Применение ультразвука в науке о питании и пищевых технологиях: обзор

Ультразвук представляет собой механические звуковые волны, возникающие в результате колебаний молекул в проводящей среде. Эти волны имеют очень высокую частоту (приблизительно ≥20 кГц), делятся на две категории (низкоинтенсивные и высокоинтенсивные) и не воспринимаются человеческим ухом. Природа породила первые приложения ультразвука: летучие мыши используют ультразвук для навигации в темноте, а многие китообразные применяют эхолокацию для обнаружения добычи или препятствий, генерируя ультразвук своим голосовым аппаратом. Ультразвук обычно ассоциируется с биомедицинской сферой: в настоящее время методы и аппаратура на основе ультразвука используются для визуализации органов и движений, обнаружения опухолевых масс и пренатальных/постнатальных нарушений, дробления почечных камней, физиотерапии и эстетических процедур. Однако ультразвук нашёл многочисленные применения и в других областях. В частности, в пищевой промышленности ультразвук недавно начали применять для разработки различных эффективных и надёжных технологических процессов обработки пищевых продуктов. В данном обзоре суммируются основные области применения ультразвука в пищевой промышленности. К наиболее распространённым приложениям относятся разрушение клеток и экстракция внутриклеточных веществ. В зависимости от интенсивности ультразвук используется для активации или инактивации ферментов, смешивания и гомогенизации, эмульгирования и диспергирования, консервирования и стабилизации, растворения и кристаллизации, гидрирования, размягчения мяса, созревания, выдержки и контроля окисления, а также в качестве вспомогательного средства при твердо–жидкостной экстракции и мацерации для ускорения и улучшения извлечения биологически активных веществ из различных матриц, а также для дегазации и атомизации пищевых препаратов.