अल्ट्रासोनिक सेपरेशन तकनीक
हाल के वर्षों में, 400 किलोहर्ट्ज से अधिक आवृत्तियों वाली उच्च आवृत्ति अल्ट्रासोनिक ध्वनि तरंगों का व्यापक रूप से बहु-घटक मिश्रण में खाद्य सामग्रियों की वसूली दर में सुधार करने के साधन के रूप में विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग किया गया है। अल्ट्रासोनिक पृथक्करण का आधार भोजन की भौतिक या रासायनिक अखंडता को बदले बिना पृथक्करण प्रक्रिया की एक महत्वपूर्ण वृद्धि प्राप्त करना है। अल्ट्रासोनिक खड़ी तरंगों के आवेदन के परिणामस्वरूप रिएक्टर में दबाव नोड्स या एंटीनोड्स पर व्यक्तिगत बूंदों या कणों की विशिष्ट स्थिति होती है, जो संभावना को बढ़ाती है कि वे बड़ी संस्थाओं में अधिक तेजी से जमा या एकजुट होंगे। बढ़ा हुआ कण आकार प्लवनशीलता या तलछट को बढ़ावा देता है, इस प्रकार सामग्री मिश्रण की प्रवृत्ति को अलग करने के लिए बढ़ा। इस अध्याय में इस प्रौद्योगिकी के पीछे के मुख्य सिद्धांतों का विस्तार किया जाएगा और इसे मौजूदा खाद्य प्रसंस्करण उत्पादन लाइनों पर कैसे लागू किया जाए । यह खाद्य प्रसंस्करण में इस तकनीक के अनुप्रयोग, पाम तेल प्रसंस्करण उद्योग की वाणिज्यिक सफलता और डेयरी उत्पादों और जैविक उत्पादों की भविष्य की क्षमता को प्रदर्शित करेगा ।
अल्ट्रासोनिक जुदाई
अल्ट्रासोनिक जुदाई का परिचय
भोजन के अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण का कई वर्षों से अध्ययन किया गया है, और आवेदन मुख्य रूप से 20-100kHz की आवृत्ति रेंज में केंद्रित है। इस क्षेत्र को आमतौर पर "पावर अल्ट्रासोनिक" क्षेत्र कहा जाता है। यहां, ध्वनिक कैविटेशन नामक एक घटना हो सकती है। अल्ट्रासोनिक तरंगें तरल पर दबाव तरंगों को लागू करती हैं, जिससे समाधान में मौजूदा घुली हुई गैसें बुलबुले बनाती हैं जो विस्तार और अनुबंध करती हैं। सम्ना और बड़े पैमाने पर हस्तांतरण के कारण, ये बुलबुले समय के साथ गुजरेंगे और गिर जाएंगे जब वे चमक आकार नामक बुलबुले व्यास तक पहुंचते हैं। पतन की घटनाओं अक्सर तीव्रता में उच्च रहे हैं, तापमान १०,० कश्मीर तक वृद्धि करने के लिए, ढह बुलबुले के स्थानीय अंतरिक्ष में वायुमंडल के सैकड़ों के दबाव सदमे तरंगों पैदा करने के कारण । इन शारीरिक प्रभावों को प्रभावी ढंग से तीव्र कतरन, मिश्रण और हीटिंग के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, और पायस, समरूपता, निष्कर्षण या गर्मी उपचार जैसे खाद्य प्रसंस्करण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं।
अल्ट्रासोनिक जुदाई प्रौद्योगिकी आमतौर पर उच्च आवृत्ति अल्ट्रासाउंड (> ०.४ मेगाहर्ट्ज से कई मेगाहर्ट्ज) का उपयोग करता है ताकि तरल में निलंबित खाद्य बूंदों और/या कणों को अलग किया जा सके । इन उच्च आवृत्तियों पर, हिंसक कैविटेशन बुलबुला टूटना के कारण बढ़ी हुई कतरनी और शारीरिक क्षति लगभग नगण्य है। सबसे पहले, अल्ट्रासाउंड आवृत्ति की वृद्धि के साथ कैविटेशन सीमा बढ़ जाती है, जो पतन की घटना की संभावना को कम करती है। इसके अलावा, बुलबुला फट की गूंज आकार भी ध्वनि तरंग की आवृत्ति के विपरीत आनुपातिक है। जैसे-जैसे प्रतिध्वनि का आकार कम होता है, बुलबुले के पतन की घटनाओं की गति कम हो जाती है, ताकि जब आवृत्ति 1mhz से अधिक हो, तो ये पतन की घटनाएं अपेक्षाकृत सौम्य हो जाती हैं। इसलिए, अल्ट्रासोनिक सेपरेशन ठेठ अल्ट्रासोनिक प्रोसेसिंग अनुप्रयोगों से अलग है। इसका लक्ष्य हिंसक बुलबुला फटने से बचकर "सौम्य" प्रसंस्करण को प्राप्त करना है।
खाद्य प्रणाली में पृथक्करण प्रौद्योगिकी
पारंपरिक खाद्य पृथक्करण प्रक्रियाओं में अपकेंद्रित्र, वर्षा या स्पष्टीकरण, रासायनिक रूप से प्रेरित फ्लॉस्कुलेशन और झिल्ली निस्पंदन शामिल हैं। ये पृथक्करण प्रक्रियाएं सिद्ध और स्थिर ऑपरेटिंग विधियां हैं।
फिर भी, उनके पास अभी भी कुछ संभावित समस्याएं हैं, जिनमें निम्नलिखित तक सीमित नहीं हैं:
1. उच्च ऊर्जा की खपत;
2. अत्यधिक कतरन उत्पाद की अखंडता को नुकसान पहुंचा सकता है;
3. उत्पाद संदूषण उत्पादन को सीमित करता है या बहुत सफाई की आवश्यकता होती है;
4. जुदाई की गति धीमी है;
5. रसायनों का अत्यधिक उपयोग।
अल्ट्रासोनिक जुदाई अकेले या इन प्रौद्योगिकियों के साथ संयोजन में प्रक्रिया दक्षता में सुधार करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ।
खाद्य उद्योग में, अल्ट्रासोनिक पृथक्करण तीन मुख्य पहलुओं में सबसे प्रभावी है:
पहला है फ्लोस्कुलेशन या एकत्रीकरण वृद्धि, अर्थात मौजूदा स्पष्टीकरण या रासायनिक फ्लॉजुलेशन सिस्टम में अल्ट्रासोनिक खड़ी तरंगों का अनुप्रयोग उस दर को काफी बढ़ा सकता है जिस पर पृथक्करण होता है, जिससे निवास समय और/या रासायनिक आवश्यकताओं को कम किया जा सकता है । यह लागत को कम कर सकता है, थ्रूपुट बढ़ा सकता है और पारिस्थितिक पदचिह्न को कम कर सकता है।
दूसरी विधि अपस्ट्रीम खाद्य अवयवों का पूर्व-इलाज या पूर्व-उपचार करना है, और फिर पृथक्करण ऑपरेशन को पूरा करना है। यह रणनीति विशेष रूप से विषम खाद्य पदार्थों से निपटने में प्रभावी है, जैसे ठोस, तरल और तरल उत्पादों वाले खाद्य पदार्थ। उदाहरण के लिए, कुचल खजूर के फल की छील सामग्री। अल्ट्रासाउंड का आवेदन न केवल सामग्रियों के बहुलीकरण को शुरू करता है, और डाउनस्ट्रीम स्पष्टीकरण प्रक्रिया में पृथक्करण दर तेज होती है, बल्कि अल्ट्रासाउंड द्वारा प्रदान की जाने वाली कोमल शारीरिक कतरनी भी अधिक उत्पादों को जारी करने में मदद कर सकती है। यह उच्च ठोस चरण उत्पाद वसूली प्रदान कर सकता है और तेज और अधिक कुशल डाउनस्ट्रीम अलगाव के माध्यम से संभावित ऊर्जा आवश्यकताओं को कम कर सकता है। इस तरह के अपकेंद्रित्र जुदाई के रूप में मौजूदा जुदाई के साथ संयुक्त, यह ऊर्जा का एक बहुत बचा सकता है ।
अंत में, मेगासोनिक पृथक्करण मापदंडों (जैसे आवृत्ति, बिजली स्तर और निवास समय) को विशिष्ट आकारों के कणों को चुनिंदा रूप से हटाने के लिए समायोजित किया जा सकता है। इसलिए, इसे निरंतर चरण में फैले खाद्य अवयवों के लिए एक अंश उपकरण के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। उच्च पोषण या संरचनात्मक लाभों के साथ एक धारा में आंशिक करके, जिन घटकों को जोड़ा जा सकता है, जिनमें शामिल हैं: वसा, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और फाइबर। इस कारण से, अल्ट्रासोनिक सेपरेशन तकनीक मौजूदा झिल्ली पृथक्करण प्रक्रिया के पूरक है।
