pasteurización & Homogeneización del huevo líquido

Los ovoproductos líquidos (huevos enteros, claras y yemas) deben pasteurizarse para garantizar la seguridad alimentaria. Los homogeneizadores ultrasónicos proporcionan una cavitación intensa y altas fuerzas de cizallamiento para eliminar los microbios. Especialmente cuando se combinan con temperaturas elevadas (∼50°C) y presión (mano-termosonicación), los ultrasonidos de potencia ofrecen unos resultados de pasteurización excepcionales. Los sistemas ultrasónicos de procesamiento de alimentos se utilizan ampliamente para aplicaciones de homogeneización, pasteurización y esterilización.

pasteurización ultrasónica

Los huevos líquidos pueden pasteurizarse y homogeneizarse de forma fiable mediante ultrasonidos de potencia. El huevo entero líquido, la clara de huevo, la yema y otros ovoproductos mezclados se pasteurizan para garantizar que no haya bacterias / patógenos en el producto. La inactivación microbiana mediante la pasteurización es un paso muy importante del proceso para evitar el deterioro y las enfermedades transmitidas por los alimentos. La pasteurización convencional se consigue mediante un tratamiento térmico del ovoproducto líquido. Sin embargo, dicho tratamiento térmico afecta a las proteínas, la textura y las funcionalidades del huevo.
La pasteurización ultrasónica es una alternativa de pasteurización muy eficaz y eficiente.
Los ovoproductos líquidos pueden pasteurizarse eficazmente mediante mano-termosonicación (MTS), en la que la pasteurización ultrasónica se combina con un tratamiento térmico (aprox. 50°C) y una presión elevada (aprox. 1 barg). En estas condiciones sinérgicas de procesado, se puede lograr una reducción bacteriana fiable de 5 log. La mano-termosonicación mejora significativamente la tasa de eliminación 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 capacidad destructiva de la cavitación ultrasónica aumentan con una presión elevada.
Los efectos sinérgicos combinados en la pasteurización manotermosónica superan a la pasteurización térmica convencional de los huevos al dar como resultado un ovoproducto líquido de calidad mejorada. El huevo líquido pasteurizado por mano-termosonicación muestra una menor desnaturalización de las proteínas, una menor pérdida de sabor, una mayor homogeneidad y una eficiencia energética significativamente superior.
Las celdas de flujo ultrasónico de Hielscher garantizan el paso del ovoproducto líquido directamente a través de las celdas de flujo ultrasónico de alta intensidad. cavitación para garantizar la pasteurización uniforme y completa del ovoproducto líquido.

Los homogeneizadores ultrasónicos Hielscher pueden homogeneizar y pasteurizar ovoproductos líquidos (huevos enteros, claras de huevo, yemas) para garantizar la seguridad alimentaria y la estabilidad mecánica. Los homogeneizadores ultrasónicos Hielscher proporcionan una cavitación intensa y altas fuerzas de cizallamiento para eliminar los microbios. La pasteurización por ultrasonidos es una alternativa de pasteurización a baja temperatura muy eficaz y eficiente. El huevo líquido pasteurizado por ultrasonidos muestra una menor desnaturalización de las proteínas, una menor pérdida de sabor, una mayor homogeneidad y una eficiencia energética significativamente superior.

Homogeneización y pasteurización de huevos líquidos aplicando ultrasonidos de potencia con el ultrasonicador UP400ST

Vídeo en miniatura

Ultrasonidos de potencia (7x UIP1000hdT) para el procesado de alimentos, como homogeneización, pasteurización y extracción. (¡Haga clic para ampliar!)

Sistema de ultrasonidos para pasteurización

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emulsificación ultrasónica

La clara de huevo se compone de aproximadamente un 90% de agua, mientras que la yema contiene aproximadamente un 25% de grasa. El agua y el aceite/grasa son inmiscibles, lo que significa que las fases tienden a separarse. Para obtener un huevo entero líquido homogéneo y estable, es necesario un sofisticado método de emulsificación que evite la separación de fases.
La cavitación ultrasónica y el cizallamiento proporcionan la energía necesaria para homogeneizar uniformemente el ovoproducto líquido. La potente sonicación evita la separación de fases rompiendo los glóbulos de grasa y dispersando el agua y la grasa uniformemente para obtener una emulsión estable.
El tratamiento por cavitación ultrasónica es una técnica superior para producir emulsiones de tamaño nanométrico con el fin de obtener estabilidad mecánica.

Ventajas de la pasteurización por ultrasonidos

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

Formulación ultrasónica

Durante la homogeneización por ultrasonidos y la pasteurización, los aditivos (p. ej. azúcar, sal, goma xantana etc.) pueden mezclarse uniformemente con el ovoproducto líquido.
Los homogeneizadores ultrasónicos de Hielscher también se utilizan en la producción de ponche de huevo (licor a base de leche y huevo) para mejorar la estabilidad mecánica y la vida útil.

Secado por pulverización ultrasónica de huevo en polvo

El huevo líquido puede transformarse en huevo en polvo, por ejemplo, huevo entero en polvo, clara de huevo en polvo, yema de huevo en polvo. El huevo líquido presenta un comportamiento de adelgazamiento por cizallamiento. Para optimizar el proceso de secado por pulverización, la reducción ultrasónica de la viscosidad es una técnica muy eficaz para aumentar la capacidad de proceso del secador por pulverización.
Haga clic aquí para obtener más información sobre el proceso de secado por pulverización asistido por ultrasonidos.

Dispositivos ultrasónicos para el procesado de alimentos

Los sistemas ultrasónicos de procesamiento de alimentos son bien conocidos y probados por sus resultados fiables en la homogeneización, extracción, pasteurización y esterilización de productos alimenticios. Los procesadores ultrasónicos industriales de Hielscher crean amplitudes muy elevadas de hasta 200 µm con el fin de suministrar la energía necesaria para los procesos de pasteurización, esterilización y emulsificación. Por supuesto, nuestros homogeneizadores ultrasónicos están fabricados para funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana, en las condiciones más duras de la industria.
Además de su robustez y fiabilidad, los procesadores ultrasónicos requieren muy poco mantenimiento y son muy fáciles de limpiar. Todas las piezas del homogeneizador ultrasónico que entran en contacto con el producto alimentario están fabricadas en titanio, acero inoxidable o vidrio y son autoclavables. Dado que todos los procesadores por ultrasonidos tienen su limpiador por ultrasonidos incorporado, ofrecen automáticamente CIP (limpieza in situ) y SIP (esterilización in situ).
Su reducido tamaño y su versatilidad permiten integrar sin problemas los ultrasonidos de Hielscher en las líneas de producción. El reequipamiento de líneas existentes puede realizarse 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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Resultados de investigaciones relacionadas

emulsificación ultrasónica

Javad Sargolzaei et al. (2011) modificaron la aplicación de ultrasonidos de alta potencia en la preparación de emulsiones estables de aceite en agua. Todas las muestras de emulsión se prepararon utilizando un procesador de ultrasonidos Hielscher UP200H. Se investigó el efecto del pH, la fuerza iónica, la pectina, la goma guar, la lecitina, la yema de huevo y la goma xantana, así como el tiempo de sonicación, la temperatura y la viscosidad de la mezcla de aceite y agua sobre la superficie específica y el tamaño de las gotas, y el índice de cremosidad de las muestras de emulsión. Los datos experimentales se analizaron con el método Taguchi y se determinaron las condiciones óptimas. Además, se empleó un sistema adaptativo de inferencia neuro-fuzzy (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 gotas. La pectina y la xantana mejoraron la estabilidad de la emulsión, aunque tuvieron impactos diferentes en la estabilidad de la emulsión cuando se utilizaron individualmente o juntas. La goma guar mejoró la viscosidad de la fase continua. Las emulsiones estabilizadas con yema de huevo resultaron estables a la floculación de las gotas a pH 3 y a concentraciones de sal relativamente bajas.

Degradación ultrasónica del colesterol en la yema de huevo

Sun et al. (2011) desarrollaron un proceso enzimático de degradación del colesterol en la yema de huevo natural asistido por ultrasonidos. Buscaban la actividad catalítica de la colesterol oxidasa contra el colesterol de la yema de huevo con el objetivo de obtener una yema de huevo reducida en colesterol sin afectar a la composición de los principales nutrientes de la yema de huevo. Se utilizó colesterol oxidasa para catalizar la degradación del colesterol de la yema de huevo. En primer lugar, una porción de 30 g de yema de huevo se pretrató por ultrasonidos durante 15 min a 200W y después se incubaron durante 10h con una concentración de colesterol oxidasa de 0,6U/g de yema de huevo a 37°C. Finalmente, el nivel de colesterol en la yema de huevo se redujo al 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 mediante oscilaciones impulsadas por ultrasonidos de alta potencia, que provocan una acústica cavitación. El término cavitación describe la formación, crecimiento y colapso implosivo de cavidades (burbujas de vacío) en un líquido. La cavitación ultrasónica/acústica produce condiciones locales en el interior de las burbujas de ~5000 K, ~1000 atm, velocidades de calentamiento y enfriamiento que superan el 1010 K/s y chorros de líquido de hasta 300 m/s. (Suslick et al. 2008) Las intensas fuerzas, el elevado cizallamiento, la corriente y las turbulencias resultantes de la implosión de la burbuja proporcionan la energía necesaria para romper partículas y gotitas para dispersión & emulsión reducción de tamaño, lisar las paredes celularesIniciar cinética de las reacciones químicas.

manothermosonication

Como muestran nuestros resultados, la presión estática es un medio muy eficaz para aumentar la letalidad de las ondas ultrasónicas (UW) / manosonicación (MS). Este aumento es mayor cuanto mayor es la amplitud de los UW. Entre 50 y 58°C, la letalidad del calor puede aumentarse combinando 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 MS y MTS podrían convertirse en una alternativa para la inactivación, en medios sensibles al calor (por ejemplo, huevo líquido), de Y. enterocolitica y posiblemente de otros microorganismos. También podría encontrar aplicaciones en alimentos en los que la alta intensidad de los tratamientos térmicos requeridos (por ejemplo, alimentos de baja actividad acuosa) perjudicaría la calidad de los alimentos. (cf. Raso et al. 1998)
Los investigadores han revelado que las tecnologías no térmicas de conservación de alimentos, como la sonicación, no afectan, tanto como los procesos térmicos, a los atributos nutricionales y sensoriales de los alimentos procesados.
Más información sobre las sinergias entre los ultrasonidos, la presión y el calor.

La cavitación ultrasónica / acústica crea fuerzas muy intensas que favorecen los procesos de cristalización y precipitación (¡Haga clic para ampliar!)

Formación ultrasónica de burbujas y su implosión violenta

Huevos: Composición & Características

Aunque los huevos de gallina son los huevos de ave más consumidos, también se utilizan como alimento e ingrediente alimentario otras variedades de huevos de ave, como los de avestruz, pato, codorniz, oca, etc.
Los huevos ofrecen múltiples funciones, por lo que se utilizan ampliamente como ingrediente en múltiples productos alimenticios.
Los atributos funcionales de los huevos incluyen las propiedades de coagulación y aglutinación, sabor, color, formación de espuma, emulsión, así como la inhibición del crecimiento de cristales en la confitería. Para mantener estas funcionalidades del huevo, se requiere una pasteurización suave que evite la desnaturalización de las proteínas.
Los ovoproductos líquidos abarcan desde el huevo entero líquido, la clara y la yema hasta mezclas de huevo revuelto y otros ovoproductos especializados. Los ovoproductos líquidos están disponibles como productos listos para el consumo o congelados. El huevo líquido puede refinarse para obtener huevo en polvo, como huevo entero en polvo, clara de huevo en polvo o yema en polvo. El huevo en polvo se elabora a partir de huevos totalmente deshidratados mediante secado por pulverización los huevos del mismo modo que se produce la leche en polvo. Las ventajas de los huevos en polvo frente a los frescos son su bajo precio, su peso reducido por volumen de equivalente de huevo entero, su vida útil, el menor espacio de almacenamiento y la innecesariedad de refrigeración.

Sensibilidad térmica de las proteínas del huevo

Los huevos contienen varias proteínas sensibles al calor que son un factor importante a tener en cuenta cuando se procesa y pasteuriza el huevo líquido (también conocido como huevo de cascarón). Especialmente los productos de clara de huevo líquida son sensibles a las condiciones de procesado, sobre todo al calor. La temperatura de desnaturalización de las proteínas de la clara de huevo varía entre 61°C (para la ovotransferrina) y 92,5°C (para la globulina G2). Livetinas, lisozima,
La ovomacroglobulina y la ovoglobulina G3 son las proteínas menos termoestables, mientras que la ovotransferrina, el ovoinhibidor y la ovoglobulina G2 resultaron ser las proteínas más termoestables del huevo. La sensibilidad de las proteínas al calor puede verse influida por la adición de sal y azúcar, que aumenta la estabilidad al calor de las proteínas termosensibles.
No sólo el azúcar y la sal, también los hidratos de carbono, como la sacarosa, la glucosa, la fructosa, la arabinosa, el manitol y la xilosa, protegen a las proteínas de la desnaturalización durante los tratamientos térmicos (pasteurización).
Temperatura de coagulación del huevo entero: a 73°C

Estabilidad de la emulsión

Para obtener un ovoproducto líquido homogéneo, el huevo líquido debe estabilizarse mecánicamente para 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 los sistemas coloidales de dos o más fases. En las emulsiones, tanto la fase dispersa/interna como la continua/externa son líquidas. En las emulsiones, dos líquidos inmiscibles se mezclan dispersando un líquido (la fase dispersa) en el otro (la fase continua). Se utilizan agentes emulsionantes para obtener una estabilidad mecánica a largo plazo del sistema.
La lecitina, componente de la yema de huevo, por ejemplo, es un emulsionante alimentario de uso común en aplicaciones alimentarias e industriales. Además de lecitina, la yema de huevo contiene varios aminoácidos que también funcionan como emulsionantes. La yema de huevo contiene aproximadamente entre 5 y 8 gramos de lecitina, por lo que es un ingrediente importante en muchos alimentos. recetas a base de emulsiones como mayonesa, holandesa, aliños y salsas.

Funcionalidad espumante

Las proteínas de la clara de huevo contienen aminoácidos. Cuando la proteína está enrollada, los aminoácidos hidrófobos se empaquetan en el centro, lejos del agua, y los hidrófilos están en el exterior, más cerca del agua.
Cuando una proteína del huevo se encuentra contra una burbuja de aire, parte de esa proteína está expuesta al aire y parte sigue en el agua. La proteína se desenrolla, de modo que las partes que aman el agua pueden sumergirse en ella y las que la temen pueden adherirse al aire. Una vez que las proteínas se desenrollan, se unen entre sí, al igual que cuando se calientan, creando una red que puede mantener las burbujas de aire en su lugar.

ponche de huevo

El ponche de huevo es una bebida láctea a base de leche, huevos, azúcar, aromas y, a veces, alcohol. Es una bebida dulce, rica y cremosa a base de lácteos, elaborada tradicionalmente con leche, nata, claras de huevo batidas, yemas de huevo y azúcar. Opcionalmente, cuando se elabora como licor, se incorporan bebidas espirituosas destiladas como brandy, ron o bourbon.

Literatura/Referencias

  • Lee, D.U.; Hein, V.; Knorr, D. (2003): Efectos de los tratamientos combinados de nisina y ultrasonidos de alta intensidad con alta presión en la inactivación microbiana en huevo entero líquido. Ciencia alimentaria innovadora & Tecnologías emergentes 2003.
  • Nakamura, R.; Mizutani, R.; Yano, M.; Hayakawa, S. (1988): Enhancement of Emulsifying Properties of Protein by Sonicating with Egg Yolk Lecithin. Journal of Agricultural and Food Chemistry 36, 1988. 729-732.
  • Raso, J.; Pagán, R.; Condón, S.; Sala, F.J. (1998): Influencia de la Temperatura y la Presión en la Letalidad de los Ultrasonidos. Microbiología Aplicada y Ambiental, 64/2, 1998. 465-471.
  • Sargolzaei, J.; Mosavian, M.T.H.; Hassani, A. (2011): Modelado y Simulación del Proceso Ultrasónico de Alta Potencia en la Preparación de Emulsiones Estables de Aceite en Agua. Journal of Software Engineering and Applications 4, 2011. 259-267.
  • Sun, Y.; Yang, H.; Zhong, X.; Wang, W. (2011): Degradación enzimática asistida por ultrasonidos del colesterol en la yema de huevo. Innovative Food Science & Tecnologías emergentes 12/4, 2011. 505-508.
  • Suslick, K.S.; Flannigan, D.J. (2008): Inside a Collapsing Bubble: Sonoluminescence and the Conditions During Cavitation. Annu. Rev. Phys. Chem. 59, 2008. 659-83.

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