بهبود تولید پنیر با قدرت اولتراسونیک

تولید انواع پنیر مانند پنیرهای سخت، پنیرهای نرم و کشک ساخته شده از انواع مختلف شیر (به عنوان مثال، گاو، بز، گوسفند، بوفالو، شیر شتر و غیره) را می توان به طور موثر با فراصوت بهبود بخشید. استفاده از سونوگرافی با شدت بالا همگن سازی، تخمیر و رسیدن را تسریع می کند، پایداری میکروبی را بهبود می بخشد و اثرات مثبتی بر ارزش و بافت مواد مغذی نشان می دهد.

سونوگرافی با شدت بالا تولید پنیر را بهبود می بخشد

فرآوری مواد غذایی اولتراسونیک یک فناوری به خوبی تثبیت شده برای بهبود همگن سازی شیر و تخمیر در تولید پنیر است. علاوه بر این، فراصوت در ترکیب با عملیات حرارتی ملایم – شناخته شده به عنوان ترمو فراصوت – به عنوان جایگزینی برای پاستوریزاسیون سنتی مبتنی بر گرما استفاده می شود و در نتیجه از مواد مغذی مانند ویتامین ها، اسیدهای آمینه و چربی ها در برابر تخریب حرارتی جلوگیری می کند. تولید پنیر با استفاده از شیر یا آب پنیر را می توان با استفاده از سونوگرافی با شدت بالا و فرکانس پایین به طور قابل توجهی تشدید و بهبود بخشید.

مافوق صوت با موفقیت به فرآیندهای تولید پنیر از شیر گاو / گاو، شیر گوسفند، شیر بوفالو، شیر بز، شیر شتر و شیر اسب اعمال شده است.
تولید پنیر التراسونیک را می توان برای انواع مختلف پنیر از جمله پنیر چدار، پنیر فتا، پنیر خامه ای، پنیر کشک، پنیر پانلا مکزیکی، پنیر نرم اسپانیایی و سایر تخصص های پنیر استفاده کرد.
اثرات سونوگرافی با فرکانس پایین و شدت بالا بر شیر در تولید پنیر شامل افزایش استحکام ژل و سختی ژل، تسریع در تشکیل ژل، افزایش سطح ویژه، کاهش سفتی کشک، توزیع اندازه ذرات کوچک و یکنواخت گلبول های چربی و همچنین ظرفیت نگهداری بیشتر آب است.
التراسونیک افزایش همگنی و توزیع یکنواخت تر از گلبول های چربی شیر را بهبود می بخشد کیفیت پنیر, هم. به عنوان مثال، خواص کشک شیر بز با رنین پس از 10 دقیقه امواج فراصوت یک شبکه متقاطع ژل متراکم تر را نشان داد که در نتیجه ریزساختار همگن تر با منافذ فراوان ایجاد می شود. قابل توجه است که این منافذ به طور قابل توجهی کوچکتر از کسانی که در کشک شیر بدون فراصوت بودند. این نشان می دهد که کشک شیر بز تیمار شده با سونوگرافی قدرت استحکام بیشتری را نشان می دهد و مقادیر G'max (حداکثر مقدار برای مدول ذخیره) بالاتر از 100 Pa را ثبت می کند، حتی بالاتر از مقادیر گزارش شده در شیر گاو. اثر مشابهی در چسبندگی (استحکام پیوندهای داخلی نمونه) مشاهده شد. از این رو، می توان فرض کرد که سونوگرافی با شدت بالا باعث ایجاد فعل و انفعالات قوی بین اجزای شیر می شود و خواص گیرش را بهبود می بخشد. (رجوع کنید به کاریلو-لوپز و همکاران 2021)

اثرات اولتراسونیک در تولید پنیر های مختلف

اثرات سونوگرافی با شدت بالا بر فرآوری لبنیات و تولید پنیر به شدت مورد مطالعه قرار گرفته است.
افزایش عملکرد پنیر: فراصوت شیر خام تازه با اولتراسونیک UP400S در طول تولید پنیر پانلا، منجر به افزایش عملکرد پنیر (٪)، با وجود افزایش ترشح. رنگ زرد و رنگ در پنیر توسط HIU در 10 دقیقه تبلیغ می شود. اما مختصات رنگ L*، a* و C* تحت تأثیر قرار نمی گیرند. pH پس از 5 دقیقه اولتراسونیک از 6.6 به 6.74 افزایش یافت اما در 10 دقیقه کاهش یافت (cf. کاریلو-لوپز و همکاران، 2020)
بافت پنیر بهبود یافته: با توجه به مطالعات انجام شده بر روی پنیر، Bermúdez-Aguirre و Barbosa-Cánovas گزارش دادند که پنیر تازه به دست آمده از شیر تحت درمان با ترموسونیکاسیون (با استفاده از Hielscher UP400S – 400 وات ، 24 کیلوهرتز ، 63 درجه سانتیگراد ، 30 دقیقه) نرم تر و شکننده تر از پنیر شیر کنترل (بدون ترموسونیکاسیون) بود. این ویژگی ها منجر به خرد شدن آسان تر پنیر شد که یکی از ویژگی های مطلوب پنیر تازه است. این نویسندگان این رفتار را با اشاره به اینکه ریزساختار پنیر شیر ترمو سونیک ساختار همگن تری در مقایسه با پنیر شیر بدون فراصوت ارائه می دهد، توضیح دادند. علاوه بر این، آنها خاطرنشان کردند که ترموسونیکاسیون همگن سازی پروتئین ها و چربی را بهبود می بخشد و احتباس مولکول های آب را در ماتریس افزایش می دهد. از این رو، می توان فرض کرد که HIU باعث ایجاد فعل و انفعالات قوی بین اجزای شیر می شود و خواص گیرش را بهبود می بخشد.

تاثیر اولتراسونیک بر لبنیات: ویسکوزیته & رئولوژی، همگنی، فعالیت میکروبی

محصولات لبنی از شیر حیوانی مانند شیر گاو، گوسفند، بز، گاومیش ، اسب یا شیر شتر تولید می شوند. پس از برداشت، شیر را می توان به محصولات مختلفی مانند شیر همگن و بدون چربی، ماست، خامه، کره، پنیر، آب پنیر، کازئین یا پودر شیر تبدیل کرد. شیر گاو با تولید جهانی 542,069,000 تن در سال مهمترین ماده اولیه صنعت لبنیات است. [گروسا و همکاران 2012]
آب پنیر (سرم شیر) محصول جانبی تولید پنیر یا کازئین است. این ماده عمدتا شامل گلوبیناستایجرها α-لاکتالبومین (~65٪)، β-لاکتوگلوبولین (~25٪) و همچنین مقادیر کمی آلبومین سرم (~8٪) و ایمونوگلوبین ها است. پروتئین های آب پنیر پروتئین های کروی هستند که می توانند از آب پنیر استخراج شوند.
پودر شیر توسط اسپری خشک کن ها پردازش می شود تا شیر را خشک و تبخیر کند تا پودر شیر خشک خالص به دست آید. با توجه به مصرف انرژی بسیار بالای خشک کن های اسپری، غلظت جامد بالای مایع برای بهینه سازی راندمان فرآیند مهم است.

"نمونه های شیر بدون چربی تازه، کازئین میسلار بازسازی شده، و پودر کازئین در 20kHz برای بررسی اثر امواج فراصوت فراصوت شدند. برای شیر بدون چربی تازه، اندازه متوسط گلبول های چربی باقی مانده پس از 60 دقیقه فراصوت حدود 10 نانومتر کاهش می یابد. با این حال، اندازه میسل های کازئین بدون تغییر تعیین شد. افزایش کمی در پروتئین آب پنیر محلول و کاهش ویسکوزیته مربوطه نیز در چند دقیقه اول فراصوت رخ داده است، که می تواند به تجزیه سنگدانه های پروتئین کازئین-آب پنیر نسبت داده شود. هیچ تغییر قابل اندازه گیری در محتوای کازئین آزاد در نمونه های شیر بدون چربی فوق سانتریفیوژ فراصوت شده تا 60 دقیقه قابل تشخیص نیست. کاهش کوچک و موقت pH ناشی از فراصوت بود. با این حال، تغییر قابل اندازه گیری در غلظت کلسیم محلول مشاهده نشد. بنابراین، میسل های کازئین در شیر بدون چربی تازه در طول قرار گرفتن در معرض امواج فراصوت پایدار بودند. نتایج مشابهی برای کازئین میسلار بازسازی شده به دست آمد، در حالی که با افزایش محتوای پروتئین آب پنیر تغییرات ویسکوزیته بیشتری مشاهده شد. کاربرد کنترل شده سونوگرافی را می توان به طور مفیدی برای معکوس کردن تجمع پروتئین ناشی از فرآیند بدون تأثیر بر وضعیت بومی میسل های کازئین اعمال کرد. [چاندراپالا و همکاران 2012]

اثر سونوگرافی با شدت بالا بر مواد مغذی شیر و پایداری میکروبی

رضوی و کناری (2020) تأثیر ترکیب اولتراسوند با شدت بالا را با یک فرآیند عملیات حرارتی ملایم برای غیرفعال کردن میکروب ها و آنزیم ها که منجر به فساد و تخریب ایمنی در مواد غذایی می شود، بررسی کردند. هدف از این مطالعه بررسی اثر فرايند فرايند امواج فراصوت به عنوان جايگزين برای فرآيند گرمانى بالا بر شمارش ميکروبی، اکسيداسيون ليپيدها به عنوان پارامتر کيفی و ويتامين ها به عنوان ويژگی های تغذيه ای شير بود. نتایج نشان داد که سونوگرافی قادر به کاهش بار میکروبی شیر بوده و تغییرات کمتری در ویتامین ها نسبت به شیر تیمار شده با عملیات حرارتی مرسوم ایجاد کرده است. در این راستا، فراصوت با استفاده از یک پروب اولتراسونیک در شدت 75 درصد برتر و موثر ترین بود. استفاده از نوع پروب اولتراسوند در دمای 55 درجه سانتی گراد و شدت 75 درصد به مدت 10 دقیقه به عنوان یک فرآیند غیر مخرب برای پاستوریزاسیون شیر توصیه می شود.

هموژنایزرهای اولتراسونیک با کارایی بالا برای تولید پنیر

Hielscher مافوق صوت طولانی با تجربه در استفاده از سونوگرافی قدرت در مواد غذایی & صنعت نوشیدنی و همچنین بسیاری از شاخه های صنعتی دیگر. پردازنده های اولتراسونیک ما مجهز به آسان برای تمیز کردن (تمیز کردن در محل CIP / استریل کردن در محل SIP) sonotrodes و سلول های جریان (قطعات مرطوب) هستند. Hielscher اولتراسونیک’ پردازنده های اولتراسونیک صنعتی می توانند دامنه های بسیار بالایی را ارائه دهند. دامنه های تا 200 میکرومتر را می توان به راحتی به طور مداوم در عملیات 24/7 اجرا کرد. دامنه های بالا برای غیرفعال کردن میکروب های مقاوم تر (به عنوان مثال، باکتری های گرم مثبت) مهم هستند. برای دامنه های حتی بالاتر ، سونوترودهای اولتراسونیک سفارشی در دسترس هستند. تمام sonotrodes و راکتورهای سلول جریان اولتراسونیک را می توان تحت دما و فشار بالا کار می کند، که اجازه می دهد تا برای یک حرارتی قابل اعتماد و پاستوریزاسیون بسیار موثر.
دولت از فن آوری, با کارایی بالا و نرم افزار پیچیده را Hielscher مافوق صوت’ اسب های کار قابل اعتماد در خط پاستوریزاسیون مواد غذایی شما. با ردپای کوچک و گزینه های نصب و راه اندازی همه کاره، مافوق صوت Hielscher را می توان به راحتی یکپارچه و یا یکپارچهسازی با سیستمعامل نصب شده به خطوط تولید موجود.
لطفا با ما تماس بگیرید تا در مورد ویژگی ها و قابلیت های سیستم های همگن سازی اولتراسونیک ما بیشتر بدانید. خوشحال می شویم که در مورد درخواست پنیر شما با شما صحبت کنیم!

جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد: