Prospects for the use of collapsing cavitation in the preparation of baby food
Authors: Кондратенко Владимир Владимирович , Петров Андрей Николаевич , Пацюк Любовь Карповна , Лукьяненко Мария Викторовна , Симоненко Елена Сергеевна 
Published: June 2021

В условиях прогрессирующей динамики заболеваний, связанных с нарушением структуры питания детей, в большей степени старшего школьного возраста, актуальным является производство полуфабрикатов для мучных кондитерских изделий или новых продуктов коллоидной степени дисперсности пониженной сахароемкости с максимальным сохранением физиологически важных компонентов. Перспективным технологическим способом воздействия на растительное фруктовое и овощное сырье представляется коллапсирующая акустическая кавитация. Однако для оценки применимости данного способа обработки необходимо оценить его влияние на безопасность получаемых в процессе коллапсирующей кавитационной обработки продуктов. Основными возможными отрицательными эффектами указанной обработки являются эрозионные процессы материала волновода и рабочей камеры и потенциал образования свободных радикалов. В результате аналитического исследования получены возможные решения поставленных задач. Решением ингибирования окислительных процессов физиологически важных компонентов растительного сырья в процессе коллапсирующей кавитационной обработки может быть внесение редокс-лабильных не являющихся базовыми нутриентами и имеющими со свободными радикалами большее сродство. Для решения минимизации или полного исключения эрозионных процессов, сопутствующих кавитационной обработке, требуется выполнение двух условий одновременно: исполнение геометрии рабочей поверхности волновода, обеспечивающее удаление фокуса ультразвукового излучения, и создание новых материалов для изготовления рабочей поверхности волновода и рабочей камеры, обладающих повышенной стойкостью по отношению к вторичным явлениям, протекающим при воздействии коллапсирующей ультразвуковой кавитации. Несмотря на то, что вопрос создания износостойкого материала на данный момент остается открытым, в мировой практике известны разработки, ведущиеся в этом направлении, что открывает широкие перспективы применения кавитационной обработки в технологиях приготовления продуктов для детского питания.

In conditions of progressive dynamics of diseases associated with violation of the nutritional structure of children, to a greater extent of senior school age, the production of semi-finished products for flour confectionery products or new products of a colloidal degree of dispersion of reduced sugar capacity with maximum preservation of physiologically important components is relevant. A promising technological method of affecting plant fruit and vegetable raw materials is collapse acoustic cavitation. However, in order to evaluate the applicability of this treatment method, it is necessary to evaluate its effect on the safety of products obtained during the collapse cavitation treatment process. The main possible negative effects of this treatment are erosion processes of the waveguide material and the working chamber and the potential for the formation of free radicals. As a result of the analytical study, possible solutions to the tasks were obtained. The solution to inhibit the oxidative processes of physiologically important components of plant raw materials in the process of collapse cavitation treatment can be the introduction of redox-labile non-basic nutrients and more affinity for free radicals. To solve minimizing or completely eliminating erosion processes accompanying cavitation processing, two conditions are required at the same time: the design of the geometry of the working surface of the waveguide, which ensures the removal of the focus of ultrasonic radiation and the creation of new materials for the production of the working surface of the waveguide and the working chamber, which have increased resistance to secondary phenomena occurring when subjected to collapse ultrasonic cavitation. Despite the fact that the issue of creating a wear-resistant material remains open at the moment, developments in this direction are known in world practice, which opens up wide prospects for the use of cavitation processing in the technology of preparing food for baby food.