Ultrasonic separation of milk fat f

Ultrasonic separation of milk fat from natural whole milk has been demonstrated only in millilitre scale systems previously.
Separation was enhanced in a litre scale ultrasonic reactor holding several transducer arrangements.
The duration of insonation, vessel dimensions, and specific energy input influenced separation.
Ultrasound application at parameters suitable for separation did not disrupt the integrity of fat globules.
This research identifies the key parameters to develop an ultrasonic milk fat separation device.

The separation of milk fat from natural whole milk has been achieved by applying ultrasonic standing waves (1 MHz and/or 2 MHz) in a litre-scale (5 L capacity) batch system. Various design parameters were tested such as power input level, process time, specific energy, transducer–reflector distance and the use of single and dual transducer set-ups. It was found that the efficacy of the treatment depended on the specific energy density input into the system. In this case, a plateau in fat concentration of ∼20% w/v was achieved in the creamed top layer after applying a minimum specific energy of 200 kJ/kg. In addition, the fat separation was enhanced by reducing the transducer reflector distance in the vessel, operating two transducers in a parallel set-up, or by increasing the duration of insonation, resulting in skimmed milk with a fat concentration as low as 1.7% (w/v) using raw milk after 20 min insonation. Dual mode operation with both transducers in parallel as close as 30 mm apart resulted in the fastest creaming and skimming in this study at ∼1.6 g fat/min.


A technique using ultrasound waves to initiate separation of fat globules from a recombined milk-fat emulsion has been recently reported by Juliano et al. [1] and [2]. Milk fat globules move to the pressure anti-nodes, due to a time-averaged primary radiation force described, for instance, in Yosioka and Kawasima [3]. Enhanced flocculation (reversible combination) or coalescence (irreversible combination) of the fat droplets may occur at these sites [4]. This increases the effective floccule size of the fat globules, and cause a faster rise velocity and hence separation speed [5].

Enhanced creaming of re-emulsified fat orders of magnitude faster relative to natural buoyancy was reported on a litre-scale [1]. On a micro-scale, Grenvall et al. [6] and Johansson et al. [7] showed that acoustic waves could be used to specifically remove fat globules from skim-milk. To the best of our knowledge, no study has yet reported the use of ultrasound to achieve enhanced separation of fat globules from ‘natural’ whole milk, with particle size distributions and interfacial properties typical of the native product on a litre-scale.

Successful trials using natural whole milk have notably only been reported in smaller-scale experiments [2]. Trials using the same parameters as those reported by Juliano et al. [1] to separate fat from natural whole milk on a litre-scale were unsuccessful (data reported in Thesis by Sandra Temmel, University of Erlangen [8]).

The reason for this is because the model emulsion system investigated by Juliano et al. [1] and natural whole milk are fundamentally very different. Firstly, the particle size distribution of the recombined milk emulsion used by Juliano et al. [1] is significantly different to those found in natural milk. The volume weighted mean diameter, D (4,3), of the initial emulsions used by Juliano et al. were reported to be 23 μm. This is significantly larger than those used found in ‘natural’ milk, which are typically between 3–4 μm [5]. There are also a significant number of globules in the size range of 10–30 μm found in the recombined emulsions studied (see Fig. 2 from Juliano et al. [1]). As noted by Mulder and Walstra [5], even a small number of ‘large-globules’ present in milk, can make up about 2–3% of the total fat of the milk sample. Because the occurrence of these large globules in the recombined milk emulsion used by Juliano et al. is high, there is a skew of the percentage of total fat that is represented by large globules in the model system

In ultrasound separation, the size of the globules plays a significant role in how easily they can be manipulated by the applied ultrasound and also how strongly they are influenced by sedimentation/buoyancy. The primary radiation force scales with the radius to the third power [3]. This means that a globule with a radius of 10 μm is approximately 125 times more strongly influenced by the ultrasound than a globule that is 2 μm in radius. Since a high proportion of the fat is represented by these larger globules, the recombined milk emulsion as studied by Juliano et al. [1] is significantly easier to separate with ultrasound than ‘natural’ whole milk.

Secondly, the interfacial surface properties of the recombined milk emulsions and ‘natural’ milk, are completely different. In ‘natural’ milk, the fat globules are stabilised by a complex membrane layer consisting of primarily a tri-layer of phospholipids and proteins [5]. The nature of this surface prevents coalescence from readily occurring. By contrast, a ‘recombined’ milk emulsion does not have such a stabilising barrier. Instead, it is surrounded by casein micelles and other milk proteins that self-assemble on the surface [9]. Evidence of significant coalescence was observed upon application of ultrasound in the study by Juliano et al. using the recombined milk emulsion. It is uncertain if coalescence will occur readily in ‘natural’ milk systems when using high frequency ultrasound for the purpose of separation, but its absence would mean that rapid separation would be more difficult to achieve.

Further intensification of the process is necessary to achieve separation in ‘natural’ milk systems. Hence, this present study aims to establish the parameters that are suitable for separation of ‘natural’ whole milk on a litre-scale. Such a study could have significant practical relevance to the dairy industry.

An obvious strategy to speeding up the fat separation rate is to increase the acoustic power input or the frequency. According to the primary radiation force described in [3], this would result in a stronger acoustic force and likely result in more effective fat separation. However, it has been previously noted that achieving effective separation is not so simple as increasing the power, because effects such as acoustic streaming must also be considered [10]. Strong streaming velocities may disrupt the separation effectiveness by preventing globules from collecting at the pressure anti-nodes.

This current study investigates the efficacy of intensifying the specific energy density on the separation of fat from ‘natural’ milk systems by modifying the vessel geometry, the use of different frequency operation modes and adjusting the duration of ultrasonic insonation.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

อัลตราโซนิกแยกไขมันนมจากนมธรรมชาติได้ถูกแสดงเฉพาะในระบบมาตราส่วน millilitre ก่อนหน้านี้แยกถูกเพิ่มในการลิตรขนาดอัลตราโซนิกเครื่องปฏิกรณ์ถือหลายพิกัดจัดระยะเวลาของ insonation ขนาดเรือ และพลังงานเฉพาะที่เข้ามีอิทธิพลต่อแยกอัลตร้าซาวด์แอพลิเคชันที่เหมาะสำหรับการแยกพารามิเตอร์ไม่รบกวนของ globules ไขมันงานวิจัยนี้ระบุพารามิเตอร์หลักในการพัฒนาอุปกรณ์การแยกไขมันนมอัลตราโซนิกได้แยกไขมันนมจากนมธรรมชาติ โดยการใช้อัลตราโซนิกคลื่นยืน (1 MHz / 2 MHz) ในระบบมาตราส่วนลิตร (ความจุ 5 L) ชุด พารามิเตอร์ออกแบบต่าง ๆ ได้ทดสอบระดับกำลังไฟเข้า เวลา พลังงานเฉพาะ ระยะพิกัด – หรือ หรือใช้ดัดพิกัดเดี่ยว และคู่ พบว่า ประสิทธิภาพของการรักษาขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของพลังงานเฉพาะอินพุตเข้าสู่ระบบ ในกรณีนี้ ราบสูงในไขมันเข้มข้น ∼20% w/v ได้สำเร็จในชั้นสูงสุดที่ creamed หลังจากการใช้พลังงานเฉพาะขั้นต่ำ 200 kJ/kg นอกจากนี้ แยกไขมันถูกเพิ่ม โดยลดระยะหรือพิกัดในเรือ การทำหัววัดที่ 2 ในการติดตั้งแบบขนาน หรือเพิ่มระยะเวลาของ insonation ในนมขาดมันเนยด้วยเข้มข้นไขมันต่ำสุด 1.7% (w/v) การใช้น้ำนมดิบหลังจาก 20 นาที insonation สองโหมดการดำเนินงาน มีหัววัดทั้งสองขนานเป็นปิดเป็น 30 มม.ห่างกันให้เร็วที่สุด creaming การ skimming ในการศึกษานี้ที่ ∼1.6 g ไขมัน/minA technique using ultrasound waves to initiate separation of fat globules from a recombined milk-fat emulsion has been recently reported by Juliano et al. [1] and [2]. Milk fat globules move to the pressure anti-nodes, due to a time-averaged primary radiation force described, for instance, in Yosioka and Kawasima [3]. Enhanced flocculation (reversible combination) or coalescence (irreversible combination) of the fat droplets may occur at these sites [4]. This increases the effective floccule size of the fat globules, and cause a faster rise velocity and hence separation speed [5].Enhanced creaming of re-emulsified fat orders of magnitude faster relative to natural buoyancy was reported on a litre-scale [1]. On a micro-scale, Grenvall et al. [6] and Johansson et al. [7] showed that acoustic waves could be used to specifically remove fat globules from skim-milk. To the best of our knowledge, no study has yet reported the use of ultrasound to achieve enhanced separation of fat globules from ‘natural’ whole milk, with particle size distributions and interfacial properties typical of the native product on a litre-scale.Successful trials using natural whole milk have notably only been reported in smaller-scale experiments [2]. Trials using the same parameters as those reported by Juliano et al. [1] to separate fat from natural whole milk on a litre-scale were unsuccessful (data reported in Thesis by Sandra Temmel, University of Erlangen [8]).The reason for this is because the model emulsion system investigated by Juliano et al. [1] and natural whole milk are fundamentally very different. Firstly, the particle size distribution of the recombined milk emulsion used by Juliano et al. [1] is significantly different to those found in natural milk. The volume weighted mean diameter, D (4,3), of the initial emulsions used by Juliano et al. were reported to be 23 μm. This is significantly larger than those used found in ‘natural’ milk, which are typically between 3–4 μm [5]. There are also a significant number of globules in the size range of 10–30 μm found in the recombined emulsions studied (see Fig. 2 from Juliano et al. [1]). As noted by Mulder and Walstra [5], even a small number of ‘large-globules’ present in milk, can make up about 2–3% of the total fat of the milk sample. Because the occurrence of these large globules in the recombined milk emulsion used by Juliano et al. is high, there is a skew of the percentage of total fat that is represented by large globules in the model systemIn ultrasound separation, the size of the globules plays a significant role in how easily they can be manipulated by the applied ultrasound and also how strongly they are influenced by sedimentation/buoyancy. The primary radiation force scales with the radius to the third power [3]. This means that a globule with a radius of 10 μm is approximately 125 times more strongly influenced by the ultrasound than a globule that is 2 μm in radius. Since a high proportion of the fat is represented by these larger globules, the recombined milk emulsion as studied by Juliano et al. [1] is significantly easier to separate with ultrasound than ‘natural’ whole milk.
Secondly, the interfacial surface properties of the recombined milk emulsions and ‘natural’ milk, are completely different. In ‘natural’ milk, the fat globules are stabilised by a complex membrane layer consisting of primarily a tri-layer of phospholipids and proteins [5]. The nature of this surface prevents coalescence from readily occurring. By contrast, a ‘recombined’ milk emulsion does not have such a stabilising barrier. Instead, it is surrounded by casein micelles and other milk proteins that self-assemble on the surface [9]. Evidence of significant coalescence was observed upon application of ultrasound in the study by Juliano et al. using the recombined milk emulsion. It is uncertain if coalescence will occur readily in ‘natural’ milk systems when using high frequency ultrasound for the purpose of separation, but its absence would mean that rapid separation would be more difficult to achieve.

Further intensification of the process is necessary to achieve separation in ‘natural’ milk systems. Hence, this present study aims to establish the parameters that are suitable for separation of ‘natural’ whole milk on a litre-scale. Such a study could have significant practical relevance to the dairy industry.

An obvious strategy to speeding up the fat separation rate is to increase the acoustic power input or the frequency. According to the primary radiation force described in [3], this would result in a stronger acoustic force and likely result in more effective fat separation. However, it has been previously noted that achieving effective separation is not so simple as increasing the power, because effects such as acoustic streaming must also be considered [10]. Strong streaming velocities may disrupt the separation effectiveness by preventing globules from collecting at the pressure anti-nodes.

This current study investigates the efficacy of intensifying the specific energy density on the separation of fat from ‘natural’ milk systems by modifying the vessel geometry, the use of different frequency operation modes and adjusting the duration of ultrasonic insonation.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แยกอัลตราโซนิกของไขมันนมจากนมธรรมชาติทั้งได้รับการแสดงให้เห็นเฉพาะในระบบขนาดมิลลิลิตรก่อนหน้านี้.
แยกถูกปรับปรุงในเครื่องปฏิกรณ์ล้ำขนาดลิตรถือเตรียมการหลาย transducer.
ระยะเวลาของการ insonation ขนาดเรือและพลังงานเฉพาะอิทธิพลแยก.
การประยุกต์ใช้อัลตราซาวด์ พารามิเตอร์ที่เหมาะสมสำหรับการแยกไม่ได้ส่งผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของข้นไขมัน.
การวิจัยครั้งนี้ระบุพารามิเตอร์ที่สำคัญในการพัฒนานมล้ำอุปกรณ์การแยกไขมัน. การแยกไขมันนมจากนมธรรมชาติทั้งได้รับความสำเร็จโดยการใช้คลื่นอัลตราโซนิกยืน (1 MHz และ / หรือ 2 MHz) ในระดับลิตร (5 ความจุ L) ระบบชุด พารามิเตอร์การออกแบบต่าง ๆ เช่นการทดสอบระดับพลังงานป้อนข้อมูลระยะเวลาดำเนินการพลังงานเฉพาะระยะ transducer-สะท้อนแสงและการใช้งานของตัวแปลงสัญญาณเดี่ยวและคู่ชุดสุขภาพ พบว่าประสิทธิภาพของการรักษาขึ้นอยู่กับการป้อนข้อมูลความหนาแน่นของพลังงานที่เฉพาะเจาะจงเข้ามาในระบบ ในกรณีนี้ที่ราบสูงในความเข้มข้นของไขมัน ~20% w / v ก็ประสบความสำเร็จในชั้นบนสุดหลังจากใช้ครีมเฉพาะพลังงานขั้นต่ำ 200 กิโลจูล / กิโลกรัม นอกจากนี้การแยกไขมันถูกเพิ่มขึ้นโดยการลดระยะทางที่สะท้อนตัวแปลงสัญญาณในเรือปฏิบัติการสองก้อนในการตั้งค่าแบบขนานหรือโดยการเพิ่มระยะเวลาของการ insonation ผลในนมไขมันต่ำที่มีความเข้มข้นไขมันต่ำเป็น 1.7% ( w / v) โดยใช้น้ำนมดิบหลังจาก 20 นาที insonation การทำงานในโหมด Dual กับก้อนทั้งในแบบคู่ขนานใกล้เคียงเป็น 30 มิลลิเมตรส่งผลให้ออกจากกันในครีมที่เร็วที่สุดและ skimming ในการศึกษานี้ ~1.6 กรัมไขมัน / นาที. เทคนิคการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ที่จะเริ่มต้นการแยกข้นไขมันจากอิมัลชั่นมไขมัน recombined ได้รับการรายงานเมื่อเร็ว ๆ นี้โดย Juliano et al, [1] และ [2] ข้นไขมันนมย้ายไปดันต่อต้านโหนด-เนื่องจากเวลาเฉลี่ยแรงรังสีหลักที่อธิบายไว้เช่นใน Yosioka และ Kawasima [3] ตะกอนที่เพิ่มขึ้น (รวมกันย้อนกลับ) หรือการเชื่อมต่อกัน (รวมกันกลับไม่ได้) ของหยดไขมันอาจเกิดขึ้นในเว็บไซต์เหล่านี้ [4] นี้จะเพิ่มขนาด floccule ข้นที่มีประสิทธิภาพของไขมันและทำให้ความเร็วเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและความเร็วในการแยกด้วยเหตุนี้ [5]. เพิ่มขึ้นครีมของใหม่ emulsified คำสั่งไขมันของขนาดที่สัมพันธ์เร็วขึ้นเพื่อพยุงธรรมชาติมีรายงานลิตรขนาด [1] . ในไมโครขนาด Grenvall et al, [6] และ Johansson, et al [7] แสดงให้เห็นว่าคลื่นอะคูสติกสามารถนำมาใช้เฉพาะข้นเอาไขมันจากนมพร่องมันเนย ที่ดีที่สุดของความรู้ของเราไม่มีการศึกษายังรายงานการใช้อัลตราซาวด์เพื่อให้เกิดการเพิ่มขึ้นของการแยกข้นไขมันจากธรรมชาติ 'นมทั้งมีการกระจายขนาดอนุภาคและคุณสมบัติสัมผัสตามแบบฉบับของสินค้าพื้นเมืองบนลิตรขนาด. การทดลองที่ประสบความสำเร็จ โดยใช้นมทั้งธรรมชาติได้สะดุดตาเพียงรายงานในการทดลองขนาดเล็ก [2] ทดลองใช้พารามิเตอร์เช่นเดียวกับผู้ที่รายงานโดย Juliano et al, [1] เพื่อแยกไขมันจากนมธรรมชาติทั้งบนลิตรขนาดไม่ประสบความสำเร็จ (ข้อมูลที่รายงานในวิทยานิพนธ์โดยแซนดร้า Temmel มหาวิทยาลัย Erlangen [8]). เหตุผลนี้เป็นเพราะระบบอิมัลชันรูปแบบการตรวจสอบโดย Juliano et al, [1] และนมธรรมชาติทั้งเป็นพื้นฐานที่แตกต่างกันมาก ประการแรกการกระจายขนาดอนุภาคของอิมัลชันนม recombined ที่ใช้โดย Juliano et al, [1] มีความหมายที่แตกต่างกันกับที่พบในนมธรรมชาติ ปริมาณน้ำหนักขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเฉลี่ย D (4,3) ของอิมัลชันครั้งแรกที่ใช้โดย Juliano et al, ได้รับรายงานว่าจะเป็น 23 ไมครอน นี่คือความหมายที่มีขนาดใหญ่กว่าที่ใช้พบในนม 'ธรรมชาติ' ซึ่งเป็นปกติระหว่าง 3-4 ไมโครเมตร [5] นอกจากนี้ยังมีจำนวนมากของข้นในช่วงขนาด 10-30 ไมครอนพบในอีมัลชั่ recombined ศึกษา (ดูรูปที่ 2. จาก Juliano et al. [1]) เท่าที่สังเกตจาก Mulder และ Walstra [5] แม้ขนาดเล็กจำนวนมากในปัจจุบัน 'ขนาดใหญ่ข้นในนมสามารถทำขึ้นประมาณ 2-3% ของไขมันทั้งหมดของกลุ่มตัวอย่างนม เพราะการเกิดขึ้นของข้นขนาดใหญ่เหล่านี้ในอิมัลชันนม recombined ที่ใช้โดย Juliano et al, อยู่ในระดับสูงที่มีความลาดของร้อยละของไขมันทั้งหมดที่เป็นตัวแทนจากข้นขนาดใหญ่ในรูปแบบของระบบในการแยกอัลตราซาวนด์ขนาดของข้นมีบทบาทสำคัญในวิธีการที่พวกเขาได้อย่างง่ายดายสามารถจัดการโดยใช้อัลตราซาวนด์และวิธี อย่างยิ่งที่พวกเขาได้รับอิทธิพลจากการตกตะกอน / ทุ่นลอยน้ำ แรงรังสีหลักเครื่องชั่งน้ำหนักที่มีรัศมีในการใช้พลังงานที่สาม [3] ซึ่งหมายความว่าเม็ดที่มีรัศมี 10 ไมโครเมตรจะอยู่ที่ประมาณ 125 ครั้งต่ออิทธิพลอย่างมากจากอัลตราซาวนด์กว่าเม็ดที่ 2 ไมโครเมตรรัศมี เนื่องจากสัดส่วนที่สูงของไขมันที่เป็นตัวแทนจากเหล่าข้นขนาดใหญ่อิมัลชั่นมเป็น recombined ศึกษาโดย Juliano et al, [1] อย่างมีนัยสำคัญง่ายต่อการแยกด้วยอัลตราซาวนด์กว่า 'ธรรมชาติ' นม. ประการที่สองคุณสมบัติของพื้นผิวสัมผัสของอีมัลชั่นมและนม recombined 'ธรรมชาติ' จะแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง ในนม 'ธรรมชาติ' ข้นไขมันจะมีความเสถียรด้วยชั้นเมมเบรนที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยหลักชั้นสามของ phospholipids และโปรตีน [5] ธรรมชาติของพื้นผิวนี้จะช่วยป้องกันการเชื่อมต่อกันเกิดขึ้นได้อย่างง่ายดาย โดยคมชัด 'recombined' อิมัลชั่นมไม่ได้มีอุปสรรคเช่นการรักษาเสถียรภาพ แต่มันถูกล้อมรอบด้วยเคซีนไมเซลล์และโปรตีนนมอื่น ๆ ที่ตนเองประกอบบนพื้นผิว [9] หลักฐานของการเชื่อมต่อกันอย่างมีนัยสำคัญเมื่อพบว่าการประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์ในการศึกษาโดย Juliano et al, โดยใช้อิมัลชั่นม recombined มันไม่มีอะไรแน่นอนถ้ารวมกันจะเกิดขึ้นได้อย่างง่ายดายใน 'ธรรมชาติ' นมระบบเมื่อมีการใช้อัลตราซาวนด์ความถี่สูงสำหรับวัตถุประสงค์ของการแยก แต่ไม่มีตัวตนจะหมายถึงว่าการแยกอย่างรวดเร็วจะเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุ. แรงขึ้นต่อไปของกระบวนการเป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อให้บรรลุการแยก ใน 'ธรรมชาติ' ระบบนม ดังนั้นการศึกษานี้ในปัจจุบันมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างพารามิเตอร์ที่มีความเหมาะสมสำหรับการแยกของ 'ธรรมชาติ' นมทั้งในระดับลิตร การศึกษาดังกล่าวอาจมีความเกี่ยวข้องในทางปฏิบัติที่สำคัญในอุตสาหกรรมนม. กลยุทธ์ที่ชัดเจนในการเร่งอัตราการแยกไขมันคือการเพิ่มกำลังไฟฟ้าอะคูสติกหรือความถี่ ตามแรงรังสีหลักที่อธิบายไว้ใน [3] นี้จะส่งผลให้เกิดแรงอะคูสติกที่แข็งแกร่งและน่าจะเป็นผลในการแยกไขมันมีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ได้รับการบันทึกไว้ก่อนหน้านี้ว่าประสบความสำเร็จในการแยกที่มีประสิทธิภาพไม่ได้ง่ายดังนั้นการเพิ่มอำนาจเพราะผลเช่นสตรีมมิ่งอะคูสติกยังต้องได้รับการพิจารณา [10] ความเร็วสตรีมมิ่งที่แข็งแกร่งอาจจะส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการแยกโดยการป้องกันข้นจากการเก็บรวบรวมที่ความดันป้องกันโหนด. นี้การศึกษาในปัจจุบันสำรวจประสิทธิภาพของการทวีความรุนแรงความหนาแน่นของพลังงานที่เฉพาะเจาะจงในการแยกไขมันจากธรรมชาติระบบนมโดยการปรับเปลี่ยนรูปทรงเรขาคณิตเรือ การใช้โหมดการทำงานความถี่ที่แตกต่างและการปรับระยะเวลาของการ insonation อัลตราโซนิก

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เครื่องแยกไขมันนมจากนมธรรมชาติได้แสดงเฉพาะในมิลลิลิตรขนาดระบบก่อนหน้านี้
แยกเพิ่มขึ้นในขนาดเครื่องปฏิกรณ์ลิตรถือหลายตัวแปลงสัญญาณการจัดเรียง
ระยะเวลาของ insonation ขนาดเรือ และเฉพาะค่าพลังงานที่มีอิทธิพลต่อ
แยกการประยุกต์ใช้คลื่นเสียงที่พารามิเตอร์ที่เหมาะสมสำหรับการแยกไม่ทำลายความสมบูรณ์ของเม็ดไขมัน .
การวิจัยระบุพารามิเตอร์หลักเพื่อพัฒนาเครื่องแยกไขมันนมอุปกรณ์

แยกไขมันนมจากนมธรรมชาติทั้งหมดที่ได้รับความโดยการใช้คลื่นอัลตร้าโซนิค ( 1 ) ยืนอยู่ และ / หรือ 2 MHz ) ในลิตรขนาด ( ความจุ 5 ลิตร ) ระบบชุดพารามิเตอร์การออกแบบต่าง ๆเช่น ไฟเข้าทดสอบระดับเวลา กระบวนการเฉพาะพลังงาน , ตัวแปลงสัญญาณและระยะทางและการใช้แสงเดี่ยว และคู่ UPS ชุดตัวแปลงสัญญาณ พบว่า ประสิทธิภาพของการรักษาขึ้นอยู่กับความหนาแน่นพลังงานที่ใส่เข้าไปในระบบ ในกรณีนี้ที่ราบสูงในความเข้มข้นของไขมัน∼ 20 % W / V สําเร็จในครีมชั้นบน หลังจากใช้พลังงานจำเพาะอย่างน้อย 200 กิโลจูล / กิโลกรัม นอกจากนี้ การแยกไขมันเพิ่มขึ้นโดยการลดระยะห่างในตัวแปลงสัญญาณสะท้อนเรือปฏิบัติการสองตัวในการติดตั้งแบบขนาน หรือโดยการเพิ่มระยะเวลาของ insonation ,ทำให้นมที่มีความเข้มข้นไขมันที่ต่ำเป็น 1.7 % ( w / v ) การใช้น้ำนมดิบ หลังจาก 20 นาที insonation . สองโหมดการทั้งก้อนขนานปิด 30 มม. กันให้เร็วที่สุด และในการศึกษานี้เลือกครีมที่∼ 1.6 กรัมไขมัน

/ minเทคนิคใช้คลื่นอัลตร้าซาวด์ให้เริ่มต้นการแยกเม็ดไขมันจากน้ำนมคืนรูปอิมัลชันไขมันที่ได้รับเมื่อเร็ว ๆนี้รายงานโดย juliano et al . [ 1 ] และ [ 2 ] เม็ดไขมันนมไปกดดันต่อต้าน โหน เนื่องจากเวลาเฉลี่ยหลักรังสีบังคับไว้ เช่น ใน yosioka และ kawasima [ 3 ]รวมตะกอนเพิ่มได้ ( รวมกัน ) หรือการรวมตัว ( สนับสนุนการรวมกันของหยดไขมันอาจเกิดขึ้นที่เว็บไซต์เหล่านี้ [ 4 ] นี้จะเพิ่มประสิทธิภาพ floccule ขนาดของเม็ดไขมันและทำให้ความเร็วเพิ่มขึ้นได้เร็วขึ้น และเพราะการแยกความเร็ว [ 5 ] .

เพิ่มครีมของที่มีไขมันเป็นอันดับของขนาดเร็วเทียบกับการลอยตัวตามธรรมชาติถูกรายงานบนลิตรขนาด [ 1 ]ในระดับจุลภาค grenvall et al . [ 6 ] และ โจแฮนสัน et al . [ 7 ] พบว่าคลื่นอะคูสติกที่สามารถใช้โดยเอาเม็ดไขมันจากหางน้ำนม เพื่อที่ดีที่สุดของความรู้ของเราไม่มีการศึกษา ยังไม่มีรายงานการใช้อัลตราซาวด์เพื่อให้บรรลุการเพิ่มของเม็ดไขมันจาก ' ธรรมชาติ ' ทั้งนมกับการกระจายขนาดของอนุภาคและสมบัติของพอลิเมอร์โดยทั่วไปของผลิตภัณฑ์พื้นเมืองบนลิตรขนาด

ความสำเร็จทดลองใช้ธรรมชาติทั้งนมได้โดยเพียงรายเล็กขนาดทดลอง [ 2 ] การทดลองใช้พารามิเตอร์เดียวกันเป็นผู้ที่รายงานโดย juliano et al .[ 1 ] เพื่อแยกไขมันจากนมธรรมชาติทั้งหมดต่อลิตรขนาดไม่สําเร็จ ( ข้อมูลที่รายงานในวิทยานิพนธ์โดย Sandra temmel มหาวิทยาลัย Erlangen [ 8 ] )

เหตุผลนี้เป็นเพราะรูปแบบอิมัลชันระบบตรวจสอบโดย juliano et al . [ 1 ] และนมทั้งหมดธรรมชาติจะแตกต่างกันในรายละเอียดมาก ประการแรก ขนาดของอนุภาค การกระจายของน้ำนมคืนรูปอิมัลชันที่ใช้โดย juliano et al .[ 1 ] คือ ความแตกต่างที่พบในนมธรรมชาติ ปริมาณน้ำหนักหมายถึงเส้นผ่าศูนย์กลาง D ( 4,3 ) เริ่มต้นของอิมัลชันที่ใช้โดย juliano et al . มี 23 μ M นี้เป็นอย่างมีนัยสำคัญมีขนาดใหญ่กว่าที่ใช้ที่พบในธรรมชาติ ' นม ' ซึ่งเป็นปกติระหว่าง 3 – 4 μ m [ 5 ]มีจํานวนของเม็ดในช่วงขนาด 10 - 30 μ M ที่พบในน้ำนม ( ดูรูปที่ 2 จากการศึกษาใน juliano et al . [ 1 ] ) ตามที่ระบุไว้โดย มัลเดอร์ และ walstra [ 5 ] แม้จำนวนน้อย เม็ดใหญ่ ' ' ที่มีอยู่ในนม จะทำให้ขึ้นประมาณ 2 – 3 % ของปริมาณไขมันของนมตัวอย่างเพราะการเกิดเม็ดใหญ่เหล่านี้ น้ำนมคืนรูปอิมัลชันที่ใช้โดย juliano et al . สูง มีการบิดเบือนของค่าร้อยละของไขมันทั้งหมดที่แสดงโดย เม็ดใหญ่ ในรูปแบบระบบ

การอัลตร้าซาวน์ ,