Det er særlig to forhold som avgjør i hvilken grad ultralyd kan benyttes for å gi økt mattrygghet og forlenge holdbarheten:

• hvor effektiv metoden er til å fjerne mikroorganismer fra mat og overflater som er i kontakt med næringsmidler (kniver, bord, utstyr og transportbånd), og 
• hvor effektiv den er til å påvirke og ødelegge/bryte opp membranene til mikroorganismer, noe som inaktiverer mikrobene. 

Mikrobiell dekontaminering og overflaterengjøring 

Noen av de mest anvendte bruksområdene for ultralyd i næringsmiddelindustrien er for rengjøring og dekontaminering av utstyr og/eller overflater i kontakt med næringsmidler. Det foregår ved at matvarer, transportbånd/belter eller verktøy senkes ned i et bad eller et rør og utsettes for ultralyd. Som et resultat av kavitasjon (at luftbobler klapper sammen) løsner mikroorganismer fra overflatene på disse, og flyter ut i vannet eller væsken rundt. 

Fordeler

En av de store fordelene med bruk av denne teknologien er at ultralyd kan trenge inn i ujevnheter, noe tradisjonelle rensesystemer ikke gjør like effektivt. Ultralyd har dermed en god evne til å løsne celler og bryte opp aggregater. I tillegg kan ultralyd gjøre kjemiske rensemidler mer effektive ved å frigjøre partikler og også fjerne mikrobielle biofilmer. Dermed kan man redusere bruken av rengjøringsmidler og konserveringsmidler både i produktene og i avløpsvannet. 

Ultralyd til bruk for rengjøring av overflater er en veletablert teknikk i industriell sammenheng, og også i husholdninger – for eksempel til å rense smykker eller til hudbehandling. 

Teknologien er tatt i bruk i næringsmiddelindustrien også i industriell skala (TRL-nivå 9), og det finnes mange tilbydere av ulike typer utstyr på markedet. Den er enkel å ta i bruk i næringsmiddelindustrien, og krever ikke høye utstyrs- og driftskostnader.  

Ultralydbad kan altså med fordel brukes til å rengjøre og dekontaminere overflater på produkter som blant annet grønnsaker, frukt, egg og fisk.  

Ulemper

Teknologien har imidlertid noen begrensninger. En av de viktigste er at når ultralyd brukes alene, oppnås det kun en mikrobiell inaktivering på rundt 1 log (det vil si 90 % reduksjon av mikroorganismer). Hvor mye dette får å si for mattryggheten og holdbarheten kommer an på det aktuelle produktet og lagringsforholdene, men den vil uansett være begrenset. 

Effekten øker imidlertid sterkt om ultralyd brukes i kombinasjon med andre teknologier, slik som vanndamp eller kjemiske midler som syrer, antimikrobielle komponenter og desinfiserende midler. Eksempler på antimikrobielle stoffer og desinfiserende komponenter er sorbater og benzoater, kanel, vanillin, lysozymer, citral, natriumhypokloritt, klor og klordioksid. Disse kombinasjonene kan føre til flere log-reduksjoner av bakterier, og vil derfor kunne gi vesentlig økt holdbarhet og mattrygghet for næringsmiddelprodukter. 

Lenker

Her kan du se mer om mulige bruksområder for ultralyd til dekontaminering av kjøtt, grønnsaker og overflater, og eksempler på utstyr som er tilgjengelig for ultralyd-assistert dekontaminering av næringsmiddelprodukter og kontaktflater for mat. 

• Rengjøring av transportbånd ved hjelp av ultralyd
• Kombinasjon av ultralyd og vanndampsystemer for dekontaminering av næringsmidler  

Pasteurisering og sterilisering av matvarer ved bruk av ultralyd

Pasteurisering og sterilisering av matvarer forutsetter inaktivering (drap) av mikroorganismer. Ultralyd kan brukes til dette, ettersom bruk av denne teknologien kan ødelegge cellemembraner til mikroorganismer. Til tross for at moderne ultralydgeneratorer har gjennomgått betydelige forbedringer, viser likevel de fleste publiserte data at den bakteriedrepende effekten ved ultralyd fortsatt er relativt lav under normale forhold, og at dette derfor må kombineres med andre teknologier eller midler. 

Eksempler på kombinasjoner som er testet er ultralyd og varme (termosonikering), med trykk (Mano-sonikering) eller begge deler (manotermosonikering). Disse kombinasjonene gir betydelig økt dødelighet, og gjør det dermed mulig å ikke bare pasteurisere, men også sterilisere næringsmidler ved bruk av ultralyd.  

Fordeler

Sammenlignet med andre tradisjonelle prosesseringsteknologier har disse ultralydbaserte prosessene følgende fordeler: 

• de kan inaktivere sporer 
• de kan inaktivere enzymer 
• de er særlig nyttig for temperatursensitive næringsmidler 
• de er et godt alternativ for pasteurisering av flytende produkter med lav vannaktivitet 
• mikrobiell inaktivering ved hjelp av ultralyd påvirkes mindre av maten sine produktegenskaper enn varme og de fleste andre ikke-termiske teknologier 

Ulemper

De viktigste begrensningene er: 

• de er kun egnet for flytende produkter 
• systemer for bruk i større skala er fortsatt ikke tilgjengelig (TRL-nivå 4–5) 
• innvirkningen på matkvaliteten og de ernæringsmessige egenskapene er fortsatt ikke belyst

Les også:  Ultralyd til tørking, frysing og opptining