Traduccion Paper Ultrasonido En Alimentos

Ultrasonido en el Procesamiento de Alimentos
JayaniChandrapalaa, Christine Oliver b, Sandra Kentish c, MuthupandianAshokkumara,⇑
aSchool of Chemistry, University of Melbourne, Melbourne, VIC 3010, Australia
bCSIRO Division of Food and Nutritional Sciences, 671 Sneydes Road, Werribee, Melbourne, VIC 3030, Australia
cDepartment of Chemical and Biomolecular Engineering, University of Melbourne,Melbourne, VIC 3010, Australia
Resumen:
En los últimos años, los efectos físicos y químicos de los ultrasonidos en medios líquidos y sólidos se han utilizado ampliamente en aplicaciones de procesamiento de alimentos. El aprovechamiento de las fuerzas físicas generadas por ultrasonido, en la ausencia y presencia de cavitación, para aplicaciones específicas deprocesamiento de alimentostalescomoemulsificación, filtración, modificaciones funcionales y ablandamiento se han destacado. Aunque algunas aplicaciones, tales como filtración y emulsificación son procesos industriales “maduros”, otras aplicaciones, como las modificaciones funcionales, están todavía en susprimeras etapas de desarrollo. Sin embargo, diversas investigaciones discutidas sugieren que el procesamiento ultrasónico deingredientes de alimentos y productos lácteos es una tecnología potencial y viable que será utilizado por muchas industrias de alimento en el futuro próximo.
1. Introducción:
El ultrasonido se refiere a las ondas sonoras más allá de la gama de frecuencias audible (en general,>20kHz). Cuando el ultrasonido pasa a través de un medio líquido, la interacción entre las ondas ultrasónicas, el gaslíquido y disuelto conduce a un fenómeno de excitación conocido como cavitación acústica (AC). Varios artículos de revisión y capítulos de libros de texto describen la cavitación acústica en detalle [1-3]. En resumen, los núcleos del gas disuelto oscilan bajo la influencia del campo acústico debido a la presión fluctuante alrededor de ellos. Durante las oscilaciones, los gases disueltos y el vapor dedisolvente difunden dentro y fuera de las burbujas oscilantes. Debido al proceso de “difusión rectificada”, la cantidad de gas/vapor que se difunde dentro de las burbujas durante la fase de expansión es mayor que la cantidad que se difunde fuera de la burbuja durante la fase de compresión de la oscilación de la burbuja. Esto conduce al crecimiento de las burbujas hacia un intervalo de tamaño deresonancia. Cuando las burbujas alcanzan el rango de tamaño de resonancia, crecen hasta un tamaño máximo dentro de un ciclo acústico y violentamente colapsan generando condiciones de temperatura muy alta dentro del colapso de las burbujas. Las temperaturas determinadas experimentalmente son sobre 2000-10,000°K, mientras que las predicciones teóricas estiman temperaturas de hasta 100.000K [2]. Dentrode las burbujas de cavitación que generan radicales altamente reactivos.
Además de generar reacciones químicas, la cavitación acústica también genera violentas fuerzas físicas que incluyen micro-chorros, fuerzas de cizallamiento, ondas de choque y la turbulencia [2]. En algunas aplicaciones, tanto las fuerzas físicas y reacciones químicas son útiles. Por ejemplo, la estabilidad de lasmicro-cápsulas generadas ultrasónicamente, que encapsulan las drogas y los ingredientes alimentarios de alto valor puede ser incrementada sustancialmente químicamente por moléculas de reticulación de proteínas durante el proceso de formación. Uno de los principales problemas en el uso de ultrasonido en el procesamiento de alimentos es la modificación controlada de la funcionalidad de los ingredientesalimentarios sin modificación química. Ashokkumaretal. [5] se han ocupado de esta cuestión, recomendando frecuencia apropiada y las condiciones de alimentación. En casos específicos, sin embargo, la modificación química también se ha encontrado útil [5].
El ultrasonido en líquidos genera una serie de fuerzas físicas. La vibración, el calentamiento y la agitación física son las fuerzas que pueden...