Ultraschall-gestütztes Gefrieren und Eiskristallisation in Lebensmitteln
- Ultraschall verbessert die Nukleierung/ Keimbildung von Eiskristallen, so dass dadurch ein schneller Gefrierprozess erreicht wird und die Größe der Eiskristalle besser gesteuert und kontrolliert werden kann.
- Hochleistungs-Ultraschall hat sich für das Tiefgefrieren vieler Lebensmittel als äußerst vorteilhaft bewiesen, da dadurch eine kürzere Gefrierdauer sowie eine höhere Produktqualität erreicht werden.
- Das ultraschall-gestützte Tiefgefrieren findet zahlreiche Anwendungen in der Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie.
Ultraschall-Gefrieren von Lebensmittel
- fördert die Nukleierung von Eiskristallen
- bessere Mikrostruktur
- einheitlichere Kristallgröße
- kleine intrazelluläre Eiskristalle
- verkürzte Verarbeitungszeit
- verbesserte Kristall-Keimbildung
- reduzierte Kristall-Induktionszeit
- einheitlicheres Kristallwachstum
- bricht Eisdendriten
- verbesserter Wärme- und Masse-Transfer
- nicht-chemisch
- beschleunigt die Gefrierrate
- verbesserte Qualität
- kleinere Eiskristalle und einheitlichere Kristallgrößen-Verteilung
- induziert Kristall-Fragmentierung
- verhindert Inkrustation auf der Gefrierfläche
- verringert die Gefrierdauer
- verbessert die Sensorik, Textur und Geschmack des Produkts
- einfach und sicher zu betreiben
- kostengünstig
Ultraschall-gestützte Speiseeisproduktion
Der positive Einfluss von Hochleistungsultraschall auf Gefrier- und Tiefkühlprozesse wurde bereits erfolgreich bei der Speiseeisherstellung eingesetzt. Durch die Beschallung wird der Gefrierprozess beschleunigt und ein glatte Eiskonsistenz erreicht, da die Ultraschallkavitation die Eiskristalle aufbricht und verkleinert.
Die Gefrierdauer während der Speiseeisherstellung kann dadurch um ca. 35 % verkürzt werden, wodurch sowohl Zeit als auch Energie eingespart werden und gleichzeitig die Produktqualität deutlich verbessert wird, da eine deutlich glattere, feinere Textur erzielt wird.
Neben einem verbesserten Gefrierprozess bewirkt eine Verarbeitung mit Hochleistungs-Ultraschall eine intensive Homogenisierung. Durch Ultraschall werden die Zutaten zu einer homogenen, gleichmäßigen Formulierung gemischt.
Hielscher bietet Ultraschallmischer für die Lebensmittelverarbeitung jeglichen Maßstabs
Ultraschallsysteme für die Lebensmittelverarbeitung
Ultraschall-Homogenisatoren werden für zahlreiche Anwendungen in der Lebensmittelindustrie eingesetzt. Hielscher liefert Ultraschallmischer für die Behandlung von Lebensmitteln, z.B. Säfte, Saucen, Milchprodukte, Convenience Food, Zutaten und Nutraceuticals & Nahrungsergänzungsmitteln. Die Anwendung von Ultraschall bietet verbesserte die Durchmischung & Homogenisierung, Konservierung, Produktstabilität & Haltbarkeit und Geschmack. Hielscher Ultraschallprozessoren sind mit CIP- (Clean-in-Place) und SIP- (Sterilize-in-Place) Technologie ausgestattet und können somit auch in sanitären Prozessstufen installiert werden.
Da Ultraschall sowohl die Extraktion von Aromen als auch die Stabilisierung & Konservierung verbessert, können Zusatzstoffe, welche bei herkömmlichen Verarbeitungstechnologien erforderlich sind, deutlich reduziert werden.
Hielscher's Produktpalette deckt das gesamte Spektrum von kleinen Ultraschallgeräten bis hin zu industriellen Großanlagen ab. Unsere Ultraschallhomogenisatoren können für die Verarbeitung im Batch oder eine kontinuierliche Inline-Beschallung im Durchflussreaktor installiert werden.
Literatur
- Awad, T.S.; Moharram, H.A.; Shaltout, O.E.; Asker, D.; Youssef, M.M. (2012): Applications of ultrasound in analysis, processing and quality control of food: A review. Food Research International 48,2012. 410-427.
- Dairy Processing Handbook. Published by Tetra Pak Processing Systems AB, S-221 86 Lund, Sweden. p. 387.
- Mortazavi, A.; Tabatabaie, F. (2008): Study of Ice Cream Freezing Process after Treatment with Ultrasound. World Appl. Sci. J 4, p. 188-190.
- Petzold, G; Aguilera, J. M. (2009): Ice Morphology: Fundamentals and Technological Applications in Foods. In: Food Biophysics Vol.4, No. 4, p. 378-396.
- Zheng, L.; Sun, D-W. (2006): Innovative applications of power ultrasound during food freezing processes — A review. Trends in Food Science & Technology 01/2006.
Ultraschall-gestützte Lebensmittelverarbeitung – Zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten
Die ultraschall-gestützte Homogenisierung wird eingesetzt, um die Partikelgröße in flüssigen und pastösen Produkten, z.B. Milch, Fruchtsäften und Saucen, zu reduzieren. Die Homogenisierung, Dispergierung und Durchmischung wird durch intensive Ultraschallwellen erreicht, welche extreme Drücke, Scherung, Flüssigkeitsstrahlen, Mikroturbulenzen und interpartikuläre Kollisionen erzeugen. Wird Hochleistung-Ultraschall in der Lebensmittelverarbeitung eingesetzt, so werden dadurch äußerst homogene, feine Texturen und intensiven Aromen erzielt.
Neben dem Homogenisieren und Mischen kann Ultraschall auch zur direkten oder indirekten Erwärmung des Produkts beitragen. Die Prozesstemperatur während der Ultraschallverarbeitung lässt sich einfach kontrollieren und steuern. Bei temperatur-empfindlichen Produkten lässt sich eine stabile Prozesstemperatur mittels eines ausgeklügelten Kühlsystems sicherstellen.
- Extraktion
- Stabilisierung & Konservierung
- Sprühtrocknung
- Entgasen & Entschäumen
Die ultraschall-gestützte Lebensmittelverarbeitung wird erfolgreich bei der Herstellung folgender Produkte eingesetzt: Babynahrung, Butter, Margarine & Butteröl (Maillard), Kasein, Molke & Milchproteine, Schokolade, Süßwaren & Süßigkeiten, Milch, Sahne, Käse & Joghurt, Eiscreme, Ei & Eigelb, Fischöl, Chitosan & Chinin, Aromen & Gewürze, Obst- und Gemüsesäfte, Smoothies & Pürees, Obstbrei & Konzentrate, Gelatine, Guarkernmehl, Xanthan & Gummiarabicum, Honig, Ketchup & Tomatesoße, Fleisch, Fleischpaste & Würstchen, Tiefkühlprodukte, Vitamine & aktive Wirkstoffe, Sojaprodukte, Sirup, Hefe (Gärprodukte) & Zuckerlösungen, Aufstriche, Marmelade, Konfitüre & Fruchtaufstriche, Tomatensaft & Clamato, Tomatenkonzentrat, Getränke, Wein, Spirituosen & Liköre usw.