تولید مارگارین با فراصوت
مرحلهٔ اصلی تولید مارگارین، امولسیونسازی مخلوطی از روغنها و چربیهای گیاهی با آب و افزودنیهاست. امولسیونسازی فراصوتی روشی قابلاعتماد و اثباتشده برای تهیهٔ امولسیونهای غذایی پایدار با قطرات ریز است. فرایند امولسیونسازی فراصوتی بر نیروهای برشی شدیدِ صوتیمکانیکی استوار است که قطراتی در ابعاد میکرونی و نانویی ایجاد میکنند تا بالاترین کیفیت محصول حاصل شود. Hielscher Ultrasonics سونیکاتورهایی برای تولید امولسیونهای مناسب مصارف غذایی در هر مقیاسی عرضه میکند.
امولسیونسازی فراصوتی مارگارین
مرحلهٔ اصلی فراوری در تولید مارگارین، امولسیونسازی آب و روغنها/چربیهای هیدروژنه، مانند روغن ذرت، روغن سویا، روغن بادامزمینی، روغن دانهٔ آفتابگردان و غیره است. بهدلیل غلظت بالای روغن، یعنی 40-90%، اعمال نیروهای برشی زیاد برای ایجاد امولسیونی یکنواخت با قطرات ریز بسیار مهم است. امولسیونسازی فراصوتی بهعنوان روشی سریع و کارآمد برای فرمولاسیون نوع پایداری از نانوامولسیون با قطر بسیار کوچک قطرات و چندپراکندگی کم مستند شده است. امولسیونهای فراصوتی اغلب از امولسیونهای تولیدشده به روشهای متداول پایدارترند و اغلب، اگر اصلاً به مادهٔ فعال سطحی نیاز داشته باشند، مقدار کمی از آن را لازم دارند.[Mason 1996]
اندازهٔ قطرات امولسیون تأثیر عمدهای بر کیفیت مارگارین، از جمله قوام آن هنگام مالیدن، پایداری و ادراک طعم دارد.
در مقایسه با همزنهای مکانیکی و مخلوطکنهای برشی، فراصوت به مواد فعال سطحی کمتری نیاز دارد و قطرات کوچکتر و پایدارتری تولید میکند. امولسیونسازی فراصوتی مقرونبهصرفه و ایمن است، کاربری سادهای دارد و میتوان آن را بهآسانی در خطوط صنعتی موجود ادغام کرد تا کیفیت محصولات امولسیونشده بهبود یابد.
فرمولاسیون مارگارین بهبودیافته با فراصوت:
- قطرات کوچکتر، امولسیون بهتر
- امکان افزایش محتوای آب
- مواد امولسیونکنندهٔ کمتر
- فساد میکروبی کمتر
فرمولاسیون مارگارین با فراصوت
فراصوت نهتنها برای امولسیونسازی بسیار کارآمد است، بلکه به اختلاط و آمیختن یکنواخت پودرهایی مانند پایدارکنندهها، ویتامینها، رنگدهندهها و سایر مواد تشکیلدهنده در مارگارین نیز کمک میکند. برای کسب اطلاعات بیشتر دربارهٔ همگنسازی و آمیختن با فراصوت، اینجا کلیک کنید!
اولئوژلها: اولئوژلها جایگزینی نوآورانه برای مارگارین هستند که با توجه به سلامت طراحی شدهاند. دربارهٔ فرمولاسیون اولئوژلهای مناسب مصارف غذایی با استفاده از فراصوتدهی بیشتر بخوانید!
کاهش فساد میکروبی مارگارین با امولسیونسازی فراصوتی
هرچه اندازهٔ قطرات آب کوچکتر باشد، محیط برای میکروارگانیسمها کمتر مساعد است، زیرا مواد مغذی کمتری در دسترس آنها قرار میگیرد. به همین ترتیب، هرچه اندازهٔ قطرات آب کوچکتر باشد، احتمال اینکه تعداد قطرات آب استریل از تعداد میکروارگانیسمهای موجود بیشتر باشد، بهتناسب افزایش مییابد. بنابراین، کوچک بودن قطرات آب ماندگاری محصول را افزایش میدهد و این یکی از کارکردهای جانبی مواد امولسیونکننده است که عمدتاً برای ایجاد بافت و پایداری به کار میروند. منظور از کوچک بودن این است که اندازهٔ متوسط قطرات در مارگارین 4-5 µm و دامنهٔ اندازهٔ آنها از 1 تا 20µm باشد. هنگامی که اندازهٔ قطرات کمتر از 10µm است، بعید است این محیطهای محدودکننده امکان رشد میکروارگانیسمها را فراهم کنند (Delamarre and Batt, 1999).
ازآنجاکه امولسیونسازی فراصوتی قطراتی در محدودهٔ زیرمیکرونی و نانویی ایجاد میکند، فرایند فراصوتدهی به کاهش فساد و افزایش ماندگاری مارگارین و سایر فرآوردههای مالیدنی کمک میکند.
هیدروژناسیون فراصوتی روغنهای خوراکی
هیدروژناسیون روغنهای گیاهی یک فرایند صنعتی مهم در مقیاس بزرگ است. با هیدروژناسیون، روغنهای گیاهی مایع به چربیهای جامد یا نیمهجامد تبدیل میشوند. هیدروژناسیون یکی از مراحل متداول پیشفراوری در تولید مارگارین است. از نظر شیمیایی، طی واکنش هیدروژناسیون با کاتالیز انتقال فاز، اسیدهای چرب غیراشباع با افزوده شدن اتمهای هیدروژن به پیوندهای دوگانه، به اسیدهای چرب اشباع متناظر خود تبدیل میشوند. این فرایند کاتالیزی را میتوان با فراصوتدهی پرتوان تسریع کرد. کاتالیزورهای متداول عبارتاند از نیکل، آلومینیوم یا پالادیم. چربیهای هیدروژنه بهطور گسترده بهعنوان عوامل تردکننده در محصولات نانوایی استفاده میشوند. یکی از مزایای چربیهای اشباع، تمایل کمتر آنها به اکسیداسیون و در نتیجه خطر کمتر تندشدگی است.
دستگاههای فراوری فراصوتی مواد غذایی برای تولید مارگارین
Hielscher طیف گستردهای از دستگاههای فراصوتی و لوازم جانبی را عرضه میکند تا نیازهای مشتریان خود را بهطور دقیق برآورده سازد. دستگاههای فراصوتی از مقیاس آزمایشگاهی تا رومیزی / پایلوت و تولید کاملاً صنعتی بهراحتی در دسترس هستند. چه بخواهید بچها را فراوری کنید و چه جریانهای حجمی را بهصورت درونخطی، Hielscher سامانهٔ فراصوتی مناسب را در اختیارتان قرار میدهد.
مارگارین معمولاً طی یک فرایند پیوسته تولید میشود. Hielscher سلولهای جریان فراصوتی را در اندازههای گوناگون عرضه میکند تا با الزامات تولید شما مطابقت داشته باشند. Hielscher برای بهبود فرایند امولسیونسازی فراصوتی، اینسرت سلول جریان MultiPhaseCavitator را که در انتظار ثبت اختراع است توسعه داده است؛ این اینسرت فاز دوم را بهشکل جریانهای باریک مایع، از طریق کانولاهای تزریق، مستقیماً به ناحیهٔ کاویتاسیون تزریق میکند و در نتیجه امولسیونی با قطرات فوقریز ایجاد میشود.
تمام دستگاههای فراوری فراصوتی صنعتی را میتوان بهآسانی نصب و در خطوط تولید موجود ادغام کرد. برای الزامات و کاربردهای ویژه، راهکارهای سفارشی ارائه میکنیم که با الزامات خاص شما تطبیق داده شدهاند.
با ما تماس بگیرید! / از ما بپرسید!
- امولسیون بسیار یکنواخت
- قطرات میکرونی و نانویی
- پایداری بالا
- صرفهجویی در زمان تا 90%
- کنترل کامل فرایند
- دمای پایدار فرایند
- افزایش مقیاس کاملاً خطی
- تکرارپذیری کامل
- بهداشتی و مناسب مصارف غذایی
(CIP/SIP)
منابع علمی / مراجع
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
- Szymanska, I.; Zbikowska, A.; Onacik-Gür, S. (2024): New Insight into Food-Grade Emulsions: Candelilla Wax-Based Oleogels as an Internal Phase of Novel Vegan Creams. Foods 2024, 13, 729.
- Noonim, P.; Rajasekaran, B.; Venkatachalam, K. (2022): Structural Characterization and Peroxidation Stability of Palm Oil-Based Oleogel Made with Different Concentrations of Carnauba Wax and Processed with Ultrasonication. Gels 2022, 8, 763.
- H. Pehlivanoglu, A. Akcicek, A.M. Can, S. Karasu, M. Demirci, M.T. Yilmaz (2021): Effect of oil type and concentration on solid fat contents and rheological properties of watery oleogels. La Rivista Italiana Delle Sostanze Grasse No 3, 2021.
[/callout]
امولسیونهای غذایی
دو نوع اصلی امولسیون را میتوان از هم متمایز کرد: امولسیونهای روغن در آب (O/W) (مانند شیر و بستنی) و امولسیونهای آب در روغن (W/0) (مانند کره، مارگارین، مایونز، فرآوردههای مالیدنی کمچرب و فرآوردههای مالیدنی حاوی چربی گیاهی). علاوه بر این، انواعی موسوم به امولسیونهای دوگانه (که با نام امولسیون وارونگی یا امولسیون چندگانه نیز شناخته میشوند) وجود دارند، مانند آب در روغن در آب (W/O/W) یا روغن در آب در روغن (O/W/O). بهدلیل کنترل بهتر رهایش طعم و مواد مغذی، استفاده از امولسیونهای دوگانه در صنایع غذایی رو به افزایش است. فرایند امولسیونسازی امولسیونها و امولسیونهای دوگانه مستلزم اعمال برش شدید برای تبدیل مایع به قطراتی در اندازههای میکرونی، زیرمیکرونی یا نانویی است. امولسیونسازی فراصوتی روشی قدرتمند و قابلاعتماد برای تهیهٔ امولسیونهای غذایی پایدار در مقیاس صنعتی است. کاویتاسیون فراصوتی و نیروهای برشی زیاد ناشی از آن، فناوری شناختهشدهای برای تشدید فرایند هستند.


