تحسين إنتاج الآيس كريم بالموجات فوق الصوتية
تطبيق الموجات فوق الصوتية للطاقة له العديد من الآثار المفيدة على إنتاج الآيس كريم عالي الجودة. المزايا الرئيسية للصوتنة تشمل تقليل حجم الكريستال وتسريع التجميد في الآيس كريم. وبالتالي، الموجات فوق الصوتية يحسن نوعية وإحساس المستهلك في حين خفض تكاليف الإنتاج في وقت واحد.
تأثيرات الموجات فوق الصوتية على تصنيع الآيس كريم
يتضمن إنتاج الآيس كريم معالجة متطورة من أجل الحصول على منتج غذائي حلو عالي الجودة يلبي متطلبات العملاء. تنتج خطوات المعالجة التفصيلية بشكل أساسي عن حقيقة أن الآيس كريم هو أحد أكثر الأطعمة تعقيدا: الآيس كريم عبارة عن رغوة وكذلك مستحلب. يحتوي على بلورات ثلجية ومزيج سائل غير مجمد. يمكن للموجات فوق الصوتية عالية الطاقة المطبقة أثناء تصنيع الآيس كريم أن تعزز نواة بلورات الثلج لتسريع عملية نقل الحرارة والكتلة المصاحبة لعملية التجميد. وبالتالي ، يقلل صوتنة حجم الكريستال ويقصر وقت التجميد في إنتاج الآيس كريم. أظهرت الأبحاث التي أجراها مرتضوي وطباطبائي أن وقت التجميد في معالجة الآيس كريم يمكن تقليله بنحو 30٪ عن طريق صوتنة لمدة 20 دقيقة.
معالج صناعي UIP2000hdT (2kW) لإنتاج الآيس كريم. الموجات فوق الصوتية تعزز التجانس والتبلور وتسريع عملية التجميد.
إنتاج الآيس كريم وفوائد الموجات فوق الصوتية
لإنتاج الآيس كريم ، مطلوب مزيج الآيس كريم. يتكون مزيج الآيس كريم هذا من الحليب ومسحوق الحليب والقشدة والزبدة أو الدهون النباتية والسكر والكتلة الجافة والمستحلب والمثبت بالإضافة إلى إضافات مثل الفواكه والمكسرات والنكهات والتلوين. يجب تجانس هذا الخليط الخاص وبسترته ، ثم يتم تحريكه ببطء أثناء عملية التجميد لمنع تكوين بلورة ثلجية كبيرة. وبالتالي ، يتم خلط فقاعات الهواء الصغيرة جدا (ما يسمى بعملية التهوية) لرغوة الآيس كريم لتحقيق حلوى باردة ناعمة. Ultrasonication يعزز التوزيع الموحد لجميع مكونات خليط الآيس كريم ويساهم في نفس الوقت في البسترة. اقرأ المزيد عن البسترة بالموجات فوق الصوتية للأطعمة السائلة هنا!
في وقت لاحق ، يتم تطبيق الموجات فوق الصوتية خلال مرحلة التجميد أثناء إنتاج الآيس كريم. الموجات فوق الصوتية يعزز نواة ونمو بلورات الجليد ، بحيث يتم تسريع عملية التجميد بشكل كبير. في الوقت نفسه ، يقلل صوتنة من حجم بلورات الجليد بحيث يتم الحصول على بلورات الجليد الصغيرة بشكل موحد. هذا يعطي الآيس كريم ملمسا ناعما وملمسا لطيفا للفم – كل من سمات الجودة ، والتي هي ذات قيمة عالية من المستهلكين.
خطوات إنتاج الآيس كريم
يتكون تصنيع الآيس كريم من خمس مراحل:
- تحضير مزيج الآيس كريم
- التجانس والبسترة وشيخوخة مزيج الآيس كريم
- التجميد والتهوية
- تشكيل وقولبة
- تصلب والتعبئة والتغليف
خطوات إنتاج الآيس كريم.
المصدر: دليل معالجة الألبان. نشرت من قبل Tetra Pak Processing Systems AB ، لوند ، السويد. ص.387.
خلية تدفق الزجاج بالموجات فوق الصوتية تظهر العلاج صوتنة الآيس كريم القائم على الألبان
تجميد الآيس كريم المروج بالموجات فوق الصوتية
أثناء عملية التجميد ، تتشكل البلورات في الماء فائق التبريد. يلعب مورفولوجيا بلورات الجليد دورا مهما فيما يتعلق بالخصائص التركيبية والفيزيائية للأغذية المجمدة ونصف المجمدة. نظرا لأن حجم وتوزيع بلورات الثلج لهما أهمية خاصة لجودة منتجات الأنسجة المذابة ، بالنسبة للآيس كريم ، يفضل بلورات الثلج الأصغر لأن البلورات الكبيرة تؤدي إلى نسيج جليدي. النواة هي العامل الأكثر أهمية للتحكم في توزيع حجم البلورة أثناء التبلور. وبالتالي ، فإن معدل التجميد عادة ما يكون المعلمة المستخدمة للتحكم في توزيع حجم وحجم بلورات الثلج في الآيس كريم. أثناء الخفق والتجميد ، يتم حقن الهواء لتحقيق الملمس الناعم للآيس كريم. يتناسب ما يسمى ب "الإفراط في الجري" ، كمية الهواء المحقون ، - على وجه التحديد مع الوصفة المعينة - بشكل متناسب مع الحجم المشترك للمواد الصلبة والماء. لذلك ، يختلف الإفراط في التشغيل بسبب تركيبات الآيس كريم المختلفة وتيارات المعالجة. يظهر الآيس كريم القياسي تجاوزا بنسبة 100٪ ، مما يعني أن المنتج النهائي يتكون من حجم متساو من مزيج الآيس كريم وفقاعات الهواء.
استخدام معالجات الموجات فوق الصوتية عالية الأداء Hielscher يؤدي إلى نوعية أفضل من الآيس كريم من خلال تعزيز التبلور، والحد من حجم بلورة الجليد وتجنب قشرة سطح التجميد. يتم تحقيق تناسق أفضل وشعور فم أكثر دسما بسبب انخفاض حجم بلورات الآيس كريم وتحسين توزيع فقاعة الهواء. يؤدي التجميد الأقصر بشكل ملحوظ مع تقليل وقت التجميد بنسبة 30٪ تقريبا إلى زيادة سعة المعالجة وعملية إنتاج أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.
سونيكاتور UP400ST لتحسين الجسيمات وتقليل حجم الكريستال في الآيس كريم
ثبت علميا: تحسين جودة الآيس كريم بسبب Sonication
قام أصلان ودوغان (2021) بالتحقيق في آثار الصوتنة على إنتاج الآيس كريم باستخدام جهاز صوتي من نوع مسبار Hielscher UP400St (انظر الصورة. اليسار). أظهرت نتائج البحث أن الموجات فوق الصوتية تعزز تقليل حجم الجسيمات بسبب التجويف. كان من الواضح أن صوتنة يحسن نوعية الآيس كريم والمنتجات الغذائية المجمدة لأنها تنتج حجم الجليد الكريستال أصغر. نظرا لأن بلورات الثلج تعطي إحساسا فريدا بالفم للآيس كريم ، فمن المهم جدا الحصول على أصغر بلورات في عملية التجميد لمنع البنية الرملية ، وتحقيق النعومة والنعومة المطلوبة للآيس كريم. وخلصت هذه الدراسة أيضا إلى أن التجانس بالموجات فوق الصوتية يوفر مستحلبا مشتتا جيدا. تم اختباره من قبل لجنة المستهلك لحاسية ونكهة الطعام ، وقد تبين أن تجانس كريم الثلج بالموجات فوق الصوتية يساعد على تلبية تفضيلات المستهلك مع بلورات الثلج الأصغر والشعور اللطيف بالفم المرتبط بالآيس كريم.
(راجع أصلان ودوغان ، 2021)
عالية الأداء معالجات الغذاء بالموجات فوق الصوتية لإنتاج الآيس كريم
Hielscher الفوق صوتيات من ذوي الخبرة الطويلة في تطبيق الموجات فوق الصوتية السلطة في الغذاء & صناعة المشروبات وكذلك العديد من الفروع الصناعية الأخرى. وقد تم تجهيز المعالجات بالموجات فوق الصوتية لدينا سهلة التنظيف (التنظيف في مكان CIP / تعقيم في مكان SIP) sonotrodes وخلايا التدفق (الأجزاء الرطبة).
Hielscher الموجات فوق الصوتية الصناعية يمكن أن تقدم السعات عالية جدا في 24/7 عملية مستمرة. يعد التحكم الدقيق في السعة من الشدة الخفيفة إلى العالية أمرا مهما لضبط عملية الصوتنة على خصائص المنتج المستهدفة لصياغة الآيس كريم.
مع معالجات الطعام بالموجات فوق الصوتية في أي حجم، Hielscher يقدم أنظمة موثوقة للدفعة والمعالجة المستمرة للمنتجات الغذائية والمشروبات، بما في ذلك الآيس كريم. بينما بالنسبة للجيلاري الحرفي الصغير ، توفر طرازات الصوتنة UP400ST (400 واط) أو UIP1000hdT (1000 واط) قدرة معالجة كافية ، ستقوم منشأة تصنيع الآيس كريم الصناعية بتثبيت نماذج الصوتنة عالية الإنتاجية UIP6000hdT (6000 واط) أو UIP16000hdT (16000 واط).
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 | UIP4000hdT |
| 15 إلى 150 لتر | 3 إلى 15 لتر / دقيقة | UIP6000hdT |
| ن.أ. | 10 إلى 100 لتر / دقيقة | UIP16000 |
| ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
الأدب / المراجع
- Mortazavi, A. and Tabatabaie, F. (2008): Study of Ice Cream Freezing Process after Treatment with Ultrasound. World Appl. Sci. J 4, 188-190.
- Aslan Türker, Duygu; Dogan, Mahmut (2021): Effects of ultrasound homogenization on the structural and sensorial attributes of ice cream: optimization with Taguchi and data envelopment analysis. Journal of Food Measurement and Characterization 15, 2021, 1-11.
- Vildan Akdeniz, A. Sibel Akalın (2019): New approach for yoghurt and ice cream production: High-intensity ultrasound. Trends in Food Science & Technology, Volume 86, 2019. 392-398.
- Petzold, G. and Aguilera, J. M. (2009): Ice Morphology: Fundamentals and Technological Applications in Foods. Food Biophysics Vol.4, No. 4, 378-396.
- Dairy Processing Handbook. Published by Tetra Pak Processing Systems AB, S-221 86 Lund, Sweden. p.387.
Hielscher Ultrasonics بتصنيع المجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لخلط التطبيقات، والتشتت، والاستحلاب والاستخراج على المختبر، التجريبية والصناعية النطاق.
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع الخالط بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من المختبر ل الحجم الصناعي.