Υπερήχους και πολλαπλής Εφαρμογές της Επεξεργασίας Τροφίμων

Υπερήχους είναι μια πολύ γνωστή και αξιόπιστη μέθοδος, όταν πρόκειται για την εκχύλιση της ενδοκυτταρικής ύλης.
Κάντε κλικ εδώ για να διαβάσετε περισσότερα σχετικά με το Υπερήχων λύσης & Εξαγωγή και τα παραδείγματα της Υπερήχων εκχύλισης της ενεργού Ένωσης από κρόκος και καφές!

Το γιαούρτι είναι ένα παρασκευαζόμενο προϊόν γάλακτος που μπορεί να παραχθεί μόνο με γάλα ή με την προσθήκη βακτηριακών καλλιεργειών. Τα στελέχη των βιμπιδοβακτηρίων (π.χ. BB-12, BB-46, B breve) είναι κοινά προβιοτικά που χρησιμοποιούνται για τη ζύμωση του γιαουρτιού. Υπερήχων Σπηλαίωση που εφαρμόζεται στα βακτήρια κύτταρα μπορεί να προκαλέσει την καταστροφή τους και ταυτόχρονα, η απελευθέρωση της β-γαλακτοσισινάσης. β-γαλακτοσισιδάσης είναι ένα ένζυμο υδρολάση που χρησιμοποιείται σε μεγάλο βαθμό στη βιομηχανία μεταποίησης γάλακτος. Η υπερήχων υποβοηθούμενη ζύμωση επιταχύνεται λόγω της ταχύτερης υδρόλυσης λακτόζης που προκύπτει από την υπερηχητικά προκληθείσα απελευθέρωση της β-γαλακτοσισινάσης από τα κύτταρα των βιμπιδοβακτηρίων.
Η υπερηχητική ομογενοποίηση επηρεάζει το σπάσιμο των σφαιρινομεγεθών λίπους γάλακτος και μια πολύ λεπτή κατανομή.
Υπερήχους μπορεί να κάνει το ρυθμό ζύμωσης (μείωση του συνολικού χρόνου παραγωγής έως και 40%) και να βελτιώσουν τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του γιαουρτιού, με αποτέλεσμα υψηλότερο ιξώδες, ισχυρότερο πηκτό και ανώτερη υφή.

Το γάλα (π.χ. αγελαδινό, βουβάλι, κατσικίσιο ή καμηλό) είναι ένα γαλάκτωμα ή κολλοειδές σύστημα που αποτελείται από σφαιρίδια λιπώδη λίπους μέσα σε ένα υγρό με βάση το νερό που περιέχει διαλυμένα υδατάνθρακες, πρωτεΐνες και ανόργανα άλατα. Καθώς το λίπος και το νερό τείνουν να διαχωρίζονται σε δύο φάσεις, το γάλα πρέπει να ομογενοποιηθεί για να αποκτήσει ένα ομοιόμορφο προϊόν. Ομογενοποίηση σημαίνει η ακόμη κατανομή των μορίων λίπους στο υγρό γάλακτος. Ο υπέρηχος είναι μια πολύ γνωστή μέθοδος που χρησιμοποιείται για διάφορες εφαρμογές στην επεξεργασία γαλακτοκομικών. Υπερήχων θεραπεία του γάλακτος αποτελέσματα σε ομογενοποιημένα λιπαρά σφαιρίδια, τα οποία είναι ακόμη και ομοιόμορφα διανέμεται. Η ομογενοποίηση από υπερήχους υψηλής ισχύος είναι επίσης αποτελεσματική για (Βίγκαν/γαλακτοκομικά δωρεάν) υποκατάστατα γάλακτος που προέρχονται από φυτά όπως το γάλα καρύδας ή το γάλα σόγιας.
Η μελέτη των Σφακιανάκης και Τζιά (2012) δείχνει ότι η ομογενοποίηση με υπερήχους μειώνει το μέγεθος των σφαιρινολιπών γάλακτος (ΜΕΚ). Το χαμηλό εύρος (150W) δεν είχε ικανοποιητικό αποτέλεσμα ομογενοποίησης (Εικ. 2). το μέγεθος του ΜΕΠ και η διανομή τους ήταν παρόμοια με το μη επεξεργασμένο γάλα (σύγκριση Εικ. 1 και 2). Υπερήχων μεσαίου πλάτους (267,5, 375 W) είχε καλή επίδραση ομογενοποίησης; Η Μέση διάμετρος ΜΜG ήταν 2 μm (Εικ. 3, 4). Ο υπέρηχος υψηλότερου πλάτους (750W) μείωσε το μέγεθος του ΜΕΠ σε κρίσιμο σημείο (Εικ. 6), καθιστώντας τα ελάχιστα ορατά στο οπτικό μικροσκόπιο (100X μεγέθυνση). το μέγεθος της μέσης διαμέτρου ήταν 0,3 μm.

Το chanδραγκάλα et al. (2012) ερεύνησε την επίδραση της υπερήχων στην καζεΐνη και το ασβέστιο. Εφάρμοσαν υπερηχητικά κύματα (20kHz) σε δείγματα φρέσκου αποβουτυρωμένο γάλα, ανασυσταθέν μικκελικό καζεΐνη και σκόνη καζεΐνης. Έχουν υπερήχους τα δείγματα έως ότου τα σφαιρίδια λίπους γάλακτος μειώθηκαν σε περίπου 10nm. Η ανάλυση του γάλακτος με υπερήχους δείχνει ότι το μέγεθος των καζεΐνης μικκυλίων είναι αμετάβλητο. Μια μικρή αύξηση της διαλυτής πρωτεΐνης ορού γάλακτος και μια αντίστοιχη μείωση του ιξώδους παρατηρήθηκε επίσης εντός των πρώτων λεπτών της κατεργασίας με υπερήχους. Η μελέτη καθορίστηκε ότι τα καζεΐνη μικκύλια είναι σταθερά κατά τη διάρκεια της κατεργασίας με υπερήχους και η συγκέντρωση διαλυτών ασβεστίου δεν επηρεάζεται από τη θεραπεία με υπερήχους. [Chanδρααλάλα et al. 2012]

Ελεγχόμενη κατεργασία με υπερήχους επιτρέπει να ξεκινήσει η κρυσταλλική σπορά (δημιουργία πυρήνων) και να επηρεάσουν την ανάπτυξη του κρυστάλλου. Υπό υπερήχων ακτινοβόληση, μικρότερα και έτσι σχηματίζονται περισσότεροι κρύσταλλοι. Υπερήχων βοηθά τη διαδικασία κρυστάλλωση με δύο τρόπους: Πρώτον, δύναμη υπερήχων είναι ένα πολύ αποτελεσματικό εργαλείο για τη δημιουργία μια ακόμη λύση, η οποία είναι η αρχική ουσία για κρυστάλλωση. Στο δεύτερο στάδιο, υπερήχων υποστηρίζει το σχηματισμό ενός μεγάλου αριθμού των πυρήνων. Ενώ η κακή πυρήνωση δημιουργεί έναν χαμηλότερο αριθμό μεγάλων κρυστάλλων, η αποτελεσματική πυρήνωση σχηματίζει μια μεγάλη ποσότητα μικρών κρυστάλλων λεπτού μεγέθους. Στο ακουστικό πεδίο, είναι ακόμη δυνατό να ξεκινήσει η εκκίνηση του πυρήνωση των ζάχαρων που συνήθως είναι ενάντια στην κρυστάλλωση (π.χ. D-φρουκτόζη, σορβιτόλη).
Η υπερήχων τροποποίηση της κρυστάλλωσης είναι ενδιαφέρουσα για τη διατύπωση των καραμέλες, ζαχαροπλαστική, εξαπλώνεται, παγωτό, σαντιγί και σοκολάτα.

Η υδρογόνωση των φυτικών ελαίων είναι μια σημαντική βιομηχανική διαδικασία μεγάλης κλίμακας. Με υδρογόνωση, τα υγρά φυτικά έλαια μετατρέπονται σε στερεά ή ημι-στερεά λίπη (π.χ. μαργαρίνη). Χημικά, τα ακόρεστα λιπαρά οξέα μετατρέπονται κατά τη καταλύεται μεταφοράς φάσης αντίδραση της υδρογόνωσης στα αντίστοιχα κορεσμένα λιπαρά οξέα τους με την προσθήκη ατόμων υδρογόνου στα διπλοομόλογα. Αυτή η καταλυτική διαδικασία μπορεί να επιταχυνθεί από υπερήχους υψηλής ενέργειας. Ένας συνηθισμένος καταλύτης είναι το νικέλιο. Τα υδρογονωμένα λίπη χρησιμοποιούνται εκτενώς ως μονάδες συντόμευσης σε προϊόντα αρτοποιίας. Ένα πλεονέκτημα των κορεσμένων λιπών είναι η χαμηλότερη τάση τους για οξείδωση και, ως εκ τούτου, ένας χαμηλότερος κίνδυνος ρανσιγής.

Ο υπέρηχος προσφέρει μια αποτελεσματική μέθοδο, κρύσταλλοι στο μέλι για την υγροποίηση και την καταστροφή της ζύμης, χωρίς να επηρεάζεται η ποιότητα του μελιού.
Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε περισσότερα!

Ως τεχνική διαδικασίας μη θερμικής διατροφής, ο υπέρηχος παρέχει μια ήπια αλλά αποτελεσματική θεραπεία που εντείνει τις γεύσεις και σταθεροποιεί και διατηρεί τους χυμούς και τα πούρις. Τα αποτελέσματα των υπερήχων θεραπείες χυμό περιλαμβάνουν βελτιωμένη γεύσεις, σταθεροποίηση και διατήρηση.
Διαβάστε εδώ περισσότερα για την υπερήχων βελτίωση των χυμών & Smoothies!

Η ισχύς του υπερήχων βοηθά το τρέμουλο του οίνου και των αλκοολούχων ποτών λόγω της πραγματικής ικανότητας εκχύλισης και εντείνει σημαντικά τη μεταφορά μάζας μεταξύ του ξύλου και του αλκοολικού ποτού.
Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις δυνατότητες της υπερήχων θεραπεία κρασιού!
Η διαδικασία ζύμωσης του κρασιού, της μπύρας και του καλού μπορεί να αυξηθεί σημαντικά. Τα ποσοστά επιτάχυνσης του 50% σε 65% έχουν επιτευχθεί!
Για να πάρετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την υπερήχων υποβοηθούμενη ζύμωση, παρακαλούμε κάντε κλικ εδώ!

Για την παραγωγή παγωτού, απαιτείται ένα μείγμα παγωτού. Αυτό το μίγμα παγωτού αποτελείται από γάλα, γάλα σε σκόνη, κρέμα γάλακτος, βούτυρο ή φυτικά λιπαρά, ζάχαρη, ξηρή μάζα, γαλακτωματοποιητής, σταθεροποιητή, καθώς και πρόσθετα όπως φρούτα, ξηρούς καρπούς, γεύσεις και χρωματισμό. Αυτό το ειδικό μίγμα πρέπει να ομογενοποιηθεί και να παστεριωμένο, τότε ανακατώνεται αργά κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παγώματος για να αποτραπεί η δημιουργία μεγάλων κρυστάλλων πάγου. Με αυτόν τον τρόπο, πολύ μικρές φυσαλίδες αέρα αναμειγνύονται (η λεγόμενη διαδικασία αερισμού) για να αφρίσει το παγωτό επιτυγχάνοντας μια ομαλή υφή κρύο επιδόρπιο. Αυτό είναι το βήμα της διαδικασίας, όπου μπορεί να εφαρμοστεί υπερήχους για την ενίσχυση της ποιότητας του παγωτού.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατάψυξης, οι κρύσταλλοι σχηματίζονται από υπερψύχους νερό. Η μορφολογία των κρυστάλλων πάγου διαδραματίζει σημαντικό ρόλο όσον αφορά τις υφές και τις φυσικές ιδιότητες των κατεψυγμένων και ημικατεψυγμένων τροφίμων. Καθώς το μέγεθος και η διανομή των κρυστάλλων πάγου είναι ιδιαίτερης σημασίας για την ποιότητα των προϊόντων που έχουν αποψύχονται, για το παγωτό, προτιμούν μικρότερους κρυστάλλους πάγου, επειδή οι μεγάλοι κρύσταλλοι έχουν ως αποτέλεσμα μια παγωμένη υφή. Η πυρήνωση είναι ο πιο σημαντικός παράγοντας για τον έλεγχο της κατανομής του μεγέθους κρυστάλλου κατά τη διάρκεια κρυστάλλωσης. Έτσι, το ποσοστό πάγωμα είναι συνήθως η παράμετρος που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της κατανομής μεγέθους και μεγέθους των κρυστάλλων πάγου σε παγωτό. Κατά τη διάρκεια του μαστιγώματος και της κατάψυξης, ο αέρας ενίεται για να επιτευχθεί η ομαλή υφή του παγωτού. Η λεγόμενη "over-Run", η ποσότητα του αέρα που ενίεται, είναι proportionated-ειδικά για τη συγκεκριμένη συνταγή-αναλογικά με τον συνδυασμένο όγκο των στερεών και του νερού. Έτσι, η άνω-εκτέλεση ποικίλλει λόγω των διαφορετικών σκευασμάτων παγωτού και των ρευμάτων επεξεργασίας. Το κανονικό παγωτό δείχνει μια αύξηση 100%, που σημαίνει ότι το τελικό προϊόν αποτελείται από έναν ίσο όγκο παγωτού και φυσαλίδων αέρα.
Η χρήση της Hielscher συσκευές υπερήχων υψηλής ισχύος παρέχει καλύτερη ποιότητα παγωτού μειώνοντας το μέγεθος του κρυστάλλου και αποφεύγοντας τον σταθμό της κατάψυξης της επιφάνειας. Μια καλύτερη συνέπεια και ένα πιο κρεμώδες αίσθημα του στόματος επιτυγχάνεται λόγω του μειωμένου μεγέθους του κρυστάλλου παγωτού και της ενισχυμένης διανομής φυσαλίδων αέρα. Σημαντικά μικρότερες ώρες κατάψυξης οδηγούν σε υψηλότερη παραγωγική ικανότητα και σε μια ενεργειακά αποδοτική διαδικασία παραγωγής.

Αεριούχων προϊόντων όπως κέικ σφουγγάρι μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά με κατεργασία με υπερήχους. Η εφαρμογή των υπερήχων ισχύος κατά τη διάρκεια του σταδίου ανάμειξης μείγμα βελτιώνει την ποιότητα του κέικ σφουγγάρι από την άποψη της χαμηλότερης σκληρότητας, και υψηλότερη ελαστικότητα τούρτα, συνεκτικότητα και ανθεκτικότητα. Για τις δοκιμές, όλα τα συστατικά αναμειγνύονται μαζί με τη μέθοδο "All-in", που σημαίνει ότι το πλήρες αλεύρι με χαμηλή πρωτεΐνη, ο γαλακτωματοποιητής, το άμυλο αραβοσίτου, η ζάχαρη, το μπέικιν πάουντερ, το αλάτι και τα φρέσκα ολόκληρα αυγά έχουν προστεθεί ταυτόχρονα για να διαμορφώσουν το μείγμα. Πριν από την κατεργασία με υπερήχους, τα συστατικά έχουν αναδεύεται ομοιόμορφα μαζί έτσι ώστε ο υπέρηχος εφαρμόζεται σε ένα ομοιόμορφο μείγμα. Το υπερηχητικά αεριζόμενο κέικ έδειξε χαμηλότερη σκληρότητα, χαμηλότερη γόμα και χαμηλότερη γεύση, ενώ το ελαστικό της τούρτας, η συνεκτικότητα και η ανθεκτικότητα ήταν ελαφρώς υψηλότερα από αυτό της τούρτας ελέγχου.

Κατεργασία με υπερήχους είναι γνωστό για την ικανότητα εκχύλισης. Από το φασόλι κακάο, 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 σε σοκολάτα και παρέχει έτσι παρόμοια αποτελέσματα όπως η βαφή.

Η εφαρμογή των ισχυρών υπερηχητικά κύματα στο κρέας έχει ως αποτέλεσμα την ενυδάτωση της δομής του κρέατος. Μια σημαντική ένταση επιτυγχάνεται με την απελευθέρωση των myofibrillar πρωτεϊνών από τα μυϊκά κύτταρα. Εκτός από την επίδραση της παραγωγής, ο υπέρηχος βελτιώνει την ικανότητα δέσμευσης νερού και τη συνεκτικότητα του κρέατος, επίσης.

Υπερήχων επεξεργαστές τροφίμων έχουν βρει το δρόμο τους για την γκουρμέ κουζίνα, πάρα πολύ. Οι Υπερήχων Hielscher χρησιμοποιούνται από Premium σεφ, όπως από τους δύο βραβευμένα με αστέρια Michelin σεφ Σανγκ-χουν Degeimbre.
Κάντε κλικ εδώ, αν σας ενδιαφέρει η συνταγή του διάσημου υπερυπερήχων γαρίδες απόθεμα του!

Τσανδραγκάλα, Τζέιανι και Αλ. (2012): η επίδραση του υπερήχων στην ακεραιότητα καζεΐνης Μίτσελ. Εφημερίδα της γαλακτοκομικής επιστήμης 95/12, 2012. το 6882-6890.

Chandrapala, Jayani et al. (2011): επιδράσεις του υπερήχων στα θερμικά και διαρθρωτικά χαρακτηριστικά των πρωτεϊνών στο ανασυσταθέν συμπύκνωμα πρωτεΐνης ορού γάλακτος. Υπέρηχοι sonochemistry 18/5, 2011. το 951-957.

Εγχειρίδιο επεξεργασίας γαλακτοκομικών προϊόντων. Δημοσιεύθηκε από τα συστήματα επεξεργασίας Tetra Pak AB, S-221 86 Λουντ, Σουηδία. το 387.

Φενγκ, Χάο. Μπαρμπόσα-Γουνόβα, Γκουστάβο β. Γουάις, Jochen (2010): τεχνολογίες υπερήχων για τρόφιμα και βιοεπεξεργασία. Νέα Υόρκη: Σπρίνγκερ, 2010.

Χουάνγκ, β. χ.; Zhou, W. B. (2009): υπερήχων υποβοηθούμενη ζύμωση γιαουρτιού με προβιοτικά. Συνέδριο του NUROP, Σιγκαπούρη, 2009.

Κίσβα Πρακάς, μ. ν.; Ramana, K. V. R. (2003): υπέρηχος και η εφαρμογή του στη βιομηχανία τροφίμων. J. φαγητό Sci τεχνολ. 40/6, 2003. το 563-570.

Μορταζάβι, α. Tabatabaie, F. (2008): μελέτη της διαδικασίας κατάψυξης παγωτού μετά τη θεραπεία με υπερηχογράφημα. Παγκόσμια εφαρμοσμένη επιστημονική εφημερίδα 4, 2008. το 188-190.

Petzold, G. και Αγκιλέρα, J. M. (2009): μορφολογία πάγου: βασικές αρχές και τεχνολογικές εφαρμογές στα τρόφιμα. Βιοφυσική τροφίμων vol. 4, αριθ. 4, 378-396.

Σφακιανάκης, Παναγιώτης. Τζιά, Κωνσταντίνα (2011): γιαούρτι από υπερήχους επεξεργασμένο γάλα: παρακολούθηση της διαδικασίας ζύμωσης και την αξιολόγηση των χαρακτηριστικών ποιότητας των προϊόντων. ICEF 2011.