Hielscher Ultrasonics
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Innovation bei Frucht-Milchgetränken: Die Rolle der Sonikation

Die Herstellung von Milchgetränken mit Fruchtzusatz (z. B. Fruchtmilch) wird durch die Beschallung erheblich verbessert, eine Lebensmitteltechnologie, die bemerkenswerte Vorteile gegenüber herkömmlichen Verfahren bietet. Die Ultraschallbehandlung mit Sondenschalldämpfern von Hielscher verbessert die Qualität und Stabilität dieser Getränke, indem sie die Partikelgröße verringert, die Viskosität verbessert und wichtige Nährstoffe bewahrt. Diese wirksame Methode gewährleistet auch den Erhalt natürlicher Farben und bioaktiver Stoffe und entspricht damit dem Wunsch der Verbraucher nach nährstoffreichen und optisch ansprechenden Produkten. Als nachhaltige und effiziente Alternative unterstützt die Ultraschallhomogenisierung die Herstellung von hochwertigen Frucht-Milch-Getränken, die gesundheitliche Vorteile mit hervorragenden sensorischen Eigenschaften verbinden.

Mit Früchten infundierte Molkereigetränke: Verbesserte Herstellung durch Sonikation

Fruchtmilch wie z. B. Brombeermilchshakes profitieren stark von der Ultraschallhomogenisierung. Die Ultraschallverarbeitung von Lebensmitteln hat in den letzten Jahren erheblich an Aufmerksamkeit gewonnen und bietet innovative Lösungen für die Herausforderungen bei der Homogenisierung und Konservierung von Lebensmitteln. Der Einsatz eines Sondenschallgebers von Hielscher hat sich als besonders vorteilhaft bei der Herstellung von Milchgetränken mit Fruchtzusatz erwiesen. Diese Getränke, die die gesundheitlichen Vorteile von Milch und Früchten kombinieren, erfordern fortschrittliche Verarbeitungstechniken, um optimale Qualität, Stabilität und Nährstofferhalt zu gewährleisten. Eine aktuelle Studie des Teams von Professor Tiwari (Teagasc Food Research Centre Ashtown, Irland) beleuchtet die Wirksamkeit der Ultraschallhomogenisierung in diesem Zusammenhang anhand von mit Brombeeren angereicherten Milchgetränken als Modellsystem.

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Inline-Ultraschallhomogenisator zum Mischen und Pasteurisieren von Säften, Milchprodukten, Milchshakes und Fruchtmilch.

Ultraschall-Homogenisator für die Herstellung von hochwertigen Fruchtmilchen.

Die Studie: Ultraschallverarbeitung von mit Brombeeren angereicherten Milchgetränken

Der UIP1000hdT ist ein 1000 Watt starker Sondenschallkopf, der zur Ultraschallhomogenisierung, Dispergierung, Emulgierung, Extraktion und Sonochemie eingesetzt wird. Der UIP1000hdT ist ein 1000 Watt starker Sondenschallkopf, der für die Extraktion von Aromen verwendet wird [/caption]Professor Tiwari's Forschung, ausführlich in der Studie „Untersuchung der Ultraschallbehandlung zur Homogenisierung von Getränken auf Brombeermilchbasis“ (2024), zeigt die Möglichkeiten der Lebensmittelverarbeitung mit Ultraschall auf. In der Studie wurde der UIP1000hdT, ein 1000-W-Sondenschallkopf der Hielscher Ultrasonics GmbH im Pilotmaßstab, zur Homogenisierung von Brombeer-Milch-Gemischen eingesetzt. Die wichtigsten Ergebnisse zeigten die Überlegenheit der Ultraschallhomogenisierung gegenüber konventionellen Methoden bei mehreren kritischen Parametern:

  • Reduzierung der Partikelgröße:
    Eine Beschallung mit einer Intensität von 10,37 ± 0,58 W/cm² bei einer Dauer von 1, 3 und 5 Minuten führte zu deutlich kleineren Partikelgrößen im Vergleich zur herkömmlichen Homogenisierung.
    Längere Beschallungszeiten (bis zu 5 Minuten) erhöhten die Prävalenz kleinerer Partikel weiter und verbesserten die Textur und das Mundgefühl des Getränks.
  • Scheinbare Viskosität:
    Alle ultraschallbehandelten Proben wiesen eine höhere Viskosität auf als unbehandelte und konventionell homogenisierte Proben.
    Dieser Anstieg der Viskosität wurde auf eine verstärkte Partikelverkleinerung und eine größere spezifische Oberfläche zurückgeführt, die eine bessere Interaktion zwischen den Brombeerpartikeln und der Milchmatrix ermöglicht.
  • Beibehaltung der ernährungsphysiologischen und sensorischen Eigenschaften:
    Der Phenolgehalt und die antioxidativen Aktivitäten blieben in den beschallten Proben gut erhalten, vergleichbar mit der herkömmlichen Homogenisierung. Dies unterstreicht die Fähigkeit der Ultraschallbehandlung, gesundheitsfördernde bioaktive Verbindungen zu erhalten.
    Die Getränke behielten ihre visuelle Farbintegrität, ein entscheidendes Qualitätsmerkmal für die Verbraucherakzeptanz.
  • Rheologische und pH-Veränderungen:
    Durch die Ultraschallbehandlung bildeten sich schwache gelartige Strukturen, die die Viskosität weiter erhöhten.
    Ein leichter Rückgang des pH-Wertes (von 5,47 auf ca. 4,86-4,80) wurde aufgrund der Auflösung der sauren Bestandteile im Brombeerpulver beobachtet, was auf eine wirksame Homogenisierung hindeutet.
Die Ultraschallhomogenisierung von mit Brombeeren versetzter Milch verbessert die Stabilität und Textur von Getränken und Smoothies auf Milchbasis.

Partikelgrößenverteilungskurven von konventionellem und Ultraschall
(US)-homogenisierte Brombeermilchgetränke.
Studie und Grafik: ©Putsakum et al., 2024

Vorteile des Hielscher Sondenschallgebers

Der UIP1000hdT-Sonicator trug wesentlich zum Erreichen dieser Ergebnisse bei. Sein robustes Design, die Fähigkeit zum Dauerbetrieb und die einstellbare Intensität machen ihn zu einem idealen Werkzeug für die Lebensmittelverarbeitung im Pilotmaßstab. Zu den besonderen Vorteilen gehören:

  1. Effiziente Homogenisierung:
    Die Titan-Sonotrode und der Amplituden-Booster ermöglichten eine präzise Steuerung des Beschallungsprozesses und sorgten für eine gleichmäßige Partikelgrößenreduzierung und eine verbesserte Stabilität der Milch-Frucht-Mischung.
  2. Thermische Effekte:
    Temperaturerhöhungen während der Beschallung (von 35°C auf 60°C nach 5 Minuten) wirkten sich positiv auf die Viskosität und die Nährstoffinteraktionen aus, ohne die Produktqualität zu beeinträchtigen.
  3. Skalierbarkeit:
    Die im Labor-, Pilot- und Industriemaßstab erhältlichen Sonicators bieten einen nahtlosen Übergang von der Laborforschung zur kommerziellen Produktion.
  4. Anpassungsfähigkeit:
    Die einstellbaren Behandlungszeiten und -intensitäten ermöglichen eine flexible Anpassung des Prozesses an spezifische Getränkerezepturen und gewünschte Qualitätsmerkmale.

 

Das Video zeigt die Ultraschallhomogenisierung von Bio-Tomaten-Gemüsesaft. Der verwendete Ultraschallprozessor ist ein Hielscher UP400St-Ultraschallgerät, das sich ideal für die Zubereitung mittelgroßer Chargen in kulinarischen Anwendungen eignet. Für größere Mengen liefert Hielscher Ultrasonics industrielle Durchflusszellenreaktoren für die kontinuierliche Inline-Verarbeitung.

Ultraschall-Homogenisierung von Tomaten-Gemüsesaft (Bio)

Video-Miniaturansicht

 

 

In diesem kurzen Clip wird das Sondenschallgerät UIP1000hdT von Hielscher Ultrasonics zur Homogenisierung von frisch gepresstem Karottensaft eingesetzt, um den Geschmack zu verbessern, die Nährstoffe optimal freizusetzen und die Langzeitstabilität zu gewährleisten.

"Karotte

Video-Miniaturansicht

 

Hochleistungssonicatoren für die Fruchtmilchproduktion

Hielscher-Sonicatoren sind moderne Ultraschallsysteme, die bei der Herstellung von Fruchtmilch, Milchgetränken mit Fruchtzusatz und Milchshakes eingesetzt werden. Durch die Anwendung von hochintensivem Ultraschall sorgen Hielscher-Sonicatoren für eine effiziente Mischung, Homogenisierung und Emulgierung von Fruchtkomponenten mit Molkereigrundlagen, wodurch glatte und stabile Rezepturen entstehen. Der Ultraschall-Kavitationsprozess verbessert die Partikelgrößenreduzierung, verbessert die Geschmacksinfusion und gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung der Zutaten, während empfindliche Nährstoffe und bioaktive Verbindungen erhalten bleiben. Die Sonicators von Hielscher werden weltweit für ihre Präzision, Skalierbarkeit und Fähigkeit zur Aufrechterhaltung der Produktqualität geschätzt und eignen sich daher sowohl für die kleine als auch für die industrielle Getränkeherstellung.

Warum Hielscher Ultrasonics?

  • hoher Wirkungsgrad
  • Modernste Technik
  • Zuverlässigkeit & Robustheit
  • einstellbare, präzise Prozesskontrolle
  • Batch & Inline
  • für jedes Volumen
  • intelligente Software
  • intelligente Funktionen (z. B. programmierbar, Datenprotokollierung, Fernsteuerung)
  • einfach und sicher zu bedienen
  • Geringer Wartungsaufwand
  • CIP (Clean-in-Place)

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.

In der folgenden Tabelle finden Sie die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallhomogenisatoren:

Batch-Volumen Durchfluss Empfohlenes Ultraschallgerät
0,5 bis 1,5 ml n.a. VialTweeter
1 bis 500ml 10 bis 200ml/min UP100H
10 bis 2000ml 20 bis 400ml/min UP200Ht, UP400St
0.1 bis 20l 0,2 bis 4l/min UIP2000hdT
10 bis 100l 2 bis 10l/min UIP4000hdT
15 bis 150 Liter 3 bis 15 l/min UIP6000hdT
n.a. 10 bis 100l/min UIP16000
n.a. größere Cluster aus UIP16000

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Bitte benutzen Sie das untenstehende Formular, um weitere Informationen über Ultraschallprozessoren, ihre Anwendungen in der Milchgetränkeherstellung und Preise anzufordern. Wir freuen uns darauf, mit Ihnen Ihren Lebensmittelherstellungsprozess zu besprechen und Ihnen ein Ultraschallsystem anzubieten, das Ihren Anforderungen entspricht!









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Industrielle Ultraschallmaschine für die Homogenisierung von Lebensmitteln und Getränken im Durchlaufverfahren.

Ultraschall-Homogenisator für Lebensmittel UIP16000 für die industrielle Verarbeitung von Lebensmitteln und Getränken.



Literatur / Literaturhinweise

Häufig gestellte Fragen

Was sind Fruchtmilch und mit Früchten versetzte Milchgetränke?

Fruchtmilch und mit Früchten versetzte Milchgetränke sind flüssige Produkte auf Milchbasis, die Fruchtbestandteile wie Pürees, Säfte oder Extrakte enthalten. Diese Getränke kombinieren die ernährungsphysiologischen Vorteile von Milch, einschließlich Proteinen, Kalzium und Vitaminen, mit dem Geschmack, der Farbe und den bioaktiven Verbindungen von Früchten, wie Antioxidantien und Ballaststoffen. Bei der Zubereitung werden häufig Homogenisierungs- und Stabilisierungstechniken eingesetzt, um eine gleichmäßige Verteilung der Fruchtpartikel zu gewährleisten und die Produktkonsistenz und -haltbarkeit zu erhalten. Hielscher-Sonicatoren sind äußerst zuverlässige und effiziente Geräte zum Mischen und Pasteurisieren von Lebensmitteln und Getränken.


Hochleistungs-Ultraschall! Die Hielscher-Produktpalette deckt das gesamte Spektrum vom kompakten Labor-Ultraschallhomogenisator über Benchtop-Sonicator bis hin zu vollindustriellen Ultraschallsystemen ab.

Hielscher Ultrasonics fertigt Hochleistungs-Ultraschall-Homogenisatoren vom Labor bis zum voll-kommerziellen Industriemaßstab.

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