Parannettu ruoan sulatus ilmassa olevalla ultraäänellä
Elintarviketeollisuus etsii jatkuvasti innovaatioita prosessien optimoimiseksi, jätteen vähentämiseksi ja laadun säilyttämiseksi. Pakastettujen elintarvikkeiden tehokas sulattaminen säilyttäen samalla niiden eheys on merkittävä haaste, erityisesti mittakaavassa. Perinteiset sulatusmenetelmät - kuten vesihauteet, ilmankierto tai mikroaaltouunilämmitys - ovat usein hitaita, energiaintensiivisiä ja voivat johtaa ei-toivottuihin muutoksiin rakenteessa, maussa ja ravitsemuksellisessa laadussa. Hielscher Ultrasonics tarjoaa huippuluokan ratkaisun näihin haasteisiin: porrastettu levysonikaattori, joka käyttää ilmassa olevaa ultraääntä sulatussovelluksiin. Tämä edistyksellinen tekniikka tarjoaa lukuisia etuja elintarviketeollisuudelle yhdistämällä tarkkuuden, nopeuden ja kestävyyden.
Kuinka porrastettu levysonikaattori toimii
Hielscherin porrastettu levysonikoija käyttää korkean intensiteetin ultraääniaaltoja, jotka leviävät ilman läpi ja toimittavat energiaa pakastetun ruoan pinnalle ilman suoraa kosketusta. Toisin kuin koetinpohjainen tai nestevälitteinen ultraääni, ilmassa oleva ultraääni käyttää värähteleviä levyjä, jotka lähettävät ääniaaltoja ympäröivään ilmaan, luoden hallitun värähtelevän ympäristön.
Porrastettu levy on suunniteltu optimoimaan energiansiirto parantamalla aaltojen jakautumista ja voimakkuutta suuremmalla alueella. Tämä johtaa tasaiseen sulatukseen ja sulatukseen, jopa epäsäännöllisen muotoisille elintarvikkeille.
Kun ultraääniaallot saavuttavat jäädytetyn pinnan, ne tuottavat paikallista lämmitystä ja mekaanista tärinää. Nämä vaikutukset
- häiritä jään rakennetta: Värähtelyt rikkovat vetysidoksia jäähilassa, mikä helpottaa nopeita faasisiirtymiä kiinteästä nesteeseen.
- edistää pintalämmönsiirtoa: Ultraäänienergia parantaa konvektiota ja lämmönjakoa, nopeuttaa sulatusta passiivisiin menetelmiin verrattuna.
- Minimoi lämpögradientit: Ilmassa oleva ultraääni varmistaa tasaisen sulatuksen ilman tiettyjen alueiden ylikuumenemista, mikä vähentää tekstuurin heikkenemistä.
Ultraäänisulatus: edut elintarviketeollisuudelle
Ilmassa olevan ultraäänen integrointi elintarvikkeiden jalostuksen työnkulkuihin tarjoaa pakottavia etuja:
- Parannettu sulatusnopeus
Perinteiset sulatusmenetelmät, kuten ilmankierto tai veden upottaminen, voivat kestää tunteja tai jopa päiviä, erityisesti suurille määrille. Hielscherin porrastettu levysonikaattori lyhentää merkittävästi tätä aikajanaa sulattamalla ruokia murto-osassa ajasta kohdistamalla suoraan jäärakenteisiin.
Tämä tehokkuus on erityisen hyödyllinen pilaantuvia tuotteita käsittelevillä teollisuudenaloilla, sillä se mahdollistaa nopeammat läpimenoajat ja pienemmät varaston viivästykset. - Elintarvikkeiden laadun säilyttäminen
Sulatetun ruoan laatu on ensiarvoisen tärkeää, koska pitkäaikainen sulatus tai epätasainen kuumennus voi johtaa tekstuurivaurioihin, tippuhäviöön ja mikrobien kasvuun. Ilmassa oleva ultraääni varmistaa:- Tasainen sulatus ja sulatus, mikä vähentää hotspotteja, jotka voivat aiheuttaa osittaista kypsennystä tai tekstuurimuutoksia.
- Minimaalinen tiputushäviö, säilyttää mehut ja ravintoaineet, jotka ovat kriittisiä maun ja ulkonäön kannalta.
- Tekstuurin ja eheyden säilyttäminen, mikä tekee siitä ihanteellisen herkille esineille, kuten mereneläville tai hedelmille.
- Kosketukseton ja hygieeninen käsittely
Ilmassa olevan ultraäänen kosketukseton luonne eliminoi ristikontaminaation riskin. Toisin kuin vesihauteet tai muut suoran kosketuksen menetelmät, mikään muu väliaine ei joudu kosketuksiin ruoan kanssa. Tämä on erityisen hyödyllistä tuotteille, jotka edellyttävät tiukkoja hygieniavaatimuksia, kuten valmisaterioille tai allergeeniherkille tuotteille. - Energiatehokkuus ja kestävä kehitys
Perinteinen sulatus vaatii usein paljon vettä ja energiaa, mikä lisää käyttökustannuksia ja ympäristövaikutuksia. Hielscherin järjestelmä käyttää kohdennettua ultraäänienergiaa, joka:- Vähentää vedenkulutusta upotusmenetelmiin verrattuna.
- Kuluttaa vähemmän energiaa keskittymällä tarkkaan paikalliseen sulatukseen.
- Pienentää sulatustoimintojen hiilijalanjälkeä kestävän kehityksen tavoitteiden mukaisesti.
- Skaalautuvuus ja monipuolisuus
Hielscherin porrastetun levysonikaattorin modulaarinen rakenne tekee siitä sopivan monenlaisiin elintarvikkeisiin ja tuotantoasteikkoihin. Pienimuotoisesta käsityötoiminnasta suuriin teollisuuslaitoksiin järjestelmä voi vastata erilaisiin tarpeisiin, mukaan lukien:- Jäädytetty liha (naudanliha, siipikarja, sianliha).
- Meren antimet (kalafileet, katkaravut, kampasimpukat).
- Hedelmät ja vihannekset.
- Valmiit ateriat tai taikinat.
Pakastettujen elintarvikkeiden sulatuksen haasteet
Pakastettujen elintarvikkeiden, erityisesti lihan, sulaminen aiheuttaa useita haasteita, jotka voivat merkittävästi heikentää laatua. Kun jääkiteet sulavat sulatuksen aikana, lihan rakenteellinen eheys häiriintyy usein, mikä johtaa proteiinien hajoamiseen, rasvan hapettumiseen, värimuutoksiin ja vähentyneeseen vedenpidätyskykyyn.
Proteiinin menetys: Proteiinien hajoaminen tapahtuu, kun sulava jää altistaa proteiinit entsymaattisille ja oksidatiivisille prosesseille, mikä heikentää rakennetta ja ravintoarvoa.
Rasvan hapettuminen: Samanaikaisesti rasvan hapettuminen kiihtyy, varsinkin kun happi pääsee aiemmin jäätyneille alueille, mikä johtaa härskiintymiseen ja ei-toivottuihin makuihin.
Värin heikkeneminen: Lisäksi myoglobiinin, lihan punaisesta väristä vastaavan pigmentin, hapettuminen voi johtaa visuaaliseen heikkenemiseen.
Alennettu vedenpidätyskyky (WHC): Lopuksi jääkiteiden aiheuttamat soluvauriot vähentävät lihan kykyä pidättää vettä, mikä johtaa mehukkuuden ja yleisen laadun heikkenemiseen.
Hielscher Stepped Plate Sonicator tuottaa voimakkaita ilmassa olevia ultraääniaaltoja ja auttaa siten voittamaan nämä ongelmat sulatuksen aikana. Hielscher Stepped Plate Sonicator parantaa lämmön ja massan siirtoa ruoan pinnalla, mikä edistää tasaisempaa ja hallitumpaa sulatusta. Tämä tekniikka vähentää merkittävästi sulamisaikaa, mikä rajoittaa altistumista hapelle ja oksidatiiviselle stressille ja suojaa siten proteiineja ja lipidejä hajoamiselta. Nopea prosessi säilyttää myös lihan luonnollisen vedenpidätyskyvyn minimoimalla rakenteelliset vauriot, mikä johtaa mehukkaampaan ja houkuttelevampaan tuotteeseen.
Lisäksi ilmassa olevan ultraäänen kosketukseton luonne takaa hygieenisen toiminnan ja estää samalla elintarvikkeiden mekaaniset vauriot. Nopeampi ja tasaisempi sulatus auttaa myös ylläpitämään mikrobiturvallisuutta minimoimalla bakteerien kasvua tukevilla lämpötila-alueilla vietetyn ajan. Näillä eduilla ilmassa oleva ultraääni on lupaava ratkaisu lihan sulatuksen laadun, turvallisuuden ja tehokkuuden parantamiseksi teollisissa ja kaupallisissa olosuhteissa.
Hielscherin ilmassa oleva ultraääni: sovellukset ja teollisuuden vaikutus
Hielscher Stepped Plate Sonicatorin käyttö on erityisen muuttuvaa esimerkiksi seuraavilla aloilla:
- Lihan jalostus: Nopeampi sulatus minimoi mikrobiriskit säilyttäen samalla proteiinirakenteen.
- Meren antimien tuotanto: Herkät tuotteet, kuten katkaravut ja kalat, säilyttävät ensiluokkaisen laatunsa.
- Leipomoteollisuus: Taikinat ja leivonnaiset voidaan sulattaa nopeasti ilman tekstuurin menetystä.
- Ruokapalvelu: Ravintolat ja ateriapalvelut hyötyvät lyhennetyistä valmistusajoista.
Sulatuksen lisäksi samaa tekniikkaa voidaan mukauttaa jäänpoistoon ja pintakuivaukseen, mikä laajentaa sen hyödyllisyyttä entisestään. Lue lisää täältä!
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.
Kirjallisuus / Viitteet
- Liqing Qiu, Min Zhang, Bimal Chitrakar, Bhesh Bhandari (2020): Application of power ultrasound in freezing and thawing Processes: Effect on process efficiency and product quality. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 68, 2020.
- Coria-Hernández, Jonathan; Meléndez, Rosalía (2024): Cryogel Addition Effect on Ultrasound-Assisted Thawing of Pork Meat. International Journal of Food Science, 2024.
- Yu H., Mei J., Xie J. (2022): New ultrasonic assisted technology of freezing, cooling and thawing in solid food processing: A review. Ultrasonics Sonochemistry 2022
Usein Kysytyt Kysymykset
Miksi jääkiteiden sulaminen vahingoittaa pakastettuja elintarvikkeita?
Sulavat jääkiteet vahingoittavat pakastettuja elintarvikkeita, kuten kaloja, koska ne häiritsevät kudoksen rakenteellista eheyttä. Sulatuksen aikana solujen ja solunulkoisten tilojen jääkiteet sulavat, mikä johtaa solujen repeämään veden laajenemisen ja supistumisen vuoksi. Tämä vaurio vaarantaa lihan tekstuurin ja kosteudensäilyvyyden.
Kalan tapauksessa sulaminen lautasella ulkona saa ulkokerrokset sulamaan nopeammin, jolloin muodostuu kuiva, kuivunut iho, kun taas sisäpuoli voi jäädä jäätyneeksi. Epätasainen sulaminen pahentaa solunesteen menetystä, jolloin kalat kuivuvat ulkoisesti ja tekstuurisesti vaarantuvat sisäisesti. Tämä prosessi heikentää ruoan laatua ja aistinvaraisia ominaisuuksia. Ilmassa oleva ultraääni on teollisesti kannattava tekniikka pakastettujen elintarvikkeiden hellävaraiseen sulattamiseen tuhoamatta ruoan rakennetta.
Mikä on ilmassa oleva ultraääni?
Ilmassa olevalla ultraäänellä tarkoitetaan korkeataajuisia ääniaaltoja (tyypillisesti yli 20 kHz), jotka etenevät ilman läpi siirtoväliaineena. Toisin kuin nesteissä tai kiinteissä aineissa, ilmassa oleva ultraääni kohtaa merkittävää vaimennusta ilman alhaisen tiheyden ja korkean kokoonpuristuvuuden vuoksi.
Käytetäänkö ultraääntä elintarvikkeiden pakastamiseen?
Kyllä, ultraääntä käytetään elintarvikkeiden jäädyttämisessä, pääasiassa tehon ultraäänellä (matala taajuus, korkea intensiteetti). Se tehostaa jäätymisprosessia edistämällä nopeaa nukleaatiota - jääkiteiden alkumuodostumista - samalla kun se hallitsee niiden kokoa ja jakautumista. Ultraääni vähentää jäätymisaikaa parantamalla lämmönsiirtoa ja varmistamalla tasaisen lämpötilan jakautumisen koko ruokaan.
Tämä tekniikka on erityisen hyödyllinen, koska se tuottaa pienempiä, tasaisempia jääkiteitä, minimoiden solujen vauriot ruokarakenteelle. Tämä säilyttää rakenteen, värin ja vedenpidätyskyvyn sulatuksen aikana säilyttäen ruoan yleisen laadun. Menetelmä, jota usein kutsutaan ultraääniavusteiseksi jäädyttämiseksi, on erityisen arvokas herkille elintarvikkeille, kuten hedelmille, vihanneksille ja runsaasti proteiinia sisältäville tuotteille, kuten lihalle ja kalalle. Lue lisää jäätelön ultraäänipakastuksesta täältä!

Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomogenisaattoreita laboratorio jotta Teollisuuden koko.