Υπερήχους και πολλαπλές εφαρμογές της στην επεξεργασία τροφίμων

Ο υπερηχογράφος ισχύος προσφέρει πολλαπλές δυνατότητες για αποτελεσματικές και αξιόπιστες εφαρμογές επεξεργασίας τροφίμων. Οι πιο κοινές εφαρμογές στη βιομηχανία τροφίμων περιλαμβάνουν την ανάμειξη & ομογενοποίηση, γαλακτωματοποίηση, διασπορά, κυτταρική διαταραχή και εκχύλιση ενδοκυτταρικού υλικού, ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση ενζύμων (η οποία εξαρτάται από την ένταση των υπερήχων), συντήρηση, σταθεροποίηση, διάλυση και κρυστάλλωση, υδρογόνωση, τρυφεροποίηση κρέατος, ωρίμανση, γήρανση και οξείδωση, καθώς και απαέρωση και ξήρανση με ψεκασμό.

Σας παρουσιάζουμε παρακάτω διάφορες επιλεγμένες εφαρμογές των υπερήχων Hielscher στην επεξεργασία τροφίμων. Κάντε κλικ στους συγκεκριμένους συνδέσμους για να λάβετε αναλυτικές πληροφορίες σχετικά με την εφαρμογή που σας ενδιαφέρει!

Εκχύλιση Αρωμάτων και Βιοδραστικών Ενώσεων με Υπερήχους

Υπερήχους είναι μια γνωστή και αξιόπιστη μέθοδος όταν πρόκειται για την εκχύλιση της ενδοκυτταρικής ύλης.
Κάντε κλικ εδώ για να διαβάσετε περισσότερα σχετικά με το Υπερήχων λύση & Εξαγωγή και τα παραδείγματα εκχύλισης με υπερήχους δραστικών ενώσεων από κρόκος, καφές, καννάβεις, Μανιτάρια ή φύκη!

Υπερήχων ζύμωση του γιαουρτιού

Το γιαούρτι είναι ένα ζυμωμένο γαλακτοκομικό προϊόν που μπορεί να παραχθεί μόνο με γάλα ή με την προσθήκη βακτηριακών καλλιεργειών. Τα στελέχη Bifidobacteria (π.χ. BB-12, BB-46, B breve) είναι κοινά προβιοτικά που χρησιμοποιούνται για τη ζύμωση γιαουρτιού. Υπερήχων σπηλαίωση που εφαρμόζεται στα βακτηριακά κύτταρα μπορεί να προκαλέσει την καταστροφή τους και ταυτόχρονα, την απελευθέρωση της β-γαλακτοσιδάσης. Η β-γαλακτοσιδάση είναι ένα ένζυμο υδρολάσης που χρησιμοποιείται σε μεγάλο βαθμό στη βιομηχανία επεξεργασίας γάλακτος. Η υπερηχητικά υποβοηθούμενη ζύμωση επιταχύνεται λόγω μιας ταχύτερης υδρόλυσης λακτόζης που προκύπτει από την υπερηχητικά επαγόμενη απελευθέρωση της β-γαλακτοσιδάσης από τα κύτταρα bifidobacteria.
Η ομογενοποίηση υπερήχων επηρεάζει το σπάσιμο των σφαιριδίων λίπους γάλακτος και μια πολύ λεπτή κατανομή μεγέθους.
Υπερήχους μπορεί να επιταχύνει το ρυθμό ζύμωσης (μείωση του συνολικού χρόνου παραγωγής έως και 40%) και να βελτιώσει τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του γιαουρτιού, με αποτέλεσμα υψηλότερο ιξώδες, ισχυρότερο πήγμα και ανώτερη υφή.

Υπερήχων ομογενοποίηση του γάλακτος

Το γάλα (π.χ. αγελαδινό, βουβαλίσιο, κατσικίσιο ή καμηλοειδές γάλα) είναι ένα γαλάκτωμα ή κολλοειδές σύστημα που αποτελείται από σφαιρίδια λίπους βουτύρου μέσα σε ένα υγρό με βάση το νερό που περιέχει διαλυμένους υδατάνθρακες, πρωτεΐνες και μέταλλα. Καθώς το λίπος και το νερό τείνουν να χωρίζονται σε δύο φάσεις, το γάλα πρέπει να ομογενοποιηθεί για να ληφθεί ένα ομοιόμορφο προϊόν. Ομογενοποίηση σημαίνει την ομοιόμορφη κατανομή των μορίων λίπους στο υγρό γάλα. Ο υπέρηχος είναι μια πολύ γνωστή μέθοδος που χρησιμοποιείται για διάφορες εφαρμογές στην επεξεργασία γαλακτοκομικών προϊόντων. Η υπερηχητική επεξεργασία του γάλακτος έχει ως αποτέλεσμα ομογενοποιημένα σφαιρίδια λίπους, τα οποία κατανέμονται ομοιόμορφα και ομοιόμορφα. Η ομογενοποίηση με υπερήχους υψηλής ισχύος είναι επίσης αποτελεσματική για υποκατάστατα γάλακτος (vegan / γαλακτοκομικά) που προέρχονται από φυτά όπως το γάλα καρύδας ή το γάλα σόγιας.
Η μελέτη των Σφακιανάκη και Τζιά (2012) δείχνει ότι η ομογενοποίηση με υπερήχους μειώνει το μέγεθος των σφαιριδίων λίπους γάλακτος (MFG). Οι μικροσκοπικές εικόνες παρακάτω δείχνουν τις επιπτώσεις της υπερήχησης στο μέγεθος σταγονιδίων λίπους γάλακτος. Το χαμηλό πλάτος (150W) δεν είχε ικανοποιητικό αποτέλεσμα ομογενοποίησης (Εικ.2). το μέγεθος των MFG και η κατανομή τους ήταν παρόμοια με το μη επεξεργασμένο γάλα (συγκρίνετε τα σχήματα 1 και 2). Ο υπέρηχος μεσαίου πλάτους (267,5, 375 W) είχε καλό αποτέλεσμα ομογενοποίησης. Η μέση διάμετρος MFG ήταν 2 μm (Σχήμα 3, 4). Ο υπέρηχος υψηλότερου πλάτους (750W) μείωσε σημαντικά το μέγεθος MFG (Εικ. 6), καθιστώντας τα ελάχιστα ορατά στο οπτικό μικροσκόπιο (μεγέθυνση 100x). Το μέσο μέγεθος διαμέτρου τους ήταν 0,3 μm.

Ο υπέρηχος υψηλής ισχύος είναι μια ήπια τεχνική μη θερμικής ομογενοποίησης. Οι Sfakianakis et al. (2011) δείχνουν την εντυπωσιακή επίδραση ομογενοποίησης υπερήχων στο γάλα.

Chandrapala et al. (2012) διερεύνησε την επίδραση της υπερήχων στην καζεΐνη και το ασβέστιο. Εφάρμοσαν υπερηχητικά κύματα (20kHz) σε δείγματα φρέσκου αποβουτυρωμένου γάλακτος, ανασυσταθείσας μικκυλιακής καζεΐνης και σκόνης καζεΐνης. Κατέγραψαν με υπερήχους τα δείγματα έως ότου τα σφαιρίδια λίπους γάλακτος μειώθηκαν σε περίπου 10nm. Η ανάλυση του γάλακτος με υπερήχους δείχνει ότι το μέγεθος των μικκυλίων καζεΐνης παραμένει αμετάβλητο. Μια μικρή αύξηση της διαλυτής πρωτεΐνης ορού γάλακτος και μια αντίστοιχη μείωση του ιξώδους συνέβη επίσης μέσα στα πρώτα λεπτά της υπερήχων. Η μελέτη προσδιορίστηκε ότι τα μικκύλια καζεΐνης είναι σταθερά κατά τη διάρκεια της υπερήχων και η διαλυτή συγκέντρωση ασβεστίου δεν επηρεάζεται από τη θεραπεία με υπερήχους. [Chandrapala et al. 2012]

Υπερήχων κρυστάλλωση ζάχαρης για ζαχαροπλαστική

Ελεγχόμενη υπερήχηση επιτρέπει να ξεκινήσει η κρυσταλλική σπορά (δημιουργία πυρήνων) και να επηρεάσει την ανάπτυξη των κρυστάλλων. Υπό υπερηχητική ακτινοβολία, σχηματίζονται μικρότεροι και επομένως περισσότεροι κρύσταλλοι. Ο υπερήχων βοηθά τη διαδικασία κρυστάλλωσης με δύο τρόπους: Πρώτον, ο υπέρηχος ισχύος είναι ένα πολύ αποτελεσματικό εργαλείο για τη δημιουργία μιας ομοιόμορφης λύσης, η οποία είναι η αρχική ουσία για κρυστάλλωση. Στο δεύτερο στάδιο, ο υπερήχων υποστηρίζει το σχηματισμό μεγάλου αριθμού πυρήνων. Ενώ η κακή πυρήνωση δημιουργεί μικρότερο αριθμό μεγάλων κρυστάλλων, η αποτελεσματική πυρήνωση σχηματίζει μια μεγάλη ποσότητα μικρών κρυστάλλων λεπτού μεγέθους. Στο ακουστικό πεδίο, γίνεται ακόμη δυνατό να ξεκινήσει η πυρήνωση σακχάρων που κανονικά είναι αντίθετα από την κρυστάλλωση (π.χ. D-φρουκτόζη, σορβιτόλη).
Η υπερηχητική τροποποίηση της κρυστάλλωσης είναι ενδιαφέρουσα για τη διατύπωση καραμελών, ζαχαροπλαστικής, επαλείψεων, παγωτού, σαντιγί και σοκολάτας.

Υπερήχων υδρογόνωση των βρώσιμων ελαίων

Η υδρογόνωση των φυτικών ελαίων είναι μια σημαντική βιομηχανική διαδικασία μεγάλης κλίμακας. Με υδρογόνωση, τα υγρά φυτικά έλαια μετατρέπονται σε στερεά ή ημιστερεά λίπη (π.χ. μαργαρίνη). Χημικά, τα ακόρεστα λιπαρά οξέα μετατρέπονται κατά τη διάρκεια της Η μεταφορά φάσης καταλύεται αντίδραση υδρογόνωσης στα αντίστοιχα κορεσμένα λιπαρά οξέα με την προσθήκη ατόμων υδρογόνου στους διπλούς δεσμούς. Αυτή η καταλυτική διαδικασία μπορεί να επιταχυνθεί με υπερήχους υψηλής ισχύος. Ένας καταλύτης που χρησιμοποιείται συνήθως είναι το νικέλιο. Τα υδρογονωμένα λίπη χρησιμοποιούνται εκτενώς ως παράγοντες συντόμευσης στα προϊόντα αρτοποιίας. Ένα πλεονέκτημα των κορεσμένων λιπών είναι η χαμηλότερη τάση τους για οξείδωση και ως εκ τούτου χαμηλότερος κίνδυνος τάγγισης.

Υπερήχων υγροποίηση του μελιού

Ο υπέρηχος προσφέρει μια αποτελεσματική μη θερμική μέθοδο, κρυστάλλους στο μέλι για να υγροποιήσει και να καταστρέψει τη μαγιά, χωρίς να επηρεάζει την ποιότητα του μελιού.
Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε περισσότερα!

Υπερήχων σταθεροποίηση των χυμών και smoothies

Ως μη θερμική τεχνική επεξεργασίας τροφίμων, ο υπέρηχος παρέχει μια ήπια αλλά αποτελεσματική θεραπεία που εντείνει τις γεύσεις και σταθεροποιεί και διατηρεί χυμούς, smoothies, σάλτσες και πουρέδες. Τα αποτελέσματα των υπερήχων θεραπείες χυμού περιλαμβάνουν βελτιωμένες γεύσεις, σταθεροποίηση και συντήρηση.
Διαβάστε εδώ περισσότερα σχετικά με την υπερηχητική βελτίωση των χυμών & smoothies!
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την επεξεργασία ντομάτας υπερήχων!

Υπερήχων παλαίωση του κρασιού & ποτό

Ο υπερηχογράφος ισχύος βοηθά στην εμβάπτιση του κρασιού και των οινοπνευματωδών ποτών λόγω της αποτελεσματικής ικανότητας εκχύλισης και της σημαντικά εντατικοποιημένης μεταφοράς μάζας μεταξύ του ιστού ξύλου και του αλκοολούχου ποτού.
Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις δυνατότητες θεραπείας κρασιού με υπερήχους!
Η διαδικασία ζύμωσης του κρασιού, του μούστου, της μπύρας και του σακέ μπορεί επίσης να αυξηθεί σημαντικά. Έχουν επιτευχθεί ποσοστά επιτάχυνσης από 50% έως 65%!
Για να λάβετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την υπερηχητικά υποβοηθούμενη ζύμωση, κάντε κλικ εδώ!

Υπερήχων επιταχυνόμενη κατάψυξη παγωτού

Για την παραγωγή παγωτού, απαιτείται μείγμα παγωτού. Αυτό το μείγμα παγωτού αποτελείται από γάλα, σκόνη γάλακτος, κρέμα γάλακτος, βούτυρο ή φυτικό λίπος, ζάχαρη, ξηρή μάζα, γαλακτωματοποιητή, σταθεροποιητή καθώς και πρόσθετα όπως φρούτα, ξηρούς καρπούς, γεύσεις και χρωστικές. Αυτό το ειδικό μείγμα πρέπει να ομογενοποιηθεί και να παστεριωθεί, στη συνέχεια αναδεύεται αργά κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατάψυξης για να αποφευχθεί ο σχηματισμός μεγάλων κρυστάλλων πάγου. Με αυτόν τον τρόπο, πολύ μικρές φυσαλίδες αέρα αναμειγνύονται (η λεγόμενη διαδικασία αερισμού) για να αφρίσουν το παγωτό επιτυγχάνοντας ένα κρύο επιδόρπιο με ομαλή υφή. Αυτό είναι το βήμα της διαδικασίας, όπου υπερήχους μπορεί να εφαρμοστεί για την ενίσχυση της ποιότητας του παγωτού.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατάψυξης, σχηματίζονται κρύσταλλοι από υπερψυγμένο νερό. Η μορφολογία των κρυστάλλων πάγου παίζει σημαντικό ρόλο όσον αφορά την υφή και τις φυσικές ιδιότητες των κατεψυγμένων και ημικατεψυγμένων τροφίμων. Καθώς το μέγεθος και η κατανομή των κρυστάλλων πάγου έχουν ιδιαίτερη σημασία για την ποιότητα των αποψυγμένων προϊόντων ιστού, για το παγωτό προτιμώνται μικρότεροι κρύσταλλοι πάγου επειδή οι μεγάλοι κρύσταλλοι έχουν ως αποτέλεσμα μια παγωμένη υφή. Η πυρήνωση είναι ο πιο σημαντικός παράγοντας για τον έλεγχο της κατανομής μεγέθους κρυστάλλου κατά τη διάρκεια της κρυστάλλωσης. Ως εκ τούτου, ο ρυθμός κατάψυξης είναι συνήθως η παράμετρος που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο του μεγέθους και της κατανομής μεγέθους των κρυστάλλων πάγου στο παγωτό. Κατά τη διάρκεια του μαστιγώματος και της κατάψυξης, εγχέεται αέρας για να επιτευχθεί η ομαλή υφή του παγωτού. Η λεγόμενη «υπέρβαση», η ποσότητα του αέρα που εγχέεται, είναι ανάλογη – ειδικά με τη συγκεκριμένη συνταγή – αναλογικά με τον συνδυασμένο όγκο στερεών και νερού. Έτσι, η υπέρβαση ποικίλλει λόγω των διαφορετικών σκευασμάτων παγωτού και των ροών επεξεργασίας. Το τυποποιημένο παγωτό παρουσιάζει υπέρβαση 100%, πράγμα που σημαίνει ότι το τελικό προϊόν αποτελείται από ίσο όγκο μείγματος παγωτού και φυσαλίδων αέρα.
Η χρήση ομογενοποιητών υπερήχων υψηλής ισχύος Hielscher παρέχει καλύτερη ποιότητα παγωτού μειώνοντας το μέγεθος των κρυστάλλων πάγου και αποφεύγοντας την επικάλυψη μιας επιφάνειας κατάψυξης. Καλύτερη συνοχή και πιο κρεμώδης αίσθηση στο στόμα επιτυγχάνεται λόγω του μειωμένου μεγέθους κρυστάλλων παγωτού και της ενισχυμένης κατανομής φυσαλίδων αέρα. Σημαντικά μικρότεροι χρόνοι κατάψυξης οδηγούν σε υψηλότερη ικανότητα επεξεργασίας και σε πιο ενεργειακά αποδοτική διαδικασία παραγωγής.

Υπερήχων αερισμός του κουρκούτι

Τα αεριωμένα προϊόντα διατροφής, όπως το κέικ σφουγγαριών, μπορούν να βελτιωθούν σημαντικά με υπερήχους. Η εφαρμογή υπερήχων ισχύος κατά τη διάρκεια του σταδίου ανάμειξης κτύπημα βελτιώνει την ποιότητα του κέικ σφουγγαριών όσον αφορά τη χαμηλότερη σκληρότητα, και υψηλότερη ελαστικότητα κέικ, συνεκτικότητα και ανθεκτικότητα. Για τις δοκιμές, όλα τα συστατικά έχουν αναμιχθεί μαζίακολουθώντας τη μέθοδο "all-in", που σημαίνει ότι έχουν προστεθεί ταυτόχρονα ολικό αλεύρι χαμηλής περιεκτικότητας σε πρωτεΐνες, γαλακτωματοποιητής, άμυλο καλαμποκιού, ζάχαρη, μπέικιν πάουντερ, αλάτι και φρέσκα ολόκληρα αυγά για να σχηματίσουν το κτύπημα. Πριν από την υπερήχηση, τα συστατικά έχουν αναδευτεί ομοιόμορφα μαζί, έτσι ώστε ο υπέρηχος να εφαρμόζεται σε ένα ομοιόμορφο μίγμα κτύπημα. Το υπερηχητικά αεριζόμενο κέικ έδειξε χαμηλότερη σκληρότητα, χαμηλότερη κολλώδη και χαμηλότερη μάσηση, ενώ η ελαστικότητα, η συνοχή και η ανθεκτικότητα του κέικ ήταν ελαφρώς υψηλότερες από αυτές του κέικ ελέγχου.

Υπερήχων κρυστάλλωση και conching της σοκολάτας

Κατεργασία με υπερήχους είναι γνωστή για την ικανότητα εκχύλισης της. Από τον κόκκο κακάο, το βούτυρο κακάο μπορεί να απελευθερωθεί από τα κύτταρα με υπερήχων άλεση και εκχύλιση.
Ο υπέρηχος είναι μια εναλλακτική τεχνική για να σπάσει τους κρυστάλλους ζάχαρης στη σοκολάτα και παρέχει έτσι παρόμοια αποτελέσματα με το conching.

Υπερήχων τρυφεροποίηση του κρέατος

Η εφαρμογή ισχυρών υπερηχητικών κυμάτων στο κρέας έχει ως αποτέλεσμα την τρυφεροποίηση της δομής του κρέατος. Μια σημαντική τρυφεροποίηση επιτυγχάνεται με την απελευθέρωση μυοινιδιακών πρωτεϊνών από τα μυϊκά κύτταρα. Εκτός από το αποτέλεσμα τρυφεροποίησης, ο υπέρηχος βελτιώνει την ικανότητα δέσμευσης νερού και τη συνοχή του κρέατος.
Βρείτε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την τρυφεροποίηση κρέατος με υπερήχους ισχύος και τον υπερηχητικό MeatBuzzer εδώ!

Κατεργασία με υπερήχους σε κουζίνες και μπαρ

Υπερήχων επεξεργαστές τροφίμων έχουν βρει το δρόμο τους προς την γκουρμέ κουζίνα, πάρα πολύ. Hielscher υπερήχων χρησιμοποιούνται από σεφ πριμοδότησης, όπως από τα δύο αστέρια Michelin βραβευμένο σεφ Sang-Hoon Degeimbre.
Κάντε κλικ εδώ, αν σας ενδιαφέρει η συνταγή του διάσημου υπερηχητικού αποθέματος γαρίδας του!
Για συνταγές κοκτέιλ υπερήχων, κάντε κλικ εδώ!

Υπερήχων για επεξεργασία τροφίμων Kosher και Halal

Hielscher Υπέρηχοι μπορεί να παρέχει kosher ή halal πιστοποίηση για τους υπερήχους του κατόπιν αιτήματος. Αυτό σημαίνει ότι οι υπερήχων έχουν κατασκευαστεί και υποστεί επεξεργασία σύμφωνα με τις αυστηρές κατευθυντήριες γραμμές αυτών των θρησκευτικών διατροφικών νόμων. Η πιστοποίηση Kosher διασφαλίζει ότι οι υπερήχων έχουν παραχθεί χωρίς ζωικά υποπροϊόντα ή παράγωγα, ενώ η πιστοποίηση halal επαληθεύει ότι οι υπερήχων έχουν χειριστεί με τρόπο που συνάδει με τις ισλαμικές διατροφικές αρχές.

Εάν χρειάζεστε έναν υπερήχων Hielscher με πιστοποίηση kosher ή halal, επικοινωνήστε μαζί μας και θα χαρούμε να κανονίσουμε την απαραίτητη πιστοποίηση.