הפשרת מזון משופרת על ידי אולטרסאונד הנישא באוויר
תעשיית המזון מחפשת באופן עקבי חידושים כדי לייעל תהליכים, להפחית פסולת ולשמור על איכות. הפשרת מזון קפוא ביעילות תוך שמירה על שלמותו היא אתגר משמעותי, במיוחד בקנה מידה גדול. שיטות הפשרה קונבנציונליות - כגון אמבטיות מים, זרימת אוויר או חימום במיקרוגל - הן לעתים קרובות איטיות, עתירות אנרגיה, ועלולות להוביל לשינויים בלתי רצויים במרקם, בטעם ובאיכות התזונתית. Hielscher Ultrasonics מציעה פתרון חדשני כדי להתמודד עם אתגרים אלה: sonicator צלחת מדורגת, באמצעות אולטרסאונד מוטס ליישומי הפשרה. טכנולוגיה מתקדמת זו מציעה יתרונות רבים לתעשיית המזון, תוך שילוב דיוק, מהירות וקיימות.
כיצד פועל סוניק הצלחת המדורג
סוניק הצלחת המדורג של היילשר משתמש בגלים על-קוליים בעוצמה גבוהה המתפשטים באוויר, ומספקים אנרגיה למשטח המזון הקפוא ללא מגע ישיר. שלא כמו אולטרסאונד מבוסס בדיקה או בתיווך נוזלי, אולטרסאונד מוטס משתמש בלוחות רוטטים הפולטים גלי קול לאוויר שמסביב, ויוצרים סביבה תנודתית מבוקרת.
תכנון הלוח המדורג מתוכנן למטב את העברת האנרגיה על ידי שיפור פיזור הגלים ועוצמתם על פני שטח גדול יותר. התוצאה היא הפשרה והפשרה אחידה, אפילו עבור פריטי מזון בעלי צורה לא סדירה.
כאשר גלי אולטרסאונד מגיעים למשטח הקפוא, הם יוצרים חימום מקומי ותנודות מכניות. השפעות אלה
- לשבש את מבנה הקרח: התנודות שוברות קשרי מימן בתוך סריג הקרח, ומאפשרות מעברי פאזה מהירים ממוצק לנוזל.
- קידום העברת חום פני השטח: אנרגיה קולית משפרת את ההסעה ואת פיזור החום, מאיצה את ההפשרה בהשוואה לשיטות פסיביות.
- מזעור מעברי צבע תרמיים: אולטרסאונד מוטס מבטיח הפשרה עקבית מבלי להתחמם יתר על המידה באזורים ספציפיים, ומפחית את השפלת המרקם.
הפשרה קולית: יתרונות לתעשיית המזון
השילוב של אולטרסאונד באוויר בתהליכי עבודה של עיבוד מזון מספק יתרונות משכנעים:
- מהירות הפשרה משופרת
שיטות הפשרה מסורתיות, כגון זרימת אוויר או טבילה במים, יכולות להימשך שעות או אפילו ימים, במיוחד עבור כמויות גדולות. סוניקטור הצלחת המדורג של היילשר מקצר משמעותית את ציר הזמן הזה, ומפשיר מזון בשבריר מהזמן על ידי התמקדות ישירה במבני קרח.
יעילות זו מועילה במיוחד לתעשיות העוסקות במוצרים מתכלים, ומאפשרת זמני אספקה מהירים יותר ועיכובי מלאי מופחתים. - שמירה על איכות המזון
איכות המזון המופשר היא בעלת חשיבות עליונה, שכן הפשרה ממושכת או חימום לא אחיד עלולים לגרום לנזק למרקם, לאובדן טפטוף ולצמיחת חיידקים. אולטרסאונד מוטס מבטיח:- הפשרה והפשרה אחידים, הפחתת נקודות חמות שעלולות לגרום לבישול חלקי או לשינויים במרקם.
- מינימום איבוד טפטוף, שמירה על מיצים וחומרים מזינים החיוניים לטעם ולמראה.
- שמירה על מרקם ושלמות, מה שהופך אותו אידיאלי עבור פריטים עדינים כמו פירות ים או פירות.
- עיבוד ללא מגע והיגיינה
אופי ללא מגע של אולטרסאונד מוטס באוויר מבטל את הסיכון של זיהום צולב. שלא כמו אמבטיות מים או שיטות מגע ישיר אחרות, שום תווך נוסף לא בא במגע עם המזון. זה יתרון במיוחד עבור מוצרים הדורשים תקני היגיינה מחמירים, כגון ארוחות מוכנות לאכילה או פריטים רגישים לאלרגנים. - התייעלות אנרגטית וקיימות
הפשרה קונבנציונלית דורשת לעתים קרובות תשומות גבוהות של מים ואנרגיה, מה שמגדיל את עלויות התפעול ואת ההשפעה על הסביבה. המערכת של Hielscher משתמשת באנרגיה קולית ממוקדת, אשר:- מפחית את השימוש במים בהשוואה לשיטות טבילה.
- צורכת פחות אנרגיה על ידי התמקדות בהפשרה מדויקת ומקומית.
- מפחית את טביעת הרגל הפחמנית של פעולות הפשרה, בהתאם ליעדי קיימות.
- מדרגיות ורב-תכליתיות
העיצוב המודולרי של סוניק הצלחת המדורג של Hielscher הופך אותו מתאים למגוון רחב של מוצרי מזון וסולמות ייצור. החל מפעולות ארטיזנליות בקנה מידה קטן ועד למתקנים תעשייתיים גדולים, המערכת יכולה לענות על צרכים מגוונים, כולל:- בשר קפוא (בקר, עוף, חזיר).
- פירות ים (פילה דגים, שרימפס, צדפות).
- פירות וירקות.
- ארוחות מוכנות או בצקים.
אתגרי הפשרת המזון הקפוא
הפשרת המזון הקפוא, ובפרט הבשר, מציבה מספר אתגרים שעלולים לפגוע משמעותית באיכות. כאשר גבישי קרח נמסים במהלך ההפשרה, השלמות המבנית של הבשר משתבשת לעתים קרובות, מה שמוביל לפירוק חלבונים, חמצון שומן, שינוי צבע ויכולת אחיזת מים מופחתת.
אובדן חלבון: פירוק חלבונים מתרחש כאשר הקרח הנמס חושף חלבונים לתהליכים אנזימטיים וחמצוניים, ומחליש את מרקמם ואת ערכם התזונתי.
חמצון שומן: במקביל, חמצון השומן מואץ, במיוחד כאשר חמצן מקבל גישה לאזורים שהוקפאו בעבר, וכתוצאה מכך מעופש וטעמים לא רצויים.
הידרדרות צבע: בנוסף, חמצון מיוגלובין, הפיגמנט האחראי על צבעו האדום של הבשר, עלול להוביל להידרדרות הראייה.
קיבולת אחיזת מים מופחתת (WHC): לבסוף, נזק תאי שנגרם על ידי גבישי קרח מפחית את יכולתו של הבשר לאגור מים, מה שמוביל לאובדן עסיסיות ואיכות כללית.
הסוניקטור Hielscher Stepped Plate Sonicator מייצר גלי אולטרסאונד עוצמתיים באוויר ומסייע להתגבר על בעיות אלה במהלך ההפשרה. ה- Hielscher Stepped Plate Sonicator משפר את העברת החום והמסה על פני השטח של המזון, ומקדם הפשרה אחידה ומבוקרת יותר. טכניקה זו מפחיתה משמעותית את זמן ההפשרה, המגביל את החשיפה לחמצן ולעקה חמצונית, ובכך מגנה על חלבונים ושומנים מפני התפרקות. התהליך המהיר גם משמר את יכולת אחיזת המים הטבעית של הבשר על ידי מזעור נזקים מבניים, והתוצאה היא מוצר עסיסי ומושך יותר.
יתר על כן, האופי ללא מגע של אולטרסאונד מוטס מבטיח פעולה היגיינית תוך מניעת נזק מכני למזון. הפשרה מהירה ואחידה יותר מסייעת גם בשמירה על בטיחות חיידקים על ידי צמצום הזמן המושקע בטווחי טמפרטורות התומכים בצמיחת חיידקים. עם יתרונות אלה, אולטרסאונד מוטס מהווה פתרון מבטיח לשיפור האיכות, הבטיחות והיעילות של הפשרת בשר בסביבות תעשייתיות ומסחריות.
Hielscher Air-Borne Ultrasound: יישומים והשפעה על התעשייה
השימוש ב- Hielscher Stepped Plate Sonicator הוא טרנספורמטיבי במיוחד עבור מגזרים כגון:
- עיבוד בשר: הפשרה מהירה יותר ממזערת סיכונים מיקרוביאליים תוך שמירה על מבנה החלבון.
- ייצור מאכלי ים: מוצרים עדינים כמו שרימפס ודגים שומרים על איכות הפרימיום שלהם.
- תעשיית המאפים: בצקים ומילויים יכולים להיות מופשרים במהירות ללא אובדן מרקם.
- שירות מזון: מסעדות ושירותי קייטרינג נהנים מזמני הכנה קצרים.
בנוסף להפשרה, ניתן להתאים את אותה טכנולוגיה להסרת קרח וייבוש פני השטח, מה שמרחיב עוד יותר את התועלת שלה. קראו עוד כאן!
תכנון, ייצור וייעוץ – איכות תוצרת גרמניה
Hielscher ultrasonicators ידועים באיכות הגבוהה ביותר שלהם סטנדרטים עיצוב. חוסן ותפעול קל מאפשרים שילוב חלק של האולטרסאונד שלנו במתקנים תעשייתיים. תנאים קשים וסביבות תובעניות מטופלים בקלות על ידי אולטרסוניקטורים Hielscher.
Hielscher Ultrasonics היא חברה מוסמכת ISO לשים דגש מיוחד על ultrasonicators ביצועים גבוהים שמציעות טכנולוגיה חדישה וידידותיות למשתמש. כמובן, Hielscher ultrasonicators הם תואמי CE ולעמוד בדרישות של UL, CSA ו RoHs.
ספרות / מקורות
- 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
שאלות נפוצות
מדוע נמס גבישי קרח פוגע במזון קפוא?
גבישי קרח נמסים פוגעים במזון קפוא, כגון דגים, מכיוון שהם משבשים את השלמות המבנית של הרקמה. במהלך ההפשרה, גבישי קרח בתוך התאים וחללים חוץ-תאיים נמסים, מה שמוביל לקרע התא עקב התרחבות והתכווצות המים. נזק זה פוגע במרקם ובשמירת הלחות של הבשר.
במקרה של דגים, הפשרה על צלחת בשטח פתוח גורמת לשכבות החיצוניות להפשיר מהר יותר, וליצור עור יבש ומיובש בעוד הפנים עשוי להישאר קפוא. ההפשרה הלא אחידה מחריפה את אובדן הנוזל התאי, ומשאירה את הדג יבש מבחינה חיצונית ומרקמית בסכנה פנימית. תהליך זה מפחית את האיכות והתכונות החושיות של המזון. אולטרסאונד מוטס הוא טכניקה מעשית מבחינה תעשייתית להפשרה עדינה של מזון קפוא מבלי להרוס את מרקם המזון.
מהו אולטרסאונד מוטס?
אולטרסאונד מוטס מתייחס לגלי קול בתדר גבוה (בדרך כלל מעל 20 קילוהרץ) המתפשטים באוויר כאמצעי השידור. שלא כמו בנוזלים או מוצקים, אולטרסאונד הנישא באוויר נתקל בהנחתה משמעותית בשל הצפיפות הנמוכה והדחיסות הגבוהה של האוויר.
האם אולטרסאונד משמש להקפאת מזון?
כן, אולטרסאונד משמש להקפאת מזונות, בעיקר באמצעות אולטרסאונד כוח (תדר נמוך, עוצמה גבוהה). הוא משפר את תהליך ההקפאה על ידי קידום נוקלציה מהירה – היווצרות ראשונית של גבישי קרח – תוך שליטה בגודלם ובפיזורם. אולטרסאונד מפחית את זמן ההקפאה על ידי שיפור העברת החום והבטחת פיזור טמפרטורה אחיד ברחבי המזון.
טכניקה זו מועילה במיוחד מכיוון שהיא מייצרת גבישי קרח קטנים ואחידים יותר, וממזערת את הנזק התאי למבנה המזון. זה משמר מרקם, צבע ויכולת אחיזת מים בעת ההפשרה, ושומר על איכות המזון הכוללת. השיטה, המכונה לעתים קרובות הקפאה בעזרת אולטרסאונד, חשובה במיוחד עבור מזונות עדינים כמו פירות, ירקות, ומוצרים עתירי חלבון כגון בשר ודגים. קראו עוד על הקפאה קולית של גלידה כאן!

Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים קוליים בעלי ביצועים גבוהים מ המעבדה ל גודל תעשייתי.