Ultrasəslə təkmilləşdirilmiş dondurma istehsalı

Güclü ultrasəsin tətbiqi yüksək keyfiyyətli dondurma istehsalına bir sıra faydalı təsirlər göstərir. Ultrasəslə emalın əsas üstünlüklərinə dondurmadakı kristalların ölçüsünün kiçildilməsi və donmanın sürətləndirilməsi daxildir. Beləliklə, ultrasəslə emal istehsal xərclərini azaltmaqla yanaşı, keyfiyyəti və istehlakçının duyğu təəssüratını yaxşılaşdırır.

Ultrasəsin dondurma istehsalına təsirləri

İstehlakçı tələblərinə cavab verən yüksək keyfiyyətli şirin qida məhsulu əldə etmək üçün dondurma istehsalı mürəkkəb emal tələb edir. Emal mərhələlərinin mürəkkəbliyi əsasən dondurmanın ən mürəkkəb qidalardan biri olması ilə bağlıdır: dondurma həm köpük, həm də emulsiyadır. Onun tərkibində buz kristalları və donmamış maye qarışığı vardır. Dondurma istehsalı zamanı tətbiq olunan güclü ultrasəs donma prosesini müşayiət edən istilik və kütlə ötürülməsini sürətləndirmək üçün buz kristallarının nüvələnməsini təşviq edə bilər. Beləliklə, ultrasəslə emal dondurma istehsalında kristalların ölçüsünü kiçildir və donma müddətini qısaldır. Mortazavi və Tabatabaie tərəfindən aparılan tədqiqat göstərmişdir ki, 20 min müddətində ultrasəslə emal dondurmanın emalı zamanı donma müddətini təxminən 30% azalda bilər.

Dondurma istehsalı və ultrasəsin faydaları

Dondurma istehsalı üçün dondurma qarışığı tələb olunur. Bu qarışıq süd, süd tozu, qaymaq, kərə yağı və ya bitki yağı, şəkər, quru maddə, emulqator, stabilizator, həmçinin meyvələr, çərəzlər, dadlandırıcılar və rəngləndiricilər kimi əlavələrdən ibarətdir. Bu xüsusi qarışıq homogenləşdirilməli və pasterizə edilməli, sonra isə iri buz kristallarının əmələ gəlməsinin qarşısını almaq üçün donma prosesi zamanı yavaş-yavaş qarışdırılmalıdır. Bu zaman dondurmanı köpükləndirmək və hamar teksturalı soyuq desert əldə etmək üçün qarışığa çox kiçik hava qabarcıqları daxil edilir (aerasiya adlanan proses). Ultrasəslə emal dondurma qarışığının bütün komponentlərinin bərabər paylanmasını təşviq edir və eyni zamanda pasterizasiyaya töhfə verir. Maye qidaların ultrasəslə pasterizasiyası haqqında burada daha ətraflı oxuyun!
Daha sonra dondurma istehsalının donma mərhələsində ultrasəslə emal tətbiq olunur. Ultrasəslə emal buz kristallarının nüvələnməsini və böyüməsini təşviq edir, bununla da donma prosesi əhəmiyyətli dərəcədə sürətlənir. Eyni zamanda ultrasəslə emal buz kristallarının ölçüsünü kiçildir və nəticədə eyni dərəcədə kiçik buz kristalları əldə edilir. Bu, dondurmaya hamar tekstura və ağızda xoş hiss verir – bunların hər ikisi istehlakçıların yüksək qiymətləndirdiyi keyfiyyət xüsusiyyətləridir.

Dondurma istehsalının mərhələləri

Dondurma istehsalı beş mərhələdən ibarətdir:

1. dondurma qarışığının hazırlanması
2. dondurma qarışığının homogenləşdirilməsi, pasterizasiyası və yetişdirilməsi
3. dondurma və aerasiya
4. forma verilməsi və qəliblənməsi
5. bərkitmə və qablaşdırma

Dondurma istehsalının mərhələləri.
Mənbə:Südün emalı üzrə təlimat kitabı. Tetra Pak Processing Systems AB, Lund, İsveç tərəfindən nəşr edilmişdir. p.387.

Ultrasəslə təşviq edilən dondurmanın dondurulması

Donma prosesi zamanı həddindən artıq soyudulmuş sudan kristallar əmələ gəlir. Buz kristallarının morfologiyası donmuş və yarımdonmuş qidaların tekstura və fiziki xüsusiyyətləri baxımından mühüm rol oynayır. Buz kristallarının ölçüsü və paylanması toxuma quruluşuna malik, donu açılmış məhsulların keyfiyyəti üçün xüsusi əhəmiyyət daşıdığı kimi, dondurma üçün də daha kiçik buz kristallarına üstünlük verilir, çünki iri kristallar buzlu tekstura yaradır. Nüvələnmə kristallaşma zamanı kristalların ölçü paylanmasına nəzarət etmək üçün ən mühüm amildir. Buna görə də dondurmadakı buz kristallarının ölçüsünü və ölçü paylanmasını idarə etmək üçün adətən donma sürəti parametrindən istifadə olunur. Çalınma və donma zamanı dondurmanın hamar teksturasını əldə etmək üçün hava vurulur. Daxil edilən havanın miqdarı, yəni “over-run” adlanan həcm artımı, konkret reseptə uyğun olaraq bərk maddələrin və suyun ümumi həcminə mütənasib şəkildə tənzimlənir. Buna görə də həcm artımı müxtəlif dondurma resepturalarından və emal axınlarından asılı olaraq dəyişir. Standart dondurmada həcm artımı 100% təşkil edir, bu isə son məhsulun bərabər həcmdə dondurma qarışığından və hava qabarcıqlarından ibarət olması deməkdir.
Hielscher şirkətinin yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs prosessorlarından istifadə kristallaşmanı təşviq etməklə, buz kristallarının ölçüsünü kiçiltməklə və dondurucu səthdə qabıq yaranmasının qarşısını almaqla dondurmanın keyfiyyətini yaxşılaşdırır. Dondurmadakı buz kristallarının ölçüsünün kiçilməsi və hava qabarcıqlarının paylanmasının yaxşılaşması sayəsində daha yaxşı konsistensiya və ağızda daha qaymaqlı hiss əldə edilir. Donma müddətinin təxminən 30% azalması ilə donmanın əhəmiyyətli dərəcədə qısalması daha yüksək emal gücünə və enerji baxımından daha səmərəli istehsal prosesinə gətirib çıxarır.

Elmi cəhətdən sübut olunmuşdur: ultrasəslə emal sayəsində dondurmanın keyfiyyətinin yaxşılaşması

Aslan və Dogan (2021) Hielscher şirkətinin zond tipli UP400St sonikatorundan istifadə edərək ultrasəslə emalın dondurma istehsalına təsirlərini araşdırmışlar (soldakı şəklə baxın). Tədqiqatın nəticələri göstərmişdir ki, ultrasəs kavitasiya sayəsində hissəciklərin ölçüsünün kiçilməsini təşviq edir. Daha kiçik buz kristalları yaratdığı üçün ultrasəslə emalın dondurmanın və dondurulmuş qida məhsullarının keyfiyyətini yaxşılaşdırdığı aydın olmuşdur. Buz kristalları dondurmaya ağızda özünəməxsus hiss verdiyindən, dənəvər quruluşun qarşısını almaq, dondurmanın arzu olunan hamarlığını və yumşaqlığını əldə etmək üçün donma prosesində ən kiçik kristalların alınması çox vacibdir. Bu tədqiqat həmçinin ultrasəslə homogenləşdirmənin yaxşı dispersləşmiş emulsiya təmin etdiyi nəticəsinə gəlmişdir. Qidanın duyğu xüsusiyyətləri və dadı istehlakçı paneli tərəfindən sınaqdan keçirildikdə göstərilmişdir ki, dondurmanın ultrasəslə homogenləşdirilməsi daha kiçik buz kristalları və bununla əlaqəli ağızda xoş hiss vasitəsilə istehlakçı üstünlüklərini təmin etməyə kömək edir.
(müqayisə edin: Aslan və Dogan, 2021)

Dondurma istehsalı üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs qida prosessorları

Hielscher Ultrasonics güclü ultrasəsin qida və içki sənayesində, eləcə də bir çox digər sənaye sahələrində tətbiqi üzrə uzunmüddətli təcrübəyə malikdir. Ultrasəs prosessorlarımız asan təmizlənən (yerində təmizləmə CIP / yerində sterilizasiya SIP) sonotrodlar və axın hüceyrələri (maye ilə təmasda olan hissələr) ilə təchiz edilmişdir.
Hielscher Ultrasonics sənaye sonikatorları 24/7 fasiləsiz iş rejimində çox yüksək amplitudalar təmin edə bilər. Aşağı intensivliklərdən yüksək intensivliklərə qədər amplitudanın dəqiq idarə edilməsi ultrasəslə emal prosesini dondurma resepturasının hədəflənən məhsul xüsusiyyətlərinə uyğun incə tənzimləmək üçün vacibdir.
İstənilən ölçüdə ultrasəs qida prosessorları təklif edən Hielscher dondurma da daxil olmaqla qida və içki məhsullarının partiyalarla və fasiləsiz emalı üçün etibarlı sistemlər təqdim edir. Kiçik sənətkarlıq üsulu ilə işləyən dondurma müəssisəsi üçün UP400ST (400 watts) və ya UIP1000hdT (1000 watts) sonikator modelləri kifayət qədər emal gücü təmin etdiyi halda, sənaye dondurma istehsalı müəssisəsində yüksək emal məhsuldarlığına malik UIP6000hdT (6000 watts) və ya UIP16000hdT (16.000 watts) sonikator modelləri quraşdırılacaq.
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs qurğularımızın təxmini emal gücü barədə məlumat verir:

Ədəbiyyat / İstinadlar

• 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.