Ultrasonication ja sen hajautusohjelmat elintarviketeollisuudessa
Tehokas ultraääni tarjoaa monipuoliset mahdollisuudet tehokkaisiin ja luotettaviin elintarvikkeiden jalostukseen. Elintarviketeollisuuden yleisimpiä sovelluksia ovat sekoitus & (joka on riippuvainen ultraääniintensiteetistä), säilöntä, stabilointi, liukeneminen ja kiteytys, hydraus, lihan taipumus, kypsyminen, ikääntyminen ja hapettuminen, homogenointi, emulgointi, dispergointi, solujen hajoaminen ja solunsisäisen materiaalin uuttaminen, sekä kaasunpoisto- ja sumutuskuivaus.
Alla on luettelo erityisistä sovelluksista.
Napsauta kiinnostuksesi sovelluksia, jotta voit lukea lisää niistä!
Aromien ja aktiivisten yhdisteiden uuttaminen
Napsauta tästä saadaksesi lisätietoja ultraääni-lyysi & poisto ja esimerkkejä aktiivisen yhdisteen ultraäänisestä uuttamisesta sahrami ja kahvi!
Jogurtin fermentointi
Ultraäänihomogenisointi vaikuttaa maitorasvapallojen rikkoutumiseen ja erittäin hienokokoiseen jakautumiseen.
Ultrasonication voi yhdistää fermentaationopeuden (kokonaistuotannon väheneminen jopa 40%: iin) ja parantaa jogurtin laatuominaisuuksia, mikä johtaa suurempaan viskositeettiin, vahvempiin koagulointiin ja parempaan koostumukseen.
Maidon homogenointi
Sfakianakis- ja Tzia-tutkimuksen (2012) tutkimus osoittaa, että ultraäänimonohoito vähentää maitorasvaa (MFG). Alhainen amplitudi (150 W) ei ollut tyydyttävä homogenisoiva vaikutus (kuvio 2); MFG-koko ja niiden jakautuminen olivat samankaltaisia kuin käsittelemättömän maidon (vertaa kuvioita 1 ja 2). Keskipitkän amplitudin ultraääni (267,5, 375 W) oli hyvä homogenisoiva vaikutus; MFG keskimääräinen halkaisija oli 2 μm (kuvio 3, 4). Korkeampi amplitudi (750 W) ultraääni pienensi MFG-kokoa ratkaisevasti (kuvio 6), jolloin ne eivät näkyneet optisessa mikroskoopissa (100x suurennus); niiden keskimääräinen halkaisija oli 0,3 μm.

Suuritehoinen ultraääni on lievä ei-terminen homogenisointitekniikka. Sfakianakis et ai. (2011) osoittavat mahtavaa ultraääni homogenisoivaa vaikutusta maitoon.
Chandrapala et ai. (2012) tutkivat ultrasonikaation vaikutusta kaseiiniin ja kalsiumiin. Ne käyttivät ultraääniaaltoja (20 kHz) näytteille tuoretta rasvatonta maitoa, rekonstituoidun misellarikaseiinia ja kaseiinijauhetta. He sonikoivat näytteet, kunnes maitorasvan pallot vähenivät n. 10nm. Sonikoituneen maidon analyysi osoittaa, että kaseiinimisellien koko ei ole muuttunut. Liukenevan heraproteiinin vähäinen lisääntyminen ja vastaava viskositeetin väheneminen tapahtui myös sonikaation ensimmäisten minuuttien aikana. Tutkimuksessa todettiin, että kaseiinimisellit ovat stabiileja sonikaatiossa ja ultraäänihoito ei vaikuta liukoiseen kalsiumpitoisuuteen. [Chandrapala et ai. 2012]
Sokerin kiteytys makeisille
Kiteytymisen ultraäänimuunnos on mielenkiintoinen karkkien, makeisten, levitteiden, jäätelöiden, kermavaahdon ja suklaan formulointiin.
Ruokaöljyjen hydraus
Hunajan nesteytys
Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja!
Mehujen ja suolojen stabilointi
Lue lisää lisää mehujen ultraäänitöistä & smoothiet!
Viinin ikääntyminen & Viina
Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja ultrasonic viinien käsittelymahdollisuuksista!
Myös viinin, olutta, oluen fermentointiprosessia voidaan lisätä huomattavasti. Kiihtyvyysaste on 50-65% saavutettu!
Saat lisätietoja ultrasonically assisted fermentoinnista napsauttamalla tätä!
Jäätelön jäätyminen
Jäätymisprosessin aikana kiteet muodostuvat superjäähdytetystä vedestä. Jääkiteiden morfologialla on tärkeä rooli jäädytettyjen ja puolittain pakastettujen elintarvikkeiden rakenteellisista ja fysikaalisista ominaisuuksista. Koska jääkiteiden koko ja jakauma ovat erityisen tärkeitä sulatettujen pehmopaperituotteiden laadulle, jäätelöä varten, pienemmät jääkiteet ovat edullisia, koska suuret kiteet aiheuttavat jäätymisen. Nukleaatio on tärkein tekijä kiderakenteen jakauman kontrolloimiseksi kiteytymisen aikana. Siten jäädytysnopeus on yleensä parametri, jota käytetään jääkiteiden koon ja kokojakauman säätelyssä jäätelössä. Ruosteen ja jäätymisen aikana ilmaa ruiskutetaan jäätelön sileän koostumuksen saavuttamiseksi. Niin sanottu "ylikäyttö", ruiskutetun ilman määrä, on suhteutettu - erityisesti tiettyyn reseptiin - suhteessa kiintoaineiden ja veden yhdistettyyn tilavuuteen. Niinpä ylijäämä vaihtelee eri jäätelömuotoi- suuksien ja käsittelyvirtojen vuoksi. Standardijäätelö osoittaa ylituotantoa 100%, mikä tarkoittaa, että lopputuote koostuu yhtä suuresta määrästä jäätelöseosta ja ilmakuplia.
Hielscherin käyttö suuritehoiset ultraäänilaitteet tarjoaa paremman jäätelön laadun pienentämällä jääkidekokoa ja välttäen jäätymispinnan muodostumisen. Parempi koostumus ja kermaisampi suun tunne saavutetaan jäätelön kiteiden pienen määrän ja parantuneen ilmakuplan jakautumisen takia. Merkittävin lyhyemmät jäätymisajat johtavat suurempaan prosessikapasiteettiin ja energiatehokkaampaan tuotantoprosessiin.
Ilmapuhallus
Suklaa
Ultraäänitutkimus on vaihtoehtoinen menetelmä sokerikiteiden hajottamiseksi suklaassa ja antaa näin samanlaisia vaikutuksia kuin kouristus.
Lihan tenderointi
Ultraäänellä Kitchen
Klikkaa tästä, jos olet kiinnostunut hänen kuuluisasta ultraäänikadun katkaravun resepistä!
Kirjallisuus / Referenssit
- Chandrapala, Jayani et ai. (2012): Ultrasoundin vaikutus kaseiinimisellin eheyteen. Journal of Dairy Science 95/12, 2012. 6882-6890.
- Chandrapala, Jayani et ai. (2011): Ultraääni vaikutukset proteiinien lämpö- ja rakenteellisiin ominaisuuksiin rekonstituoidussa heraproteiinikonsentraatissa. Ultrasonics Sonochemistry 18/5, 2011. 951-957.
- Maidontuotanto käsikirja. Julkaisija Tetra Pak Processing Systems AB, S-221 86 Lund, Ruotsi. 387.
- Feng, Hao; Barbosa-Cánovas, Gustavo V .; Weiss, Jochen (2010): Elintarvikkeiden ja bioprosessoinnin ultrasound-teknologiat. New York: Springer, 2010.
- Huang, BX; Zhou, WB (2009): Ultrasound aidoitu jogurtti-fermentointi probiotikoilla. NUROP-kongressi, Singapore, 2009.
- Keshava Prakash, MN; Ramana, KVR (2003): Ultrasound ja sen soveltaminen elintarviketeollisuudessa. J. Food Sci Technol. 40/6, 2003. 563-570.
- Mortazavi, A .; Tabatabaie, F. (2008): Tutkimus jäätelön jäätymisprosessista ultraäänikäsittelyn jälkeen. World Applied Science Journal 4, 2008. 188-190.
- Petzold, G. ja Aguilera, JM (2009): Jäämorfologia: Perusteet ja teknologiset sovellukset elintarvikkeissa. Food Biofysics Vol. 4, nro 4, 378 - 396.
- Sfakianakis, Panagiotis; Tzia, Constantina (2011): Ultrasuoralla käsitelty maito jogurtti: käymisprosessin seuranta ja tuotteen laatuominaisuuksien arviointi. ICEF 2011.