البستره & تجانس البيض السائل
يجب بسترة منتجات البيض السائل (البيض الكامل ، بياض البيض ، صفار البيض) لضمان سلامة الأغذية. توفر المجانسات بالموجات فوق الصوتية تجويفا شديدا وقوى قص عالية لقتل الميكروبات. خاصة عندما يقترن بدرجات حرارة مرتفعة (∼50 درجة مئوية) والضغط (قياس الحرارة المانو) ، توفر الموجات فوق الصوتية للطاقة نتائج بسترة استثنائية. تستخدم أنظمة تجهيز الأغذية بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع للوفاء بتطبيقات التجانس والبسترة والتعقيم.
البسترة بالموجات فوق الصوتية
يتم بسترة البيض الكامل السائل وبياض البيض وصفار البيض ومنتجات البيض المخلوطة الأخرى لضمان عدم وجود بكتيريا / مسببات الأمراض في المنتج. يعد تعطيل الميكروبات عن طريق البسترة خطوة عملية مهمة للغاية لمنع التلف والأمراض التي تنقلها الأغذية. يتم تحقيق البسترة التقليدية عن طريق المعالجة الحرارية لمنتج البيض السائل. ومع ذلك ، فإن هذه المعالجة الحرارية تؤثر على وظائف البروتينات والملمس والبيض.
البسترة بالموجات فوق الصوتية هي بديل فعال وفعال للغاية للبسترة.
يمكن بسترة منتجات البيض السائل بكفاءة عن طريق قياس الحرارة (MTS) حيث يتم الجمع بين البسترة بالموجات فوق الصوتية والمعالجة الحرارية (حوالي 50 درجة مئوية) والضغط المرتفع (حوالي 1 بار). في ظل ظروف المعالجة التآزرية هذه ، يمكن تحقيق تقليل بكتيري موثوق به من 5log. يحسن Mano-thermosonication معدل قتل الميكروبات بشكل كبير: أولا ، تزداد حساسية معظم الكائنات الحية الدقيقة للعلاج بالموجات فوق الصوتية بشكل كبير من خلال درجات حرارة تزيد عن 50 درجة مئوية. ثانيا ، ترتفع شدة وتدمير التجويف بالموجات فوق الصوتية تحت ضغط مرتفع.
تتفوق التأثيرات التآزرية مجتمعة في البسترة الصوتية على البسترة الحرارية التقليدية للبيض من خلال إنتاج منتج بيض سائل بجودة محسنة. يظهر البيض السائل المبستر بواسطة mano-thermosonication تمسخا أقل للبروتين ، وفقدان نكهة أقل ، وتجانس محسن ، وكفاءة طاقة أعلى بشكل ملحوظ.
خلايا التدفق بالموجات فوق الصوتية Hielscher ضمان مرور منتج البيض السائل مباشرة من خلال كثافة عالية التجويف المنطقة من أجل ضمان البسترة الموحدة والكاملة لمنتج البيض السائل.
الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية
يتكون بياض البيض من حوالي 90٪ ماء ، ويحتوي صفار البيض على حوالي 25٪ دهون. الماء والزيت / الدهون غير قابلين للامتزاج ، مما يعني أن المراحل تميل إلى الانفصال. من أجل الحصول على منتج بيض كامل سائل متجانس ومستقر ، يلزم وجود طريقة استحلاب متطورة لمنع فصل الطور.
يوفر التجويف والقص بالموجات فوق الصوتية الطاقة المطلوبة لتجانس منتج البيض السائل بالتساوي. صوتنة قوية يمنع فصل الطور عن طريق كسر كريات الدهون وتشتيت الماء والدهون بشكل موحد من أجل الحصول على مستحلب مستقر.
علاج التجويف بالموجات فوق الصوتية هو تقنية متفوقة لإنتاج مستحلبات بحجم النانو من أجل الحصول على الاستقرار الميكانيكي!
- ظروف عملية خفيفة
- إزالة مسببات الأمراض
- مدة الصلاحية الممتدة
- نسيج موحد
- سمات غذائية وحسية أفضل
- لا تمسخ
- لا تخثر
صياغة بالموجات فوق الصوتية
أثناء التجانس والبسترة بالموجات فوق الصوتية ، والمواد المضافة (على سبيل المثال سكر, ملح, صمغ الزانثان الخ) يمكن مزجها بشكل موحد في منتج البيض السائل.
كما تستخدم المجانسات بالموجات فوق الصوتية Hielscher لإنتاج شراب البيض (الحليب + الخمور القائمة على البيض) لتحسين الاستقرار الميكانيكي والعمر الافتراضي.
رذاذ التجفيف بالموجات فوق الصوتية من مسحوق البيض
يمكن معالجة البيض السائل بشكل أكبر إلى مساحيق البيض ، على سبيل المثال مسحوق البيض الكامل ، مسحوق بياض البيض ، مسحوق صفار البيض. يظهر سائل البيض سلوك ترقق القص. من أجل تحسين عملية التجفيف بالرش ، يعد تقليل اللزوجة بالموجات فوق الصوتية تقنية عالية الكفاءة لزيادة قدرة عملية مجفف الرذاذ.
انقر هنا لمعرفة المزيد عن عملية التجفيف بالرش بمساعدة الموجات فوق الصوتية!
أجهزة الموجات فوق الصوتية لتجهيز الأغذية
أنظمة تجهيز الأغذية بالموجات فوق الصوتية معروفة ومثبتة لنتائجها الموثوقة في تجانس واستخراج وبسترة وتعقيم المنتجات الغذائية. المعالجات بالموجات فوق الصوتية الصناعية Hielscher خلق سعات عالية جدا تصل إلى 200μm من أجل توفير الطاقة اللازمة لعمليات البسترة والتعقيم والاستحلاب. بالطبع ، تم تصميم المجانسات بالموجات فوق الصوتية لدينا لتشغيل 24/7 في ظل ظروف الخدمة الشاقة في الصناعة.
إلى جانب قوتها وموثوقيتها ، تتطلب المعالجات بالموجات فوق الصوتية صيانة منخفضة للغاية وسهلة التنظيف للغاية. جميع أجزاء الخالط بالموجات فوق الصوتية ، التي تتلامس مع المنتج الغذائي ، مصنوعة من التيتانيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو الزجاج وهي قابلة للتعقيم. نظرا لأن كل معالج بالموجات فوق الصوتية يحتوي على منظف بالموجات فوق الصوتية في مكانه ، فإنه يوفر تلقائيا CIP (التنظيف في المكان) و SIP (التعقيم في المكان).
تسمح بصمة القدم الصغيرة وقابلية الإصدار بدمج خال من الرواسب للموجات فوق الصوتية في Hielscher في خطوط الإنتاج. يمكن تحقيق التركيب الرجعي في الخطوط الحالية بسهولة.
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
---|---|---|
10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل / دقيقة | UP200Ht, UP400St |
0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر / دقيقة | UIP2000hdT |
10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر / دقيقة | UIP4000 |
ن.أ. | 10 إلى 100 لتر / دقيقة | UIP16000 |
ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
نتائج البحوث ذات الصلة
الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية
قام Javad Sargolzaei et al. (2011) بتعديل تطبيق الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة في تحضير مستحلب مستقر للزيت في الماء. تم تحضير جميع عينات المستحلب باستخدام معالج الموجات فوق الصوتية Hielscher UP200H. تم دراسة تأثير الأس الهيدروجيني والقوة الأيونية والبكتين وصمغ الغوار والليسيثين وصفار البيض وصمغ الزانثان وكذلك وقت الصوتنة ودرجة الحرارة ولزوجة خليط الزيت والماء على مساحة السطح المحددة وحجم القطرات ومؤشر الدهن لعينات المستحلب. تم تحليل البيانات التجريبية بطريقة Taguchi وتم تحديد الظروف المثلى. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام نظام الاستدلال العصبي الضبابي التكيفي (ANFIS) لنمذجة وتصنيف خصائص المستحلب الناتج. أظهرت النتائج أن زيادة وقت الصوتنة ضيقت نطاق توزيع حجم القطرات. عزز البكتين والزانثان استقرار المستحلب ، على الرغم من أنه كان لهما تأثيرات مختلفة على استقرار المستحلب عند استخدامهما بشكل فردي أو معا. حسن صمغ الغار لزوجة المرحلة المستمرة. تم العثور على المستحلبات التي استقرت بواسطة صفار البيض لتكون مستقرة لتلبد القطيرات عند درجة الحموضة 3 وبتركيزات ملح منخفضة نسبيا.
تدهور الكوليسترول بالموجات فوق الصوتية في صفار البيض
طور Sun et al. (2011) عملية إنزيمية بمساعدة الموجات فوق الصوتية لتدهور الكوليسترول في صفار البيض الطبيعي. كانوا يهدفون إلى النشاط التحفيزي للكوليسترول أوكسيديز ضد كوليسترول صفار البيض بهدف الحصول على صفار بيض منخفض الكوليسترول دون التأثير على تكوين العناصر الغذائية الرئيسية لصفار البيض. تم استخدام أوكسيديز الكوليسترول لتحفيز تدهور الكوليسترول في صفار البيض. أولا ، تمت معالجة جزء 30 جرام من صفار البيض بالموجات فوق الصوتية لمدة 15 دقيقة في 200 واط ثم يتم تحضينه لمدة 10 ساعات بتركيز أوكسيديز الكوليسترول 0.6 وحدة / جم صفار البيض عند 37 درجة مئوية. أخيرا ، انخفض مستوى الكوليسترول في صفار البيض إلى 8.32٪ من تركيزه الأصلي دون التأثير على سمات جودة صفار البيض.
حقائق تستحق المعرفة
ما هو التجويف بالموجات فوق الصوتية؟
يخلق Sonication مستحلبات من خلال التذبذبات عالية الطاقة التي تحركها الموجات فوق الصوتية ، والتي تسبب الصوتية التجويف. يصف مصطلح التجويف تكوين ونمو وانهيار التجاويف (فقاعات الفراغ) في السائل. ينتج التجويف بالموجات فوق الصوتية / الصوتية ظروفا محلية داخل فقاعات ~ 5000 كلفن ، ~ 1000 ضغط جوي ، معدلات تسخين وتبريد تتجاوز 1010 K / s والنفاثات السائلة مع ما يصل إلى 300m / s. (Suslick et al. 2008) توفر القوى الشديدة والقص العالي والتدفق والاضطرابات الناتجة عن انفجار الفقاعة الطاقة لكسر الجسيمات والقطرات من أجل التشتت & مستحلب تخفيض الحجم ، جدران خلايا التحللبادر التفاعلات الكيميائية.
موثيرموسونيكاتيون
كما هو موضح في نتائجنا ، يعد الضغط الساكن وسيلة فعالة للغاية لزيادة فتك الموجات فوق الصوتية (UW) / manosonication (MS). تصبح هذه الزيادة أكبر عندما تكون سعة UW أعلى. بين 50 و 58 درجة مئوية ، يمكن زيادة فتك الحرارة من خلال الجمع بين المعالجات الحرارية مع UW تحت الضغط (MS). فتك هذا العلاج (MTS) يعادل التأثير المميت الإضافي للحرارة و UW. يمكن أن تصبح علاجات MS و MTS بديلا لتعطيل ، في الوسائط الحساسة للحرارة (أي البيض السائل) ، من Y. enterocolitica وربما الكائنات الحية الدقيقة الأخرى. قد تجد أيضا تطبيقات في الأطعمة التي تؤدي فيها الكثافة العالية للمعالجات الحرارية المطلوبة (مثل الأطعمة منخفضة النشاط المائي) إلى إضعاف جودة الأغذية. (راجع راسو وآخرون 1998)
كشف الباحث أن تقنيات حفظ الأغذية غير الحرارية ، مثل الصوتنة ، لا تؤثر ، بقدر العمليات الحرارية ، على السمات الغذائية والحسية للأطعمة المصنعة.
اقرأ المزيد عن أوجه التآزر بين الموجات فوق الصوتية للطاقة والضغط والحرارة!
البيض: التكوين & الخصائص
في حين أن بيض الدجاج هو بيض الطيور الأكثر استهلاكا ، إلا أن أنواعا أخرى من بيض الطيور ، مثل النعام والبط والسمان وبيض الإوز وما إلى ذلك ، تستخدم كمكونات غذائية وغذائية.
يوفر البيض وظائف متعددة وبالتالي يستخدم على نطاق واسع كمكون في المنتجات الغذائية المتعددة.
تشمل السمات الوظيفية للبيض خصائص التخثر والتجليد والنكهة واللون والرغوة والاستحلاب وكذلك نمو البلورات المثبطة في الحلويات. للحفاظ على وظائف البيض هذه ، يلزم إجراء بسترة خفيفة لتجنب تمسخ البروتين.
تتراوح منتجات البيض السائل من البيض الكامل السائل وبياض البيض وصفار البيض إلى خلطات البيض المخفوق ومنتجات البيض المتخصصة الأخرى. تتوفر منتجات البيض السائل كمنتجات جاهزة للاستخدام أو في صورة مجمدة. يمكن تكرير البيض السائل إلى مساحيق البيض ، على سبيل المثال مسحوق البيض الكامل ، مسحوق بياض البيض ، مسحوق صفار البيض. مسحوق البيض مصنوع من البيض المجفف بالكامل بواسطة رذاذ التجفيف البيض بنفس الطريقة التي يتم بها إنتاج مسحوق الحليب. تشمل مزايا مسحوق البيض على البيض الطازج السعر المنخفض ، وانخفاض الوزن لكل حجم من مكافئ البيض الكامل ، ومدة الصلاحية ، ومساحة تخزين أقل ، وعدم الحاجة إلى التبريد.
حساسية حرارة بروتينات البيض
يحتوي البيض على العديد من البروتينات الحساسة للحرارة والتي تعد عاملا مهما يجب مراعاته عند معالجة البيض السائل (المعروف أيضا باسم بيض الكسارة) وبسترته. منتجات بياض البيض السائل بشكل خاص حساسة لظروف المعالجة ، وخاصة الحرارة. تتراوح درجة حرارة تمسخ بروتينات بياض البيض بين 61 درجة مئوية (ل Ovotransferrin) و 92.5 درجة مئوية (ل G2 Globulin). ليفتينس ، الليزوزيم ،
ovomacroglobulin و ovoglobulin G3 هما أقل البروتينات استقرارا للحرارة ، في حين تم العثور على ovotransferrin و ovoinhibitor و ovoglobulin G2 لتكون البروتينات الأكثر استقرارا للحرارة في البيض. يمكن أن تتأثر حساسية البروتين للحرارة بإضافة الملح والسكر ، مما يزيد من استقرار حرارة البروتينات الحساسة للحرارة.
ليس فقط السكر والملح ، وكذلك الكربوهيدرات ، مثل السكروز والجلوكوز والفركتوز والأرابينوز والمانيتول والزيلوز ، تحمي البروتينات من التمسخ أثناء المعالجات الحرارية (البسترة).
درجة حرارة تخثر البيضة الكاملة: عند 73 درجة مئوية
استقرار المستحلب
من أجل الحصول على منتج بيض سائل متجانس ، يجب تثبيت البويضة السائلة ميكانيكيا لمنع الانفصال إلى مرحلتين.
المستحلب عبارة عن خليط من اثنين أو أكثر من السوائل غير القابلة للامتزاج / غير القابلة للمزج. من الناحية الفنية ، المستحلبات هي تقسيم فرعي للأنظمة الغروية من مرحلتين أو أكثر. في المستحلبات ، يكون كل من المرحلة المشتتة / الداخلية والمستمرة / الخارجية سائلة. في المستحلبات ، يتم خلط سائلين غير قابلين للامتزاج عن طريق تشتيت سائل واحد (المرحلة المشتتة) في الآخر (المرحلة المستمرة). تستخدم عوامل الاستحلاب للحصول على استقرار ميكانيكي طويل الأجل للنظام.
الليسيثين ، وهو على سبيل المثال مكون في صفار البيض ، هو مستحلب غذائي شائع الاستخدام للتطبيقات الغذائية والصناعية. إلى جانب الليسيثين ، يحتوي صفار البيض على العديد من الأحماض الأمينية التي تعمل كمستحلبات أيضا. يحتوي صفار البيض على حوالي 5-8 جرام من الليسيثين ، وهذا هو السبب في أن صفار البيض عنصر مهم في العديد من وصفات تعتمد على المستحلب مثل المايونيز والهولندي والصلصات والصلصات.
ابحث عن التعليمات خطوة بخطوة وفيديو لاستحلاب المايونيز بالموجات فوق الصوتية هنا!
وظيفة الرغوة
تحتوي بروتينات بياض البيض على أحماض أمينية. عندما يتم تجعيد البروتين ، يتم تعبئة الأحماض الأمينية الكارهة للماء في الوسط بعيدا عن الماء وتكون الأحماض المحبة للماء في الخارج أقرب إلى الماء.
عندما يكون بروتين البيض في مواجهة فقاعة هواء ، يتعرض جزء من هذا البروتين للهواء وجزء لا يزال في الماء. ينفتح البروتين بحيث يمكن غمر أجزائه المحبة للماء في الماء - ويمكن أن تلتصق أجزائه التي تخشى الماء في الهواء. بمجرد أن تتلتفكك البروتينات ، فإنها ترتبط ببعضها البعض - تماما كما فعلت عند تسخينها - مما يخلق شبكة يمكنها تثبيت فقاعات الهواء في مكانها.
شراب البيض
شراب البيض هو مشروب قائم على الحليب يتكون من الحليب والبيض والسكر والمنكهات وأحيانا الكحول. إنه مشروب حلو وغني وكريمي قائم على منتجات الألبان مصنوع تقليديا من الحليب والقشدة وبياض البيض المخفوق وصفار البيض والسكر. اختياريا ، عند إنتاجها كخمور ، يتم دمج المشروبات الروحية المقطرة مثل البراندي أو الروم أو البوربون.
الأدب / المراجع
- لي ، دي يو ؛ هاين ، ف. ؛ كنور ، د. (2003): آثار العلاجات المركبة للنيسين والموجات فوق الصوتية عالية الكثافة مع الضغط العالي على تعطيل الميكروبات في البويضة الكاملة السائلة. علوم الأغذية المبتكرة & التقنيات الناشئة 2003.
- ناكامورا ، ر. ؛ ميزوتاني ، ر. يانو ، م. ؛ Hayakawa، S. (1988): تعزيز خصائص استحلاب البروتين عن طريق Sonicating مع ليسيثين صفار البيض. مجلة الكيمياء الزراعية والغذائية 36 ، 1988. 729-732.
- راسو ، ج. ؛ باغان ، ر. ؛ كوندون ، س. ؛ سالا ، ف. ج. (1998): تأثير درجة الحرارة والضغط على فتك الموجات فوق الصوتية. علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والبيئي ، 64/2 ، 1998. 465–471.
- سارغولزاي ، ج. ؛ موسويان ، إم تي إتش ؛ حساني ، أ. (2011): نمذجة ومحاكاة عملية الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة في تحضير مستحلب الزيت في الماء المستقر. مجلة هندسة البرمجيات وتطبيقاتها 4 ، 2011. 259-267.
- الشمس ، Y. ؛ يانغ ، ه. تشونغ ، إكس ؛ وانغ ، دبليو (2011): التدهور الأنزيمي بمساعدة الموجات فوق الصوتية للكوليسترول في صفار البيض. علوم الأغذية المبتكرة & التقنيات الناشئة 12/4 ، 2011. 505-508.
- سوسليك ، كانساس ؛ فلانيجان ، دي جي (2008): داخل فقاعة منهارة: التلألؤ الصوتي والظروف أثناء التجويف. أنو. القس فيز. كيمياء 59 ، 2008. 659–83.