પાવર અલ્ટ્રાસોનિક્સ વડે ચીઝનું સુધારેલું ઉત્પાદન
વિવિધ પ્રકારના દૂધમાંથી (દા.ત., ગાય, બકરી, ઘેટી, ભેંસ, ઊંટડીનું દૂધ વગેરે) બનતાં કઠણ ચીઝ, નરમ ચીઝ અને કર્ડ જેવા વિવિધ પ્રકારનાં ચીઝના ઉત્પાદનને સોનિકેશન વડે કાર્યક્ષમ રીતે સુધારી શકાય છે. ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ સમાનાંગીકરણ, આથવણ અને પરિપક્વતાને વેગ આપે છે, સૂક્ષ્મજીવ સંબંધી સ્થિરતા સુધારે છે અને પોષણમૂલ્ય તથા બનાવટ પર સકારાત્મક અસરો દર્શાવે છે.
ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળું અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ચીઝનું ઉત્પાદન સુધારે છે
ચીઝના ઉત્પાદનમાં દૂધનું સમાનાંગીકરણ અને આથવણ સુધારવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક ખાદ્ય પ્રોસેસિંગ એક સુસ્થાપિત ટેકનોલોજી છે. વધુમાં, હળવી ઉષ્મા સારવાર સાથે સંયોજિત સોનિકેશન – જેને થર્મો-સોનિકેશન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે – પરંપરાગત ઉષ્મા આધારિત પાશ્ચરીકરણના વિકલ્પ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જેનાથી વિટામિન્સ, એમિનો એસિડ અને ચરબી જેવા પોષક તત્ત્વોને ઉષ્મીય વિઘટનથી બચાવી શકાય છે. ઉચ્ચ તીવ્રતા અને ઓછી આવૃત્તિવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરીને દૂધ અથવા વ્હેમાંથી ચીઝના ઉત્પાદનને નોંધપાત્ર રીતે તીવ્ર અને સુધારેલું બનાવી શકાય છે.
- વેગવંતુ ચીઝ ઉત્પાદન
- ચીઝની સુધારેલી ગુણવત્તા
- ચીઝની વધુ ઉપજ
- આથવણના સમયમાં ઘટાડો
- ખર્ચની દૃષ્ટિએ અસરકારક
- ઉપયોગમાં સરળ અને સલામત
- ઊર્જા કાર્યક્ષમ
ચીઝના ઉત્પાદન માટે દૂધની અલ્ટ્રાસોનિક ઇનલાઇન સારવાર.
ચીઝના ઉત્પાદન દરમિયાન દૂધ અને કર્ડની સંરચના પર ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડની અસરો
ગૌવંશીય (ગાયનું) દૂધ, ઘેટીનું દૂધ, ભેંસનું દૂધ, બકરીનું દૂધ, ઊંટડીનું દૂધ અને ઘોડીનું દૂધ વાપરતી ચીઝ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓમાં અલ્ટ્રાસોનિકેશનનો સફળતાપૂર્વક ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.
અલ્ટ્રાસોનિક્સ દ્વારા વેગ અપાતું ચીઝ ઉત્પાદન ચેડર ચીઝ, ફેટા ચીઝ, ક્રીમ ચીઝ, કર્ડ ચીઝ, મેક્સિકન પનેલા ચીઝ, હિસ્પેનિક નરમ ચીઝ અને અન્ય વિશિષ્ટ ચીઝ સહિત ચીઝની વિશાળ શ્રેણી માટે ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે.
ચીઝના ઉત્પાદન દરમિયાન દૂધ પર ઓછી આવૃત્તિ અને ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડની અસરોમાં જેલની મજબૂતાઈ અને કઠિનતામાં વધારો, જેલ બનવાની પ્રક્રિયામાં વેગ, વિશિષ્ટ સપાટી ક્ષેત્રફળમાં વધારો, કર્ડની દૃઢતામાં ઘટાડો, ચરબીના ગોળિકાઓના કણકદનું વધુ નાનું અને વધુ સમાન વિતરણ તથા પાણી જાળવી રાખવાની ક્ષમતામાં વધારો સામેલ છે.
અલ્ટ્રાસાઉન્ડને કારણે સમાનાંગિતામાં થતો સુધારો અને દૂધની ચરબીના ગોળિકાઓનું વધુ સમાન વિતરણ ચીઝની ગુણવત્તાને વધુ સુધારે છે. ઉદાહરણ તરીકે, રેનિન વડે જમાવેલા બકરીના દૂધ પરના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું કે 10 મિનિટના અલ્ટ્રાસોનિકેશન પછી બનેલા જેલમાં વધુ ગાઢ, પરસ્પર આડા બંધોથી જોડાયેલ જાળાકાર સંરચના જોવા મળી હતી. આનાથી વિપુલ છિદ્રો ધરાવતી વધુ સમાનાંગી સૂક્ષ્મસંરચના બની હતી, જેના છિદ્રો સોનિકેશન ન કરેલા દૂધના કર્ડમાં જોવા મળતા છિદ્રો કરતાં નોંધપાત્ર રીતે નાના હતા.
આ સંરચનાત્મક તફાવતો સૂચવે છે કે પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડથી સારવાર કરેલા બકરીના દૂધના કર્ડમાં વધુ દૃઢતા જોવા મળે છે અને તેના G’max મૂલ્યો (મહત્તમ સંગ્રહ મોડ્યુલસ) 100 Pa કરતાં વધી જાય છે – આ મૂલ્યો ગાયના દૂધ માટે નોંધાયેલા મૂલ્યો કરતાં પણ વધુ છે. આવો જ સુધારો આસંજકતામાં (નમૂનાની અંદરના આંતરિક બંધોની મજબૂતાઈમાં) જોવા મળ્યો હતો. એકંદરે, આ તારણો દર્શાવે છે કે ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળું અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દૂધના ઘટકો વચ્ચે વધુ મજબૂત આંતરક્રિયાઓને પ્રોત્સાહન આપે છે, જેનાથી ચીઝના ઉત્પાદન દરમિયાન દૂધના જમવાના ગુણધર્મો સુધરે છે (જુઓ Carrillo-Lopez et al., 2021).
સોનિકેશન દૂધને રેનેટ વડે જમાવવાની પ્રક્રિયાને પણ પ્રોત્સાહન આપે છે. વધુ વાંચો!
ઔદ્યોગિક સોનિકેટર UIP4000hdT – ડેરી પ્રોસેસિંગ માટે
ચીઝના ઉત્પાદન પર અલ્ટ્રાસોનિક અસરો
ડેરી પ્રોસેસિંગ અને ચીઝના ઉત્પાદન પર ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડની અસરોનો સઘન અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે.
ચીઝની ઉપજમાં વધારો: પનેલા ચીઝના ઉત્પાદન દરમિયાન અલ્ટ્રાસોનિકેટર UP400S વડે તાજા કાચા દૂધનું સોનિકેશન કરવાથી, સ્રવિત પ્રવાહીમાં વધારો થયો હોવા છતાં, ચીઝની ઉપજમાં (%) વધારો થયો હતો. 10 min પર HIU ચીઝમાં પીળી રંગછટાઓ અને રંગનિર્માણને પ્રોત્સાહન આપે છે. પરંતુ L*, a* કે C* પૈકી કોઈપણ રંગ નિર્દેશાંક પર અસર થતી નથી. અલ્ટ્રાસોનિકેશનના 5 min પછી pH 6.6 થી વધીને 6.74 થયો હતો, પરંતુ 10 min પર ઘટ્યો હતો. (જુઓ Carrillo-Lopez et al., 2020)
ચીઝની સુધારેલી બનાવટ: ચીઝ પર કરવામાં આવેલા અભ્યાસોના સંદર્ભમાં, Bermúdez-Aguirre અને Barbosa-Cánovas એ અહેવાલ આપ્યો કે થર્મોસોનિકેશન (Hielscher UP400S – 400 W, 24 kHz, 63 °C, 30 min નો ઉપયોગ કરીને) દ્વારા પ્રક્રિયા કરેલા દૂધમાંથી મેળવેલી તાજી ચીઝ નિયંત્રણ દૂધમાંથી બનેલી ચીઝ (થર્મોસોનિકેશન વિના) કરતાં વધુ નરમ અને વધુ બરડ હતી. આ લાક્ષણિકતાઓને કારણે ચીઝનો સરળતાથી ભૂકો કરી શકાતો હતો, જે તાજી ચીઝનો એક ઇચ્છનીય ગુણધર્મ છે. આ વર્તન સમજાવતાં આ લેખકોએ નોંધ્યું કે થર્મોસોનિકેશન કરેલા દૂધમાંથી બનેલી ચીઝની સૂક્ષ્મસંરચના સોનિકેશન ન કરેલા દૂધમાંથી બનેલી ચીઝની સરખામણીમાં વધુ સમાન હતી. વધુમાં, તેમણે નોંધ્યું કે થર્મોસોનિકેશનથી પ્રોટીન અને ચરબીનું સમાનાંગીકરણ સુધર્યું અને મેટ્રિક્સમાં પાણીના અણુઓની જાળવણી વધી. તેથી, એવું માની શકાય છે કે HIU દૂધના ઘટકો વચ્ચે મજબૂત આંતરક્રિયાઓને પ્રોત્સાહન આપે છે, જેનાથી દૂધના જમવાના ગુણધર્મો સુધરે છે.
ડેરી ઉત્પાદનો પર અલ્ટ્રાસોનિક્સનો પ્રભાવ: શ્યાનતા અને પ્રવાહવિજ્ઞાન, સમાનાંગતા, સૂક્ષ્મજીવી પ્રવૃત્તિ
ડેરી ઉત્પાદનો પ્રાણીઓના દૂધમાંથી બનાવવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે ગાય, ઘેટી, બકરી, ભેંસ, ઘોડી અથવા ઊંટડીના દૂધમાંથી. દોહન પછી, દૂધ પર પ્રક્રિયા કરીને વિવિધ ઉત્પાદનો બનાવી શકાય છે, જેમ કે સમાનાંગીકૃત અને મલાઈ કાઢેલું દૂધ, યોગર્ટ, મલાઈ, માખણ, ચીઝ, વ્હે, કેસિન અથવા દૂધનો પાઉડર. વિશ્વભરમાં 54,20,69,000 tonnes/year ઉત્પાદન સાથે, ગાયનું દૂધ ડેરી ઉદ્યોગ માટે સૌથી મહત્વનો કાચો માલ છે.[Gerosa et al. 2012]
વ્હે (દૂધનું સીરમ) ચીઝ અથવા કેસિનના ઉત્પાદનની આડપેદાશ છે. તેમાં મુખ્યત્વે globinstagers α-લેક્ટાલ્બ્યુમિન (~65%), β-લેક્ટોગ્લોબ્યુલિન (~25%), તેમજ ઓછી માત્રામાં સીરમ આલ્બ્યુમિન (~8%) અને ઇમ્યુનોગ્લોબ્યુલિન હોય છે. વ્હે પ્રોટીન ગોળાકાર પ્રોટીન છે, જેને વ્હેમાંથી નિષ્કર્ષિત કરી શકાય છે.
શુદ્ધ સૂકો દૂધનો પાઉડર મેળવવા માટે, સ્પ્રે-ડ્રાયરો દ્વારા દૂધને સૂકવવા અને તેનું બાષ્પીભવન કરવા માટે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. સ્પ્રે ડ્રાયરોનો ઊર્જા વપરાશ અત્યંત ઊંચો હોવાથી, પ્રક્રિયાની કાર્યક્ષમતાને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે પ્રવાહીમાં ઘન પદાર્થોની ઊંચી સાંદ્રતા મહત્વપૂર્ણ છે.
“અલ્ટ્રાસોનિકેશનની અસર તપાસવા માટે તાજા મલાઈ કાઢેલા દૂધ, પુનઃઘટિત માઇસેલર કેસિન અને કેસિન પાઉડરના નમૂનાઓનું 20kHz પર સોનિકેશન કરવામાં આવ્યું હતું. તાજા મલાઈ કાઢેલા દૂધમાં, 60min સોનિકેશન પછી બાકી રહેલા ચરબીના ગોળિકાઓના સરેરાશ કદમાં આશરે 10nm નો ઘટાડો થયો હતો; જોકે, કેસિન માઇસેલ્સનું કદ યથાવત્ હોવાનું નિર્ધારિત થયું હતું. સોનિકેશનની શરૂઆતની થોડી મિનિટોમાં જ દ્રાવ્ય વ્હે પ્રોટીનમાં થોડો વધારો અને તેને અનુરૂપ શ્યાનતામાં ઘટાડો પણ થયો હતો, જે કેસિન-વ્હે પ્રોટીનના સમુચ્ચયો તૂટવાને કારણે હોઈ શકે છે. 60min સુધી સોનિકેશન કરેલા, અલ્ટ્રાસેન્ટ્રિફ્યુગેશન કરાયેલા મલાઈ કાઢેલા દૂધના નમૂનાઓમાં મુક્ત કેસિનની માત્રામાં કોઈ માપી શકાય તેવા ફેરફારો શોધી શકાયા નહોતા. સોનિકેશનના પરિણામે pH માં થોડો, કામચલાઉ ઘટાડો થયો હતો; જોકે, દ્રાવ્ય કેલ્શિયમની સાંદ્રતામાં કોઈ માપી શકાય તેવો ફેરફાર જોવા મળ્યો નહોતો. તેથી, તાજા મલાઈ કાઢેલા દૂધમાં કેસિન માઇસેલ્સ અલ્ટ્રાસોનિકેશનના સંપર્ક દરમિયાન સ્થિર રહ્યા હતા. પુનઃઘટિત માઇસેલર કેસિન માટે સમાન પરિણામો મળ્યાં હતાં, જ્યારે વ્હે પ્રોટીનની માત્રા વધારવામાં આવતાં શ્યાનતામાં વધુ મોટા ફેરફારો જોવા મળ્યા હતા. કેસિન માઇસેલ્સની મૂળ અવસ્થાને અસર કર્યા વિના પ્રક્રિયાથી પ્રેરિત પ્રોટીનનું એકત્રીકરણ ઉલટાવવા માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો નિયંત્રિત ઉપયોગ લાભદાયી રીતે કરી શકાય છે.” [Chandrapala et al. 2012]
દૂધના પોષક તત્ત્વો અને સૂક્ષ્મજીવી સ્થિરતા પર ઉચ્ચ-તીવ્રતાવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડની અસરો
Razavi અને Kenari (2020)એ ખાદ્યપદાર્થોમાં બગાડ અને સલામતીમાં ઘટાડો કરતાં સૂક્ષ્મજીવો અને ઉત્સેચકોને નિષ્ક્રિય કરવા માટે હળવી ઉષ્મા પ્રક્રિયા સાથે સંયોજિત ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડના પ્રભાવનો અભ્યાસ કર્યો હતો. તેમના અભ્યાસનો હેતુ ઊંચા તાપમાનની ઉષ્મા પ્રક્રિયાના વિકલ્પ તરીકે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પ્રક્રિયાની અસરનું મૂલ્યાંકન કરવાનો હતો, જેમાં સૂક્ષ્મજીવોની સંખ્યા, ગુણવત્તાના પરિમાણ તરીકે લિપિડનું ઓક્સિડેશન અને દૂધની પોષણલક્ષી વિશેષતાઓ તરીકે વિટામિનોનો સમાવેશ થતો હતો. પરિણામોએ દર્શાવ્યું કે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દૂધમાં સૂક્ષ્મજીવોનો ભાર ઘટાડવામાં સક્ષમ હતું અને પરંપરાગત ઉષ્મા પ્રક્રિયાથી ઉપચારિત દૂધની સરખામણીમાં તેનાથી વિટામિનોમાં ઓછા ફેરફારો થયા હતા. આ સંદર્ભમાં, અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવતું સોનિકેશન વધુ સારું અને 75% તીવ્રતા પર સૌથી વધુ અસરકારક હોવાનું જણાયું હતું. દૂધના પાશ્ચ્યુરાઇઝેશન માટે બિનવિનાશક પ્રક્રિયા તરીકે 55°C અને 75% તીવ્રતા પર 10 મિનિટ માટે પ્રોબ પ્રકારના અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.
ઔદ્યોગિક 4kW અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર UIP4000hdT ડેરી અને ચીઝની પ્રક્રિયા માટે.
ચીઝના ઉત્પાદન માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝરો
Hielscher Ultrasonics ખાદ્ય અને પીણા ઉદ્યોગ તેમજ અન્ય ઘણી ઔદ્યોગિક શાખાઓમાં પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડના ઉપયોગનો લાંબો અનુભવ ધરાવે છે. અમારા અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરો સરળતાથી સાફ કરી શકાય તેવા (સ્થાન પર જ સફાઈ CIP / સ્થાન પર જ નિર્જંતુકીકરણ SIP) સોનોટ્રોડ અને ફ્લો સેલ (પ્રવાહીના સંપર્કમાં આવતા ભાગો)થી સજ્જ છે. Hielscher Ultrasonicsના ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરો અત્યંત ઊંચા કંપનવિસ્તાર આપી શકે છે. 200µm સુધીના કંપનવિસ્તાર પર 24/7 કામગીરીમાં સરળતાથી સતત ચલાવી શકાય છે. વધુ પ્રતિરોધક સૂક્ષ્મજીવોને (દા.ત., ગ્રામ-પોઝિટિવ બેક્ટેરિયા) નિષ્ક્રિય કરવા માટે ઊંચા કંપનવિસ્તાર મહત્વપૂર્ણ છે. આનાથી પણ ઊંચા કંપનવિસ્તાર માટે જરૂરિયાત મુજબ બનાવેલા અલ્ટ્રાસોનિક સોનોટ્રોડ ઉપલબ્ધ છે. તમામ સોનોટ્રોડ અને અલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો સેલ રિએક્ટરોને ઊંચા તાપમાન અને દબાણ હેઠળ ચલાવી શકાય છે, જેનાથી વિશ્વસનીય થર્મો-મેનો-સોનિકેશન અને અત્યંત અસરકારક પાશ્ચ્યુરાઇઝેશન શક્ય બને છે.
અત્યાધુનિક ટેકનોલોજી, ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને પરિષ્કૃત સોફ્ટવેર Hielscher Ultrasonicsના ઉપકરણોને તમારી ખાદ્ય પાશ્ચ્યુરાઇઝેશન લાઇનમાં વિશ્વસનીય અને સતત કામ આપતાં સાધનો બનાવે છે. ઓછી જગ્યા રોકતાં અને સ્થાપનના વિવિધ વિકલ્પો ધરાવતાં Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરોને હાલની ઉત્પાદન લાઇનોમાં સરળતાથી સંકલિત કરી શકાય છે અથવા પાછળથી ઉમેરી શકાય છે.
અમારી અલ્ટ્રાસોનિક સમાનાંગીકરણ પ્રણાલીઓની વિશેષતાઓ અને ક્ષમતા વિશે વધુ જાણવા માટે કૃપા કરીને હમણાં જ અમારો સંપર્ક કરો. તમારી ચીઝ સંબંધિત ઉપયોગપ્રક્રિયા અંગે તમારી સાથે ચર્ચા કરવામાં અમને આનંદ થશે!
નીચેનું કોષ્ટક અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટરોની અંદાજિત પ્રક્રિયા ક્ષમતાનો ખ્યાલ આપે છે:
| બેચનું આયતન | પ્રવાહ દર | ભલામણ કરેલાં ઉપકરણો |
|---|---|---|
| 10 થી 2000mL | 20 થી 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 થી 20L | 0.2 થી 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 થી 100L | 2 થી 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 થી 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | વધુ | ઉપકરણોનો સમૂહ: UIP16000 |
અમારો સંપર્ક કરો! / અમને પૂછો!
Hielscher Ultrasonics પ્રયોગશાળા, પાઇલટ અને ઔદ્યોગિક સ્તરે મિશ્રણ, વિક્ષેપન, પાયસીકરણ અને નિષ્કર્ષણ માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝરો બનાવે છે.
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- Luis M. Carrillo-Lopez, Ivan A. Garcia-Galicia, Juan M. Tirado-Gallegos, Rogelio Sanchez- Vega, Mariana Huerta-Jimenez, Muthupandian Ashokkumar, Alma D. Alarcon-Rojo (2021): Recent advances in the application of ultrasound in dairy products: Effect on functional, physical, chemical, microbiological and sensory properties. Ultrasonics Sonochemistry 2021.
- Daniela Bermúdez-Aguirre, Guustavo V. Barbosa-Cánovas (2010): Processing of Soft Hispanic Cheese (“Queso Fresco”) Using Thermo-Sonicated Milk: A Study of Physicochemical Characteristics and Storage Life. Journal of Food Science 75, 2010. S548–S558.
- Carrillo-Lopez L.M., Juarez-Morales M.G., Garcia-Galicia I.A., Alarcon-Rojo A.D., Huerta-Jimenez M. (2020): The effect of high-intensity ultrasound on the physicochemical and microbiological properties of Mexican panela cheese. Foods 9, 2020. 1–14.
- Chandrapala, Jayani et al. (2012): The effect of ultrasound on casein micelle integrity. Journal of Dairy Science 95/12, 2012. 6882-6890.
- Chandrapala, Jayani et al. (2011): Effects of ultrasound on the thermal and structural characteristics of proteins in reconstituted whey protein concentrate. Ultrasonics Sonochemistry 18/5, 2011. 951-957.
- Fahmi, Ronak et al. (2011): Effect of Ultrasound Assisted Extraction upon the Protein Content and Rheological Properties of the Resultant Soymilk. Advance Journal of Food Science and Technology 3/4, 2011. 245-249.
- Gerosa, Stefano et al. (2012): Milk availability. Trends in production and demand and medium-term outlook. ESA Working paper No. 12-01 February 2012.
- Razavi, Razie; Kenari, Reza (2020): Comparative effect of thermo sonication and conventional heat process on lipid oxidation, vitamins and microbial count of milk. Journal of Food Researches Vol.30, No.1, 2020. 167-182.
Hielscher Ultrasonics પ્રયોગશાળાના કદથી લઈને ઔદ્યોગિક કદ સુધીના ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝરો બનાવે છે.