تحقیق درباره فرا صوت و کاربرد آن در صنایع و علوم

فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 25 صفحه

مقدمه :

امروزه از نیروی فراصوت به عنوان یک تکنولوژی جدید و امید بخش برای پردازش مواد غذایی در صنعت بهره برداری می شود . دراین مطالعه یافته های نوین فراصوت در صنایع غذایی مورد بررسی قرار می گیرد. پتانسیل به کارگیری این تکنولوژی جدید برای تغییر پارامترهای تولید در مواد، درسیستم های مایع (با ایجاد حفره های بزرگ) و گازها (با ایجاد میدان های صوتی شدید) مورد بحث قرار خواهد گرفت . تاثیرات مکانیکی ، شیمیایی و بیولوژیکی تولید شده توسط امواج شدید فراصوت نیز از موارد دیگر مورد بررسی است . همچنین از آن جا که پرتوافکنی فراصوتی باعث غیرفعال شدن میکروارگانیزم ها و آنزیم ها می شود نشان می دهد که این تکنولوژی را می توان به عنوان ابزاری به جای نگهدارنده ها در صنعت غذا در نظر گرفت . به علاوه تعداد بسیاری از فرآیند های صنعتی که در آن نیروی فراصوت به عنوان مکمل فرآیند مورد استفاده قرار میگیرد ، به عنوان مثال مخلوط کردن مواد ، تشکیل یا تخریب کف ، رسوب گذاری پودرها ، بهبود در کارایی فیلتراسیون ، تکنیک های خشک کردن و استخراج  نیز توضیح داده خواهد شد. احتمالا اولین سوالی که درباره بکارگیری فراصوت در تکنولوژی مواد غذایی پرسیده می شود این است که چرا فراصوت؟ برای پاسخ به این سوال تنها لازم است که به دو ویژگی صوت اشاره کنیم ، در ابتدا استفاده از صوت به عنوان ابزاری تشخیصی به عنوان مثال ارزیابی های غیرمخرب و دوم بهره گیری از آن به عنوان منبع انرژی می باشد. این کاربردها شامل دامنه های فرکانسی متفاوت فراصوت در صنعت غذا می باشد که در شکل زیر قابل مشاهده است.

بیشترین استفاده از فراصوت در تکنولوژی مواد غذایی تا کنون شامل آنالیز های غیرتهاجمی (تخریبی) برای ارزیابی های کیفی بوده است . در چنین کاربردهایی از تکنیک های مشابه شیوه های تشخیص پزشکی یا آزمایشات غیرتخریبی با نیروی فراصوت کم و فرکانس بالا استفاده می شود . نمونه هایی از بکارگیری آن آنالیز موادی در اندازه ی ریز قطره مربوط به امولسیون های روغن ها و چربی های خوراکی و تعیین میزان بلوری شدن در قطرات پراکنده امولسیون می باشد.در سال های اخیر محققان کشف کرده اند که امکان استفاده از شکل قوی تری از فراصوت در فرکانس های پایین تر وجود دارد که به آن فراصوت قوی یا نیرومند گفته می شود که تاریخچه آن به سال 1927 باز میگردد. در این مطالعه بر روی کاربردهای نیروی فراصوت در صنایع غذایی متمرکز خواهیم شد که گستره ی آن در جدول زیر نشان داده شده است. پس به طور کلی امواج فراصوت به شکلی از انرژی از امواج مکانیکی گفته می شود که فرکانس آنها بالاتر از حد شنوایی انسان باشد.گوش انسان قادر است امواج بین 20 هرتز تا 2000 هرتز را بشنود.هر موج شنوایی یا فرا صوت یک آشفتگی مکانیکی در یک محیط گاز، مایع و جامد است.مواردی مانندتوانایی امولسیفایری، هوموژنیزاسیون، تغییرات ویسکوزیته، استخراج، خشک کردن، کریستالیزاسیون و خروج کف از اثرات فیریکی اولتراسوند در بهبود خصوصیات تکنولوژیکی مواد غذایی می باشد.