Lebensmittel-Emulsionen – Besser durch Beschallung
Die Emulsionstechnologie ist in Lebensmittelformulierungen allgegenwärtig: gefrorene Desserts mit einem samtigen Mundgefühl, cremige Salatdressings, perfekt homogenisierte Milchprodukte, Brotaufstriche, Margarinen und sogar hochwertige Geschmackskonzentrate.
Emulsionen sind komplexe Dispersionen von nicht mischbaren Flüssigkeiten, in der Regel Öl und Wasser, die zu einem einheitlichen System stabilisiert werden. Da die Beschallung sehr effektiv ist, um sehr feine Tröpfchengrößen zu erzeugen, entstehen Emulsionen mit komplexen Geschmacksprofilen und langer Haltbarkeit.
Ultraschall als leistungsfähiges Emulgierwerkzeug
Leistungsstarke Sondenschallgeräte sind heute in der Gastronomie, Mixologie und R&D-Labors für die Formulierung von Lebensmitteln. Im industriellen Maßstab ermöglichen sie die Herstellung großer Mengen von Emulsionen mit bemerkenswerter Reproduzierbarkeit.
Der Funktionsmechanismus der Ultraschall-Emulgierung beruht auf dem Phänomen der akustischen Kavitation. Wenn sich intensive Ultraschallwellen durch eine Flüssigkeit ausbreiten, bilden sich mikroskopisch kleine Blasen, die wachsen und heftig kollabieren. Diese Implosionen erzeugen hohe Scherkräfte, lokale Mikrodüsen und eine turbulente Strömung.
Das Ergebnis? Nicht mischbare Phasen werden in mikro- oder sogar nanogroße Tröpfchen aufgespalten und bilden Emulsionen mit außergewöhnlicher Gleichmäßigkeit.
Wasser-in-Öl (W/O), Öl-in-Wasser (O/W), Mehrfachemulsionen wie W/O/W oder O/W/O – Mit der Ultraschall-Emulgierung ist es möglich, Emulsionen mit unterschiedlichen Strukturen kontrolliert herzustellen. Darüber hinaus ist die Ultraschall-Emulgierungstechnologie auch vielseitig und funktioniert mit stabilisatorfreien Formulierungen, emulgatorstabilisierten Systemen und sogar Pickering-Emulsionen, die auf der Stabilisierung von Feststoffpartikeln basieren.
Ein weiterer entscheidender Vorteil: Die Ultraschall-Emulgierung ist ein nicht-thermischer Prozess. Empfindliche Geschmacksstoffe, Vitamine und Bioaktivstoffe werden durch Hitze nicht abgebaut, was für hochwertige Lebensmittel und empfindliche Aromaemulsionen entscheidend ist.
Präzisionsemulsionen mit dem MultiPhaseCavitator
In der kontinuierlichen Produktion bringen Hielscher-Ultraschall-Durchflusszellensysteme, ausgestattet mit dem InsertMPC48 MultiPhaseCavitator, die Emulgierung auf die nächste Stufe.
Dieser spezielle Einsatz führt eine sekundäre Phase durch 48 feine Kanäle direkt in die Kavitationszone ein. Anstatt sich ausschließlich auf die Massenmischung zu verlassen, steuert das System den Kontaktpunkt zwischen den Phasen präzise. Das Ergebnis ist eine noch feinere, gleichmäßigere Emulsion mit geringerem Energiebedarf.
Auf diese Weise können Geschmacksemulsionen, die über Monate hinweg klar und stabil bleiben, Margarinen mit einer cremigen Textur oder Soßen hergestellt werden.
Anwendungen in der Lebensmittelwissenschaft und Gastronomie
Fertiggerichte: Gefrorene Desserts, Fleischerzeugnisse, Aufstriche und Dressings profitieren von einer geringeren Tröpfchengröße und verbesserter Stabilität.
Geschmacksemulsionen: hoch geschätzt in Getränken, Sirupen und Extrakten, wo Ultraschallverfahren einen minimalen Einsatz von Tensiden ermöglichen und gleichzeitig die Klarheit und Lagerstabilität erhalten.
Natürliche Lebensmittel: Milch-, Sahne- und Butteremulsionen werden veredelt, ohne ihre sensorischen Eigenschaften zu verändern.
Kulinarisch: In der Avantgarde-Gastronomie und -Mixologie setzen Köche und Lebensmitteltechnologen Ultraschallgeräte ein, um auf Wunsch lebendige Emulsionen herzustellen – Soßen mit unerwarteten Texturen, Cocktailschäume mit längerer Stabilität und neuartige Geschmacksträger.
Finden Sie den besten Sonicator für Ihre Lebensmittel-Emulsion!
Ganz gleich, ob Sie in einer Gourmetküche hochwertige Saucen herstellen oder großvolumige Emulsionen für gewerbliche Lebensmittelanwendungen produzieren, Hielscher Ultrasonics bietet die ideale Lösung. Von kompakten, handgeführten Geräten wie dem UP200Ht – perfekt für kulinarische Innovationen und Formulierungen im Labormaßstab – bis hin zu leistungsstarken Industriesystemen wie dem UIP2000hdT und darüber hinaus liefern Hielscher-Sonicatoren präzise und zuverlässige Emulgierung. Sie ermöglichen die Bildung ultrafeiner, stabiler Emulsionen – ob Öl-in-Wasser-, Wasser-in-Öl- oder komplexe Mehrfachemulsionen – die eine hervorragende Textur, Geschmacksabgabe und Lagerstabilität gewährleisten. Schneiden Sie Ihr Emulsionsverfahren zu – Hielscher hat für jeden Maßstab und jede Formulierungsherausforderung den richtigen Sonicator.
Design, Herstellung und Beratung – Qualität Made in Germany
Hielscher Ultraschallgeräte sind bekannt für höchste Qualität und Designstandards. Robustheit und einfache Bedienung ermöglichen die problemlose Integration unserer Ultraschallgeräte in industrielle Anlagen. Raue Bedingungen und anspruchsvolle Umgebungen sind für Hielscher Ultraschallgeräte kein Problem.
Hielscher Ultrasonics ist ein ISO-zertifiziertes Unternehmen und legt großen Wert darauf, Hochleistungs-Ultraschallgeräte zu entwickeln und zu produzieren, die sich durch modernste Technik und Benutzerfreundlichkeit auszeichnen. Selbstverständlich sind Hielscher Sonicators CE-konform und erfüllen die Anforderungen von UL, CSA und RoHs.
Literatur / Literaturhinweise
- Belgheisi S., Motamedzadegan A., Milani J.M., Rashidi L., Rafe A. (2021): Impact of ultrasound processing parameters on physical characteristics of lycopene emulsion. Journal of Food Science and Technology 58(2), 2021. 484-493.
- Astráin-Redín, Leire; Ciudad-Hidalgo, Salomé; Raso, Javier; Condon, Santiago; Cebrián, Guillermo; Álvarez, Ignacio (2019): Application of High-Power Ultrasound in the Food Industry. InTechOpen 2019.
- 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.
Häufig gestellte Fragen
Was sind Emulsionen in Lebensmittelformulierungen?
Emulsionen sind kolloidale Systeme, in denen zwei nicht mischbare Flüssigkeiten – typischerweise Öl und Wasser – sind als eine Phase in der anderen dispergiert, stabilisiert durch Tenside oder Partikel. Sie sind in Lebensmitteln wie Mayonnaise, Soßen, Cremes und Getränken unerlässlich, um Textur, Mundgefühl und Stabilität zu steuern.
Was ist eine Ultraschall-Emulsion?
Eine Ultraschallemulsion wird mit Hilfe von Hochfrequenz-Schallwellen gebildet, um Kavitation zu erzeugen, die eine flüssige Phase in Form feiner Tröpfchen in eine andere dispergiert. Diese Methode ermöglicht die Bildung von stabilen Mikro- oder Nanoemulsionen mit verbesserter Homogenität und Haltbarkeit.
Welche Arten von Emulsionen können gebildet werden?
Übliche Typen sind Öl-in-Wasser (O/W), Wasser-in-Öl (W/O) und komplexe Mehrfachemulsionen wie W/O/W oder O/W/O. Die Stabilisierung kann durch Tenside, Biopolymere oder feste Partikel (Pickering-Emulsionen) erfolgen.
Was ist Ultraschall in der Lebensmittelverarbeitung?
Bei der Ultraschallbehandlung werden Flüssigkeiten oder Suspensionen mit hochintensivem Ultraschall beschallt, was zu Kavitation und Mikrovermischung führt. Sie wird zur Emulgierung, Extraktion, zum Zellaufschluss, zur Entgasung und zur Verbesserung des Stoffaustauschs eingesetzt. – die eine nicht-thermische, effiziente Verarbeitung in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie ermöglichen.
Hielscher Ultrasonics fertigt Hochleistungs-Ultraschall-Homogenisatoren vom Labor bis zum voll-kommerziellen Industriemaßstab.




