Maye qidaların ultrasəs pasterizasiyası

Ultrasəs pasterizasiyası, mikrobların xarab olmasının qarşısını almaq və qidanın uzunmüddətli sabitliyinə nail olmaq üçün E.coli, Pseudomonas fluorescens, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Bacillus coagulans, Anoxybacillus flavithermus kimi mikrobları təsirsiz hala gətirmək üçün qeyri-termal sterilizasiya prosesidir.

Qidanın Termal Pasterizasiyası & Sonication ilə içkilər

Ultrasonik pasterizasiya qidanın xarab olmasına səbəb olan orqanizmləri və fermentləri məhv etmək və ya deaktiv etmək üçün istifadə edilən qeyri-termal alternativ texnologiyadır. Ultrasonikasiya konservləşdirilmiş qidaların, südün, süd məhsullarının, yumurtaların, şirələrin, aşağı spirt tərkibli içkilərin və digər maye qidaların pasterizə edilməsi üçün istifadə edilə bilər. Təkcə ultrasəs, eləcə də yüksək istilik və təzyiq şəraiti ilə birləşən ultrasəs (termo-mano-sonication kimi tanınır) şirələri, südləri, süd məhsulları, maye yumurtaları və digər qida məhsullarını effektiv şəkildə pasterizə edə bilər. Mürəkkəb bir ultrasəs pasterizə müalicəsi ənənəvi pasterizasiya üsullarından üstündür, çünki ultrasəs müalicə olunan qida məhsullarının qida tərkibinə və fiziki xüsusiyyətlərinə mənfi təsir göstərmir. Maye qida məhsullarını pasterizə etmək üçün ultrasəs və ya termo-mano-sonikasiyadan istifadə ənənəvi yüksək temperaturda qısa müddətli (HTST) pasterizasiya metodundan daha yüksək keyfiyyətli qida ilə zəngin məhsul təmin edə bilər.
Beslar et al kimi tədqiqat işləri. (2015) ultrasəs müalicəsinin məhsuldarlıq, ekstraksiya, bulanıqlıq, reoloji xüsusiyyətlər və rəng, eləcə də raf ömrü kimi təkmilləşdirilmiş keyfiyyət amilləri də daxil olmaqla şirələrin emalı üçün əhəmiyyətli üstünlüklər təmin edə biləcəyini aşkar etdi.

Müxtəlif temperaturlarda Ultrasəs Müalicəsindən (UT) və İstilik Müalicəsindən (HT) sonra alma şirəsində Escherichia coli (a) və Staphylococcus aureus (b) sağ qalma əyriləri.
şəkil və tədqiqat: Baboli et al. 2015

Ultrasonik Pasteurizasiya necə işləyir?

Mikrobların ultrasəs inaktivasiyası və məhv edilməsi qeyri-termal texnikadır, yəni onun əsas iş prinsipi istiliyə əsaslanmır. Ultrasonik pasterizasiya əsasən akustik kavitasiyanın təsirindən yaranır. Akustik / ultrasəs kavitasiya fenomeni kiçik kavitasiya qabarcıqlarının içərisində və ətrafında meydana gələn yerli yüksək temperaturlar, təzyiqlər və müvafiq diferensiallarla tanınır. Bundan əlavə, akustik kavitasiya çox güclü kəsmə qüvvələri, maye axını və turbulentlik yaradır. Bu dağıdıcı qüvvələr mikrob hüceyrələrinə geniş ziyan vurur, hüceyrə perforasiyası və pozulması. Hüceyrə perforasiyası və pozulması, əsasən kavitasiya nəticəsində yaranan maye axınının yaratdığı ultrasəslə müalicə olunan hüceyrələrdə rast gəlinən unikal təsirlərdir.

Ultrasonik pasterizasiya akustik kavitasiya və onun hidrodinamik kəsmə qüvvələrinə əsaslanır

Niyə Sonication Ənənəvi Pasteurizasiyadan üstündür

Qida və içki sənayesi mikrobların xarab olmasının qarşısını almaq və məhsullarına daha uzun raf ömrü və sabitlik vermək üçün bakteriya, maya və göbələk kimi mikrobları təsirsiz hala gətirmək və ya öldürmək üçün ənənəvi pasterizasiyanı geniş şəkildə tətbiq edir. Ənənəvi pasterizasiya adətən 100°C-dən (212°F) aşağı olan yüksək temperaturda qısa müalicə ilə işləyir. Dəqiq temperatur və müddət adətən xüsusi qida məhsuluna və təsirsiz hala salınmalı olan mikroblara uyğunlaşdırılır. Pasterizasiya prosesinin effektivliyi mikrob inaktivasiya dərəcəsi ilə müəyyən edilir və bu, log azalması kimi ölçülür. Gündəlik azalma müəyyən vaxt ərzində müəyyən temperaturda təsirsiz hala salınmış mikrobların faizini ölçür. Temperatur müalicəsinin şərtlərinə və mikrobların inaktivasiya dərəcəsinə mikrobların növü, eləcə də qida məhsulunun tərkibi təsir göstərir. Ənənəvi istilik əsaslı pasterizasiyanın qeyri-kafi mikrob inaktivasiyası, qida məhsuluna mənfi təsirlər, eləcə də işlənmiş məhsul vasitəsilə qeyri-bərabər qızdırılması kimi bir sıra çatışmazlıqlar var. Qısa pasterizasiya müddətinə və ya çox aşağı temperatura qədər qeyri-kafi isitmə logun aşağı düşmə sürətinə və sonradan mikrobların xarab olmasına səbəb olur. Həddindən artıq istilik müalicəsi məhsulun yandırılması kimi məhsulun pisləşməsinə və temperatura həssas qida maddələrinin məhv olması səbəbindən daha az qida sıxlığına səbəb ola bilər.

Adi pasterizasiyanın çatışmazlıqları

• mühüm qida maddələrini məhv edə və ya zədələyə bilər
• xoşagəlməz ləzzətlərə səbəb ola bilər
• yüksək enerji tələbləri
• istiliyədavamlı patogenləri öldürmək üçün təsirsizdir
• hər qida məhsuluna şamil edilmir

Süd məhsullarının ultrasəs pasterizasiyası

Süd və süd məhsullarının pasterizasiyası üçün sonikasiya, termo-sonikasiya və termo-mano-sonikasiya geniş şəkildə tədqiq edilmişdir. Məsələn, ultrasəsin zədələnməni və potensial patogenləri sıfıra və ya müalicədən əvvəl icazə veriləndən 5 qat daha yüksək ilkin inokulum yükləri mövcud olduqda belə, Cənubi Afrika və Britaniya süd qanunvericiliyi ilə qəbul edilən səviyyələrə qədər aradan qaldırdığı aşkar edilmişdir. E. coli-nin canlı hüceyrə sayı 10.0 dəqiqə ultrasəsdən sonra 100% azaldı. Bundan əlavə, Pseudomonas fluorescens-in canlı sayının 6.0 dəqiqədən sonra 100% və Listeria monocytogenes-in 10.0 dəqiqədən sonra 99% azaldığı göstərildi. (Cameron et al. 2009)
Tədqiqat həmçinin göstərdi ki, termo-sonikasiya çiy süddə Listeria innocua və mezofil bakteriyaları təsirsiz hala sala bilər. Ultrasəsin südün pasterizasiyası və homogenləşdirilməsi üçün əlverişli texnologiya olduğu, pH və laktik turşunun tərkibində əhəmiyyətli dəyişikliklər olmadan daha qısa emal müddəti, adi istilik müalicəsi ilə müqayisədə daha yaxşı görünüş və tutarlılıq nümayiş etdirdiyi göstərildi. Bu faktlar süd emalının bir çox aspektlərində faydalıdır. (Bermúdez-Aguirre et al. 2009)

Şirələrin və meyvə pürelərinin ultrasəslə pasterizə edilməsi

Ultrasonik pasterizasiya alma şirəsində Escherichia coli və Staphylococcus aureus-u təsirsiz hala gətirmək üçün səmərəli və sürətli alternativ pasterizasiya üsulu kimi tətbiq edilmişdir. Pulpasız alma şirəsi ultrasəs üsulu ilə emal edildikdə, 5 log reduksiya müddəti 60degC-də E.coli üçün 35s, 62degC-də S.aureus üçün 30s idi. Tədqiqatda yüksək pulpa tərkibinin ultrasəsin S. aureus üçün daha az öldürücü olduğu aşkar edilsə də, E. coli-yə əhəmiyyətli təsir göstərməsə də, heç bir təzyiq tətbiq edilmədiyini qeyd etmək lazımdır. Yüksək təzyiq altında sonikasiya ultrasəs kavitasiyasını və bununla da daha viskoz mayelərdə mikrob inaktivasiyasını əhəmiyyətli dərəcədə gücləndirir. Ultrasəs müalicəsi 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) radikal təmizləmə fəaliyyəti ilə müəyyən edilən antioksidant fəaliyyətə əhəmiyyətli təsir göstərmədi, lakin ümumi fenolik tərkibini əhəmiyyətli dərəcədə artırdı. Müalicə həm də daha yüksək vahidliyə malik daha stabil şirə ilə nəticələndi. (baq. Baboli və başqaları 2020)

Qram-müsbət və qram-mənfi bakteriyaların ultrasəs inaktivasiyası

Listeria monocytogenes və ya Staphylococcus aureus kimi qram-müsbət bakteriyaların, ümumiyyətlə, qram-mənfi bakteriyalardan daha davamlı olduğu və daha qalın hüceyrə sayəsində daha uzun müalicə müddətləri üçün PEF, HPP və mano-sonication (MS) kimi pasterizasiya texnologiyalarına tab gətirdiyi məlumdur. divarlar. Qram-mənfi bakteriyaların ikisi var – bir xarici və bir sitoplazmik – onların arasında peptidoqlikan nazik təbəqəsi olan lipid hüceyrə membranları var ki, bu da onları ultrasəs inaktivasiyasına daha həssas edir. Digər tərəfdən, qram-müsbət bakteriyalarda daha qalın peptidoqlikan divarı olan yalnız bir lipid membranı var ki, bu da onlara pasterizasiya müalicələrinə qarşı daha çox müqavimət göstərir. Elmi araşdırmalar güclü ultrasəsin qram-mənfi və qram-müsbət bakteriyalara təsirini müqayisə etdi və onun qram-mənfi bakteriyalara daha güclü inhibitor təsir göstərdiyini aşkar etdi. (müq. Monsen et al. 2009) Qram-müsbət bakteriyalar daha intensiv ultrasəs şəraiti, yəni daha yüksək amplitüdlər, daha yüksək temperaturlar, daha yüksək təzyiqlər və/və ya daha uzun sonication müddəti tələb edir. Hielscher Ultrasonics 'güc-ultrasəs sistemləri çox yüksək amplituda təmin edə bilər və yüksək temperaturda və təzyiqli axın hüceyrə reaktorları ilə işlənə bilər. Bu, hətta çox davamlı bakteriya suşlarını təsirsiz hala gətirmək üçün intensiv sonikasiya / termo-mano-sonikasiyaya imkan verir.

Termodurik bakteriyaların ultrasəs inaktivasiyası

Termodurik bakteriyalar pasterizasiya prosesində müxtəlif dərəcədə sağ qala bilən bakteriyalardır. Termodurik bakteriya növlərinə Bacillus, Clostridium və Enterococci daxildir. “10 dəqiqə ərzində 80% amplituda ultrasəsləmə, yağsız süddə B. coagulans və A. flavithermusun vegetativ hüceyrələrini müvafiq olaraq 4,53 və 4,26 log təsirsiz hala gətirdi. Pastörizasiyanın (63 dərəcə C/30 dəq) birləşmiş müalicəsi və ardınca ultrasəsləmə yağsız süddə bu hüceyrələrin təxminən log 6 cfu/ml-ni tamamilə aradan qaldırdı.” (Khanal et al. 2014)

Yüksək Performanslı Ultrasəs Pasterizasiya Avadanlığı

Hielscher Ultrasonics qidada güc ultrasəsinin tətbiqində uzun müddətdir təcrübəyə malikdir & içki sənayesi, eləcə də bir çox digər sənaye sahələri. Ultrasəs prosessorlarımız asan təmizlənən (yerində təmizlənən CIP / yerində sterilizasiya edilən SIP) sonotrodlar və axın hüceyrələri (yaş hissələr) ilə təchiz edilmişdir. Hielscher ultrasəs’ sənaye ultrasəs prosessorları çox yüksək amplitüdlər verə bilər. 200µm-ə qədər olan amplitüdlər 24/7 əməliyyatda asanlıqla davamlı olaraq işlədilə bilər. Yüksək amplitüdlər daha davamlı mikrobları (məsələn, qram-müsbət bakteriyalar) təsirsiz hala gətirmək üçün vacibdir. Daha yüksək amplitüdlər üçün xüsusi ultrasəs sonotrodları mövcuddur. Bütün sonotrodlar və ultrasəs axını hüceyrə reaktorları yüksək temperatur və təzyiq altında işlədilə bilər ki, bu da etibarlı termo-mano-sonication və yüksək effektiv pasterizasiyaya imkan verir.
Ən müasir texnologiya, yüksək performanslı və mürəkkəb proqram təminatı Hielscher Ultrasonics edir’ qida pasterizasiya xəttinizdə etibarlı iş atları. Kiçik bir yer və çox yönlü quraşdırma variantları ilə, Hielscher ultrasəs cihazları asanlıqla mövcud istehsal xətlərinə inteqrasiya oluna və ya retro quraşdırıla bilər.
Ultrasonik pasterizasiya sistemlərimizin xüsusiyyətləri və imkanları haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün bizimlə əlaqə saxlayın. Müraciətinizi sizinlə müzakirə etməkdən məmnun olarıq!
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal qabiliyyətinin göstəricisini verir: