Pasteurisation & Homogénéisation de l'œuf liquide
Les ovoproduits liquides (œufs entiers, blancs d'œufs, jaunes d'œufs) doivent être pasteurisés pour garantir la sécurité alimentaire. Les homogénéisateurs à ultrasons produisent une cavitation intense et des forces de cisaillement élevées pour tuer les microbes. Associés à des températures élevées (∼50°C) et à la pression (mano-thermosonication), les ultrasons de puissance donnent des résultats exceptionnels en matière de pasteurisation. Les systèmes de traitement des aliments par ultrasons sont largement utilisés pour les applications d'homogénéisation, de pasteurisation et de stérilisation.
pasteurisation par ultrasons
Les œufs entiers liquides, le blanc d'œuf, le jaune d'œuf et d'autres produits à base d'œufs mélangés sont pasteurisés pour garantir l'absence de bactéries ou d'agents pathogènes dans le produit. L'inactivation microbienne par la pasteurisation est une étape très importante du processus pour prévenir la détérioration et les maladies d'origine alimentaire. La pasteurisation conventionnelle est réalisée par un traitement thermique de l'ovoproduit liquide. Cependant, ce traitement thermique affecte les protéines, la texture et les fonctionnalités de l'œuf.
La pasteurisation par ultrasons est une alternative de pasteurisation très efficace et efficiente.
Les ovoproduits liquides peuvent être pasteurisés efficacement par mano-thermosonication (MTS), où la pasteurisation par ultrasons est combinée à un traitement thermique (environ 50°C) et à une pression élevée (environ 1 barg). Ces conditions de traitement synergiques permettent d'obtenir une réduction bactérienne fiable de 5 log. La mano-thermosonication améliore considérablement le taux de destruction des microbes : Premièrement, la sensibilité de la plupart des micro-organismes au traitement ultrasonique est considérablement accrue par des températures supérieures à 50°C. Deuxièmement, l'intensité et le pouvoir destructeur de la cavitation ultrasonique augmentent sous une pression élevée.
Les effets synergiques combinés dans la pasteurisation manothermosonique surpassent la pasteurisation thermique conventionnelle des œufs en permettant d'obtenir un produit liquide de meilleure qualité. L'œuf liquide pasteurisé par mano-thermosonication présente moins de dénaturation des protéines, moins de perte de goût, une meilleure homogénéité et une efficacité énergétique nettement supérieure.
Les cellules d'écoulement à ultrasons Hielscher assurent le passage de l'ovoproduit liquide directement à travers les cellules d'écoulement à haute intensité. cavitation afin d'assurer une pasteurisation uniforme et complète de l'ovoproduit liquide.
Emulsification par ultrasons
Le blanc d'œuf est composé d'environ 90 % d'eau et le jaune d'œuf d'environ 25 % de matières grasses. L'eau et l'huile/la graisse ne sont pas miscibles, ce qui signifie que les phases ont tendance à se séparer. Afin d'obtenir un produit liquide homogène et stable à base d'œufs entiers, une méthode d'émulsification sophistiquée est nécessaire pour empêcher la séparation des phases.
La cavitation et le cisaillement ultrasoniques fournissent l'énergie nécessaire pour homogénéiser uniformément l'ovoproduit liquide. Une sonication puissante empêche la séparation des phases en brisant les globules de graisse et en dispersant uniformément l'eau et la graisse afin d'obtenir une émulsion stable.
Le traitement par cavitation ultrasonique est une technique supérieure pour produire des émulsions de taille nanométrique afin d'obtenir une stabilité mécanique !
- des conditions de traitement douces
- élimination des agents pathogènes
- durée de conservation prolongée
- texture uniforme
- de meilleures caractéristiques nutritionnelles et sensorielles
- pas de dénaturation
- pas de coagulation
Formulation par ultrasons
Lors de l'homogénéisation et de la pasteurisation par ultrasons, les additifs (par ex. sucre, sel, gomme xanthane etc.) peuvent être mélangés uniformément à l'ovoproduit liquide.
Les homogénéisateurs à ultrasons de Hielscher sont également utilisés pour la production de lait de poule (liqueur à base de lait et d'œufs) afin d'améliorer la stabilité mécanique et la durée de conservation.
Séchage par pulvérisation ultrasonique de poudre d'œuf
L'œuf liquide peut être transformé en poudre d'œuf, par exemple en poudre d'œuf entier, en poudre de blanc d'œuf ou en poudre de jaune d'œuf. L'œuf liquide présente un comportement d'amincissement par cisaillement. Afin d'optimiser le processus de séchage par pulvérisation, la réduction de la viscosité par ultrasons est une technique très efficace pour augmenter la capacité de traitement du sécheur par pulvérisation.
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Appareils à ultrasons pour la transformation des aliments
Les systèmes de traitement des aliments par ultrasons sont bien connus et éprouvés pour leurs résultats fiables en matière d'homogénéisation, d'extraction, de pasteurisation et de stérilisation des produits alimentaires. Les processeurs industriels à ultrasons de Hielscher créent des amplitudes très élevées allant jusqu'à 200µm afin de fournir l'énergie nécessaire aux processus de pasteurisation, de stérilisation et d'émulsification. Bien entendu, nos homogénéisateurs à ultrasons sont conçus pour fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, dans les conditions les plus difficiles de l'industrie.
Outre leur robustesse et leur fiabilité, les processeurs à ultrasons ne nécessitent que très peu d'entretien et sont très faciles à nettoyer. Toutes les pièces de l'homogénéisateur à ultrasons qui entrent en contact avec le produit alimentaire sont en titane, en acier inoxydable ou en verre et sont autoclavables. Comme chaque processeur à ultrasons est équipé d'un nettoyeur à ultrasons, il est possible d'effectuer automatiquement le nettoyage en place (CIP) et la stérilisation en place (SIP).
Leur faible encombrement et leur polyvalence permettent d'intégrer sans problème les ultrasons Hielscher dans les lignes de production. L'adaptation aux lignes existantes peut être réalisée facilement.
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasons :
Volume du lot | Débit | Dispositifs recommandés |
---|---|---|
10 à 2000mL | 20 à 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 à 20L | 0.2 à 4L/min | UIP2000hdT |
10 à 100L | 2 à 10L/min | UIP4000 |
n.d. | 10 à 100L/min | UIP16000 |
n.d. | plus grande | groupe de UIP16000 |
Résultats de la recherche
Emulsification par ultrasons
Javad Sargolzaei et al. (2011) ont modifié l'application des ultrasons de forte puissance dans la préparation d'une émulsion huile dans eau stable. Tous les échantillons d'émulsion ont été préparés à l'aide d'un processeur ultrasonique Hielscher UP200H. L'effet du pH, de la force ionique, de la pectine, de la gomme Guar, de la lécithine, du jaune d'œuf et de la gomme xanthane, ainsi que du temps de sonication, de la température et de la viscosité du mélange huile-eau sur la surface spécifique, la taille des gouttelettes et l'indice de crémage des échantillons d'émulsion a été étudié. Les données expérimentales ont été analysées à l'aide de la méthode Taguchi et les conditions optimales ont été déterminées. En outre, un système d'inférence neuro-floue adaptatif (ANFIS) a été utilisé pour modéliser et catégoriser les propriétés de l'émulsion obtenue. Les résultats ont montré que l'augmentation du temps de sonication réduisait la distribution de la taille des gouttelettes. La pectine et la xanthane améliorent la stabilité de l'émulsion, bien qu'elles aient des impacts différents sur la stabilité de l'émulsion lorsqu'elles sont utilisées individuellement ou ensemble. La gomme guar a amélioré la viscosité de la phase continue. Les émulsions stabilisées par le jaune d'œuf se sont révélées stables à la floculation des gouttelettes à un pH de 3 et à des concentrations de sel relativement faibles.
Dégradation ultrasonique du cholestérol dans le jaune d'œuf
Sun et al. (2011) ont mis au point un processus enzymatique de dégradation du cholestérol dans le jaune d'œuf naturel, assisté par ultrasons. Ils ont recherché l'activité catalytique de la cholestérol oxydase contre le cholestérol du jaune d'œuf dans le but d'obtenir un jaune d'œuf à teneur réduite en cholestérol sans affecter la composition des principaux nutriments du jaune d'œuf. La cholestérol oxydase a été utilisée pour catalyser la dégradation du cholestérol dans le jaune d'œuf. Tout d'abord, une portion de 30g de jaune d'œuf a été prétraitée par ultrasons pendant 15min à 200W puis incubé pendant 10 heures avec une concentration de cholestérol oxydase de 0,6U/g de jaune d'œuf à 37°C. Finalement, le niveau de cholestérol dans le jaune d'œuf a été réduit à 8,32% de sa concentration originale sans affecter les attributs de qualité du jaune d'œuf.
Qu'il faut savoir
Qu'est-ce que la cavitation ultrasonique ?
La sonication crée des émulsions par le biais d'oscillations ultrasoniques de forte puissance, qui provoquent des bruits acoustiques. cavitation. Le terme cavitation décrit la formation, la croissance et l'effondrement implosif de cavités (bulles de vide) dans un liquide. La cavitation ultrasonique/acoustique produit des conditions locales à l'intérieur des bulles de ~5000 K, ~1000 atm, des taux de chauffage et de refroidissement qui dépassent 1010 K/s et les jets de liquide jusqu'à 300 m/s. (Suslick et al. 2008) Les forces intenses, le cisaillement élevé, les courants et les turbulences résultant de l'implosion de la bulle fournissent l'énergie nécessaire pour briser les particules et les gouttelettes en vue d'obtenir un effet d'entraînement. dispersion & émulsion la réduction de la taille, lyser les parois cellulaires, initier réactions chimiques.
manothermosonication
Comme le montrent nos résultats, la pression statique est un moyen très efficace d'augmenter la létalité des ondes ultrasonores (UW) / de la manosonication (MS). Cette augmentation est d'autant plus importante que l'amplitude des UW est élevée. Entre 50 et 58°C, la létalité de la chaleur peut être augmentée en combinant des traitements thermiques avec des UW sous pression (MS). La létalité de ce traitement (MTS) est équivalente à l'effet létal additif de la chaleur et de l'UW. Les traitements MS et MTS pourraient devenir une alternative pour l'inactivation, dans des milieux sensibles à la chaleur (c'est-à-dire l'œuf liquide), de Y. enterocolitica et éventuellement d'autres micro-organismes. Il pourrait également trouver des applications dans les aliments pour lesquels l'intensité élevée des traitements thermiques requis (par exemple, les aliments à faible teneur en eau) nuirait à la qualité des aliments. (cf. Raso et al. 1998)
Les chercheurs ont révélé que les technologies de conservation des aliments non thermiques, telles que la sonication, n'affectent pas, autant que les processus thermiques, les attributs nutritionnels et sensoriels des aliments transformés.
En savoir plus sur les synergies entre les ultrasons de puissance, la pression et la chaleur !
Œufs : Composition & Caractéristiques
Si les œufs de poule sont les plus consommés, d'autres variétés d'œufs d'oiseaux, comme les œufs d'autruche, de canard, de caille, d'oie, etc. sont également utilisés comme aliments et ingrédients alimentaires.
Les œufs offrent de multiples fonctions et sont donc largement utilisés comme ingrédients dans de nombreux produits alimentaires.
Les attributs fonctionnels des œufs comprennent les propriétés de coagulation et de liaison, la saveur, la couleur, la mousse, l'émulsification ainsi que l'inhibition de la croissance des cristaux dans les confiseries. Pour conserver ces fonctionnalités de l'œuf, une pasteurisation douce est nécessaire afin d'éviter la dénaturation des protéines.
Les ovoproduits liquides vont de l'œuf entier liquide, du blanc d'œuf et du jaune d'œuf aux mélanges pour œufs brouillés et autres ovoproduits spécialisés. Les ovoproduits liquides sont disponibles sous forme de produits prêts à l'emploi ou sous forme congelée. L'œuf liquide peut être raffiné en poudre d'œuf, par exemple en poudre d'œuf entier, en poudre de blanc d'œuf ou en poudre de jaune d'œuf. La poudre d'œuf est fabriquée à partir d'œufs entièrement déshydratés par les procédés suivants séchage par pulvérisation Les œufs en poudre sont produits de la même manière que le lait en poudre. Les avantages des œufs en poudre par rapport aux œufs frais sont le faible prix, le poids réduit par rapport au volume de l'équivalent en œufs entiers, la durée de conservation, l'espace de stockage réduit et l'absence de besoin de réfrigération.
Sensibilité à la chaleur des protéines de l'œuf
Les œufs contiennent plusieurs protéines sensibles à la chaleur qui constituent un facteur important à prendre en compte lors de la transformation et de la pasteurisation de l'œuf liquide (également connu sous le nom d'œuf cassé). Les produits liquides à base de blanc d'œuf sont particulièrement sensibles aux conditions de traitement, notamment à la chaleur. La température de dénaturation des protéines du blanc d'œuf varie entre 61°C (pour l'ovotransferrine) et 92,5°C (pour la globuline G2). Livetins, lysozyme,
L'ovomacroglobuline et l'ovoglobuline G3 sont les protéines les moins stables à la chaleur, tandis que l'ovotransferrine, l'ovoinhibiteur et l'ovoglobuline G2 sont les protéines les plus stables à la chaleur dans l'œuf. La sensibilité des protéines à la chaleur peut être influencée par l'ajout de sel et de sucre, qui augmente la stabilité à la chaleur des protéines sensibles à la chaleur.
Le sucre et le sel, mais aussi les hydrates de carbone, tels que le saccharose, le glucose, le fructose, l'arabinose, le mannitol et le xylose, protègent les protéines de la dénaturation lors des traitements thermiques (pasteurisation).
Température de coagulation de l'œuf entier : à 73°C
stabilité de l'émulsion
Pour obtenir un ovoproduit liquide homogène, l'œuf liquide doit être stabilisé mécaniquement afin d'empêcher sa séparation en deux phases.
Une émulsion est un mélange de deux ou plusieurs liquides non miscibles / non mélangeables. Techniquement, les émulsions sont une subdivision des systèmes colloïdaux composés de deux phases ou plus. Dans les émulsions, la phase dispersée/interne et la phase continue/externe sont toutes deux liquides. Dans les émulsions, deux liquides non miscibles sont mélangés en dispersant un liquide (la phase dispersée) dans l'autre (la phase continue). Les agents émulsifiants sont utilisés pour obtenir une stabilité mécanique à long terme du système.
La lécithine, qui est par exemple un composant du jaune d'œuf, est un émulsifiant alimentaire couramment utilisé dans les applications alimentaires et industrielles. Outre la lécithine, le jaune d'œuf contient plusieurs acides aminés qui fonctionnent également comme émulsifiants. Le jaune d'œuf contient environ 5 à 8 grammes de lécithine, ce qui explique pourquoi le jaune d'œuf est un ingrédient important dans de nombreux produits alimentaires. recettes à base d'émulsion comme la mayonnaise, la hollandaise, les vinaigrettes et les sauces.
Vous trouverez ici les instructions étape par étape et une vidéo sur l'émulsification de la mayonnaise par ultrasons !
Fonction moussante
Les protéines du blanc d'œuf contiennent des acides aminés. Lorsque la protéine est enroulée, les acides aminés hydrophobes se trouvent au centre, loin de l'eau, et les acides aminés hydrophiles se trouvent à l'extérieur, plus près de l'eau.
Lorsqu'une protéine d'œuf est confrontée à une bulle d'air, une partie de cette protéine est exposée à l'air et l'autre reste dans l'eau. La protéine s'enroule de manière à ce que ses parties aimant l'eau puissent être immergées dans l'eau et que ses parties craignant l'eau puissent se coller à l'air. Une fois que les protéines se déroulent, elles se lient les unes aux autres, comme elles l'ont fait lorsqu'elles ont été chauffées, créant ainsi un réseau capable de maintenir les bulles d'air en place.
lait de poule
Le lait de poule est une boisson lactée composée de lait, d'œufs, de sucre, d'arômes et parfois d'alcool. Il s'agit d'une boisson lactée sucrée, riche et crémeuse, traditionnellement préparée avec du lait, de la crème, des blancs d'œufs fouettés, des jaunes d'œufs et du sucre. Lorsqu'il est produit sous forme de liqueur, des spiritueux distillés tels que le brandy, le rhum ou le bourbon sont éventuellement incorporés.
Littérature/références
- Lee, D.U. ; Hein, V. ; Knorr, D. (2003) : Effets des traitements combinés de nisine et d'ultrasons à haute intensité et à haute pression sur l'inactivation microbienne dans l'œuf entier liquide. Innovative Food Science & Technologies émergentes 2003.
- Nakamura, R. ; Mizutani, R. ; Yano, M. ; Hayakawa, S. (1988) : Enhancement of Emulsifying Properties of Protein by Sonicating with Egg Yolk Lecithin. Journal of Agricultural and Food Chemistry 36, 1988. 729-732.
- Raso, J. ; Pagán, R. ; Condón, S. ; Sala, F.J. (1998) : Influence de la température et de la pression sur la létalité des ultrasons. Applied and Environmental Microbiology, 64/2, 1998. 465-471.
- Sargolzaei, J. ; Mosavian, M.T.H. ; Hassani, A. (2011) : Modélisation et simulation du processus ultrasonique à haute puissance dans la préparation d'une émulsion stable huile dans l'eau. Journal of Software Engineering and Applications 4, 2011. 259-267.
- Sun, Y. ; Yang, H. ; Zhong, X. ; Wang, W. (2011) : Dégradation enzymatique du cholestérol dans le jaune d'œuf assistée par ultrasons. Innovative Food Science & Technologies émergentes 12/4, 2011. 505-508.
- Suslick, K.S. ; Flannigan, D.J. (2008) : Inside a Collapsing Bubble : Sonoluminescence and the Conditions During Cavitation. Annu. Rev. Phys. Chem. 59, 2008. 659-83.