Pasterizace & Homogenizace tekutého vejce
Zvyšte bezpečnost, stabilitu a zpracovatelnost tekutých celých vajec, vaječných bílků, vaječných žloutků a přípravků na bázi vajec pomocí ultrazvukových homogenizátorů Hielscher. Výkonný ultrazvuk vyvolává intenzivní kavitaci a vysoké smykové síly přímo v proudu kapaliny, což umožňuje šetrnou homogenizaci, emulgaci a redukci mikroorganismů za kontrolovaných procesních podmínek.
Pro zpracovatele tekutých vajec je klíčovou výzvou zajistit spolehlivou pasterizaci při zachování funkčních vlastností vaječných bílkovin. Nadměrné teplo může způsobit denaturaci bílkovin, srážení, ztrátu chuti a změny ve schopnosti pěnění, vazby nebo emulgace. Sonikátory Hielscher podporují koncepty nízkoteplotní pasterizace, jako je termasonikace a mano-termasonikace, při nichž se ultrazvuk kombinuje s mírným teplem a tlakem za účelem zvýšení inaktivace mikroorganismů při zachování kvality produktu.
Proč výrobci potravin používají ultrazvukové zařízení Hielscher pro zpracování tekutých vajec
- Šetrné zacházení s vaječnými bílkovinami citlivými na teplo
- Homogenizované tekuté výrobky z celých vajec, vaječných bílků a žloutků
- Zlepšená stabilita emulze a omezené oddělování fází
- Podpora prodloužení trvanlivosti a omezení růstu mikroorganismů
- Inline zpracování pomocí hygienických ultrazvukových průtokových komor
- Škálovatelné zařízení od laboratorních zkoušek až po průmyslovou výrobu
- Spolehlivý provoz 24 hodin denně, 7 dní v týdnu pro nepřetržité potravinářské linky
- Snadná integrace do stávajících procesů pasterizace, míchání nebo plnění
Ultrazvukové zařízení Hielscher je k dispozici pro vývoj procesů, pilotní testování i sériovou výrobu. Náš technický tým vám pomůže vybrat vhodné ultrazvukové zařízení, průtokovou komoru a provozní parametry s ohledem na složení tekutých vajec, požadovaný průtok a cíl pasterizace.
Sonikátor UIP4000hdT pro vysokokapacitní homogenizaci a pasterizaci celých vajec
Ultrazvukové zpracování tekutých vajec – přehled
| Otázka | Doporučená odpověď na stránce |
|---|---|
| Jaké výrobky mohu zpracovávat? | Tekuté celé vejce, vaječný bílek, vaječný žloutek, vaječný likér, směsi na míchaná vejce, vaječný prášek pro krmení |
| Jaký problém to řeší? | Snížení mikrobiální kontaminace, fázová separace, regulace viskozity, omezení poškození teplem |
| Jak se to integruje? | Průtoková měřicí komora, dávkové zpracování nebo kontinuální provoz |
| Jaké rozměry jsou k dispozici? | Laboratorní, pilotní a průmyslová výroba |
| Co mám dělat dál? | Vyžádejte si zkušební dodávku tekutých vajec zpracovaných ultrazvukem nebo si vyžádejte návrh vhodného zařízení |
Ultrazvuková pasterizace tekutých vajec
Tekuté celé vejce, vaječný bílek, vaječný žloutek a smíšené vaječné výrobky musí být pasterizovány, aby se snížil počet bakterií, patogenů a mikroorganismů způsobujících kažení. Inaktivace mikroorganismů je nezbytným krokem procesu pro zajištění bezpečnosti potravin, delší trvanlivosti a stabilní kvality výrobku. Konvenční pasterizace spočívá v tepelném ošetření, ale nadměrné vystavení teplu může ovlivnit vaječné bílkoviny, texturu, chuť a důležité vlastnosti vajec, jako je schopnost pěnění, pojivost a emulgační schopnost.
ultrazvuková pasterizace představuje účinnou alternativu pro nízkoteplotní zpracování tekutých vaječných výrobků. Ultrazvukové přístroje Hielscher vytvářejí v proudu kapaliny intenzivní akustickou kavitaci a vysoké smykové síly, což napomáhá redukci mikroorganismů při zachování kvality produktu.
Ruční termosonikace: Tekuté vaječné výrobky lze pasterizovat metodou mano-termosonizace (MTS), při které se kombinuje ultrazvuková úprava s mírným zahřátím a zvýšeným tlakem. Typické procesní podmínky jsou přibližně 50 °C a přibližně 1 barg. Za optimalizovaných synergických podmínek lze dosáhnout redukce bakterií až o 5 log. Přesná míra redukce závisí na složení produktu, cílovém mikroorganismu, průtoku, době zdržení, teplotě, tlaku a amplitudě ultrazvuku.
Kombinace manuální a ultrazvukové termické úpravy zvyšuje účinnost inaktivace mikroorganismů, protože tento kombinovaný proces zesiluje hned několik účinků najednou. Zaprvé, mnoho mikroorganismů se při teplotách nad přibližně 50 °C stává citlivějšími na ultrazvukové ošetření. Za druhé, zvýšený tlak zvyšuje intenzitu a destruktivitu ultrazvukové kavitace. Díky této synergii může být pasterizace tekutých vajec účinnější než samotné tepelné ošetření.
Ve srovnání s konvenční tepelnou pasterizací vykazují tekutá vejce ošetřená kombinací manuální a ultrazvukové sonikace menší denaturaci bílkovin, menší ztrátu chuti, lepší homogenitu a vyšší energetickou účinnost. Díky tomu je ultrazvuková pasterizace obzvláště vhodná pro tepelně citlivé tekuté vaječné výrobky, u nichž je třeba najít rovnováhu mezi bezpečností potravin a funkční kvalitou vajec.
Ultrazvukové průtokové komory společnosti Hielscher vedou tekutý vaječný výrobek přímo přes zónu s vysokou intenzitou kavitace. To umožňuje rovnoměrné zpracování v rámci výrobní linky a umožňuje integraci ultrazvukové pasterizace do kontinuálních potravinářských výrobních linek.
ultrazvukový ohmický ohřev – Alternativa: Ultrazvukový ohmický ohřev: Zjistěte, jak sonikace zlepšuje ohmický ohřev!
- Mírné procesní podmínky
- Podpora snižování výskytu patogenů
- prodloužená trvanlivost
- Jednotná struktura a lepší homogenita
- Lepší nutriční a chuťové vlastnosti
- Snížená denaturace bílkovin
- Snížené riziko srážení krve
- Zlepšená stabilita emulze
Ultrazvukový homogenizátor UP400St pro pasterizaci a homogenizaci tekutých vajec
Průmyslový ultrasonicator UIP6000hdT pro průběžnou pasterizaci
Ultrazvuková emulgace tekutých vajec
Vaječný bílek se skládá přibližně z 90 % z vody, zatímco vaječný žloutek obsahuje přibližně 25 % tuku. Vzhledem k tomu, že voda a olej/tuk se nemísí, mají tekutá celá vejce a přípravky na bázi vajec tendenci se oddělovat, pokud nedojde k účinné homogenizaci. Stabilní tekutý vaječný výrobek proto vyžaduje spolehlivý způsob emulgace.
Ultrazvuková kavitace a smykové síly dodávají energii potřebnou k rovnoměrnému rozptýlení tukových kapiček a vodné fáze. Silné ultrazvukové působení rozbije tukové kapičky na menší částice a rovnoměrně rozptýlí vodu a tuk v celém výrobku. To pomáhá zabránit fázové separaci a vytváří stabilní, homogenní emulzi z tekutých vajec.
Ultrazvuková emulgace je vhodná pro tekutá celá vejce, směsi vaječných žloutků, vaječný likér, směsi na míchaná vejce a další přípravky na bázi vajec, u nichž je důležitá mechanická stabilita, jednotná konzistence a spolehlivé následné zpracování.
- Nízkoteplotní zpracování tepelně citlivých vaječných výrobků
- Podpora snižování počtu mikroorganismů a patogenů
- Menší denaturace bílkovin ve srovnání s nadměrným tepelným zpracováním
- Zlepšená homogenita a stabilita produktu
- Menší ztráta chuti a lepší senzorická kvalita
- Inline zpracování pomocí hygienických ultrazvukových průtokových komor
- Škálovatelné od laboratorních testů až po průmyslovou výrobu
Ultrazvukový homogenizátor UP400ST pro testování tekutých vajec a vývoj výrobních postupů
Ultrazvuková výroba výrobků na bázi vajec
Během ultrazvukové homogenizace a pasterizace se používají přísady, jako jsou cukr, sůl, xanthanová guma a další stabilizátory lze rovnoměrně zapracovat do tekutého vaječného výrobku. Tím se zlepší rozložení složek, konzistence výrobku a mechanická stabilita.
Ultrazvukové homogenizátory Hielscher se rovněž používají při výrobě vaječného likéru a dalších nápojů na bázi mléka a vajec ke zlepšení stability emulze, konzistence a trvanlivosti.
Ultrazvukové sušení sušených vajec rozprašováním
Tekuté vejce lze dále zpracovat na vaječné prášky, jako je prášek z celých vajec, prášek z vaječných bílků a prášek z vaječných žloutků. Vzhledem k tomu, že tekuté vejce vykazuje smykové zředění, je pro efektivní rozprašovací sušení důležité řízení viskozity. Snížení viskozity pomocí ultrazvuku může zlepšit manipulaci s tekutým vejcem a zvýšit zpracovatelskou kapacitu rozprašovací sušárny.
Klikněte zde a dozvíte se více o ultrazvukem asistovaném procesu sušení rozprašováním!
Ultrazvukové přístroje pro zpracování potravin
Ultrazvukové systémy pro zpracování potravin společnosti Hielscher jsou určeny pro spolehlivý průmyslový provoz v oblastech homogenizace, emulgace, extrakce, pasterizace a sterilizace. Pro zpracování tekutých vajec generují průmyslové sonikátory Hielscher amplitudy až 200 µm, čímž poskytují vysokou akustickou intenzitu potřebnou pro redukci mikroorganismů, rovnoměrnou pasterizaci a stabilní emulgaci.
Ultrazvukové homogenizátory Hielscher jsou konstruovány pro nepřetržitý provoz 24 hodin denně, 7 dní v týdnu, v náročných výrobních podmínkách. Vyžadují minimální údržbu, snadno se čistí a lze je integrovat do dávkových i průběžných výrobních linek. Všechny části, které přicházejí do styku s produktem, jsou vyrobeny z hygienických materiálů, jako je titan, nerezová ocel nebo sklo, díky čemuž jsou systémy vhodné pro zpracování potravin.
V oblasti čištění a hygieny podporují ultrazvukové systémy Hielscher čištění na místě (CIP) a sterilizaci na místě (SIP). To zjednodušuje jejich integraci do hygienických výrobních linek pro potravinářský průmysl a pomáhá zkrátit prostoje mezi jednotlivými výrobními cykly.
Díky kompaktním rozměrům a univerzálnosti ultrazvukových zařízení Hielscher je možné je snadno začlenit do nových i stávajících výrobních linek. Jejich dodatečná instalace do stávajících linek na pasterizaci, míchání nebo plnění tekutých vajec je velmi jednoduchá.
Stručný přehled procesu:
Tekutý vaječný výrobek → čerpadlo → ultrazvuková průtoková komora → regulace teploty a tlaku → chlazení, plnění nebo následné zpracování
Schéma zpracování tekutých vajec pomocí ultrazvuku
| Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20L | 0.2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| Není k dispozici | 10 až 100 l / min | UIP16000hdT |
| Není k dispozici | větší | shluk UIP16000hdT |
Související výzkum v oblasti ultrazvukového zpracování vajec
Ultrazvuková emulgace
Javad Sargolzaei a kol. (2011) upravili použití vysoce výkonného ultrazvuku při přípravě stabilní emulze typu olej ve vodě. Všechny vzorky emulze byly připraveny pomocí ultrazvukového procesoru Hielscher UP200H. Byl zkoumán vliv pH, iontové síly, pektinu, guarové gumy, lecitinu, vaječného žloutku a xantanové gumy, jakož i doby sonikace, teploty a viskozity směsi oleje a vody na specifický povrch a velikost kapiček a index krémování vzorků emulze. Experimentální data byla analyzována Taguchiho metodou a byly stanoveny optimální podmínky. Kromě toho byl k modelování použit adaptivní neuro-fuzzy inferenční systém (ANFIS), který kategorizuje vlastnosti výsledné emulze. Výsledky ukázaly, že zvýšení doby sonikace zúžilo rozsah distribuce velikosti kapiček. Pektin a xanthan zvýšily stabilitu emulze, i když měly různé dopady na stabilitu emulze, když se používaly samostatně nebo společně. Guarová guma zlepšila viskozitu kontinuální fáze. Bylo zjištěno, že emulze stabilizované vaječným žloutkem jsou stabilní vůči flokulaci kapek při pH 3 a při relativně nízkých koncentracích soli.
Ultrazvuková degradace cholesterolu ve žloutku
Sun a kol. (2011) vyvinuli enzymatický proces rozkladu cholesterolu v přírodním vaječném žloutku za pomoci ultrazvuku. Zaměřili se na katalytickou aktivitu cholesteroloxidázy vůči cholesterolu ve vaječném žloutku s cílem získat vaječný žloutek s nižším obsahem cholesterolu, aniž by došlo ke změně složení hlavních živin v žloutku. K katalýze rozkladu cholesterolu ve vaječném žloutku byla použita cholesteroloxidáza. Nejprve byla 30g porce vaječného žloutku předupravená ultrazvukem po dobu 15 minut za použití a 200W sonikátor a poté inkubuje se po dobu 10 hodin s koncentrací cholesteroloxidázy 0,6 U/g vaječného žloutku při 37 °C. Nakonec byla hladina cholesterolu ve vaječném žloutku snížena na 8,32 % původní koncentrace, aniž by to ovlivnilo kvalitativní vlastnosti žloutku.
Stabilizace vaječného likéru pomocí ultrazvuku: Vzorky vaječného koňaku před (levá lahvička) a po (pravá lahvička) sonikace
Často kladené otázky týkající se ultrazvukové pasterizace tekutých vajec
Co je to ultrazvuková pasterizace tekutých vajec?
Ultrazvuková pasterizace využívá vysoce výkonný ultrazvuk k vyvolání akustické kavitace v tekutých vaječných výrobcích. Výsledné smykové síly, mikroproudění a tlakové změny mohou napomáhat inaktivaci mikroorganismů a homogenizaci. Ve zpracování potravin se ultrazvuk často kombinuje s mírným zahříváním a tlakem, aby se zvýšila účinnost pasterizace a zároveň se snížilo tepelné namáhání citlivých vaječných bílkovin.
Lze pomocí ultrazvuku pasterizovat tekuté celá vejce?
Ano, ultrazvuk může napomáhat pasterizaci tekutých celých vajec, zejména při použití v podobě termosonikace nebo mano-termosonikace. V těchto procesech se výkonový ultrazvuk kombinuje s řízenou teplotou a tlakem. Přesná míra redukce mikroorganismů závisí na složení vaječné směsi, teplotě, tlaku, době zdržení, amplitudě, průtoku a cílovém organismu, proto by měl být každý proces validován pro konkrétní produkt a regulační požadavky.
Proč používat ultrazvuk namísto běžné tepelné pasterizace?
Tradiční tepelná pasterizace může ovlivnit vaječné bílkoviny, viskozitu, chuť, konzistenci a funkční vlastnosti, jako je pěnivost, vazebnost a emulgace. Ultrazvukové zpracování může díky mechanickým kavitačním účinkům snížit potřebnou intenzitu tepelného působení. Díky tomu je užitečné pro zpracovatele, kteří chtějí zvýšit mikrobiální bezpečnost a zároveň zachovat kvalitu a funkčnost tekutých vaječných výrobků.
Co je to mano-termosonizace?
Mano-termosonikace je kombinovaná konzervační metoda využívající ultrazvuk, mírné teplo a zvýšený tlak. Teplo zvyšuje citlivost mikroorganismů, tlak zesiluje kavitační efekt a ultrazvuk vyvolává v kapalině silné mechanické síly. Tato kombinace může zvýšit účinnost inaktivace mikroorganismů ve srovnání s pouhým použitím ultrazvuku nebo mírného tepelného ošetření.
Může ultrazvuková homogenizace zabránit oddělování složek v tekutých vejcích?
Ultrazvuková homogenizace může zvýšit stabilitu tekutých celých vajec a emulzí na bázi vajec tím, že rovnoměrněji rozptýlí tukové kuličky a vodnou fázi. To pomáhá omezit fázovou separaci a zvyšuje mechanickou stabilitu u produktů, jako jsou tekutá celá vejce, směsi vaječných žloutků, směsi na míchaná vejce, vaječný likér a další přípravky na bázi vajec.
Je ultrazvukové zpracování vhodné pro vaječný bílek?
Ano, ultrazvukové zpracování lze použít i u tekutého vaječného bílku, je však nutné pečlivě zvolit podmínky zpracování, protože bílkoviny vaječného bílku jsou citlivé na teplo. Pro dosažení požadovaného homogenizačního či pasterizačního účinku a zároveň pro zabránění nežádoucí denaturaci či srážení bílkovin je důležité pečlivě regulovat amplitudu, teplotu, dobu zdržení a průtokové podmínky.
Lze ultrazvukové zařízení Hielscher používat v přímém zapojení?
Ano, ultrazvukové systémy Hielscher lze vybavit průtokovými komorami pro zpracování v průtokovém režimu. Tekutý vaječný produkt prochází zónou s vysokou intenzitou kavitace, což umožňuje nepřetržité zpracování v řízeném procesním toku. Ultrazvukové zpracování v průtokovém režimu je vhodné pro pilotní testy, rozšiřování výroby i průmyslové linky na zpracování tekutých vaječných produktů.
Který ultrazvukový přístroj značky Hielscher je vhodný pro zpracování tekutých vajec?
Výběr vhodného ultrazvukového zařízení závisí na složení přípravku, požadovaném průtoku, potřebném příkonu a cíli výroby. Kompaktní jednotky, jako je UP400St, jsou užitečné pro laboratorní práci a vývoj procesů, zatímco průmyslové systémy, jako jsou UIP2000hdT, UIP4000hdT a UIP16000hdT, jsou určeny pro pilotní a výrobní zpracování. Větších výrobních kapacit lze dosáhnout pomocí jednotek s vyšším výkonem nebo seskupených ultrazvukových systémů.
Je možné před sušením vajíčkového prášku metodou rozprašovacího sušení použít ultrazvuk?
Ano, před rozprašovacím sušením lze použít ultrazvukové zpracování, aby se zlepšila manipulace s tekutými vejci. Ultrazvukové ošetření může snížit viskozitu a zlepšit homogenizaci, což může přispět ke zvýšení účinnosti rozprašovacího sušiče a ke zlepšení stability krmiva. Procesní podmínky by měly být optimalizovány pro konkrétní recepturu obsahující celá vejce, vaječný bílek nebo žloutek.
Mění ultrazvuková pasterizace chuť nebo konzistenci tekutých vajec?
Při správném nastavení může ultrazvuková pasterizace snížit tepelné namáhání ve srovnání s konvenčním zpracováním při vysokých teplotách. To může přispět k zachování chuti, konzistence a funkčních vlastností vajec. Konečný senzorický a funkční výsledek však závisí na intenzitě procesu, teplotě, tlaku, složení a době působení.
Literatura/Odkazy
- Enrique Beitia, Grigorios Mavros, Xiaoai Guo, Dana Middendorf, Andreas Juadjur, Volker Heinz, Vasilis Valdramidis, Kemal Aganovic (2025): Manothermosonizace – potenciální alternativa k tepelné pasterizaci tekutých celých vajec: Srovnání fyzikálně-chemických vlastností. Potravinářská chemie,
Svazek 463, část 1, 2025. - Enrique Beitia, Edward Ebert, Matthias Plank, Panagiotis Chanos, Christian Hertel, Satyajeet S. Bhonsale, Jan F.M. Van Impe, Volker Heinz, Kemal Aganovic, Vasilis Valdramidis (2024): Modelování inaktivace bakterie Salmonella Enteritidis v tekutém celkovém vejci při dynamické manothermosonické úpravě. Inovativní potravinářská věda & Nové technologie, svazek 92, 2024.
- Akcicek, Alican; Karasu, Salih; Bozkurt, Fatih; Kayacan, Selma (2022): Příprava veganské majonézy bez vaječných žloutků metodou Pickeringovy emulze, stabilizované nanočásticemi gumy, s přídavkem nebo bez přídavku extraktů z olivových výlisků. ACS Omega 2022.
- Lee, D.U.; Hein, V.; Knorr, D. (2003): Účinky kombinované léčby nisinem a ultrazvukem s vysokou intenzitou s vysokým tlakem na mikrobiální inaktivaci v tekutém celém vejci. Inovativní potravinářská věda & Nové technologie 2003.
- Nakamura, R.; Mizutani, R.; Yano, M.; Hayakawa, S. (1988): Zvýšení emulgačních vlastností bílkovin sonikací s lecitinem z vaječného žloutku. Časopis zemědělské a potravinářské chemie 36, 1988. 729-732.
- Slunce, Y.; Jang, H.; Zhong, X.; Wang, W. (2011): Ultrazvukem asistovaná enzymatická degradace cholesterolu ve vaječném žloutku. Inovativní potravinářská věda & Nové technologie 12/4, 2011. 505-508.
Ultrazvukový homogenizátor potravin UIP16000hdT
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratoř k průmyslová velikost.