Tecnología de ultrasonido de Hielscher

Pasteurización & Homogeneización del huevo líquido

  • Los productos líquidos de huevo (huevo entero, clara de huevo, yema) deben ser pasteurizados para garantizar la seguridad alimentaria.
  • homogeneizadores ultrasónicos entregan intensa cavitación y fuerzas de cizallamiento para matar los microbios.
  • Especialmente cuando se combina con temperaturas elevadas (~ 50 ° C) y presión (mano-termosonicación), ultrasonidos de potencia ofrece resultados de pasteurización excepcionales.
  • sistemas de procesamiento de alimentos de ultrasonidos se utilizan ampliamente para aplicaciones de esterilización fullfil homogenización, pasteurización y.

 

La pasteurización ultrasónica

El huevo líquido entero, la clara de huevo, yema de huevo, y otros productos de huevo mezclado son pasteurizados para asegurar que no hay bacterias / patógenos están en el producto. inactivación microbiana a través de la pasteurización es un proceso paso muy importante para prevenir el deterioro y enfermedades transmitidas por alimentos. pasteurización convencional se consigue mediante un tratamiento térmico del producto de huevo líquido. Sin embargo, este tratamiento de calor afecta a las proteínas, la textura y funcionalidades de huevo.
pasteurización de ultrasonidos es una alternativa muy eficaz y eficiente de pasteurización.
Los productos de huevo líquidos pueden pasteurizarse eficientemente mediante mano-termosonización (MTS), donde la pasteurización ultrasónica se combina con tratamiento térmico (aproximadamente 50 ° C) y presión elevada (aproximadamente 1 barg). Bajo estas condiciones de procesamiento sinérgico, se puede lograr una reducción bacteriana confiable de 5log. La termosonización manual mejora significativamente la tasa de destrucción de microbios: en primer lugar, la sensibilidad de la mayoría de los microorganismos al tratamiento ultrasónico aumenta significativamente con temperaturas superiores a 50 ° C. En segundo lugar, la intensidad y la destructividad de la cavitación ultrasónica aumentan bajo presión elevada.
Los efectos sinérgicos combinados en la pasteurización manothermosonic sobresale pasteurización por calor convencional de huevos por lo que resulta en un producto de huevo líquido de mejora de la calidad. Huevo líquido pasteurizado por mano-termosonicación muestra menos desnaturalización de la proteína, pérdida de sabor inferior, la mejora de la homogeneidad y significativamente mayor eficiencia energética.
células de flujo ultrasónicos de Hielscher aseguran el paso del producto de huevo líquido directamente a través de la alta intensidad cavitación zona con el fin de garantizar la pasteurización uniforme y completa del producto de huevo líquido.

ultrasonidos de potencia (7x UIP1000hdT) para la elaboración de alimentos, tales como la homogeneización, la pasteurización y la extracción. (¡Click para agrandar!)

Sistema ultrasónico para la pasteurización

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La emulsificación ultrasónica

La clara de huevo se compone de aprox. 90% de agua, yema de huevo contiene aprox. 25% de grasa. Agua y aceite / grasa son inmiscibles, lo que significa que las fases tienden a separarse. Con el fin de obtener un producto homogéneo, estable líquido huevo entero, se requiere un método de emulsificación sofisticado para evitar la separación de fases.
cavitación ultrasónica y de cizallamiento entrega la energía requerida para homogeneizar el producto de huevo líquido uniformemente. sonicación de gran alcance impide la separación de fases al romper los glóbulos de grasa y dispersar agua y grasa de manera uniforme con el fin de obtener una emulsión estable.
tratamiento de cavitación ultrasónica es una técnica superior para producir emulsiones de tamaño nanométrico con el fin de obtener una estabilidad mecánica!

Ventajas de pasteurización ultrasónico

  • condiciones de proceso suaves
  • la eliminación de patógenos
  • vida útil más larga
  • textura uniforme
  • mejores atributos nutricionales y sensoriales
  • sin desnaturalización
  • sin coagulación

Formulación de ultrasonidos

Durante la homogeneización y pasteurización ultrasónica, aditivos (por ejemplo, azúcar, sal, La goma xantana etc.) se puede mezclar de manera uniforme en el producto de huevo líquido.
homogeneizadores de ultrasonidos de Hielscher también se utilizan para la producción de ponche de huevo (leche + licor a base de huevo) para mejorar la estabilidad mecánica y la vida útil.

Ultrasonic Secado por pulverización de huevo en polvo

El huevo líquido se puede procesar adicionalmente en polvos de huevo, por ejemplo, entera en polvo de huevo, clara de huevo en polvo, polvo de yema. huevo líquido exhibe un comportamiento reofluidificante. Con el fin de optimizar el proceso de anillo en D pulverización, reducción de la viscosidad ultrasónica es una técnica altamente eficiente para aumentar la capacidad de proceso de la secadora por pulverización.
Haga clic aquí para obtener más información sobre el proceso de secado por atomización asistida por ultrasonidos!

Los dispositivos ultrasónicos para Procesamiento de Alimentos

Los sistemas de procesamiento de alimentos ultrasónicos son bien conocidos y probados por sus resultados fiables en la homogeneización, extracción, pasteurización y esterilización de productos alimenticios. Los procesadores industriales de ultrasonidos de Hielscher crean muy altas amplitudes de hasta 200μm con el fin de proporcionar la energía necesaria para los procesos de pasteurización, esterilización y emulsificación. Por supuesto, nuestros homogeneizadores ultrasónicos están construidos para la operación 24/7 en condiciones de carga pesada en la industria.
Además de su robustez y fiabilidad, procesadores ultrasónicos sólo requieren muy poco mantenimiento y son muy fáciles de limpiar. Todas las partes del homogeneizador ultrasónico, que quedan en contacto con el producto alimenticio, están hechos de titanio, acero inoxidable o de vidrio y son autoclavables. Puesto que cada procesador ultrasónico tiene su limpiador ultrasónico en su lugar, ofrecer de forma automática CIP (limpieza in situ) y SIP (esterilización in situ).
Una pequeña huella y versability permiten una integración sin complicación de tener ultrasonicators de Hielscher en líneas de producción. Retro-encajar en las líneas existentes se puede lograr fácilmente.
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
10 a 2000 mL 20 a 400 mL/min. UP200Ht, UP400St
0,1 a 20 L 0,2 a 4 L/min UIP2000hdT
10 a 100 L 2 a 10 L/min UIP4000
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000
n.a. mayor Grupo de UIP16000

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Literatura/Referencias

  • Lee, D.U .; Hein, V .; Knorr, D. (2003): Efectos de tratamientos de combinación de nisina y de alta intensidad de ultrasonido con alta presión sobre la inactivación microbiana en huevo entero líquido. Ciencia de los Alimentos innovadora & Tecnologías Emergentes 2003.
  • Nakamura, R .; Mizutani, R .; Yano, M .; Hayakawa, S. (1988): mejora de las propiedades emulsionantes de proteína por sonicación con yema de huevo lecitina. Journal of Agricultural and Food Chemistry 36, 1988. 729-732.
  • Raso, J .; Pagán, R .; Condon, S .; Sala, F. J. (1998): Influencia de la temperatura y la presión sobre la letalidad de ultrasonido. Applied and Environmental Microbiology, 64/2, 1998. 465-471.
  • Sargolzaei, J .; Mosavian, M.T.H .; Hassani, A. (2011): Modelado y Simulación de Procesos de alta potencia ultrasónica en la preparación de Estable emulsión de aceite en agua. Revista de Ingeniería de Software y Aplicaciones 4, 2011. 259-267.
  • Sun, Y .; Yang, H .; Zhong, X .; Wang, W. (2011): Ultrasonidos-Assisted degradación enzimática de colesterol en la yema de huevo. Ciencia de los Alimentos innovadora & Tecnologías emergentes 12/4, 2011. 505-508.
  • Suslick, K.S .; Flannigan, D. J. (2008): dentro de una burbuja que se derrumba: Sonoluminiscencia y las condiciones durante la cavitación. Annu. Rev. Phys. Chem. 59, 2008. 659-83.


Resultados de investigación relacionados

La emulsificación ultrasónica

Javad Sargolzaei et al. (2011) modificó la aplicación de ultrasonido de alta potencia en la preparación de una emulsión estable de aceite en agua. Todas las muestras de emulación se prepararon usando un procesador ultrasónico Hielscher UF200 ः. El efecto del pH, fuerza iónica, pectina, goma guar, lecitina, yema de huevo y goma de xantano, así como el tiempo de sonicación, temperatura y viscosidad de la mezcla de aceite y agua en el área de superficie específica y el tamaño de las gotas, y el índice de cremosa de las muestras de emulsión se investigó. Los datos experimentales se analizaron con el método de Taguchi y se determinaron las condiciones óptimas. Además, se empleó un sistema de inferencia neuro-difusa adaptativa (ANFIS) para modelar y categorizar las propiedades de la emulsión resultante. Los resultados mostraron que el aumento del tiempo de sonicación reducía el rango de distribución del tamaño de las gotitas. La pectina y el xantano mejoraron la estabilidad de la emulsión, aunque tuvieron diferentes impactos sobre la estabilidad de la emulsión cuando se usaron individualmente o en conjunto. La goma guar mejoró la viscosidad de la fase continua. Se encontró que las emulsiones estabilizadas por yema de huevo eran estables a la floculación de gotitas a pH 3 y a concentraciones de sal relativamente bajas.

La degradación de ultrasonidos de colesterol en la yema

Sun et al. (2011) desarrollaron un proceso enzimático asistida por ultrasonidos de la degradación del colesterol en la yema de huevo natural. Su objetivo para la actividad catalítica de la colesterol oxidasa contra el colesterol yema de huevo con el objetivo de obtener una reducción del colesterol yema de huevo sin afectar a la composición de los principales nutrientes de la yema de huevo. Colesterol oxidasa se utilizó para catalizar la degradación del colesterol en la yema de huevo. En primer lugar, una porción 30 g de la yema de huevo se trató previamente por ultrasonidos durante 15 min a 200W y después se incubaron durante 10 h con la concentración de colesterol oxidasa de 0.6U / g de yema de huevo a 37 ° C. Por último, el nivel de colesterol en la yema de huevo se redujo a 8,32% de su concentración original sin afectar a los atributos de calidad de la yema.

Información interesante

¿Qué es la cavitación ultrasónica?

La sonicación crea emulsiones a través de oscilaciones de ultrasonido guiado de alta potencia, que causan acústica cavitación. El término cavitación describe la formación, el crecimiento y colapso implosiva de cavidades (burbujas de vacío) en un líquido. Ultrasónica / cavitación acústica produce las condiciones locales dentro de las burbujas de ~ 5000 K, ~ tasas de 1,000 atm, de calefacción y refrigeración que exceden 1010 K / s y chorros de líquido con hasta 300 m / s. (Suslick et al. 2008) Las fuerzas intensas, de alto cizallamiento, streaming y turbulencias resultantes de la implosión de burbujas entregar la energía para romper partículas y gotas para dispersión & Emulsión reducción de talla, paredes celulares lisan, iniciar cinética de las reacciones químicas.

Manotermosonicación

Como lo muestran nuestros resultados, la presión estática es un medio muy eficiente para aumentar la letalidad de las ondas de ultrasonido (UW) / manipulación (MS). Este aumento se vuelve mayor cuando la amplitud de UW es mayor. Entre 50 y 58 ° C, la letalidad del calor se puede aumentar mediante la combinación de tratamientos térmicos con UW bajo presión (MS). La letalidad de este tratamiento (MTS) es equivalente al efecto letal aditivo del calor y la UW. Los tratamientos de MS y MTS podrían convertirse en una alternativa para la inactivación, en medios sensibles al calor (es decir, huevo líquido), de Y. enterocolitica y posiblemente otros microorganismos. También podría encontrar aplicaciones en alimentos en los que la alta intensidad de los tratamientos de calor requeridos (por ejemplo, alimentos de baja actividad de agua) perjudicaría la calidad de los alimentos. (véase Raso y otros, 1998)
Investigador ha puesto de manifiesto que las tecnologías de conservación de alimentos no térmicos, tales como sonicación, no afecta, tanto como los procesos térmicos, atributos nutricionales y sensoriales de los alimentos procesados.

Ultrasónica / cavitación acústica crea fuerzas de gran intensidad que promueve los procesos de cristalización y precipitación (click para ampliar!)

la formación de burbujas por ultrasonidos y su implosión violenta

Huevos: Composición & características

Mientras que los huevos de gallina son el huevo de ave más consumida, también otras variedades de huevos de aves, por ejemplo, avestruz, pato, la codorniz, huevos de gallina etc., se utilizan como alimentos e ingredientes alimentarios.
Los huevos ofrecen multifuncionalidad y por lo tanto son ampliamente utilizados como ingrediente en productos alimenticios múltiples.
atributos funcionales de los huevos incluyen las propiedades de coagulación y de unión, sabor, color, formación de espuma, emulsión, así como el crecimiento de cristales inhibido en confitería. Para mantener estas funcionalidades de huevo, se requiere una pasteurización suave evitando la desnaturalización de proteínas.
productos de huevo líquido se extienden de huevo líquido entero, la clara de huevo, yema de huevo y a las mezclas de huevos revueltos y otros productos de huevo especializados. productos de huevo líquido están disponibles como productos lectura de usar o en forma congelada. El huevo líquido puede ser refinado adicionalmente en polvos de huevo, por ejemplo, entera en polvo de huevo, clara de huevo en polvo, polvo de yema. Huevo en polvo se hace de huevos totalmente deshidratadas por secado por pulverización los huevos en la misma forma en que se produce la leche en polvo. Ventajas de huevos en polvo durante huevos frescos son el precio bajo, la reducción de peso por volumen de conjunto equivalente de huevos, vida útil, menos espacio de almacenamiento, y la falta de necesidad de refrigeración.

Heat-sensibilidad de las proteínas del huevo

Los huevos contienen varias proteínas sensibles al calor que son un factor importante a considerar cuando huevo líquido (también conocido como huevos interruptor) se procesa y se pasteuriza. Especialmente huevo líquido productos blancos son sensibles a condiciones de procesamiento, especialmente calor. La temperatura para la clara de huevo proteínas desnaturalización varía entre 61 ° C (para ovotransferrina) y 92,5 ° C (para G2 Globulina). Livetinas, lisozima,
ovomacroglobulin y ovoglobulina G3 son las proteínas estables menos calor, mientras que la ovotransferrina, ovoinhibidor y ovoglobulina G2 se encontró que eran las mayoría de las proteínas estables al calor en huevo. sensibilidad a las proteínas de calor puede estar influenciada por la adición de sal y azúcar, lo que aumenta la estabilidad térmica de las proteínas sensibles al calor.
No sólo azúcar y sal, también hidratos de carbono, tales como sacarosa, glucosa, fructosa, arabinosa, manitol y xilosa, proteger las proteínas de desnaturalización durante los tratamientos de calor (pasteurización).
temperatura de coagulación de huevo entero: a 73 ° C

Estabilidad de la emulsión

Con el fin de obtener un producto de huevo líquido homogéneo, el huevo líquido debe ser estabilizada mecánicamente con el fin de evitar la separación en dos fases.
Una emulsión es una mezcla de dos o más líquidos inmiscibles / no mezclables. Técnicamente, las emulsiones son una subdivisión de sistemas coloidales de dos o más fases. En las emulsiones, tanto la fase dispersa / interna como la continua / externa son líquidas. En emulsiones, dos líquidos inmiscibles se mezclan dispersando un líquido (la fase dispersa) en el otro (la fase continua). Los agentes emulsionantes se utilizan para obtener estabilidad mecánica a largo plazo del sistema.
La lecitina, que es, por ejemplo, un componente en la yema de huevo, es un emulsionante alimentario se utiliza comúnmente para alimentos y aplicaciones industriales. Además de lecitina, yema de agg contiene varios aminoácidos que funciona como emulsionantes, también. La yema de huevo contiene aprox. 5-8grams de lecitina, que es la razón por la yema de huevo es un ingrediente importante en muchos recetas basadas en emulsiones tales como mayonesa, salsa holandesa, aderezos y salsas.

Funcionalidad de espumado

proteínas de clara de huevo contienen aminoácidos. Cuando la proteína está curvado hacia arriba, los aminoácidos hidrófobos se embalan en el centro lejos del agua y los más hidrófilos están en el exterior más cerca del agua.
Cuando una proteína del huevo está en contra de una burbuja de aire, que forma parte de esa proteína se expone al aire y en parte aún se encuentra en el agua. La proteína desenrosca de modo que sus partes hidrófilas se pueden sumergir en el sus partes temerosa de agua de agua y puede pegarse en el aire. Una vez que las proteínas uncurl, están unidos unos con otros-tal como lo hicieron cuando se calienta a crear una red que puede contener las burbujas de aire en su lugar.

Ponche de huevo

Ponche de huevo es una bebida a base de leche, que consiste en la leche, huevos, azúcar y aromas y, a veces el alcohol. Es una bebida dulce, rica y cremosa a base de leche hace tradicionalmente con leche, crema, clara de huevo batida, yemas de huevo y azúcar. Opcionalmente, cuando se produce como licor, licores destilados tales como brandy, ron o bourbon se incorporan.