Ultraheli täiustatud jäätise tootmine
Võimsuse ultraheli kasutamisel on mitmeid kasulikke mõjusid kvaliteetse jäätise tootmisele. Ultrahelitöötluse peamised eelised hõlmavad kristallide suuruse vähendamist ja jäätise külmutamise kiirendamist. Seega parandab ultraheliuuring kvaliteeti ja tarbijate tunnet, vähendades samal ajal tootmiskulusid.
Ultraheli mõju jäätise tootmisele
Jäätisetootmine hõlmab keerukat töötlemist, et saada kvaliteetne magus toiduaine, mis vastab klientide nõudmistele. Välja töötatud töötlemisetapid tulenevad peamiselt asjaolust, et jäätis on üks keerukamaid toite: jäätis on nii vaht kui ka emulsioon. See sisaldab jääkristalle ja külmutamata vedelat segu. Jäätise valmistamisel rakendatav suure võimsusega ultraheli võib soodustada jääkristallide tuumamist, et kiirendada külmumisprotsessiga kaasnevat soojus- ja massiülekandeprotsessi. Seega vähendab ultrahelitöötlus kristallide suurust ja lühendab jäätise tootmise külmumisaega. Mortazavi ja Tabatabaie uuringud näitasid, et külmumisaega jäätise töötlemisel võib ultrahelitöötlusega 20 minuti jooksul vähendada umbes 30%.
Tööstuslik protsessor UIP2000hdT (2kW) jäätise tootmiseks. Ultraheli soodustab homogeniseerimist ja kristalliseerumist ning kiirendab külmumisprotsessi.
Jäätise tootmine ja ultraheli eelised
Jäätise tootmiseks on vaja jäätisesegu. See jäätisesegu koosneb piimast, piimapulbrist, koorest, võist või taimsest rasvast, suhkrust, kuivmassist, emulgaatorist, stabilisaatorist, samuti lisanditest, nagu puuviljad, pähklid, maitse- ja värvained. See spetsiaalne segu tuleb homogeniseerida ja pastöriseerida, seejärel segatakse seda külmutamisprotsessi ajal aeglaselt, et vältida suurte jääkristallide teket. Seega segatakse jäätise vahustamiseks sisse väga väikesed õhumullid (nn õhutusprotsess), saavutades sujuva tekstuuriga külma magustoidu. Ultraheli soodustab jäätisesegu kõigi koostisosade ühtlast jaotumist ja aitab samal ajal kaasa pastöriseerimisele. Lisateavet vedelate toiduainete ultraheli pastöriseerimise kohta leiate siit!
Seejärel rakendatakse jäätise tootmise ajal külmutamisetapis ultraheli. Ultraheli soodustab jääkristallide tuumamist ja kasvu, nii et külmumisprotsess kiireneb oluliselt. Samal ajal vähendab ultrahelitöötlus jääkristallide suurust nii, et saadakse ühtlaselt väikesed jääkristallid. See annab jäätisele sileda tekstuuri ja meeldiva suutunde – mõlemad kvaliteediomadused, mis on tarbijate poolt kõrgelt hinnatud.
Jäätise tootmise etapid
Jäätise tootmisel on viis etappi:
- Jäätisesegu valmistamine
- jäätisesegu homogeniseerimine, pastöriseerimine, laagerdamine
- Külmutamine ja õhutamine
- vormimine ja vormimine
- karastamine ja pakendamine
Jäätise tootmise etapid.
Allikas:Piimatöötlemise käsiraamat. Väljaandja Tetra Pak Processing Systems AB, Lund, Rootsi. lk.387.
Ultraheli klaasist voolurakk, mis näitab piimapõhise jäätise ultrahelitöötlust
Ultraheli reklaamitud jäätise külmutamine
Külmumisprotsessi käigus moodustuvad kristallid fom ülekuumenenud vesi. Jääkristallide morfoloogia mängib olulist rolli külmutatud ja poolkülmutatud toidu tekstuuriliste ja füüsikaliste omaduste osas. Kuna jääkristallide suurus ja jaotus on sulatatud koetoodete kvaliteedi seisukohast erilise tähtsusega, siis jäätise puhul eelistatakse väiksemaid jääkristalle, sest suurte kristallide tulemuseks on jäine tekstuur. Tuum on kõige olulisem tegur kristallide suuruse jaotuse kontrollimiseks kristalliseerumise ajal. Seega on külmumiskiirus tavaliselt parameeter, mida kasutatakse jäätise jääkristallide suuruse ja suuruse jaotuse kontrollimiseks. Piitsutamise ja külmutamise ajal süstitakse õhku, et saavutada jäätise sile tekstuur. Niinimetatud "ülejooks", süstitud õhu kogus, on proportsionaalne – konkreetselt konkreetse retseptiga – proportsionaalselt tahkete ainete ja vee kogumahuga. Niisiis, ülejooksmine varieerub erinevate jäätisekoostiste ja töötlemisvoogude tõttu. Tavaline jäätis näitab 100% ületamist, mis tähendab, et lõpptoode koosneb võrdsest mahust jäätisesegust ja õhumullidest.
Hielscheri suure jõudlusega ultraheliprotsessorite kasutamine toob kaasa jäätise parema kvaliteedi, soodustades kristalliseerumist, vähendades jääkristallide suurust ja vältides külmumispinna sissevoolu. Parem konsistents ja kreemjam suutunne saavutatakse tänu jäätisekristallide suuruse vähenemisele ja õhumullide suuremale jaotumisele. Oluliselt lühem külmutamine ja ca 30% lühem külmumisaeg toob kaasa suurema protsessivõimsuse ja energiatõhusama tootmisprotsessi.
Sonicator UP400St osakeste ja kristallide suuruse paremaks vähendamiseks jäätises
Teaduslikult tõestatud: Parem jäätise kvaliteet ultrahelitöötluse tõttu
Aslan ja Dogan (2021) uurisid ultrahelitöötluse mõju jäätisetootmisele, kasutades Hielscheri sondi tüüpi sonikaatorit UP400St (vt pilti vasakul). Uurimistulemused näitasid, et ultraheli soodustab kavitatsioonist tingitud osakeste suuruse vähenemist. Oli ilmne, et ultrahelitöötlus parandab jäätise ja külmutatud toiduainete kvaliteeti, kuna see tekitas väiksema kristalljää suuruse. Kuna jääkristallid annavad jäätisele ainulaadse suutäie, on väga oluline saada külmumisprotsessis kõige väiksemad kristallid, et vältida teralist struktuuri, saavutades jäätise soovitud sileduse ja pehmuse. Selles uuringus jõuti ka järeldusele, et ultraheli homogeniseerimine annab hästi hajutatud emulsiooni. Tarbijapaneeli poolt toidu sensoorse ja maitse osas testitud näidati, et ultraheli jääkremhomogeniseerimine aitab täita tarbijate eelistusi väiksemate jääkristallide ja jäätise meeldiva suutundega.
(vrd Aslan ja Dogan, 2021)
Suure jõudlusega ultraheli köögikombainid jäätise tootmiseks
Hielscher Ultrasonics on pikaajaline kogemus võimsuse ultraheli rakendamisel toidus & joogitööstus ja paljud teised tööstusharud. Meie ultraheli protsessorid on varustatud kergesti puhastatavate (puhas kohapeal CIP / steriliseerimine kohapeal SIP) sonotroodide ja voolurakkudega (märjad osad).
Hielscher Ultrasonics tööstuslikud sonikaatorid võivad pakkuda väga kõrgeid amplituudid 24/7 pidevas töös. Amplituudi täpne kontroll kergest kuni kõrge intensiivsuseni on oluline ultrahelitöötlusprotsessi peenhäälestamiseks jäätise koostise sihtotstarbelistele tooteomadustele.
Igas suuruses ultraheli köögikombainidega pakub Hielscher usaldusväärseid süsteeme toidu- ja joogitoodete, sealhulgas jäätise partii ja pideva töötlemise jaoks. Kui väikese käsitööndusliku gelatery jaoks pakuvad sonikaatori mudelid UP400ST (400 vatti) või UIP1000hdT (1000 vatti) piisavalt töötlemisvõimsust, siis tööstuslik jäätisetootmisüksus paigaldab suure läbilaskevõimega sonikaatorimudelid UIP6000hdT (6000 vatti) või UIP16000hdT (16 000 vatti).
Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:
| Partii maht | Voolukiirus | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 kuni 20L | 0.2 kuni 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 kuni 150L | 3 kuni 15L/min | UIP6000hdT |
| mujal liigitamata | 10 kuni 100 L / min | UIP16000 |
| mujal liigitamata | Suurem | klaster UIP16000 |
Võta meiega ühendust! / Küsi meilt!
Kirjandus / Viited
- Mortazavi, A. and Tabatabaie, F. (2008): Study of Ice Cream Freezing Process after Treatment with Ultrasound. World Appl. Sci. J 4, 188-190.
- Aslan Türker, Duygu; Dogan, Mahmut (2021): Effects of ultrasound homogenization on the structural and sensorial attributes of ice cream: optimization with Taguchi and data envelopment analysis. Journal of Food Measurement and Characterization 15, 2021, 1-11.
- Vildan Akdeniz, A. Sibel Akalın (2019): New approach for yoghurt and ice cream production: High-intensity ultrasound. Trends in Food Science & Technology, Volume 86, 2019. 392-398.
- Petzold, G. and Aguilera, J. M. (2009): Ice Morphology: Fundamentals and Technological Applications in Foods. Food Biophysics Vol.4, No. 4, 378-396.
- Dairy Processing Handbook. Published by Tetra Pak Processing Systems AB, S-221 86 Lund, Sweden. p.387.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid rakenduste segamiseks, hajutamiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks laboris, piloot- ja tööstuslikus mastaabis.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates Lab kuni tööstuslik suurus.