,這可能是由于高強度超聲波能產生高壓、高溫、強剪切力作用使胃蛋白變性所致。但對有些酶促反應,短時間施以超聲波作用能加速酶催化反應。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。

313 超聲殺菌 高強度超聲波因能產生高壓、強剪切力和高溫而用于殺滅微生物。目前超聲波殺菌技術已應用于食品工業。超聲波殺菌與熱處理、加氯處理等殺菌技術配合使用時更有效?食品科技? 生高壓、高溫、強剪切力作用使胃蛋白變性所致。但對有些酶促反應,短時間施以超聲波作用能加速酶催化反應。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。

313 超聲殺菌 高強度超聲波因能產生高壓、強剪切力和高溫而用于殺滅微生物。目前超聲波殺菌技術已應用于食品工業。超聲波殺菌與熱處理、加氯處理等殺菌技術配合使用時更有效。

314 助濾、加速擴散 高強度超聲波能促進分子穿過濾膜和多孔物質表面。超聲波助濾和加速擴散的原理是高強度超聲場條件下聲流運動與液流運動互不干擾,加速擴散可縮短食品的干燥和復水時間。應用超聲波通過不斷清洗界面同樣可縮短超濾和反滲透時間。

315 超聲嫩化 延長肉與超聲波的作用時間可使肉獲得明顯的嫩化效果。應用超聲波對肉進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。因而超聲波技術可改善肉制品持水性,嫩化度及凝聚能力等物理性質。

316 改善起晶 物質只有當其溫度低于自身熔點時才會發生結晶。高強度超聲波產生了大量小氣泡和不斷變化波動的壓力和溫度破壞了固液兩相平衡,從而能降低結晶成核所需的凝固點。通過控制超聲波的強度、作用時間及頻率可達到改良晶體大小和含量。實驗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晶的數量。超聲波改良結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理。

317 超聲提取 高強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行超聲處理提取目標物質。影響超聲提取率的主要因素是超聲波的頻率、功率、作用時間及溶劑類型和濃度。已有科研人員對超聲提取進行了探討。如通過超聲波作用提取甘草酸。應用超聲波提高大豆蛋白的浸提率效果明顯高于傳統的熱浸提方法,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水浸提率由全蛋白的30%提高到 80%。