Pasteurisierung & Homogenisierung von Flüssigei
Verbessern Sie die Sicherheit, Stabilität und Verarbeitbarkeit von flüssigem Vollei, Eiweiß, Eigelb und Formulierungen auf Eibasis mit Ultraschallhomogenisatoren von Hielscher. Leistungsstarker Ultraschall erzeugt intensive Kavitation und hohe Scherkräfte direkt im Flüssigkeitsstrom und ermöglicht so eine schonende Homogenisierung, Emulgierung und Keimreduktion unter kontrollierten Prozessbedingungen.
Für Verarbeiter von Flüssigei besteht die größte Herausforderung darin, eine zuverlässige Pasteurisierung zu erreichen und gleichzeitig die funktionellen Eigenschaften der Eiproteine zu erhalten. Übermäßige Hitze kann zu Proteindenaturierung, Gerinnung, Geschmacksverlust sowie zu Veränderungen der Schaumbildung, Bindungs- oder Emulgierfähigkeit führen. Hielscher-Ultraschallgeräte unterstützen Niedertemperatur-Pasteurisierungskonzepte wie Thermo-Sonication und Mano-Thermosonication, bei denen Ultraschall mit mäßiger Wärme und Druck kombiniert wird, um die Inaktivierung von Mikroorganismen zu steigern und gleichzeitig die Produktqualität zu erhalten.
Warum Lebensmittelhersteller Hielscher-Ultraschallgeräte für Flüssigei einsetzen
- Schonende Behandlung von hitzeempfindlichen Eiproteinen
- Homogene flüssige Produkte aus ganzen Eiern, Eiweiß und Eigelb
- Verbesserte Emulsionsstabilität und geringere Phasentrennung
- Unterstützung bei der Verlängerung der Haltbarkeit und der Reduzierung von Keimen
- Inline-Verarbeitung mittels hygienischer Ultraschall-Durchflusszellen
- Skalierbare Anlagen vom Labortest bis zur industriellen Produktion
- Zuverlässiger 24/7-Betrieb für kontinuierliche Lebensmittelverarbeitungslinien
- Einfache Integration in bestehende Pasteurisierungs-, Misch- oder Abfüllprozesse
Hielscher-Ultraschallgeräte sind für die Prozessentwicklung, Pilotversuche und die Serienproduktion erhältlich. Unser technisches Team unterstützt Sie bei der Auswahl des richtigen Ultraschallgeräts, der passenden Durchflusszelle und der optimalen Betriebsparameter für Ihre Flüssigei-Rezeptur, die gewünschte Durchflussrate und das angestrebte Pasteurisierungsziel.
Sonicator UIP4000hdT für die Hochdurchsatz-Homogenisierung und Pasteurisierung von Volleiern
Ultraschallbehandlung von flüssigem Ei – Überblick
| Frage | Empfohlene Antwort |
|---|---|
| Welche Produkte kann ich verarbeiten? | Flüssige Volleier, Eiweiß, Eigelb, Eierlikör, Rühreimischungen, Eipulverfutter |
| Welches Problem löst es? | Reduzierung der Keimzahl, Phasentrennung, Viskositätsregulierung, geringere Hitzeschäden |
| Wie lässt sich das integrieren? | Durchflusszelle, Chargenbetrieb oder kontinuierlicher Betrieb |
| Welche Größen sind erhältlich? | Labor-, Pilot- und Serienproduktion |
| Was soll ich als Nächstes tun? | Fordern Sie einen Testlauf zur Ultraschallbehandlung von Flüssigei an oder lassen Sie sich die passende Geräteauslegung berechnen |
Ultraschallpasteurisierung von Flüssigei
Flüssige Volleier, Eiweiß, Eigelb und gemischte Eiprodukte müssen pasteurisiert werden, um Bakterien, Krankheitserreger und Verderbniserreger zu reduzieren. Die Abtötung von Mikroorganismen ist ein wesentlicher Prozessschritt für die Lebensmittelsicherheit, eine längere Haltbarkeit und eine stabile Produktqualität. Die herkömmliche Pasteurisierung basiert auf einer Wärmebehandlung, doch eine übermäßige Hitzeeinwirkung kann die Eiproteine, die Textur, den Geschmack und wichtige Eigenschaften des Eies wie Schaumbildung, Bindungsvermögen und Emulgierfähigkeit beeinträchtigen.
Ultraschall-Pasteurisierung ist eine effiziente Alternative zur Niedrigtemperaturverarbeitung von Flüssigeiprodukten. Hielscher-Ultraschallgeräte erzeugen im Flüssigkeitsstrom intensive akustische Kavitation und hohe Scherkräfte, was die Reduzierung von Mikroorganismen fördert und gleichzeitig die Produktqualität bewahrt.
Manuelle Thermosonikation: Flüssige Eiprodukte können mittels Mano-Thermosonikation (MTS) pasteurisiert werden, bei der die Ultraschallbehandlung mit mäßiger Wärme und erhöhtem Druck kombiniert wird. Typische Prozessbedingungen liegen bei ca. 50 °C und ca. 1 barg. Unter optimierten synergistischen Bedingungen kann eine Keimreduktion von bis zu 5 log erreicht werden. Die genaue Reduktion hängt von der Produktformulierung, dem Zielmikroorganismus, der Durchflussrate, der Verweilzeit, der Temperatur, dem Druck und der Ultraschallamplitude ab.
Die manothermosonische Behandlung verbessert die Inaktivierung von Mikroorganismen, da der kombinierte Prozess mehrere Effekte gleichzeitig verstärkt. Erstens reagieren viele Mikroorganismen bei Temperaturen über ca. 50 °C empfindlicher auf die Ultraschallbehandlung. Zweitens erhöht erhöhter Druck die Intensität und Zerstörungskraft der Ultraschallkavitation. Diese Synergie kann die Pasteurisierung von Flüssigei effizienter machen als eine Wärmebehandlung allein.
Im Vergleich zur herkömmlichen thermischen Pasteurisierung weist mit Mano-Thermosonik behandeltes Flüssigei eine geringere Proteindenaturierung, einen geringeren Geschmacksverlust, eine verbesserte Homogenität und eine höhere Energieeffizienz auf. Dies macht die Ultraschallpasteurisierung besonders geeignet für hitzeempfindliche Flüssigeiprodukte, bei denen ein Gleichgewicht zwischen Lebensmittelsicherheit und funktioneller Eierqualität hergestellt werden muss.
Die Ultraschall-Durchflusszellen von Hielscher leiten das flüssige Eiprodukt direkt durch die Zone mit hoher Kavitationsintensität. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Inline-Behandlung und erlaubt die Integration der Ultraschallpasteurisierung in kontinuierliche Lebensmittelverarbeitungslinien.
Ohmsches Erhitzen mit Ultraschall – an Alternative: Ohmische Erwärmung mit Ultraschall: Erfahren Sie, wie die Beschallung die ohmsche Erwärmung verbessert!
- milde Verfahrensbedingungen
- Unterstützung bei der Keimreduktion
- verlängerte Haltbarkeit
- Gleichmäßige Textur und verbesserte Homogenität
- Bessere Nährwert- und sensorische Qualität
- Geringere Proteindenaturierung
- Geringeres Gerinnungsrisiko
- Verbesserte Emulsionsstabilität
Industrie-Ultraschallgerät UIP6000hdT für die Inline-Pasteurisierung
Ultraschall-Emulgierung von flüssigem Ei
Eiweiß besteht zu ca. 90 % aus Wasser, während Eigelb ca. 25 % Fett enthält. Da sich Wasser und Öl/Fett nicht vermischen lassen, neigen flüssige Volleier und Formulierungen auf Eibasis dazu, sich ohne wirksame Homogenisierung zu trennen. Ein stabiles flüssiges Eiprodukt erfordert daher ein zuverlässiges Emulgierverfahren.
Ultraschallkavitation und Scherkräfte liefern die erforderliche Energie, um Fetttröpfchen und wässrige Phasen gleichmäßig zu verteilen. Durch die leistungsstarke Ultraschallbehandlung werden Fetttröpfchen in kleinere Tröpfchen aufgebrochen, und Wasser und Fett werden gleichmäßig im Produkt verteilt. Dies beugt einer Phasentrennung vor und sorgt für eine stabile, homogene flüssige Eiemulsion.
Die Ultraschall-Emulgierung eignet sich für flüssiges Vollei, Eigelbmischungen, Eierlikör, Rühreimischungen und andere Formulierungen auf Eibasis, bei denen mechanische Stabilität, eine gleichmäßige Textur und eine zuverlässige Weiterverarbeitung wichtig sind.
- Niedertemperaturbehandlung von wärmeempfindlichen Eiprodukten
- Unterstützung bei der Reduzierung von Mikroorganismen und Krankheitserregern
- Geringere Proteindenaturierung im Vergleich zu einer übermäßigen Wärmebehandlung
- Verbesserte Homogenität und Produktstabilität
- Geringerer Aromaverlust und bessere sensorische Qualität
- Inline-Verarbeitung mittels hygienischer Ultraschall-Durchflusszellen
- Skalierbar vom Labortest bis zur industriellen Produktion
Ultraschall-Homogenisator UP400St für Versuche mit Flüssigei und die Prozessentwicklung
Ultraschallverarbeitung von Produkten auf Eibasis
Bei der Ultraschallhomogenisierung und -pasteurisierung werden Zusatzstoffe wie Zucker, Salz, Xanthan Gum und andere Stabilisatoren lassen sich gleichmäßig in das flüssige Eiprodukt einmischen. Dies verbessert die Verteilung der Zutaten, die Produktkonsistenz und die mechanische Stabilität.
Ultraschallhomogenisatoren von Hielscher werden auch bei der Herstellung von Eierlikör und anderen Getränken auf Milch- und Eibasis eingesetzt, um die Emulsionsstabilität, die Textur und die Haltbarkeit zu verbessern.
Ultraschall-gestützte Sprühtrocknung von Eipulver
Flüssigei kann zu Eipulvern wie Volleipulver, Eiweißpulver und Eigelpulver weiterverarbeitet werden. Da Flüssigei ein scherverdünnendes Verhalten aufweist, ist die Viskositätskontrolle für eine effiziente Sprühtrocknung von Bedeutung. Eine Viskositätsreduktion mittels Ultraschall kann die Handhabung von Flüssigei verbessern und die Verarbeitungskapazität des Sprühtrockners steigern.
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Ultraschallgeräte für die Lebensmittelverarbeitung
Die Ultraschall-Lebensmittelverarbeitungssysteme von Hielscher sind für den zuverlässigen industriellen Einsatz bei Homogenisierung, Emulgierung, Extraktion, Pasteurisierung und Sterilisierung ausgelegt. Für die Verarbeitung von Flüssigei erzeugen industrielle Hielscher-Ultraschallgeräte Amplituden von bis zu 200 µm und liefern damit die hohe akustische Intensität, die für die Reduzierung von Mikroorganismen, eine gleichmäßige Pasteurisierung und eine stabile Emulgierung erforderlich ist.
Die Ultraschall-Homogenisatoren von Hielscher sind für den kontinuierlichen 24/7-Betrieb unter anspruchsvollen Produktionsbedingungen ausgelegt. Sie sind wartungsarm, leicht zu reinigen und lassen sich in Chargen- oder Inline-Verarbeitungsanlagen integrieren. Alle produktberührenden Teile bestehen aus hygienischen Materialien wie Titan, Edelstahl oder Glas, wodurch sich die Systeme für die Verarbeitung in Lebensmittelqualität eignen.
Für die Reinigung und Desinfektion unterstützen die Ultraschallsysteme von Hielscher die CIP-Reinigung (Cleaning-in-Place) und die SIP-Sterilisation (Sterilization-in-Place). Dies vereinfacht die Integration in hygienische Lebensmittelproduktionslinien und trägt dazu bei, die Stillstandzeiten zwischen den Produktionsläufen zu verkürzen.
Dank ihrer kompakten Bauweise und Vielseitigkeit lassen sich die Ultraschallgeräte von Hielscher problemlos in neue oder bestehende Produktionslinien integrieren. Eine Nachrüstung bestehender Anlagen zur Pasteurisierung, Vermischung oder Abfüllung von Flüssigei ist problemlos möglich.
Der Prozess im Überblick:
Flüssiges Eiprodukt → Pumpe → Ultraschall-Durchflusszelle → geregelte Temperatur und geregelter Druck → Kühlung, Abfüllung oder Weiterverarbeitung
| Batch-Volumen | Durchfluss | Empfohlenes Ultraschallgerät |
|---|---|---|
| 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 |
| n.a. | 10 bis 100l/min | UIP16000hdT |
| n.a. | größere | Cluster aus UIP16000hdT |
Verwandte Forschungsarbeiten zur Ultraschallbehandlung von Eiern
Ultraschall-gestütze Herstellung von Emulsionen
Javad Sargolzaei et al. (2011) modifizierten die Anwendung von Hochleistungsultraschall bei der Herstellung stabiler Öl-in-Wasser-Emulsionen. Alle Emulsionsproben wurden hergestellt unter Verwendung eines Hielscher-Ultraschallprozessors UP200Hbeschallt. Untersucht wurden die Wirkung von pH-Wert, Ionenstärke, Pektin, Guarkernmehl, Lecithin, Eigelb und Xanthangummi sowie der Zeitpunkt der Beschallung, Temperatur und Viskosität der Öl-Wasser-Mischung auf die spezifische Oberfläche und Tröpfchengröße sowie den Aufrahmungs-Index der Emulsionsproben. Die experimentellen Daten wurden mit der Taguchi-Methode analysiert und optimale Bedingungen ermittelt. Darüber hinaus wurde ein adaptives Neuro-Fuzzy-Inferenzsystem (ANFIS) zur Modellierung und Kategorisierung der Eigenschaften der resultierenden Emulsion eingesetzt. Die Ergebnisse zeigten, dass eine zunehmende Beschallungsdauer den Bereich der Tropfengrößenverteilung verengt. Pektin und Xanthan erhöhten die Stabilität der Emulsion. Es konnten unterschiedliche Auswirkungen auf die Stabilität der Emulsion beobachtet werden - abhängig davon, ob sie einzeln oder zusammen verwendet wurden. Guarkernmehl verbesserte die Viskosität der kontinuierlichen Phase. Emulsionen, die durch Eigelb stabilisiert wurden, erwiesen sich bei pH 3 und bei relativ niedrigen Salzkonzentrationen als stabil gegenüber Tropfenflockung.
Ultraschall-gestützter Abbau von Cholesterin in Eigelb
Sun et al. (2011) entwickelten ein ultraschallunterstütztes enzymatisches Verfahren zum Abbau von Cholesterin in natürlichem Eigelb. Sie untersuchten die katalytische Aktivität von Cholesterinoxidase gegenüber Eigelcholesterin mit dem Ziel, ein cholesterinreduziertes Eigelb zu erhalten, ohne die Zusammensetzung der wichtigsten Nährstoffe des Eigelbs zu beeinträchtigen. Cholesterinoxidase wurde verwendet, um den Abbau von Cholesterin im Eigelb zu katalysieren. Zunächst wurde eine 30-g-Portion des Eigelbs 15 Minuten lang mit Ultraschall vorbehandelt unter Verwendung von ein 200-W-Ultraschallgerät vorbehandelt und dann für 10h mit Cholesterinoxidase in einer Konzentration von 0.6U /g Eigelb bei 37 °C inkubiert. Dadurch wurde der Cholesterinspiegel im Eigelb auf 8,32% seiner ursprünglichen Konzentration verringert, ohne die Qualitätsmerkmale des Eigelbs zu beeinflussen.
Stabilisierung von Eierlikör mittels Ultraschall: Eierlikörproben vor (linkes Fläschchen) und nach (rechtes Fläschchen) der Beschallung
Häufig gestellte Fragen zur Ultraschall-Pasteurisierung von Flüssigei
Was ist die Ultraschallpasteurisierung von Flüssigei?
Bei der Ultraschallpasteurisierung wird hochleistungsfähiger Ultraschall eingesetzt, um in flüssigen Eiprodukten akustische Kavitation zu erzeugen. Die dabei entstehenden Scherkräfte, Mikroströmungen und Druckveränderungen können die Abtötung von Mikroorganismen und die Homogenisierung unterstützen. In der Lebensmittelverarbeitung wird Ultraschall häufig mit mäßiger Wärme und Druck kombiniert, um die Pasteurisierungseffizienz zu verbessern und gleichzeitig die thermische Belastung empfindlicher Eiproteine zu verringern.
Kann flüssiges Vollei mit Ultraschall pasteurisiert werden?
Ja, Ultraschall kann die Pasteurisierung von flüssigem Vollei unterstützen, insbesondere wenn er als Thermosonikation oder Mano-Thermosonikation eingesetzt wird. Bei diesen Verfahren wird Leistungsultraschall mit kontrollierter Temperatur und kontrolliertem Druck kombiniert. Die genaue Keimreduktion hängt von der Eiformulierung, der Temperatur, dem Druck, der Verweilzeit, der Amplitude, der Durchflussrate und dem Zielorganismus ab, sodass jeder Prozess für das jeweilige Produkt und die gesetzlichen Anforderungen validiert werden sollte.
Warum Ultraschall statt herkömmlicher Hitzepasteurisierung?
Die herkömmliche Wärmepasteurisierung kann sich auf Eiweiß, Viskosität, Geschmack, Textur und funktionelle Eigenschaften wie Schaumbildung, Bindungsvermögen und Emulgierbarkeit auswirken. Durch die Ultraschallbehandlung lässt sich die erforderliche thermische Intensität durch den Einsatz mechanischer Kavitationseffekte reduzieren. Dies macht sie zu einer nützlichen Methode für Verarbeiter, die die mikrobiologische Sicherheit verbessern und gleichzeitig die Qualität und Funktionalität von Flüssigeiprodukten erhalten möchten.
Was ist Mano-Thermosonikation?
Die Mano-Thermosonikation ist ein kombiniertes Konservierungsverfahren, bei dem Ultraschall, mäßige Wärme und erhöhter Druck zum Einsatz kommen. Die Wärme erhöht die Empfindlichkeit der Mikroorganismen, der Druck verstärkt den Kavitationseffekt und der Ultraschall erzeugt starke mechanische Kräfte in der Flüssigkeit. Diese Kombination kann die Inaktivierung von Mikroorganismen im Vergleich zu einer alleinigen Ultraschall- oder milden Wärmebehandlung verbessern.
Kann die Ultraschallhomogenisierung die Entmischung bei Flüssigei verhindern?
Die Ultraschallhomogenisierung kann die Stabilität von flüssigem Vollei und Emulsionen auf Eibasis verbessern, indem sie Fettkügelchen und wässrige Phasen gleichmäßiger verteilt. Dies trägt dazu bei, die Phasentrennung zu verringern und die mechanische Stabilität in Produkten wie flüssigem Vollei, Eigelbmischungen, Rühreimischungen, Eierlikör und anderen Formulierungen auf Eibasis zu verbessern.
Ist die Ultraschallbehandlung für Eiweiß geeignet?
Ja, die Ultraschallbehandlung kann bei flüssigem Eiweiß angewendet werden, doch müssen die Prozessbedingungen sorgfältig ausgewählt werden, da Eiweißproteine hitzeempfindlich sind. Eine kontrollierte Amplitude, Temperatur, Verweilzeit und Durchflussbedingungen sind wichtig, um eine unerwünschte Denaturierung oder Gerinnung der Proteine zu vermeiden und gleichzeitig den gewünschten Homogenisierungs- oder Pasteurisierungseffekt zu erzielen.
Können Hielscher-Ultraschallgeräte im Durchlaufbetrieb eingesetzt werden?
Ja, die Ultraschallsysteme von Hielscher können mit Durchflusszellen für die Inline-Verarbeitung ausgestattet werden. Das flüssige Eiprodukt durchläuft die Zone mit hoher Kavitationsintensität, was eine kontinuierliche Behandlung in einem kontrollierten Prozessstrom ermöglicht. Die Inline-Ultraschallbehandlung eignet sich für Pilotversuche, die Skalierung sowie industrielle Verarbeitungslinien für flüssige Eiprodukte.
Welcher Hielscher-Ultraschallapparat eignet sich für die Verarbeitung von Flüssigei?
Die Wahl des geeigneten Ultraschallgeräts hängt von der Rezeptur, der angestrebten Durchflussrate, der erforderlichen Energiezufuhr und dem Produktionsziel ab. Kompakte Geräte wie der UP400St eignen sich für Labor- und Prozessentwicklungsarbeiten, während industrielle Systeme wie der UIP2000hdT, der UIP4000hdT und der UIP16000hdT für die Verarbeitung im Pilot- und Produktionsmaßstab ausgelegt sind. Größere Produktionskapazitäten lassen sich mit leistungsstärkeren Geräten oder geclusterten Ultraschallsystemen erreichen.
Kann vor dem Sprühtrocknen von Eipulver Ultraschall eingesetzt werden?
Ja, vor dem Sprühtrocknen kann eine Ultraschallbehandlung durchgeführt werden, um die Verarbeitung von Flüssigei zu verbessern. Durch die Ultraschallbehandlung lassen sich die Viskosität verringern und die Homogenisierung verbessern, was dazu beitragen kann, die Effizienz des Sprühtrockners zu steigern und die Stabilität des Futtermittels zu verbessern. Die Prozessbedingungen sollten für die jeweilige Rezeptur – ob Vollei, Eiweiß oder Eigelb – optimiert werden.
Verändert die Ultraschallpasteurisierung den Geschmack oder die Konsistenz von Flüssigei?
Bei sachgemäßer Steuerung kann die Ultraschallpasteurisierung die thermische Belastung im Vergleich zur herkömmlichen Hochtemperaturbehandlung verringern. Dies kann dazu beitragen, Geschmack, Konsistenz und die funktionellen Eigenschaften des Eies zu erhalten. Das endgültige sensorische und funktionelle Ergebnis hängt jedoch von der Prozessintensität, der Temperatur, dem Druck, der Rezeptur und der Verweilzeit ab.
Literatur
- Enrique Beitia, Grigorios Mavros, Xiaoai Guo, Dana Middendorf, Andreas Juadjur, Volker Heinz, Vasilis Valdramidis, Kemal Aganovic (2025): Manothermosonisierung – Eine mögliche Alternative zur thermischen Pasteurisierung von flüssigem Vollei: Vergleich der physikalisch-chemischen Eigenschaften. Lebensmittelchemie,
Band 463, Teil 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): Modellierung der Inaktivierung von Salmonella Enteritidis in flüssigem Vollei unter dynamischen Manothermosonikationsbehandlungen. Innovative Lebensmittelwissenschaft & „Emerging Technologies“, Band 92, 2024.
- Akcicek, Alican; Karasu, Salih; Bozkurt, Fatih; Kayacan, Selma (2022): Zubereitung einer veganen Mayonnaise ohne Eigelb nach der Pickering-Emulsion, stabilisiert durch Gummi-Nanopartikel, mit oder ohne Zugabe von Oliventrester-Extrakten. ACS Omega 2022.
- Lee, D.U.; Hein, V.; Knorr, D. (2003): Auswirkungen von Kombinationsbehandlungen von Nisin und hochintensivem Ultraschall mit hohem Druck auf die mikrobielle Inaktivierung in flüssigem Vollei. Innovative Lebensmittelwissenschaft & Aufkommende Technologien 2003.
- Nakamura, R.; Mizutani, R.; Yano, M.; Hayakawa, S. (1988): Verbesserung der Emulgiereigenschaften von Eiweiß durch Beschallung mit Eigelb-Lecithin. Journal of Agricultural and Food Chemistry 36, 1988. 729-732.
- Sun, Y.; Yang, H.; Zhong, X.; Wang, W. (2011): Ultrasonic-Assisted Enzymatic Degradation of Cholesterol in Egg Yolk. Innovative Lebensmittelwissenschaft & Aufkommende Technologien 12/4, 2011. 505-508.
Hielscher Ultrasonics fertigt Hochleistungs-Ultraschall-Homogenisatoren vom Labor bis zum voll-kommerziellen Industriemaßstab.


