Пастьоризация & Хомогенизиране на течно яйце
Повишете безопасността, стабилността и технологичните характеристики на течни продукти от цяло яйце, яйчен белтък, яйчен жълтък и смеси на яйчна основа с помощта на ултразвуковите хомогенизатори на Hielscher. Мощният ултразвук предизвиква интензивна кавитация и силно срязване директно в течния поток, което позволява щадяща хомогенизация, емулгиране и намаляване на микроорганизмите при контролирани технологични условия.
За производителите на течни яйчни продукти основното предизвикателство е да се постигне надеждна пастьоризация, като същевременно се запазят функционалните свойства на яйчните протеини. Прекомерната топлина може да доведе до денатурация на протеините, коагулация, загуба на вкус и промени в способността за образуване на пяна, свързване или емулгиране. Ултразвуковите апарати на Hielscher поддържат концепции за нискотемпературна пастьоризация, като термо-соникация и мано-термосоникация, при които ултразвукът се комбинира с умерена топлина и налягане, за да се увеличи инактивирането на микроорганизмите, като същевременно се запазва качеството на продукта.
Защо производителите на храни използват ултразвукови апарати на Hielscher за течни яйца
- Внимателно третиране на термочувствителните яйчни протеини
- Хомогенни течни продукти от цяло яйце, белтък и жълтък
- Подобрена стабилност на емулсията и намалено фазово разделяне
- Подпомагане на удължаването на срока на годност и намаляването на микроорганизмите
- Вградена обработка чрез хигиенични ултразвукови проточни клетки
- Оборудване с възможност за мащабиране – от лабораторни изпитания до промишлено производство
- Надеждна работа 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата за непрекъснати производствени линии за преработка на храни
- Лесна интеграция в съществуващите процеси на пастьоризация, смесване или пълнене
Устройствата за ултразвукова обработка на Hielscher се предлагат за разработване на процеси, пилотни изпитвания и производство в промишлен мащаб. Нашият технически екип ще Ви помогне да изберете подходящото устройство за ултразвукова обработка, камера за протичане и работни параметри, съобразени с формулата на течното яйце, желания дебит и целта на пастьоризацията.
Соникатор UIP4000hdT за високопроизводителна хомогенизация и пастьоризация на цели яйца
Ултразвукова обработка на течни яйца – Преглед
| Въпрос | Препоръчителна страница с отговор |
|---|---|
| Какви продукти мога да преработвам? | Течно цяло яйце, яйчен белтък, яйчен жълтък, яйчен ликьор, смеси за омлет, яйчен прах за фураж |
| Какъв проблем решава? | Намаляване на микроорганизмите, фазово разделяне, контрол на вискозитета, намаляване на термичните увреждания |
| Как се интегрира? | Вградена проточна клетка, периодична обработка или конфигурация за непрекъсната работа |
| Какви размери се предлагат? | Лабораторно, пилотно и промишлено производство |
| Какво да правя сега? | Поискайте пробна сесия за обработка на течни яйца с ултразвук или се обърнете към нас за избор на подходящо оборудване |
Ултразвукова пастьоризация на течни яйца
Течното цяло яйце, белтъкът, жълтъкът и смесените яйчни продукти трябва да бъдат пастьоризирани, за да се намали броят на бактериите, патогените и микроорганизмите, причиняващи разваляне. Инактивирането на микроорганизмите е съществена стъпка в процеса, гарантираща безопасността на храните, по-дълъг срок на годност и стабилно качество на продукта. Конвенционалната пастьоризация се основава на топлинна обработка, но прекомерното топлинно въздействие може да повлияе на яйчните протеини, текстурата, вкуса и важни функционални свойства на яйцата, като способността за образуване на пяна, свързване и емулгиране.
ултразвукова пастьоризация е ефективна алтернатива за нискотемпературна обработка на течни яйчни продукти. Ултразвуковите апарати на Hielscher генерират интензивна акустична кавитация и високи срязващи сили в течния поток, което спомага за намаляване на микроорганизмите, като същевременно запазва качеството на продукта.
Ръчна термосоникация: Течните яйчни продукти могат да бъдат пастьоризирани чрез мано-термосоникация (MTS), при която ултразвуковата обработка се съчетава с умерена топлина и повишено налягане. Типичните условия на процеса са при около 50°C и около 1 barg. При оптимизирани синергични условия може да се постигне намаляване на бактериите до 5-log. Точното намаляване зависи от състава на продукта, целевия микроорганизъм, дебита, времето на престой, температурата, налягането и амплитудата на ултразвука.
Комбинираната термо-ултразвукова обработка подобрява инактивирането на микроорганизмите, тъй като този процес усилва няколко ефекта едновременно. На първо място, много микроорганизми стават по-чувствителни към ултразвуковата обработка при температури над около 50 °C. Второ, повишеното налягане увеличава интензивността и разрушителната сила на ултразвуковата кавитация. Тази синергия може да направи пастьоризацията на течни яйца по-ефективна от самото топлинно третиране.
В сравнение с конвенционалната термична пастьоризация, течните яйчни продукти, обработени чрез мано-термосоникация, се отличават с по-малко денатуриране на протеините, по-малка загуба на вкус, по-добра хомогенност и по-висока енергийна ефективност. Това прави ултразвуковата пастьоризация особено подходяща за термочувствителни течни яйчни продукти, при които е необходимо да се постигне баланс между безопасността на храните и функционалното качество на яйцата.
Ултразвуковите поточни камери на Hielscher насочват течния яйчен продукт директно през зоната на силна кавитация. Това осигурява равномерна обработка в производствената линия и позволява интегрирането на ултразвуковата пастьоризация в линиите за непрекъсната преработка на храни.
ултразвуково омично нагряване – като алтернатива: Ултразвуково омично нагряване: Научете как соникацията подобрява Омското нагряване!
- меки условия на процеса
- Подпомагане на намаляването на патогените
- удължен срок на годност
- Еднаква текстура и подобрена хомогенност
- По-добро хранително и органолептично качество
- Намалена денатурация на протеините
- Намален риск от образуване на кръвни съсиреци
- Подобрена стабилност на емулсията
Ултразвуков хомогенизатор UP400St за пастьоризация и хомогенизация на течни яйца
Индустриален ултразвуков уред UIP6000hdT за пастьоризация в производствената линия
Ултразвукова емулгиране на течно яйце
Белтъкът се състои от около 90% вода, докато жълтъкът съдържа около 25% мазнини. Тъй като водата и маслото/мазнините не се смесват, течните продукти от цяло яйце и формулировките на яйчна основа имат склонност да се разслояват без ефективна хомогенизация. Затова за получаването на стабилен течен яйчен продукт е необходим надежден метод за емулгиране.
Ултразвуковата кавитация и срязващото действие осигуряват необходимата енергия за равномерното разпръскване на мастните капчици и водната фаза. Мощната ултразвукова обработка разбива мастните капчици на по-малки капчици и разпределя водата и мазнината равномерно в целия продукт. Това спомага за предотвратяване на фазовото разделяне и създава стабилна, хомогенна течна яйчна емулсия.
Ултразвуковото емулгиране е подходящо за течни цели яйца, смеси от яйчен жълтък, яйчен ликьор, смеси за омлет и други продукти на яйчна основа, при които са важни механичната стабилност, хомогенната консистенция и надеждността при последващата преработка.
- Нискотемпературна обработка на термочувствителни яйчни продукти
- Подпомагане на намаляването на микроорганизмите и патогените
- По-малко денатурация на протеините в сравнение с прекомерната топлинна обработка
- Подобрена хомогенност и стабилност на продукта
- По-малка загуба на аромат и по-добро сензорно качество
- Вградена обработка чрез хигиенични ултразвукови проточни клетки
- С възможност за мащабиране от лабораторни изпитвания до промишлено производство
Ултразвуков хомогенизатор UP400ST за изпитвания с течни яйца и разработване на технологични процеси
Ултразвуково производство на продукти на яйчна основа
По време на ултразвуковата хомогенизация и пастьоризация добавки като захар, сол, Ксантанова гума а други стабилизатори могат да се смесят равномерно в течния яйчен продукт. Това подобрява разпределението на съставките, консистенцията на продукта и механичната стабилност.
Ултразвуковите хомогенизатори на Hielscher се използват и за производството на егног и други напитки на млечно-яйчна основа с цел подобряване на стабилността на емулсията, консистенцията и срока на годност.
Ултразвуково сушене със спрей на яйце на прах
Течното яйце може да бъде преработено в яйчен прах, като например прах от цяло яйце, прах от белтък и прах от жълтък. Тъй като течното яйце проявява срязващо-разреждащо поведение, контролът на вискозитета е важен за ефективното спрей-сушене. Намаляването на вискозитета чрез ултразвук може да подобри обработката на течното яйце и да увеличи производствения капацитет на спрей-сушилката.
Щракнете тук, за да научите повече за процеса на ултразвуково сушене със спрей!
Ултразвукови апарати за преработка на храни
Ултразвуковите системи за преработка на храни на Hielscher са проектирани за надеждна промишлена експлоатация при хомогенизация, емулгиране, екстракция, пастьоризация и стерилизация. За преработката на течни яйца индустриалните соникатори на Hielscher генерират амплитуди до 200 µm, осигурявайки високата акустична интензивност, необходима за намаляване на микроорганизмите, равномерна пастьоризация и стабилна емулгиране.
Ултразвуковите хомогенизатори на Hielscher са проектирани за непрекъсната работа 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата, при тежки производствени условия. Те изискват минимална поддръжка, лесно се почистват и могат да бъдат интегрирани в инсталации за партидна или поточна обработка. Всички части, които влизат в контакт с продукта, са изработени от хигиенични материали като титан, неръждаема стомана или стъкло, което прави системите подходящи за преработка на храни.
За почистване и дезинфекция ултразвуковите системи на Hielscher поддържат CIP (почистване на място) и SIP (стерилизация на място). Това улеснява интегрирането им в хигиеничните производствени линии за храни и спомага за намаляване на престоите между производствените цикли.
Компактните размери и гъвкавостта на ултразвуковите апарати на Hielscher позволяват безпроблемна интеграция в нови или съществуващи производствени линии. Модернизирането на съществуващи линии за пастьоризация, смесване или пълнене на течни яйца може да се осъществи лесно.
Процесът накратко:
Течен яйчен продукт → помпа → ултразвукова измервателна клетка → контролирана температура и налягане → охлаждане, пълнене или последваща обработка
Схема на процеса на обработка на течни яйца с ултразвук
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 до 20L | 0.2 до 4 л/мин | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10 л/мин | UIP4000hdT |
| Н.А. | 10 до 100 л/мин | UIP16000hdT |
| Н.А. | Голям | Клъстер от UIP16000hdT |
Свързани изследвания в областта на ултразвуковата обработка на яйца
Ултразвукова емулгиране
Джавад Сарголзаеи и др. (2011) усъвършенстваха прилагането на ултразвук с висока мощност при получаването на стабилна емулсия от типа „масло във вода“. Всички проби от емулсията бяха приготвени с помощта на ултразвуков процесор UP200H на Hielscher. Изследван е ефектът на рН, йонна якост, пектин, гуарова гума, лецитин, яйчен жълтък и ксантанова гума, както и времето на ултразвук, температурата и вискозитетът на маслено-водната смес върху специфичната повърхност и размера на капчиците, както и коефициентът на кремообразуване на емулсионните проби. Експерименталните данни са анализирани по метода на Тагучи и са определени оптимални условия. В допълнение, адаптивна система за невро-размит извод (ANFIS) е използвана за моделиране и категоризиране на свойствата на получената емулсия. Резултатите показват, че увеличаването на времето за ултразвук стеснява диапазона на разпределение на размера на капките. Пектинът и ксантанът повишават стабилността на емулсията, въпреки че имат различно въздействие върху стабилността на емулсията, когато се използват поотделно или заедно. Гуаровата гума подобрява вискозитета на непрекъснатата фаза. Установено е, че емулсиите, стабилизирани от яйчен жълтък, са стабилни към флокулация на капчици при рН 3 и при относително ниски концентрации на сол.
Ултразвуково разграждане на холестерола в жълтъка
Sun и др. (2011) разработиха ензимен процес за разграждане на холестерола в естествен яйчен жълтък, подпомогнат от ултразвук. Те се съсредоточиха върху каталитичната активност на холестерол оксидазата спрямо холестерола в яйчния жълтък, с цел да получат яйчен жълтък с намалено съдържание на холестерол, без да се засяга основният хранителен състав на яйчния жълтък. Холестерол оксидазата беше използвана за катализиране на разграждането на холестерола в яйчния жълтък. Първо, 30 г яйчен жълтък бяха предварително обработени с ултразвук в продължение на 15 минути, като се използваше и 200-ватов соникатор и след това се инкубира в продължение на 10 часа с концентрация на холестерол оксидаза от 0,6U/g яйчен жълтък при 37°C. Накрая нивото на холестерола в яйчния жълтък е намалено до 8,32% от първоначалната му концентрация, без това да се отрази на качествените характеристики на жълтъка.
Стабилизиране на егног с ултразвук: Проби от яйчен ликьор преди (ляв флакон) и след (десен флакон) ултразвук
Често задавани въпроси относно ултразвуковата пастьоризация на течни яйца
Какво представлява ултразвуковата пастьоризация на течни яйца?
При ултразвуковата пастьоризация се използва ултразвук с висока мощност за създаване на акустична кавитация в течни яйчни продукти. Получаващите се срязващи сили, микропотоци и промени в налягането спомагат за инактивирането на микроорганизмите и хомогенизирането. В преработката на храни ултразвукът често се комбинира с умерена топлина и налягане, за да се подобри ефективността на пастьоризацията, като същевременно се намали термичното натоварване върху чувствителните яйчни протеини.
Може ли ултразвукът да пастьоризира течното яйце?
Да, ултразвукът може да подпомогне пастьоризацията на течно цяло яйце, особено когато се прилага под формата на термосоникация или манотермосоникация. При тези процеси мощният ултразвук се комбинира с контролирана температура и налягане. Точното намаляване на микроорганизмите зависи от състава на яйцата, температурата, налягането, времето на престой, амплитудата, дебита и целевия организъм, така че всеки процес трябва да бъде валидиран за конкретния продукт и нормативните изисквания.
Защо да се използва ултразвук вместо традиционната пастьоризация с топлина?
Конвенционалната топлинна пастьоризация може да повлияе на яйчните протеини, вискозитета, вкуса, консистенцията и функционалните свойства като образуване на пяна, свързване и емулгиране. Ултразвуковата обработка може да намали необходимата топлинна интензивност чрез добавяне на механични кавитационни ефекти. Това я прави полезна за преработвателите, които желаят да подобрят микробиологичната безопасност, като същевременно запазят качеството и функционалността на течните яйчни продукти.
Какво представлява мано-термосоникацията?
Мано-термосоникацията е комбиниран метод за консервиране, при който се използват ултразвук, умерена топлина и повишено налягане. Топлината повишава чувствителността на микроорганизмите, налягането засилва кавитационния ефект, а ултразвукът осигурява силни механични сили в течността. Тази комбинация може да доведе до по-голяма инактивация на микроорганизмите в сравнение с използването само на ултразвук или само на лека топлинна обработка.
Може ли ултразвуковата хомогенизация да предотврати разслояването на течното яйце?
Ултразвуковата хомогенизация може да подобри стабилността на течното цяло яйце и емулсиите на яйчна основа, като разпръсква мастните капчици и водните фази по-равномерно. Това спомага за намаляване на фазовото разделяне и подобрява механичната стабилност в продукти като течно цяло яйце, смеси от яйчен жълтък, смеси за омлет, яйчен ликьор и други състави на яйчна основа.
Подходяща ли е ултразвуковата обработка за яйчен белтък?
Да, ултразвуковата обработка може да се използва за течен яйчен белтък, но условията на процеса трябва да се подбират внимателно, тъй като протеините в яйчния белтък са чувствителни към топлина. Контролирането на амплитудата, температурата, времето на престой и условията на потока е от съществено значение, за да се избегне нежелано денатуриране или коагулация на протеините, като същевременно се постигне желаният ефект на хомогенизация или пастьоризация.
Могат ли ултразвуковите апарати на Hielscher да се използват в линия?
Да, ултразвуковите системи на Hielscher могат да бъдат оборудвани с проточни клетки за обработка в производствена линия. Течният яйчен продукт преминава през зоната на силна кавитация, което позволява непрекъсната обработка в контролиран технологичен поток. Ултразвуковата обработка в производствена линия е подходяща за пилотни тестове, мащабиране и промишлени линии за преработка на течни яйчни продукти.
Кой ултразвуков апарат на Hielscher е подходящ за преработката на течни яйца?
Изборът на подходящ ултразвуков апарат зависи от състава на продукта, желания дебит, необходимата енергия и производствената цел. Компактните устройства като UP400St са полезни за лабораторна работа и разработване на процеси, докато индустриалните системи като UIP2000hdT, UIP4000hdT и UIP16000hdT са предназначени за пилотна обработка и обработка в производствен мащаб. По-големи производствени мощности могат да бъдат постигнати с апарати с по-висока мощност или с клъстерни ултразвукови системи.
Може ли да се използва ултразвук преди сушенето чрез разпръскване на яйчен прах?
Да, ултразвуковата обработка може да се приложи преди сушенето чрез пулверизация, за да се подобри обработката на течното яйце. Ултразвуковата обработка може да намали вискозитета и да подобри хомогенизирането, което може да допринесе за повишаване на ефективността на сушилката чрез пулверизация и за подобряване на стабилността на фуража. Условията на процеса трябва да бъдат оптимизирани за конкретната рецептура на цялото яйце, белтъка или жълтъка.
Променя ли ултразвуковата пастьоризация вкуса или консистенцията на течното яйце?
При правилно регулиране ултразвуковата пастьоризация може да намали термичното въздействие в сравнение с традиционната термична обработка при висока температура. Това може да спомогне за запазването на вкуса, консистенцията и функционалните свойства на яйцата. Въпреки това крайният сензорен и функционален резултат зависи от интензивността на процеса, температурата, налягането, състава и времето на престой.
Литература/Препратки
- Енрике Беития, Григориос Маврос, Сяоай Гуо, Дана Мидендорф, Андреас Юаджур, Волкер Хайнц, Василис Валдрамидис, Кемал Аганович (2025): Манотермосоникация – потенциална алтернатива на термичната пастьоризация на течно пълномаслено яйце: Сравнение на физико-химичните характеристики. Хранителна химия,
Том 463, част 1, 2025 г. - Енрике Беития, Едуард Еберт, Матиас Планк, Панайотис Ханос, Кристиан Хертел, Сатяджит С. Бонсале, Ян Ф.М. Ван Импе, Волкер Хайнц, Кемал Аганович, Василис Валдрамидис (2024): Моделиране на инактивирането на Salmonella Enteritidis в течно цяло яйце при динамични манотермосоникационни обработки. Иновативни хранителни науки & „Нови технологии“, том 92, 2024 г.
- Акчичек, Аликан; Карасу, Салих; Бозкурт, Фатих; Каяджан, Селма (2022): Приготвяне на веганска майонеза без яйчен жълтък по метода на Пикеринг, стабилизирана чрез наночастици от гума, със или без добавка на екстракти от маслинови джибри. ACS Omega 2022.
- Лий, Д.У.; Хайн, В.; Knorr, D. (2003): Ефекти от комбинирано лечение с низин и ултразвук с висока интензивност с високо налягане върху микробната инактивация в течна цяла яйцеклетка. Иновативна наука за храните & Нововъзникващи технологии 2003.
- Накамура, Р.; Мизутани, Р.; Яно, М.; Хаякава, С. (1988): Подобряване на емулгиращите свойства на протеина чрез уникиране с лецитин от яйчен жълтък. Списание за селскостопанска и хранителна химия 36, 1988. 729-732.
- Сън, Й.; Янг, Х.; Zhong, X.; Уанг, У. (2011): Ултразвуково подпомагано ензимно разграждане на холестерола в яйчен жълтък. Иновативна наука за храните & Нововъзникващи технологии 12/4, 2011. 505-508.
Ултразвуков хомогенизатор на храни UIP16000hdT
Hielscher Ultrasonics произвежда високоефективни ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да индустриален размер.