Ultrasonication وتطبيقاته المنوع في تصنيع الأغذية
يقدم الموجات فوق الصوتية السلطة الاحتمالات المتعددة لتطبيقات فعالة وموثوق بها تجهيز الأغذية. وتشمل التطبيقات الأكثر شيوعا في صناعة الأغذية الاختلاط & التجانس، الاستحلاب، تفريق، وتمزق الخلية واستخراج المواد داخل الخلية، وتفعيل أو إبطال مفعول الأنزيمات (التي تعتمد على كثافة الموجات فوق الصوتية)، والمحافظة، وتحقيق الاستقرار، حل وتبلور، الهدرجة، tenderization اللحوم والنضج والشيخوخة والأكسدة، وكذلك التفريغ والتجفيف بالرش.
ستجد أدناه مجموعة مختارة من التطبيقات المحددة.
يرجى النقر على الرابط المحدد لمعرفة المزيد عن التطبيق الذي يهمك!
استخراج النكهات والمركبات النشطة بيولوجيا باستخدام الموجات فوق الصوتية
Ultrasonication هو وسيلة معروفة وموثوق بها عندما يتعلق الأمر استخراج المواد داخل الخلوية.
انقر هنا لقراءة المزيد عن بالموجات فوق الصوتية تحلل & استخلاص وأمثلة على استخراج بالموجات فوق الصوتية من المركبات النشطة من زعفران و قهوة!
التخمير بالموجات فوق الصوتية من الزبادي
اللبن هو منتج الحليب المخمرة التي يمكن أن تنتج عن طريق الحليب وحده أو من خلال إضافة الثقافات البكتيرية. سلالات Bifidobacteria (على سبيل المثال BB-12، BB-46، B بريف) هي البروبيوتيك استخداما للتخمير اللبن. بالموجات فوق الصوتية التجويف تطبيقها على الخلايا البكتيرية يمكن أن يسبب تدميرها في وقت واحد، والإفراج عن β غالاكتوزيداز. β غالاكتوزيداز هو انزيم هيدرولاز الذي يستخدم بكثافة في صناعة الحليب. وتسارعت التخمير بمساعدة بالموجات فوق الصوتية بسبب التحلل أسرع اللاكتوز الناجمة عن إطلاق سراح الناجم بالموجات فوق الصوتية من β غالاكتوزيداز من الخلايا bifidobacteria.
التجانس بالموجات فوق الصوتية آثار كسر الكريات الدهون الحليب وتوزيع غرامة جدا الحجم.
Ultrasonication يمكن accerlerate معدل انزيم (تخفيض إجمالي وقت إنتاجية تصل إلى 40٪) وتحسين الخصائص النوعية من اللبن، مما أدى إلى ارتفاع اللزوجة، خثرة أقوى والملمس متفوقة.
تستخدم المجانسات بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع في معالجة الأغذية. وتشمل التطبيقات النموذجية الاستخراج والخلط والاستحلاب والشيخوخة / النضج.
التجانس بالموجات فوق الصوتية للحليب
الحليب (مثل حليب البقر أو الجاموس أو الماعز أو الإبل) هو مستحلب أو نظام غرواني يتكون من الكريات الزبدة داخل سائل قائم على الماء يحتوي على الكربوهيدرات والبروتينات والمعادن الذائبة. كما الدهون والماء تميل إلى فصل إلى مرحلتين، يجب أن يكون الحليب متجانسا للحصول على منتج حتى. التجانس يعني التوزيع حتى من جزيئات الدهون في سائل الحليب. الموجات فوق الصوتية هي طريقة معروفة تستخدم لمختلف التطبيقات في تجهيز الألبان. العلاج بالموجات فوق الصوتية من الحليب النتائج في الكريات الدهون المتجانسة، والتي يتم توزيعها حتى وموحدة. التجانس عن طريق الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة هو أيضا فعالة ل (نباتي / الألبان خالية) بدائل الحليب المستمدة من النباتات مثل حليب جوز الهند أو حليب الصويا.
وتبين دراسة سفاكياناكيس وTzia (2012) أن التجانس بالموجات فوق الصوتية يقلل من حجم كريات الحليب الدسم (مبدعين). انخفاض السعة (150W) كان لا تأثير التجانس مرضية (Fig.2)؛ كان حجم مبدعين وتوزيعها على غرار الحليب غير المعالج (قارن الشكل 1 و 2). وكان متوسط سعة الموجات فوق الصوتية (267.5، 375 W) تأثير التجانس جيد. كان مبدعين متوسط قطرها 2 ميكرومتر (الشكل 3، 4). السعة العالية (750W) الموجات فوق الصوتية تخفيض حجم مبدعين بشكل حاسم (الشكل 6)، مما يجعلها بالكاد مرئية في المجهر الضوئي (100X التكبير). وكان متوسط حجم قطرها 0.3 ميكرون.
بالموجات فوق الصوتية عالية الطاقة هو تقنية خفيفة التجانس غير الحرارية. سفاكياناكيس آخرون. (2011) إظهار تأثير التجانس بالموجات فوق الصوتية للإعجاب على الحليب.
شاندرابالا وآخرون. (2012) التحقيق في تأثير ultrasonication على الكازين والكالسيوم. طبقوا الموجات فوق الصوتية (20KHZ) لعينات من الحليب الطازج الخالي من الدسم، أعيد الكازين micellar، ومسحوق الكازين. أنها sonicated العينات حتى تم تخفيض كريات الدهون الحليب إلى تقريبا. 10nm. ويظهر تحليل الحليب sonicated أن حجم المذيلات الكازين هو دون تغيير. حدث زيادة طفيفة في بروتين مصل اللبن القابلة للذوبان وانخفاض مماثل في اللزوجة أيضا في الدقائق القليلة الأولى من صوتنة. تم تحديد الدراسة أن المذيلات الكازين مستقرة خلال صوتنة ولا يتأثر تركيز الكالسيوم القابلة للذوبان من العلاج بالموجات فوق الصوتية. [شاندرابالا وآخرون. 2012]
تبلور السكر بالموجات فوق الصوتية للحلويات
يسمح التحكم الصوتي المتحكم فيه بالبدء في استنبات البلورات (إنشاء النوى) والتأثير على نمو البلورات. تحت إشعاع بالموجات فوق الصوتية ، يتم تشكيل أصغر وبالتالي أكثر من البلورات. تساعد الموجات فوق الصوتية في عملية التبلور بطريقتين: الأول ، الموجات فوق الصوتية للقوة هي أداة فعالة جدًا لإنشاء حل متساوٍ ، وهو مادة البدء للتبلور. في المرحلة الثانية ، يدعم الموجات فوق الصوتية تشكيل عدد كبير من النوى. في حين أن التنوي السيئ يخلق عددًا أقل من البلورات الكبيرة ، فإن التنوي الفعال يشكل كمية كبيرة من البلورات الصغيرة الحجم. في المجال الصوتي ، يصبح من الممكن البدء في تنوي السكريات التي عادة ما تكون خالية من التبلور (على سبيل المثال D- الفركتوز ، السوربيتول).
التعديل بالموجات فوق الصوتية من بلورة المثير للاهتمام لصياغة والحلويات، والحلويات، وينتشر، والآيس كريم، قشدة والشوكولاته.
جهاز الموجات فوق الصوتية UIP4000hdT هو محضر طعام قوي بقوة 4 كيلو واط لإنتاج الأغذية الصناعية مثل البكتين واستخراج النكهة وكذلك التجانس.
بالموجات فوق الصوتية هدرجة الزيوت الصالحة للأكل
هدرجة الزيوت النباتية هي عملية واسعة النطاق الصناعية الهامة. بواسطة الهدرجة، وconvertetd الزيوت النباتية السائلة إلى دهون صلبة أو شبه صلبة (مثل السمن). كيميائيا، يتم تحويل الأحماض الدهنية غير المشبعة خلال نقل المرحلة حفز رد فعل الهدرجة إلى الأحماض الدهنية المشبعة المقابلة عن طريق إضافة ذرات الهيدروجين في doublebonds. هذه العملية المحفزة يمكن تسريع كتبها ultrasonication عالية الطاقة. محفز شيوعا هو النيكل. يتم استخدام الدهون المهدرجة على نطاق واسع كما تقصير وكلاء في منتجات المخابز. ميزة من الدهون المشبعة هي أقل ميلها للأكسدة، وبالتالي انخفاض خطر من النتانة.
تسييل العسل بالموجات فوق الصوتية
تقدم الموجات فوق الصوتية وسيلة فعالة والبلورات في العسل لتسيل وتدمير الخميرة، دون التأثير على جودة العسل.
انقر هنا لمعرفة المزيد!
استقرار بالموجات فوق الصوتية من العصائر والعصائر
كتقنية عملية غذائية غير حرارية ، توفر الموجات فوق الصوتية علاجا خفيفا ولكنه فعال يكثف النكهات ، ويستقر ويحافظ على العصائر والعصائر والصلصات والهريس. وتشمل نتائج علاجات عصير بالموجات فوق الصوتية تحسين النكهات، والاستقرار والحفظ.
اقرأ هنا المزيد عن تحسين بالموجات فوق الصوتية من العصائر & عصائر!
اقرأ المزيد عن معالجة الطماطم بالموجات فوق الصوتية!
الشيخوخة بالموجات فوق الصوتية من النبيذ & الخمور
الموجات فوق الصوتية السلطة يساعد oaking من النبيذ والمشروبات الروحية نظرا لقدرتها استخراج فعالة واشتدت بشكل كبير نقل الجماعي بين أنسجة الخشب والمشروبات الكحولية.
انقر هنا لمعرفة المزيد عن إمكانيات العلاج بالموجات فوق الصوتية النبيذ!
عملية تخمير النبيذ، ويجب، البيرة وساكي يمكن زيادة كبيرة أيضا. وقد تم تحقيق معدلات التسارع من 50٪ إلى 65٪!
للحصول على مزيد من المعلومات حول التخمير بمساعدة بالموجات فوق الصوتية، يرجى النقر هنا!
تجميد الآيس كريم المتسارع بالموجات فوق الصوتية
لإنتاج الآيس كريم، مطلوب مزيج الآيس كريم. يتكون هذا المزيج الآيس كريم من الحليب ومسحوق الحليب والقشدة والزبدة النباتية أو الدهون، والسكر، والكتلة الجافة، مستحلب، مثبت وكذلك الإضافات مثل الفواكه والمكسرات والنكهات والتلوين. هذا الخليط خاص لابد من المتجانس ومعقم، ثم يحرك ببطء أثناء عملية التجميد لمنع تشكيل الجليد الكريستال كبير. وبالتالي، يتم خلط فقاعات الهواء الصغيرة جدا في (ما يسمى بعملية تهوية) إلى زبد الآيس كريم تحقيق الحلوى الباردة محكم على نحو سلس. هذه هي الخطوة العملية، حيث ultrasonication يمكن تطبيقها لتحسين جودة الآيس كريم و.
خلال عملية التجميد ، يتم تشكيل بلورات من الماء فائق التبريد. تلعب مورفولوجية بلورات الثلج دورًا مهمًا في الخصائص التركيبية والفيزيائية للأطعمة المجمدة ونصف المجمدة. بما أن حجم وتوزيع بلورات الثلج لهما أهمية خاصة بالنسبة لنوعية منتجات الأنسجة المُذابة ، فإنه بالنسبة للآيس كريم ، يفضل استخدام بلورات الثلج الأصغر لأن البلورات الكبيرة تؤدي إلى نسيج جليدي. التنوي هو أهم عامل للتحكم في توزيع حجم البلورة أثناء التبلور. وبالتالي ، فإن معدل التجميد هو عادة المعلمة المستخدمة للتحكم في توزيع حجم وحجم بلورات الثلج في الآيس كريم. أثناء الحقن والجلد ، يتم حقن الهواء لتحقيق الملمس الناعم للآيس كريم. إن ما يسمى بـ "الإفراط في الجري" ، وهو كمية الهواء المحقون ، متناسب - على وجه التحديد مع الوصفة الخاصة - بشكل متناسب مع الحجم المجمع للمواد الصلبة والماء. لذلك ، يختلف المدى الزائد بسبب صيغ الآيس كريم المختلفة وتيارات المعالجة. تظهر الآيس كريم القياسي نسبة 100٪ ، مما يعني أن المنتج النهائي يتكون من كمية متساوية من مزيج الآيس كريم وفقاقيع الهواء.
استخدام في HIELSCHER أجهزة الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة يوفر نوعية أفضل من الآيس كريم من خلال تقليل حجم الكريستال الجليد وتجنب بطبقة من سطح التجمد. ويتحقق اتساق أفضل وشعور الفم أكثر دسم ويرجع ذلك إلى انخفاض حجم الكريستال الآيس كريم والتوزيع المعززة فقاعة الهواء. كثيرا مرات تجميد أقصر تؤدي إلى قدرة عملية أعلى وأكثر عملية الإنتاج كفاءة في استخدام الطاقة.
الموجات فوق الصوتية UP400St لاستخراج النباتات بسرعة عالية على دفعات.
تهوية الخليط بالموجات فوق الصوتية
يمكن تحسين المنتجات الغذائية مثل الكعكة الإسفنجية إلى حد كبير عن طريق صوتنة. إن استخدام الطاقة فوق الصوتية خلال مرحلة خلط الخليط يحسن من جودة الكعكة الإسفنجية من حيث الصلابة الأقل ، وزيادة النعومة الكعكة ، والتماسك والمرونة. بالنسبة للاختبارات ، تم خلط جميع المكونات معًا بعد اتباع أسلوب "الكل في" ، مما يعني أنه تمت إضافة دقيق بروتين منخفض ومستحلب ونشا الذرة والسكر ومسحوق الخميرة والملح والبيض الطازج بشكل متزامن لصياغة الخليط. قبل sonication ، تم تقريب المكونات معا بالتساوي بحيث يتم تطبيق الموجات فوق الصوتية على خليط خليط حتى. أظهرت الكعكة الهوائية التي لها تأثير فوق صوتي صلابة أقل ، وانخفاض في الصمغ ، وضيقة أقل ، في حين كانت درجة النعومة ، والتماسك والمرونة أعلى قليلاً من كعكة التحكم.
ULtrasonic تبلور ومحاذاة الشوكولاته
صوتنة هو معروف جيدا لقدرة استخراجه. من حبوب الكاكاو وزبدة الكاكاو يمكن أن تنطلق من الخلايا عن طريق الطحن بالموجات فوق الصوتية والاستخراج.
الموجات فوق الصوتية هي تقنية بديلة للخروج من بلورات السكر في الشوكولاته، ويوفر آثار بالتالي مماثلة لكونشينغ.
العطاء بالموجات فوق الصوتية من اللحوم
تطبيق الموجات فوق الصوتية القوية إلى نتائج اللحوم في tenderization كثيرا انه هيكل اللحوم. ويتحقق tenderization كبيرة من قبل الافراج عن البروتينات myofibrillar من خلايا العضلات. وإلى جانب تأثير tenderization والموجات فوق الصوتية يحسن من القدرات ملزم المياه وتماسك اللحم أيضا.
صوتنة في المطبخ
وقد وجدت بالموجات فوق الصوتية مصنعي الأغذية طريقها إلى المطبخ الذواقة أيضا. وتستخدم ultrasonicators HIELSCHER من قبل الطاهي قسط مثل من قبل اثنين من الطهاة منحت نجمة ميشلان سانغ هون Degeimbre.
انقر هنا، إذا كنت ترغب في وصفة كتابه الشهير الأسهم الروبيان بالموجات فوق الصوتية!
اتصل بنا! / اسألنا!
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع عالية الأداء المجانسة بالموجات فوق الصوتية لخلط التطبيقات، تشتت، استحلاب واستخراج على المختبر، والطيارية ومقياس الصناعية.
الأدب / المراجع
- Chandrapala, Jayani et al. (2012): The effect of ultrasound on casein micelle integrity. Journal of Dairy Science 95/12, 2012. 6882-6890.
- Chandrapala, Jayani et al. (2011): Effects of ultrasound on the thermal and structural characteristics of proteins in reconstituted whey protein concentrate. Ultrasonics Sonochemistry 18/5, 2011. 951-957.
- Dairy Processing Handbook. Published by Tetra Pak Processing Systems AB, S-221 86 Lund, Sweden. 387.
- Feng, Hao; Barbosa-Cánovas, Gustavo V.; Weiss, Jochen (2010): Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing. New York: Springer, 2010.
- Huang, B. X.; Zhou, W. B. (2009): Ultrasound Aided Yogurt Fermentation with Probiotics. NUROP Congress, Singapore, 2009.
- Keshava Prakash, M. N.; Ramana, K. V. R. (2003): Ultrasound and Its Application in the Food Industry. J. Food Sci Technol. 40/6, 2003. 563-570.
- Mortazavi, A.; Tabatabaie, F. (2008): Study of Ice Cream Freezing Process after Treatment with Ultrasound. World Applied Science Journal 4, 2008. 188-190.
- Petzold, G. and Aguilera, J. M. (2009): Ice Morphology: Fundamentals and Technological Applications in Foods. Food Biophysics Vol.4, No. 4, 378-396.
- Sfakianakis, Panagiotis; Tzia, Constantina (2011): Yogurt from ultrasound treated milk: monitoring of fermentation process and evaluation of product quality characteristics. ICEF 2011.
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع عالية الأداء المجانسة بالموجات فوق الصوتية من مختبر إلى حجم الصناعية.