ULTRASUNETELE SI APLICATIILE LOR IN ALIMENTATIE

1

CUPRINSUltrasunetele pag.3Efecte ale propagarii ultrasunetelor in medii condensate pag.4Efecte biologice pag.5Ultrasunetele in industria laptelui pag.6Obtinerea sucurilor din fructe cu ajutorul ultrasunetelor pag.7Ultrasunetele in industria vinului pag.8-9Aplicatii ale ultrasunetelor in medicina pag.10Concluzii pag.11Bibliografie pag.12

2

ULTRASUNETELEUltrasunetele au fost descoperite inainte de Primul Razboi Mondial.Dupa descoperirea tranzitoriului,au fost construite generatoare de ultrasunete de putere mare,permitand aplicatii industriale in mai multe domenii.Prin cercetarile realizate in ultimii 5 ani s-a stabilit ca industria alimentara constituie un nou domeniu de aplicare in diverse scopuri:controlul materiilor prime si a produselor finite,intensificarea unor transformari fizice,chimice si biochimice sau franarea activitatii microbiene,care conduce la asigurarea conservabilitatii produselor alimentare si asigurarea calitatii superioare a acestora.

3

Efecte ale propagrii ultrasunetelor n medii condensate

efectul mecanic ultrasunetele imprim particulelor o micare oscilatorie ale crei caracteristici depind de natura mediului de propagare, de frecven, precum i de energia transportat; efectul chimic ultrasunetele pot provoca sau cataliza reacii chimice sau biologice;

efectul optic ultrasunetele pot produce fenomenul de cavitaie, implicat n emiterea semnalelor luminoase.

efectul electric procesele care nsoesc procesul de formare a sulfurilor de ctre ultrasunete produc concasri ionice n mediul iradiat, nsoite de apariia unor diferene de potenial ntre zonele cmpului de ultrasunete;

efectul biologic ultrasunetele cu energie de mic sau redus intensitate au un efect biopozitiv asupra microorganismelor deoarece produc mrirea ratei de reproducere a acestora.

4

EFECTE BIOLOGICEEfectele biologice ale ultrasunetelor sunt complexe,incomplet cercetate si dificil de inteles.Ultrasunetele actioneaza asupra celulelor vii atat prin acceleratiile mari dar si prin variatiile rapide de presiune pe care le produc.In acelasi timp,efecte secundare cum sunt cavitatia si producerea de caldura contribuie la modificarea starilor celulelor.Microorganismele si vietatile unicelulare supuse actiunii ultrasunetelor prezinta la inceput o agitatie sporita dupa care miscarea lor devine din ce in ce mai lenta si in final sunt distruse.Actiunea bactericida a ultrasunetelor a fost folosita pentru sterilizarea intrumentelor medicale pana la un anumit grad dar si a unor seruri si vaccinuri.S-a incercat sterilizarea unor produse alimentare dar rezultatele nu au fost intotdeauna concludent.Vom vedea mai departe,ca rezultatele sunt bune in industria conservelor dar incercarile asupra laptelui nu au avut succes,deoarece acesta,dupa iradierea cu ultrasunete,avea gustul de lapte afumat.

5

ULTRASUNETELE IN INDUSTRIA LAPTELUI O problema care se rezolva foarte simplu cu ajutorul ultrasunetelor este omogenizarea laptelui reconstituit din lapte praf.S-a observat ca omogenizatoarele mecanice folosite in prezent in industria laptelui nu permit o faramitare substantiala a particulelor,fapt ce face ca laptele provenit din laptele praf sa aiba un aspect neplacut si sa prezinte instabilitate chiar dupa un timo foarte scurt.Experientele au aratat ca ultrasunetele actioneaza asupra coloizilor din lapte,diminuand posibilitatea de coagulare a particulelor.Tehnica ultrasonica poate ajuta si la fabricarea laptelui praf la scara industriala.In acest scop,laptele natural se congeleaza mai intai pana la -16C,dupa care se trateaza cu ultrasunete avand frecventa de 1 MHz emise de un transductor piezoelectric.

Schema instalaiei cu ultrasunete: T transductor acustic; G generator de ultrasunete;M manta de rcire; O osciloscop pentru msurarea tensiunii i intensitii aplicate transductorului;CU captul liber al amplificatorului ultrasonic; T termocuplu; W wattmetru.

6

Obtinerea sucurilor din fructe cu ajutorul ultrasunetelorPrin actiunea ultrasunetelor pot fi produse siropuri de fructe la rece.S-a obtinut,de exemplu,un sirop de visine cu continut ridicat de zahar.Dupa tratare cu ultrasunete timp de 10 minute,cristalele de zahar trec in solutie,produsul obtinut avand o consistenta omogena si un gust bun.

7

Ultrasunetele in industria vinuluiVinul utilizat ca materie prim, pentru obinerea distilatelor de calitate influeneaz n mod hotrtor asupra compoziiei chimice i insusirilor organoleptice ale acestora.Pentru industria vinificatiei este foarte important de gasit mijloacele de franare a fermentatiei alcoolice a mustului de struguri la concentratia dorita de zahar,pentru obtinerea unor vinuri naturale dulci,cu un continut mic de alcool.In acest scop au fost folosite ultrasunetele,care,actionand asupra drojdiei de vin ii slabeste activitatea si vinul sta din fiert.Experienta a aratat ca efectul este selectiv in sensul ca fiecare varietate de vin are o anumita frecventa a ultrasunetelor la care activitatea drojdiei de vin este redusa la minim.Pentru limpezirea si stabilizarea vinului se folosesc pretutindeni atat substante organice cat si substante neorganice,care absorb pe suprafata lor substantele coloidale din vin.In tari ca Italia,Franta si Spania ultrasunetele sunt folosite cu deosebit succes la intensificarea proceselor de depunere al tartrului si coagularea substantelor coloidale continute in vin.

8

Ultrasunetele in industria vinuluiInstalaia de laborator utilizat pentru efectuarea cercetrii experimentale a procesului de ultrasonare a distilatelor din vin.

9

Aplicatii ale ultrasunetelor in medicinaECOENCEFALOGRAFIA

Se bazeaza pe investigarea ecourilor reflectate de diverse structuri anatomice ale cutiei craniene la trecerea unui fascicul liniar de ultrasunete.In functie de marimea,forma si pozitia acestor ecouri pot trase concluzii utile privind structurile anatomice si modificarile patologice intracraniene.

10

CONCLUZII

1. n industria alimentar, energia ultrasonor influeneaz asupra unui mare numr deprocese ca: oxidri, reduceri, sinteze, polimerizri, depolimerizri, degazri, emulsionri,cristalizri, dizolvri, agitri, uscri, arderi, omogenizri, fracionri, dispersii, coagulri,hidroliz, obinerea aerosolilor i altele;

2. Undele ultrasonore longitudinale plane propagate n produsele alimentare lichide auefecte complexe asupra acestora. Efectele produse de undele ultrasonore n diferite medii lichide din industria alimentar pot fi de natur termic, cavitaional i mecanic;

3. Prin aciunea undelor ultrasonore asupra unui mediu lichid, n condiii determinate nmasa acestuia se produc bule de cavitaie (caviti), cu sau fr coninut de gaze sau vapori.Cavitaia acustic este principalul mod de acionare al ultrasunetelor asupra mediilor lichide,fiind definit ca fenomenul de rupere i refacere imediat a unui lichid sub aciunea unor tensiunimecanice suficient de mari datorate unor variaii rapide i brute de presiune;

4. Efectele chimice care se produc n mediul lichid dup procesarea acestuia cu ultrasunetede intensitate ridicat. Acestea sunt generate de descrcrile electrice din interiorul bulelor decavitaie, care determin apariia n lichidul n care se propag a ionilor i radicalilor liberi,favorizeaz i intensific reaciile chimice, sau produc noi reacii care nu ar putea avea loc nabsena ultrasunetelor;

11

BIBLIOGRAFIECosma C.Tudose:Fizica ultrasunetelor.Aplicatii in industria alimentaraBanu C,Vizireanu C,Lungu C:Principii de conservareElena Dumitru,Pompiliu Nicolau,Vitalie Teodor:Ultrasunetele-posibilitati de utilizare in industria alimentara si biologieIoan P,Plonski I:Aplicatiuni practice ale ultrasunetelorMihaela Danciu: Cercetari Privind Utilizarea Ultrasunetelor n Procesele De Conditionare a Lichidelor AlimentareNagy I.Iosif:Ultrasunetele in medicina si biologie

12

INTOCMIT DE:NEGREA NICOLETATEODOR STELUTA-SIMONAMUSAT MAGDALENA

13