Majoneesi – Emulgointi Sonicatorilla
Öljy ja vesi eivät sekoitu, eikö? Itse asiassa öljyä ja vettä voidaan sekoittaa tehokkaasti tehon ultraäänellä. Majoneesi on merkittävä esimerkki emulsiosta kulinaarisissa sovelluksissa. Opi, miten sonikaatio helpottaa vakaan, kermaisen ja maukkaan majoneesin tuotantoa. Koetintyyppisiä sonikaattoreita on saatavana kädessä pidettävinä homogenisaattoreina käytettäväksi keittiöissä ja teollisina emulgointikoneina kaupallisessa majoneesin valmistuksessa.
Ultraäänihomogenisaattorit helpottavat majoneesin emulgointia
Ultraääniemulgointi hyödyntää korkeataajuisia ääniaaltoja luomaan pieniä pisaroita öljystä, joka on dispergoitu veteen muodostaen yhtenäisen seoksen. Tämä menetelmä varmistaa, että öljypisarat ovat jatkuvasti pieniä ja hyvin jakautuneita, estäen erottumisen ja säilyttäen halutun tekstuurin. Käyttämällä koetintyyppistä sonikaattoria seokseen toimitettu energia on hyvin hallittu, mikä johtaa tehokkaaseen ja toistettavaan emulgointiin.
Keittiössä kädessä pidettävä homogenisaattori voi helposti emulgoida pieniä määriä majoneesia, mikä tarjoaa kokkeille ja kotikokeille mahdollisuuden saavuttaa ammattimaisia tuloksia. Teollisessa tuotannossa suuremman mittakaavan sonikaattorit tarjoavat kyvyn emulgoida suuria määriä varmistaen johdonmukaisuuden ja laadun jokaisessa tuotetussa majoneesierässä.
Ultraääniemulgoinnin käyttö majoneesin tuotannossa ei ainoastaan paranna vakautta ja tekstuuria, vaan myös tehostaa makuja, mikä tekee lopputuotteesta houkuttelevamman. Näin ollen, olipa kyseessä käsityöläinen tai laajamittainen tuotanto, sonikaatio erottuu tehokkaana homogenointitekniikkana täydellisen majoneesin tuottamiseksi.
Sonikaattori UP200Ht majoneesin emulgointiin
Sonikaatiolla emulgoitu majoneesi – Resepti
Alla on resepti majoneesista, joka on valmistettu sonicator UP200Ht: llä, kuten yllä olevassa videossa näkyy.
Ainesosia:
- 2 tuoretta munankeltuaista
- 200ml neutraalia öljyä (esim. saflori- tai auringonkukkaöljyä)
- 2 rkl valkoviinietikkaa
- 1 rkl sinappia
- 1 ripaus sokeria
- 1 ripaus suolaa
Vaiheittaiset ohjeet ultraäänellä sekoitetulle majoneesille
Aseta munankeltuaiset etikan, sinapin, suolan ja sokerin kanssa kapeaan lasiastiaan. Aseta ultraäänianturi seokseen (lähellä astian pohjaa, mutta älä kosketa pohjaa) ja kytke sitten sonicator päälle. Aloita sonikointi 100%: n amplitudilla. Lisää nyt öljy hitaasti seokseen. Se toimii parhaiten, kun öljy pääsee suoraan kavitaatiovyöhykkeeseen sonotrode-pinnan alapuolelle. Aluksi jätä ultraäänianturi maahan liikkumatta – 5 sekunnin kuluttua vedä sonicatoria hitaasti hieman ylöspäin. 15-20 sekunnin kuluttua laske amplitudi 70%: iin. Siirrä anturia hitaasti seoksen läpi, kunnes muodostuu kiinteä majoneesi. Varmista, ettet kosketa aluksen seinämiä sonikoinnin aikana. Kun seos muuttuu homogeeniseksi majoneesiksi, säilytä jääkaapissa, kunnes sitä tarvitaan.
Kuluta päivän kuluessa.
Vinkkejä ja vianmääritystä vakaan, kermaisen majoneesin saamiseksi sonikaatiolla
Majoneesi on öljy-vedessä-emulsio. Tasaisen öljy-vedessä-emulsion saamiseksi auttaa, jos ensin sonikoit munankeltuaiset, etikka ja sinappi niin, että vesifaasi sekoitetaan perusteellisesti. Käytä kaikkia ainesosia huoneenlämmössä. Lisää toisessa vaiheessa hitaasti (auringonkukka) öljy antamalla öljyn valua sonotrodia pitkin. Siten öljy pääsee suoraan akustiseen kavitaatiovyöhykkeeseen, jossa se emulgoituu tehokkaimmin vesifaasiin (eli keltuaisiin, etikkaan, sinappiin).
Munankeltuaisen, munanvalkuaisen (valinnainen), etikan (tai sitruunamehun) ja sinapin yhdistelmä muodostaa emulsion vesifaasin. Näiden ainesosien esisekoittaminen huolellisesti sonikaattoriin ennen öljyn lisäämistä helpottaa kermaisen, stabiilin emulsion, joka tunnetaan nimellä majoneesi, myöhempää valmistusta. Hydrofiilisten ja hydrofobisten vuorovaikutusten, proteiinien denaturoinnin ja happo-emäskemian vuorovaikutus varmistaa, että majoneesi on sileä ja herkullinen. Ultraäänihomogenisointi on yksinkertainen, erittäin tehokas menetelmä öljy- ja vesipohjaisten ainesosien erittäin hienon emulsion luomiseksi, mikä tuottaa erittäin kermaisen ja johdonmukaisen tekstuurin, joka takaa tuoreen majoneesin erinomaisen makuelämyksen.
Kuinka ainesosat vaikuttavat majoneesin sekoittuvuuteen ja vakauteen?
- Munankeltuainen: Majoneesin tärkein emulgointiaine on lesitiini, fosfolipidi, jota löytyy runsaasti munankeltuaisista. Lesitiinillä on hydrofiilinen (vettä houkutteleva) “pää” ja hydrofobinen (vettä hylkivä) “häntä”. Kun munankeltuainen sekoitetaan öljyn ja etikan kanssa, lesitiinin hydrofiiliset päät suuntautuvat kohti vesifaasi (etikka), kun taas hydrofobiset hännät uppoutuvat öljyfaasiin. Tämä järjestely muodostaa vakaan esteen öljyn ja etikan välille estäen niitä erottumasta.
- Munanvalkuainen: Vaikka munanvalkuaisella (albumiinilla) ei ole yhtä merkittävää roolia kuin munankeltuaisella, se voi edistää majoneesin vakautta proteiinipitoisuutensa vuoksi. Munanvalkuaisen proteiinit voivat myös muodostaa kalvon öljypisaroiden ympärille, mikä parantaa emulsion stabiilisuutta. Siksi monet reseptit sisältävät vain munankeltuaisen.
- Etikka (tai sitruunamehu): Etikan (tai sitruunamehun) happamuus ei vain lisää makua, vaan vaikuttaa myös majoneesin vakauteen. Hapan ympäristö auttaa denaturoimaan munankeltuaisen proteiineja, mikä lisää niiden kykyä olla vuorovaikutuksessa sekä öljy- että vesifaasien kanssa. Lisäksi happamuus voi muuttaa varauksen jakautumista öljypisaroiden pinnalla, mikä edistää sähköstaattista hylkimistä ja estää yhteensulautumisen.
- Sinappi: Sinappi toimii emulgointiaineena ja stabilointiaineena majoneesissa. Se sisältää yhdisteitä, kuten limaa ja proteiineja, jotka voivat parantaa munankeltuaisen emulgointiominaisuuksia. Lisäksi sinappi sisältää pieniä hiukkasia, jotka voivat fyysisesti vangita öljypisaroita ja stabiloida emulsiota edelleen.
Emulsion kemia majoneesin takana
Majoneesi on eräänlainen öljy-vedessä-emulsio. Tässä emulsiossa öljy dispergoidaan veteen emulgointiaineen, tyypillisesti munankeltuaisen, sinapin tai lesitiinin, avulla. Emulgointiaine ympäröi ja stabiloi pieniä öljypisaroita estäen niitä sulautumasta yhteen ja erottumasta vesifaasista. Tämä johtaa kermaiseen, stabiiliin seokseen, jolla on sileä rakenne.
Perinteisten majoneesireseptien vesipitoisuus on suhteellisen alhainen verrattuna öljypitoisuuteen. Kuitenkin vesipohjaisten ainesosien, kuten etikan ja munankeltuaisten, läsnäolo sekä sekoittamisen mekaaninen vaikutus, esimerkiksi ultraäänihomogenointi, helpottavat stabiilin öljy-vedessä-emulsion muodostumista.
Munankeltuaiset sisältävät vettä ja lesitiiniä, joka toimii emulgointiaineena ja auttaa stabiloimaan seosta muodostamalla suojaavan esteen öljypisaroiden ympärille. Lisäksi etikka tarjoaa happamuutta, mikä auttaa edelleen emulsion stabiloinnissa.
Vaikka öljypitoisuus on korkeampi kuin majoneesin vesipitoisuus, näiden vesipohjaisten ainesosien läsnäolo yhdessä emulgointivaikutuksen kanssa mahdollistaa stabiilin öljy-vedessä-emulsion muodostumisen.
Teollinen ultraäänilaite UIP6000hdT majoneesin inline-emulgointiin ja pastörointiin.
Korkean suorituskyvyn sonikaattorit majoneesin tuotantoon
- korkea hyötysuhde
- Uusinta teknologiaa
- luotettavuus & rotevuus
- säädettävä, tarkka prosessinohjaus
- erä & Inline
- mille tahansa tilavuudelle
- Älykäs ohjelmisto
- älykkäät ominaisuudet (esim. ohjelmoitava, dataprotokolla, kaukosäädin)
- Helppo ja turvallinen käyttää
- vähän huoltoa vaativa
- CIP (puhdas paikan päällä)
Suunnittelu, valmistus ja konsultointi – Laatu valmistettu Saksassa
Hielscher-ultraääniastiat ovat tunnettuja korkeimmista laatu- ja suunnittelustandardeistaan. Kestävyys ja helppokäyttöisyys mahdollistavat ultraäänilaitteidemme sujuvan integroinnin teollisuuslaitoksiin. Hielscher-ultraäänilaitteet käsittelevät helposti karkeita olosuhteita ja vaativia ympäristöjä.
Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu yritys ja painottaa erityisesti korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteita, joissa on huipputeknologia ja käyttäjäystävällisyys. Tietenkin, Hielscher-ultraäänilaitteet ovat CE-yhteensopivia ja täyttävät UL: n, CSA: n ja RoHs: n vaatimukset.
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Sonikaattorit majoneesin emulgointiin missä tahansa mittakaavassa:
Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erän tilavuus | Virtausnopeus | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000ml | 20–400 ml/min | UP200Ht,UP200St |
| 10 - 4000ml | 20–800 ml/min | UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2–4 l/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 - 10L / min | UIP4000hdT |
| 15-150L | 3 - 15L / min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10-100L / min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | klusteri UIP16000 |
Kirjallisuus / Viitteet
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- 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.
- Pratap-Singh, A.; Guo, Y.; Lara Ochoa, S.; Fathordoobady, F.; Singh, A. (2021): Optimal ultrasonication process time remains constant for a specific nanoemulsion size reduction system. Scientific Report 11; 2021.
- Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
Faktoja, jotka kannattaa tietää
Mikä on majoneesi?
Majoneesi on olennainen esimerkki öljy-etikkaemulsiosta, eräänlaisesta seoksesta, jossa öljypisarat dispergoituvat hienoksi etikkaan. Tämä kulinaarinen ihme johtuu vakaasta, kermaisesta koostumuksestaan emulgointiaineen läsnäolosta - erityisesti munankeltuaisesta.
Munankeltuaiset sisältävät runsaasti lesitiiniä, fosfolipidiä, jolla on kriittinen rooli emulgointiprosessissa. Jokaisella lesitiinimolekyylillä on ainutlaatuinen rakenne, jolla on kaksi erillistä päätä: polaarinen (hydrofiilinen) pää, joka houkuttelee vettä, ja ei-polaarinen (hydrofobinen) pää, joka houkuttelee öljyä. Yhdisteitä, joiden pääryhmät ovat hydrofiilisiä ja vesiliukoisia ja joiden ei-polaariset häntäryhmät ovat hydrofobisia ja rasvaliukoisia, kuvataan tieteellisellä termillä “amfifiilinen”. Tämän kaksinkertaisen affiniteetin ansiosta lesitiini voi toimia siltana öljyn ja etikan välillä stabiloimalla seosta.
Majoneesia valmistettaessa lesitiinimolekyylit asettuvat öljyn ja etikan väliseen rajapintaan. Hydrofiilinen pää on vuorovaikutuksessa etikan kanssa, kun taas hydrofobinen pää upottaa itsensä öljyyn. Tämän suuntauksen ansiosta lesitiini voi vähentää pintajännitystä kahden sekoittumattoman nesteen välillä estäen niitä erottumasta. Tämän seurauksena öljypisarat dispergoituvat tasaisesti ja säilyvät etikan sisällä, jolloin muodostuu sileä ja yhtenäinen emulsio.
Lyhyesti sanottuna majoneesi käyttää lesitiinin amfifiilisiä ominaisuuksia ja emulgointitiedettä yhdistämällä yksinkertaiset ainesosat monipuoliseksi ja maailmanlaajuiseksi käytetyksi mausteeksi.
Lesitiinin rooli stabilointiaineena majoneesissa
Lesitiini toimii majoneesin keskeisenä emulgaattorina varmistaen, että öljy ja etikka sekoittuvat stabiiliksi, yhtenäiseksi seokseksi. Lesitiinin tehokkuus tässä prosessissa johtuu sen ainutlaatuisesta molekyylirakenteesta, jossa on sekä hydrofiilisiä (vettä houkuttelevia) että hydrofobisia (öljyä houkuttelevia) komponentteja.
Kuinka lesitiini toimii majoneesissa:
- Molekyylirakenne: Lesitiini on fosfolipidi, mikä tarkoittaa, että se sisältää fosfaattiryhmän, joka on kytketty glyserolirunkoon, sekä rasvahappoketjuja. Tämä rakenne johtaa kahteen erilliseen päähän: polaarinen pää (hydrofiilinen) ja ei-polaarinen häntä (hydrofobinen).
- Yhteisvaikutukset ainesosien kanssa: Kun majoneesia valmistetaan, lesitiinimolekyylin polaarinen pää on vuorovaikutuksessa vesipohjaisen komponentin kanssa, joka on tässä tapauksessa etikka. Samanaikaisesti ei-polaariset hännät uppoutuvat öljypisaroihin.
- Emulgointiprosessi: Kun ainesosat sekoitetaan, lesitiinimolekyylit asettuvat öljyn ja etikan väliseen rajapintaan. Hydrofiiliset päät pysyvät etikassa, ja hydrofobiset hännät pysyvät öljypisaroiden sisällä. Tämä kohdistus vähentää öljyn ja etikan välistä pintajännitystä estäen öljypisaroita sulautumasta yhteen ja erottumasta.
- Stabilointi: Stabiloimalla etikan sisällä olevat öljypisarat lesitiini luo stabiilin emulsion. Öljy leviää tehokkaasti pieninä pisaroina koko etikkaan, mikä antaa majoneesille sen tyypillisen kermaisen ja homogeenisen tekstuurin.
- Lopputuote: Tämän prosessin tuloksena on paksu, stabiili seos, jossa öljypisarat jakautuvat tasaisesti etikkapohjaan, jolloin syntyy sileä ja yhtenäinen mauste, joka tunnetaan nimellä majoneesi.
Lesitiinin amfifiilinen luonne, joka kuvaa kaksinkertaista affiniteettia sekä öljyyn että veteen, on ratkaisevan tärkeä majoneesin emulgointiprosessille. Asettumalla öljyn ja etikan väliin lesitiini stabiloi seoksen varmistaen, että öljypisarat pysyvät tasaisesti jakautuneina ja estävät erottumisen, mikä lopulta antaa majoneesille sen halutun koostumuksen ja tekstuurin.
Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomogenisaattoreita laboratorio jotta Teollisuuden koko.