Gli ultrasuoni trovano molteplici applicazioni nell’industria alimentare, risultando fondamentali per il controllo qualità, lo sviluppo di nuovi prodotti e l’introduzione di processi produttivi innovativi, come la pastorizzazione non termica o l’estrazione assistita di nutrienti e altri componenti utili.
Nel controllo qualità, gli ultrasuoni intervengono sulle matrici alimentari attraverso effetti meccanici come cavitazione acustica, microstreaming e interazioni termiche. Queste tecniche permettono di valutare in modo preciso parametri quali umidità, grassi, struttura e microalterazioni in alimenti come carne, latticini, frutta e verdura. Grazie alla possibilità di effettuare monitoraggi in tempo reale, si aprono nuove prospettive per un controllo dei processi sempre più efficiente.
L’uso di dispositivi a ultrasuoni portatili e palmari consente inoltre analisi non distruttive della qualità degli alimenti, adattandosi a diverse realtà produttive. Nel settore dell’ortofrutta, questi strumenti portatili consentono di analizzare parametri come consistenza e grado di maturazione in colture quali avocado, pomodori e meloni. Tale tecnologia facilita l’ottimizzazione dei tempi di raccolta e contribuisce a una notevole riduzione degli sprechi post-raccolta.
Allo stesso modo, nell’industria della carne, i dispositivi a ultrasuoni sono impiegati per misurare il contenuto di grassi e la marezzatura, caratteristiche fondamentali per classificare i tagli di pregio e garantire una qualità costante del prodotto finito. Nel contesto della sicurezza alimentare, dispositivi portatili rilevano difetti, corpi estranei e segni di deterioramento in alimenti deperibili come latticini e frutti di mare. Software avanzati permettono analisi rapide, migliorano tracciabilità, riducono sprechi e aumentano l’efficienza.
Queste tecnologie sono in crescita anche per lo sviluppo di alimenti vegetali o funzionali. Gli ultrasuoni, con frequenze superiori a 20 kHz, favoriscono il trasferimento di massa, la formazione di emulsioni e la ristrutturazione proteica. Ciò consente di stabilizzare emulsioni complesse, ridurre dimensioni delle goccioline e migliorarne proprietà reologiche ed emulsionanti. Nel settore delle carni, si registrano miglioramenti in termini di tenerezza, marinatura, ritenzione idrica e stabilità delle emulsioni, contribuendo alla consistenza e alle qualità organolettiche. Nel comparto ortofrutticolo, l’applicazione degli ultrasuoni incrementa la consistenza, riduce gli imbrunimenti enzimatici e accelera i processi di essiccazione.
Inoltre, questa tecnologia si rivela utile per diminuire il contenuto di olio nei prodotti fritti e per velocizzare le fermentazioni alimentari. La tecnologia degli ultrasuoni continua a fare progressi significativi, con lo sviluppo di trasduttori più potenti ed energeticamente efficienti. Questi dispositivi assicurano una penetrazione più profonda e una distribuzione più uniforme, particolarmente utile nelle applicazioni su larga scala. Numerosi studi stanno indagando l’interazione tra ultrasuoni, lavorazioni ad alta pressione e trattamenti a microonde, con lo scopo di prolungare la shelf-life dei prodotti e ottimizzare l’estrazione di composti bioattivi.
Tra le applicazioni più promettenti emerge l’estrazione assistita da ultrasuoni, che consente di migliorare significativamente il recupero di composti preziosi come oli essenziali, antiossidanti e aromi. Ciò è possibile grazie alla capacità di questa tecnica di rompere in modo efficace le pareti delle cellule vegetali. Questo approccio permette di ridurre i tempi di lavorazione, limitare il consumo di solventi e promuovere pratiche estrattive più sostenibili dal punto di vista ambientale. Le innovazioni più recenti vedono l’integrazione dell’intelligenza artificiale per perfezionare l’analisi dei dati, il controllo qualità e la gestione dei parametri di lavorazione.
Algoritmi di apprendimento automatico possono classificare i segnali ultrasonici, individuare anomalie in tempo reale e valutare la qualità del prodotto basandosi su firme acustiche. Questi strumenti giocano un ruolo chiave nei test non distruttivi su alimenti complessi, fornendo soluzioni scalabili per l’automazione industriale. Guardando al futuro, sarà essenziale ottimizzare i parametri operativi degli ultrasuoni per le varie categorie alimentari, adattare i sistemi per applicazioni su scala industriale e definire protocolli standardizzati che ne favoriscano l’adozione diffusa. Le sfide principali restano legate ai costi iniziali, alla scalabilità e alla carenza di standard normativi. Tuttavia, gli sforzi si concentrano sullo sviluppo di tecnologie più accessibili e sull’elaborazione di norme condivise a livello globale.
