אולטרסוניקציה ויישומיה הרבים בעיבוד מזון
אולטרסאונד כוח מציע אפשרויות רבות ליישומי עיבוד מזון יעילים ואמינים. היישומים הנפוצים ביותר בתעשיית המזון כוללים ערבוב & הומוגניזציה, תחלוב, פיזור, שיבוש תאים ומיצוי חומר תוך תאי, הפעלה או נטרול של אנזימים (התלוי בעוצמת האולטרסאונד), שימור, ייצוב, המסה והתגבשות, הידרוגנציה, מכרז בשר, התבגרות, הזדקנות וחמצון, וכן פירוק גזים וייבוש בהתזה.
אנו מציגים בפניכם להלן יישומים נבחרים שונים של סוניקטורים Hielscher בעיבוד מזון. אנא לחץ על הקישורים הספציפיים כדי לקבל מידע מעמיק על היישום של העניין שלך!
מיצוי טעמים ותרכובות ביו-אקטיביות באמצעות אולטרסאונד
Ultrasonication היא שיטה ידועה ואמינה כשמדובר מיצוי של חומר תאי.
לחצו כאן כדי לקרוא עוד על ליזה קולית & חילוץ ואת הדוגמאות של מיצוי קולי של חומרים פעילים מ זעפרן, קפה, קנאביס, פטריות או אצות!
הומוגנייזרים קוליים נמצאים בשימוש נרחב בעיבוד מזון. יישומים אופייניים כוללים מיצוי, ערבוב, תחליב והזדקנות / התבגרות.
אמולסיפיקציה אולטראסונית של רטבים, תוספות וקרמים
על ידי שימוש באולטרסאונד בתערובות שמן/מים, שפים ומדעני מזון משיגים תחליבים יציבים ועדינים במיוחד. – ללא חום מוגזם או תוספים סינתטיים. מרוטב שמנת, ויניגרט קטיפתי ועד קרמים ללא חלב וקצפות עדינות, הקוויטציה הקולית מאפשרת שליטה מדויקת על גודל הטיפות והפיזור.
למידע נוסף על תחליבים אולטראסוניים למזון!
תסיסה קולית של יוגורט
יוגורט הוא מוצר חלב מותסס שניתן לייצר על ידי חלב בלבד או על ידי תוספת של תרביות חיידקים. זני ביפידובקטריה (למשל BB-12, BB-46, B breve) הם חיידקים פרוביוטיים נפוצים המשמשים לתסיסת יוגורט. cavitation קולי מוחל על תאי החיידק יכול לגרום להרס שלהם בו זמנית, שחרור של β-galactosidase. β-גלקטוזידאז הוא אנזים הידרולאז הנמצא בשימוש רב בתעשיית עיבוד החלב. התסיסה בסיוע אולטרה-סאונד מואצת עקב הידרוליזה מהירה יותר של לקטוז כתוצאה משחרור אולטרה-סאונד של β-גלקטוזידאז מתאי הביפידובקטריה.
ההומוגניזציה העל-קולית משפיעה על שבירת כדוריות שומן החלב ועל התפלגות בגודל דק מאוד.
Ultrasonication יכול להאיץ את קצב התסיסה (הפחתת זמן הייצור הכולל של עד 40%) ולשפר את מאפייני האיכות של יוגורט, וכתוצאה מכך צמיגות גבוהה יותר, קרישה חזקה יותר מרקם מעולה.
הומוגניזציה קולית של חלב
חלב (למשל חלב פרה, תאו, עז או גמלים) הוא תחליב או מערכת קולואידית המורכבת מכדוריות שומן חמאה בתוך נוזל על בסיס מים המכיל פחמימות מומסות, חלבונים ומינרלים. כמו שומן ומים נוטים להיפרד לשני שלבים, חלב חייב להיות הומוגני כדי לקבל מוצר שווה. הומוגניזציה פירושה פיזור שווה של מולקולות השומן בנוזל החלב. אולטרסאונד היא שיטה ידועה המשמשת ליישומים שונים בעיבוד חלב. טיפול קולי בחלב מביא לכדוריות שומן הומוגניות, אשר מופצות באופן אחיד ואחיד. ההומוגניזציה על ידי אולטרסאונד בעוצמה גבוהה יעילה גם עבור תחליפי חלב (טבעוניים / ללא חלב) שמקורם בצמחים כגון חלב קוקוס או חלב סויה.
המחקר של Sfakianakis ו Tzia (2012) מראה כי הומוגניזציה קולית מפחיתה את גודל כדוריות שומן חלב (MFG). התמונות המיקרוסקופיות למטה מראות את ההשפעות של סוניקציה על גודל טיפות שומן החלב. למשרעת נמוכה (150W) לא היה אפקט הומוגניזציה משביע רצון (איור 2); גודל ה-MFG ותפוצתם היו דומים לחלב לא מטופל (השוו איור 1 ו-2). אולטרסאונד אמפליטודה בינונית (267.5, 375 W) היה אפקט הומוגניזציה טוב; הקוטר הממוצע של MFG היה 2 מיקרומטר (איור 3, 4). אולטרסאונד באמפליטודה גבוהה יותר (750W) הפחית את גודל ה-MFG באופן מכריע (איור 6), וגרם להם להיראות בקושי במיקרוסקופ האופטי (הגדלה של פי 100); גודלם הממוצע היה 0.3 מיקרומטר.
באמצעות מכשיר האולטראסוניק Hielscher UIP1000hdT, השף Degeimbre יוצר תחליבים בעלי טעם יוצא דופן לרטבים, תיבולים וויניגרט - עם מרקמים ועוצמת טעם ששיטות מסורתיות אינן יכולות להשיג.
סוניקציה בעוצמה גבוהה מייצרת קוויטציה אקוסטית, המאפשרת היווצרות של תחליבים עדינים במיוחד. טכניקת ערבוב זו משמרת את הטעמים, מאריכה את היציבות ומאפשרת שילובים חדשים של מרכיבים.
נמצא בשימוש נרחב בגסטרונומיה, מיקסולוגיה ומזון R&D, תחליב אולטראסוני מגדיר מחדש את גבולות האפשרי - מתרכובות מזון נקיות ועד ארומות ננו-קפסולות במשקאות.
הסוניקטורים של Hielscher זמינים כמיכלים קומפקטיים להומוגניזציה ידנית וכמעבדים תעשייתיים בקנה מידה גדול לתעשיית המזון המסחרית. & עיבוד משקאות. יישומים הנעים בין ערבוב וחלבון, מיצוי טעמים ותרכובות ביו-אקטיביות, החדרת משקאות ותמיסות, מרינדה וריכוך בשר או יישון והבשלת יין, משקאות חריפים וחומץ, הופכים את השימוש במכשירים הקוליים של Hielscher למכשיר המועדף על שפים במטבחים יצירתיים!
אולטרסאונד בעוצמה גבוהה הוא טכניקה הומוגניזציה קלה לא תרמית. Sfakianakis et al. (2011) מראים את אפקט הומוגניזציה קולי מרשים על חלב.
Chandrapala et al. (2012) חקרו את ההשפעה של ultrasonication על קזאין וסידן. הם הפעילו גלים על-קוליים (20kHz) על דגימות של חלב רזה טרי, קזאין מיסלרי משוחזר ואבקת קזאין. הם ניקו את הדגימות עד שכדוריות שומן החלב הופחתו לכ-10 ננומטר. ניתוח החלב הסוניק מראה כי גודל מיצלות הקזאין נותר ללא שינוי. עלייה קטנה בחלבון מי גבינה מסיס וירידה מקבילה בצמיגות התרחשו גם בדקות הראשונות של סוניקציה. המחקר נקבע כי מיצלות קזאין יציבות במהלך סוניקציה וריכוז הסידן המסיס אינו מושפע מהטיפול האולטרסוני. [Chandrapala et al. 2012]
התגבשות סוכר קולית לקונדיטוריה
סוניקציה מבוקרת מאפשרת ליזום את זריעת הגביש (יצירת גרעינים) ולהשפיע על גדילת הגביש. תחת קרינה קולית, קטנים יותר ובכך יותר גבישים נוצרים. אולטרסאונד מסייע לתהליך ההתגבשות בשתי דרכים: ראשית, אולטרסאונד כוח הוא כלי יעיל מאוד ליצירת תמיסה אחידה, שהיא חומר המוצא להתגבשות. בשלב השני, קולי תומך היווצרות של מספר רב של גרעינים. בעוד נוקלציה גרועה יוצרת מספר נמוך יותר של גבישים גדולים, נוקלציה יעילה יוצרת כמות גדולה של גבישים קטנים בגודל דק. בתחום האקוסטי, ניתן אפילו ליזום גרעין של סוכרים שבדרך כלל נרתעים מהתגבשות (למשל D-פרוקטוז, סורביטול).
השינוי הקולי של התגבשות מעניין עבור ניסוח של ממתקים, ממתקים, ממרחים, גלידה, קצפת ושוקולד.
Ultrasonicator UIP4000hdT הוא מעבד מזון רב עוצמה 4kW לייצור מזון תעשייתי כגון פקטין ומיצוי טעמים וכן הומוגניזציה.
הידרוגנציה קולית של שמני מאכל
הידרוגנציה של שמנים צמחיים היא תהליך תעשייתי חשוב בקנה מידה גדול. על ידי הידרוגנציה, שמנים צמחיים נוזליים מומרים לשומנים מוצקים או מוצקים למחצה (למשל מרגרינה). מבחינה כימית, חומצות השומן הבלתי רוויות מומרים במהלך העברת פאזה מזורזת תגובה של הידרוגנציה לחומצות השומן הרוויות המתאימות להן על ידי הוספת אטומי מימן בקשרים הכפולים. תהליך קטליטי זה יכול להיות מואץ על ידי ultrasonication בעוצמה גבוהה. זרז נפוץ הוא ניקל. שומנים מוקשים נמצאים בשימוש נרחב כחומרים מקצרים במוצרי מאפה. יתרון של שומנים רוויים הוא נטייתם הנמוכה יותר לחמצון ובכך סיכון נמוך יותר להתעפשות.
הנזלה קולית של דבש
אולטרסאונד מציע שיטה לא תרמית יעילה, גבישים בדבש כדי לנזול ולהרוס את השמרים, מבלי להשפיע על איכות הדבש.
לחצו כאן למידע נוסף!
ייצוב קולי של מיצים ושייקים
כטכניקת תהליך מזון לא תרמי, אולטרסאונד מספק טיפול עדין אך יעיל שמעצים טעמים, מייצב ומשמר מיצים, שייקים, רטבים ומחית. תוצאות טיפולי המיצים האולטרסוניים כוללות שיפור טעמים, ייצוב ושימור.
קרא כאן עוד על שיפור קולי של מיצים & שייק!
קרא עוד על עיבוד עגבניות קולי!
למד כיצד סוניקציה משמרת מיץ תות ממותק בסטיביה תוך שיפור הפרופיל התזונתי!
יישון אולטראסוני של יין & ליקר
אולטרסאונד עוצמתי מסייע להשריית יין ומשקאות חריפים בשל יכולת המיצוי היעילה שלו ומעבר המסה המוגבר משמעותית בין רקמת העץ למשקה האלכוהולי.
לחץ כאן כדי ללמוד עוד על האפשרויות של טיפול יין קולי!
גם תהליך התסיסה של יין, חייב, בירה וסאקה יכול להיות מוגבר באופן משמעותי. הושגו שיעורי האצה של 50% עד 65%!
למידע נוסף על התסיסה בסיוע אולטרה-סאונד, לחצו כאן!
גלידה מואצת אולטרה-סאונד בהקפאה
לייצור גלידה, נדרשת תערובת גלידה. תערובת גלידה זו מורכבת מחלב, אבקת חלב, שמנת, חמאה או שומן צמחי, סוכר, מסה יבשה, מתחלב, מייצב וכן תוספים כגון פירות, אגוזים, חומרי טעם וצבע. תערובת מיוחדת זו צריכה להיות הומוגנית ומפוסטרת, ואז היא מעורבבת לאט במהלך תהליך ההקפאה כדי למנוע היווצרות של גביש קרח גדול. בכך, מערבבים בועות אוויר קטנות מאוד (מה שנקרא תהליך אוורור) כדי להקציף את הגלידה ולהשיג קינוח קר במרקם חלק. זהו שלב התהליך, שבו ultrasonication ניתן ליישם כדי לשפר את איכות הגלידה.
במהלך תהליך ההקפאה, נוצרים גבישים ממים מקוררים יתר על המידה. למורפולוגיה של גבישי הקרח תפקיד חשוב במאפייני המרקם והפיזיקליים של מזון קפוא וחצי קפוא. מכיוון שגודל התפלגות גבישי הקרח חשוב במיוחד לאיכות מוצרי רקמה מופשרים, בגלידה עדיפים גבישי קרח קטנים יותר, מכיוון שגבישים גדולים גורמים למרקם קפוא. גרעון הוא הגורם החשוב ביותר לשליטה על התפלגות גודל הגבישים במהלך ההתגבשות. לפיכך, קצב ההקפאה הוא בדרך כלל הפרמטר המשמש לשליטה בגודל ובפיזור הגודל של גבישי הקרח בגלידה. במהלך ההקצפה וההקפאה, מוזרם אוויר כדי להשיג מרקם חלק של הגלידה. מה שמכונה “עודף”, כמות האוויר המוזרקת, מחושבת באופן יחסי – בהתאם למתכון הספציפי – ביחס לנפח המוצקים והמים יחד. לפיכך, העודף משתנה בהתאם לתרכובות הגלידה השונות ולתהליכי הייצור. גלידה סטנדרטית מציגה עודף של 100%, כלומר המוצר הסופי מורכב מנפח שווה של תערובת גלידה ובועות אוויר.
השימוש של Hielscher כוח גבוה אולטרסאונד homogenizers מספק איכות טובה יותר של גלידה על ידי הפחתת גודל גביש קרח והימנעות חדירה של משטח מקפיא. עקביות טובה יותר ותחושת פה קרמית יותר מושגת הודות לגודל גבישי הגלידה המופחתים ופיזור בועות האוויר המשופר. זמני הקפאה קצרים משמעותית מובילים לקיבולת תהליך גבוהה יותר ולתהליך ייצור חסכוני יותר באנרגיה.
אולטרסוניקטור UP400St למיצוי מהיר של תמציות צמחיות בקבוצות.
אוורור אולטראסוני של הבלילה
מוצרי מזון מוקצפים כגון עוגת ספוג ניתן לשפר באופן משמעותי באמצעות סוניקציה. השימוש באולטרסוניקה בעוצמה גבוהה בשלב ערבוב הבלילה משפר את איכות עוגת הספוג מבחינת קשיות נמוכה יותר, גמישות, לכידות ואלסטיות גבוהות יותר. לצורך הבדיקות, כל המרכיבים עורבבו יחד על פי השיטה "הכל בפנים".” שיטה, כלומר קמח מלא דל חלבון, חומר מתחלב, עמילן תירס, סוכר, אבקת אפייה, מלח וביצים טריות שלמות הוספו בו זמנית כדי ליצור את הבלילה. לפני השימוש באולטרסאונד, המרכיבים עורבבו באופן אחיד כדי שהאולטרסאונד יופעל על תערובת בלילה אחידה. העוגה שהוכנסה לאולטרסאונד הייתה פחות קשה, פחות דביקה ופחות צמיגה, בעוד שהקפיציות, הלכידות והגמישות שלה היו מעט גבוהות יותר מאלה של העוגה הביקורתית.
התגבשות אולטראסונית וקונצ'ינג של שוקולד
סוניקציה ידועה ביכולת החילוץ שלה. מפולי הקקאו, חמאת קקאו יכולה להשתחרר מהתאים על ידי טחינה קולית ומיצוי.
אולטרסאונד היא טכניקה חלופית לשבירת גבישי הסוכר בשוקולד ובכך מספקת אפקטים דומים לאלה של קונצ'ינג.
מכרז קולי של בשר
היישום של גלים קוליים חזקים על בשר מביא לריכוך של מבנה הבשר. מכרז משמעותי מושג על ידי שחרור של חלבונים myofibrillar מתאי השריר. מלבד אפקט הרכות, אולטרסאונד משפר גם את יכולת קשירת המים ואת לכידות הבשר.
מצא מידע נוסף על מכרז בשר עם אולטרסאונד כוח ואת sonicator MeatBuzzer כאן!
סוניקציה במטבחים וברים
מעבדי מזון אולטראסוניים מצאו את דרכם גם למטבח הגורמה. האולטרסאונד של Hielscher משמש שף פרימיום, כגון השף עטור שני כוכבי מישלן, סאנג-הון דג'ימברה (Sang-Hoon Degeimbre).
לחץ כאן, אם אתה מעוניין במתכון של מלאי שרימפס קולי המפורסם שלו!
למתכוני קוקטיילים אולטראסוניים לחצו כאן!
סוניקטורים לעיבוד מזון כשר וחלאל
Hielscher Ultrasonics יכולה לספק תעודת כשרות או חלאל עבור הסוניקטורים שלה על פי בקשה. משמעות הדבר היא שהסוניקטורים יוצרו ועובדו בהתאם להנחיות המחמירות של חוקי הכשרות הדתיים הללו. תעודת הכשרות מבטיחה כי הסוניקטורים יוצרו ללא תוצרי לוואי או נגזרות מן החי, ואילו אישור חלאל מאשר כי הסוניקטורים טופלו באופן העולה בקנה אחד עם עקרונות התזונה האסלאמית.
אם אתם זקוקים לסוניקטור Hielscher מוסמך כשר או חלאל, אנא צרו איתנו קשר ונשמח לתאם את ההסמכה הדרושה.
צרו קשר! / שאל אותנו!
Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים קוליים בעלי ביצועים גבוהים לערבוב יישומים, פיזור, תחליב וחילוץ בקנה מידה מעבדתי, פיילוט ותעשייתי.
ספרות / מקורות
- 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.
- Dairy Processing Handbook. Published by Tetra Pak Processing Systems AB, S-221 86 Lund, Sweden. 387.
- Feng, Hao; Barbosa-Cánovas, Gustavo V.; Weiss, Jochen (2010): Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing. New York: Springer, 2010.
- Huang, B. X.; Zhou, W. B. (2009): Ultrasound Aided Yogurt Fermentation with Probiotics. NUROP Congress, Singapore, 2009.
- Keshava Prakash, M. N.; Ramana, K. V. R. (2003): Ultrasound and Its Application in the Food Industry. J. Food Sci Technol. 40/6, 2003. 563-570.
- Mortazavi, A.; Tabatabaie, F. (2008): Study of Ice Cream Freezing Process after Treatment with Ultrasound. World Applied Science Journal 4, 2008. 188-190.
- Petzold, G. and Aguilera, J. M. (2009): Ice Morphology: Fundamentals and Technological Applications in Foods. Food Biophysics Vol.4, No. 4, 378-396.
- Sfakianakis, Panagiotis; Tzia, Constantina (2011): Yogurt from ultrasound treated milk: monitoring of fermentation process and evaluation of product quality characteristics. ICEF 2011.
Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים קוליים בעלי ביצועים גבוהים מ המעבדה ל גודל תעשייתי.