Ултразвуково подобрено производство на сладолед

Прилагането на мощен ултразвук има няколко благоприятни ефекта върху производството на висококачествен сладолед. Основните предимства на ултразвука включват намаляването на размера на кристалите и ускоряването на замръзването в сладоледа. По този начин ултразвукът подобрява качеството и усещането на потребителите, като същевременно намалява производствените разходи.

Ултразвукови ефекти върху производството на сладолед

Производството на сладолед включва сложна обработка, за да се получи висококачествен сладък хранителен продукт, който да задоволява изискванията на клиентите. Разработените етапи на обработка са резултат главно от факта, че сладоледът е една от най-сложните храни: сладоледът е пяна, както и емулсия. Съдържа ледени кристали и незамразена течна смес. Ултразвук с висока мощност, приложен по време на производството на сладолед, може да насърчи нуклеацията на ледените кристали, за да ускори процеса на пренос на топлина и маса, придружаващ процеса на замразяване. По този начин ултразвукът намалява размера на кристала и съкращава времето за замразяване при производството на сладолед. Изследванията на Мортазави и Табатабае показват, че времето за замразяване при обработката на сладолед може да бъде намалено с около 30% чрез ултразвук за 20 минути.

Производство на сладолед и ползите от ултразвука

За производството на сладолед е необходима смес за сладолед. Тази смес за сладолед се състои от мляко, мляко на прах, сметана, масло или растителна мазнина, захар, суха маса, емулгатор, стабилизатор, както и добавки като плодове, ядки, аромати и оцветители. Тази специална смес трябва да бъде хомогенизирана и пастьоризирана, след което се разбърква бавно по време на процеса на замразяване, за да се предотврати образуването на голям леден кристал. По този начин се смесват много малки въздушни мехурчета (така нареченият процес на аериране), за да се разпени сладоледа, постигайки гладко текстуриран студен десерт. Ултразвукът насърчава равномерното разпределение на всички съставки на сладоледената смес и в същото време допринася за пастьоризацията. Прочетете повече за ултразвуковата пастьоризация на течни храни тук!
Впоследствие ултразвукът се прилага по време на етапа на замразяване по време на производството на сладолед. Ултразвукът насърчава нуклеацията и растежа на ледените кристали, така че процесът на замразяване се ускорява значително. В същото време ултразвукът намалява размера на ледените кристали, така че да се получат равномерно малки ледени кристали. Това придава на сладоледа гладка текстура и приятно усещане в устата – и двете качества са високо ценени от потребителите.

Стъпки за производство на сладолед

Производството на сладолед има пет етапа:

1. Приготвяне на сладоледената смес
2. хомогенизиране, пастьоризация, отлежаване на сладоледената смес
3. Замразяване и аерация
4. Оформяне и формоване
5. втвърдяване и опаковане

Стъпки за производство на сладолед.
Източник: Наръчник за преработка на млечни продукти. Публикувано от Tetra Pak Processing Systems AB, Лунд, Швеция. стр.387.

Ултразвуково промотирано замразяване на сладолед

По време на процеса на замразяване се образуват кристали от преохладена вода. Морфологията на ледените кристали играе важна роля по отношение на текстурните и физичните свойства на замразените и полузамразените храни. Тъй като размерът и разпределението на ледените кристали са от особено значение за качеството на продуктите от размразена тъкан, за сладоледа се предпочитат по-малки ледени кристали, тъй като големите кристали водят до ледена текстура. Нуклеацията е най-важният фактор за контрол на разпределението на размера на кристала по време на кристализацията. По този начин скоростта на замразяване обикновено е параметърът, използван за контрол на размера и разпределението на ледените кристали в сладоледа. По време на разбиването и замразяването се впръсква въздух, за да се постигне гладка текстура на сладоледа. Така нареченото "претоварване", количеството инжектиран въздух, е пропорционално – конкретно на конкретната рецепта – пропорционално на комбинирания обем твърди вещества и вода. Така че превишаването варира поради различните формулировки на сладоледа и потоците на обработка. Стандартният сладолед показва претоварване от 100%, което означава, че крайният продукт се състои от равен обем смес за сладолед и въздушни мехурчета.
Използването на високопроизводителните ултразвукови процесори на Hielscher води до по-добро качество на сладоледа, като насърчава кристализацията, намалява размера на ледените кристали и избягва натрупването на замръзваща повърхност. По-добра консистенция и по-кремообразно усещане в устата се постигат благодарение на намаления размер на кристалите на сладоледа и подобреното разпределение на въздушните мехурчета. Значително по-краткото замразяване с приблизително 30% намалено време за замразяване води до по-висок капацитет на процеса и по-енергийно ефективен производствен процес.

Научно доказано: Подобрено качество на сладоледа поради уникиране

Aslan and Dogan (2021) изследват ефектите от ултразвука върху производството на сладолед с помощта на сондата на Hielscher UP400St (вижте снимката вляво). Резултатите от изследванията показват, че ултразвукът насърчава намаляването на размера на частиците поради кавитация. Беше очевидно, че ултразвукът подобрява качеството на сладоледа и замразените хранителни продукти, тъй като произвежда по-малък размер на кристален лед. Тъй като ледените кристали придават уникално усещане в устата на сладоледа, много е важно да се получат най-малките кристали в процеса на замразяване, за да се предотврати песъчинка на структурата, постигане на желаната гладкост и мекота на сладоледа. Това проучване също така заключава, че ултразвуковата хомогенизация осигурява добре диспергирана емулсия. Тествано от потребителски панел за сетивност и вкус на храната, беше показано, че ултразвуковата хомогенизация на ледената крем помага да се отговорят предпочитанията на потребителите с по-малки ледени кристали и съответстващото приятно усещане в устата на сладоледа.
(срв. Аслан и Доган, 2021 г.)

Високоефективни ултразвукови кухненски роботи за производство на сладолед

Hielscher Ultrasonics има дългогодишен опит в прилагането на мощен ултразвук в храните & индустрията за напитки, както и много други индустриални отрасли. Нашите ултразвукови процесори са оборудвани с лесни за почистване (почистване на място CIP / стерилизиране на място SIP) сонотроди и проточни клетки (мокрите части).
Промишлените ултразвукови уреди на Hielscher Ultrasonics могат да осигурят много високи амплитуди при 24/7 непрекъсната работа. Прецизният контрол на амплитудата от лек до висок интензитет е важен за фината настройка на процеса на ултразвук към целевите характеристики на продукта на формулата на сладоледа.
С ултразвукови кухненски роботи от всякакъв размер, Hielscher предлага надеждни системи за партидно и непрекъснато третиране на храни и напитки, включително сладолед. Докато за малка занаятчийска джелатерия моделите ултразвукови уреди UP400ST (400 вата) или UIP1000hdT (1000 вата) осигуряват достатъчен капацитет за обработка, индустриално съоръжение за производство на сладолед ще инсталира високопроизводителните модели ултразвукови уреди UIP6000hdT (6000 вата) или UIP16000hdT (16 000 вата).
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати:

Литература / Препратки