ייצור של סוגי גבינות שונים כגון גבינות קשות, גבינות רכות וקערה, עשוי מסוג חלב שונים (למשל, פרה, עז, כבשים, תאו, חלב גמלים וכו ') ניתן לשפר ביעילות על ידי sonication. היישום של אולטרסאונד בעוצמה גבוהה מאיץ הומוגניזציה, תסיסה, הבשלה, משפר את היציבות המיקרוביאלית ומראה השפעות חיוביות על ערך תזונתי ומרקם.

אולטרסאונד בעצימות גבוהה משפר את ייצור הגבינה

עיבוד מזון אולטרה סאונד היא טכנולוגיה מבוססת היטב כדי לשפר את הומוגניזציה חלב ותסיסה בייצור גבינה. יתר על כן, sonication בשילוב עם טיפול בחום קל – המכונה תרמו-סוניקציה – משמש כחלופה פיסטור מבוסס חום מסורתי, ובכך למנוע חומרים מזינים כגון ויטמינים, חומצות אמינו ושומנים נגד השפלה תרמית. ייצור גבינה באמצעות חלב או מי גבינה יכול להיות מוגבר באופן משמעותי ולשפר על ידי היישום של אינטנסיביות גבוהה, אולטרסאונד בתדר נמוך.

Ultrasonication הוחל בהצלחה על תהליכי ייצור גבינה מחלב שור / פרה, חלב כבשים, חלב תאו, חלב עיזים, חלב גמלים וחלב סוסים.
ייצור גבינה המקודם באולטרסאונד יכול לשמש עבור סוגי גבינה שונים כולל גבינת צ'דר, גבינת פטה, גבינת שמנת, גבינת קרם, גבינת פאנלה מקסיקנית, גבינה רכה היספנית, והתמחויות גבינה אחרות.
ההשפעות של אולטרסאונד בתדר נמוך ובעוצמה גבוהה על חלב בייצור גבינות כוללות עלייה בכוח הג'ל וקשיות הג'ל, האצת היווצרות הג'ל, עלייה בשטח הפנים הספציפי, הפחתת מוצקות הקרד, חלוקת גודל החלקיקים הקטנה ואפילו של כדוריות שומן, כמו גם קיבולת החזקת מים גדולה יותר.
הומוגניות מוגברת באולטרסאונד והפצה שווה יותר של כדוריות שומן חלב משפרת גם את איכות הגבינה. לדוגמה, תכונות קרד של חלב עיזים עם רנין הראו לאחר 10 דקות ultrasonication רשת צפופה יותר ג'ל crosslinked, וכתוצאה מכך מיקרו-מבנה הומוגני יותר עם נקבוביות בשפע. ראוי לציין כי נקבוביות אלה היו קטנים משמעותית מאלה של חלב קרד ללא sonication. זה מרמז כי הקערה של חלב עיזים שטופלו אולטרסאונד כוח מראה מוצקות רבה יותר, רישום ערכים של G'max (ערך מרבי עבור מודולוס אחסון) גבוה מ 100 Pa, אפילו גבוה יותר מאלה שדווחו בחלב פרה. השפעה דומה נצפתה בדבקות (עוצמת הקשרים הפנימיים של המדגם). לפיכך, ניתן להניח כי אולטרסאונד בעצימות גבוהה מקדם אינטראקציות חזקות בין מרכיבי החלב, שיפור המאפיינים הגדרת. (cf. קאריו-לופז ואח ' 2021)

השפעות אולטרה סאונד על הייצור של גבינות שונות

ההשפעות של אולטרסאונד בעוצמה גבוהה על עיבוד חלב וייצור גבינות נחקרו באופן אינטנסיבי.
תפוקת גבינה מוגברת: sonication של חלב גולמי טרי עם ultrasonicator UP400S במהלך ייצור גבינת פאנלה, הביא לתפוקת גבינה מוגברת (%), למרות עלייה של exudate. גוונים צהובים וצבע בגבינה מקודמים על ידי HIU ב 10 דקות. אבל לא L *, a *, ולא C * קואורדינטות צבע מושפעים. רמת ה-pH עלתה מ-6.6 ל-6.74 לאחר 5 דקות של אולטראסאונד אך הופחתה ב-10 דקות (cf. קאריו-לופז ואח', 2020)
מרקם גבינה משופר: לגבי מחקרים שבוצעו על גבינה, ברמודז-אגירה וברבוסה-Cánovas דיווחו כי גבינה טרייה המתקבלת מחלב שטופלו בתרמוסוניזציה (באמצעות Hielscher UP400S – 400 W, 24 kHz, 63 °C (63 °F, 30 דקות) היה רך ופריך יותר מאשר גבינה מחלב הבקרה (ללא תרמוסוניקציה). מאפיינים אלה הביאו גבינה קלה יותר להתפורר, המהווה תכונה רצויה של גבינה טרייה. מחברים אלה הסבירו התנהגות זו על ידי ציין כי מיקרו מבנה של גבינת חלב תרמו-sonicated הציג מבנה הומוגני יותר לעומת גבינת חלב ללא sonicated. יתר על כן, הם ציינו כי התרמוסיוניזציה שיפרה הומוגניזציה של חלבונים ושומן וחיזוי מוגבר של מולקולות מים במטריצה. לפיכך, ניתן להניח כי HIU מקדם אינטראקציות חזקות בין מרכיבי החלב, שיפור המאפיינים הגדרת.

השפעת אולטרסוניקה על מוצרי חלב: צמיגות & ריולוגיה, הומוגניות, פעילות מיקרוביאלית

מוצרי חלב מיוצרים מחלב מן החי, כגון פרה, כבשים, עזים, תאו, סוס או חלב גמלים. לאחר הקציר, ניתן לעבד את החלב למוצרים שונים, כגון חלב הומוגני ורזה, יוגורט, שמנת, חמאה, גבינה, מי גבינה, קזאין או אבקת חלב. חלב פרה הוא חומר הגלם החשוב ביותר לתעשיית החלב עם ייצור עולמי של 542,069,000 טון בשנה. [גרוסה ואח' 2012]
מי גבינה (סרום חלב) הוא תוצר תוסף של ייצור גבינה או קזאין. הוא מורכב בעיקר גלובינסטאגרים α לקטלבומין (~ 65%), β לקטוגלובולין (~ 25%), כמו גם של כמויות קטנות של אלבומין סרום (~ 8%) ואימונוגלובינים. חלבוני מי גבינה הם חלבונים כדוריים אשר ניתן לחלץ מי גבינה.
אבקת חלב מעובדת על ידי מייבשי ריסוס לייבוש ואידוי החלב ביחס להשגת אבקת החלב היבשה הטהורה. בשל צריכת האנרגיה הגבוהה ביותר של מייבשי ריסוס, ריכוז מוצק גבוה של הנוזל חשוב לייעל את יעילות התהליך.

"דגימות של חלב רזה טרי, קזאין micellar מחדש, ואבקת קזאין היו sonicated ב 20kHz כדי לחקור את ההשפעה של ultrasonication. עבור חלב רזה טרי, הגודל הממוצע של כדורי השומן הנותרים הופחת בכ -10 ננוגרם לאחר 60 דקות של sonication; עם זאת, גודלו של המישלות קזאין נקבע להיות ללא שינוי. עלייה קטנה בחלבון מי גבינה מסיס וירידה מקבילה בצמיגות התרחשו גם בדקות הראשונות של sonication, אשר ניתן לייחס לפרידה של אגרגטים חלבון קזאין מי גבינה. אין שינויים מדידים בתכולת קזאין חינם יכול להיות מזוהה דגימות חלב רזה ultracentrifuged sonicated עד 60min. ירידה קטנה וזמנית ב- pH נבעה sonication; עם זאת, לא נצפה שינוי מדיד בריכוז הסידן המסיס. לכן, micelles קזאין בחלב רזה טרי היו יציבים במהלך החשיפה ultrasonication. תוצאות דומות התקבלו עבור קזאין micellar מחדש, ואילו שינויים צמיגות גדולים נצפו כמו תוכן חלבון מי גבינה הוגדלה. יישום מבוקר של אולטרסאונד יכול להיות מיושם באופן שימושי כדי להפוך את הצטברות חלבון הנגרמת על ידי תהליך מבלי להשפיע על המצב הטבעי של micelles קזאין." [צ'נדראפלה ואח' 2012]

ההשפעות של אולטרסאונד בעצימות גבוהה על חומרים מזינים חלב ויציבות מיקרוביאלית

Razavi ו Kenari (2020) חקר את ההשפעה של אולטרסאונד בעוצמה גבוהה משלב עם תהליך טיפול בחום מתון כדי להשבית חיידקים ואנזימים המובילים קלקול השפלה של בטיחות במזונות. מטרת המחקר שלהם הייתה להעריך את ההשפעה של תהליך אולטרסאונד כחלופה לתהליך חום בטמפרטורה גבוהה על ספירת מיקרוביאלית, חמצון השומנים כפרמטרים איכותיים וויטמינים כמאפיינים תזונתיים של חלב. התוצאות הראו כי אולטרסאונד הצליח להפחית את העומס המיקרוביאלי של חלב וזה עשה פחות שינויים בויטמינים מאשר חלב שטופלו בטיפול חום קונבנציונלי. בהקשר זה, sonication באמצעות בדיקה קולית נמצאה מעולה ויעיל ביותר ב 75% אינטנסיביות. השימוש בסוג בדיקה אולטרסאונד ב 55 מעלות צלזיוס ו 75% אינטנסיביות במשך 10 דקות מומלץ כתהליך לא הרסני עבור פיסטור חלב.

ביצועים גבוהים אולטרה סאונד Homogenizers לייצור גבינה

Hielscher אולטרסוניקה הוא מנוסה זמן רב ביישום של אולטרסאונד כוח במזון & תעשיית המשקאות, כמו גם ענפים תעשייתיים רבים אחרים. המעבדים הקוליים שלנו מצוידים קל לניקוי (נקי במקום CIP / sterilize-במקום SIP) sonotrodes ותאי זרימה (החלקים הרטובים). אולטרסוניקה של הירושר’ מעבדים קוליים תעשייתיים יכולים לספק משרעת גבוהה מאוד. משרעת של עד 200μm ניתן להפעיל בקלות ברציפות בפעולה 24/7. משרעת גבוהה חשובה כדי להשבית מיקרואורגניזמים עמידים יותר (למשל, חיידקים גרם חיובי). עבור משרעת גבוהה עוד יותר, sonotrodes קולי מותאם אישית זמינים. כל sonotrodes וכורי תא זרימה קולי יכול להיות מופעל תחת טמפרטורות גבוהות ולחצים, אשר מאפשר תרמו-מאנו-sonication אמין פיסטור יעיל מאוד.
טכנולוגיה מתקדמת, ביצועים גבוהים ותוכנה מתוחכמת להפוך אולטרסוניקה Hielscher’ סוסי עבודה אמינים בקו פיסטור המזון שלך. עם טביעת רגל קטנה ואפשרויות התקנה רב-תכליתיות, ניתן לשלב בקלות או להתאים את Hielscher ultrasonicators לקווי ייצור קיימים.
אנא צרו קשר כדי ללמוד עוד על התכונות והיכולת של מערכות הומוגניזציה קולי שלנו. נשמח לדון איתך בבקשת הגבינה שלך!

הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו: