Prehrambene emulzije – bolje uz sonikaciju
Tehnologija emulzija sveprisutna je u prehrambenim formulacijama: smrznuti deserti s baršunastim osjećajem u ustima, kremasti preljevi za salate, savršeno homogenizirani mliječni proizvodi, namazi, margarini, pa čak i vrhunski koncentrati aroma.
Emulzije su složene disperzije tekućina koje se međusobno ne miješaju, obično ulja i vode, stabilizirane kako bi tvorile ujednačen sustav. Budući da je sonikacija vrlo učinkovita u stvaranju vrlo sitnih kapljica, njome se dobivaju emulzije sa složenim profilima okusa i produljenim rokom trajanja.
Ultrazvučna obrada kao moćan alat za emulgiranje
Sonikatori visokih performansi sa sondom danas se široko primjenjuju u gastronomiji, miksologiji te istraživačkim i razvojnim laboratorijima za razvoj prehrambenih formulacija. Na industrijskoj razini omogućuju proizvodnju velikih količina emulzija uz iznimnu ponovljivost.
Mehanizam djelovanja ultrazvučnog emulgiranja temelji se na pojavi akustične kavitacije. Kada se intenzivni ultrazvučni valovi šire kroz tekućinu, nastaju mikroskopski mjehurići koji rastu i silovito se urušavaju. Te implozije stvaraju velike smične sile, lokalne mikromlazove i turbulentno strujanje.
Rezultat? Faze koje se međusobno ne miješaju razbijaju se u kapljice mikrometarskih ili čak nanometarskih veličina, stvarajući emulzije izvanredne ujednačenosti.
Voda u ulju (W/O), ulje u vodi (O/W), višestruke emulzije poput W/O/W ili O/W/O – ultrazvučnom obradom moguće je kontrolirano proizvoditi emulzije različitih struktura. Osim toga, tehnologija ultrazvučnog emulgiranja svestrana je i primjenjiva na formulacije bez stabilizatora, sustave stabilizirane emulgatorima, pa čak i Pickeringove emulzije koje se oslanjaju na stabilizaciju čvrstim česticama.
Još jedna ključna prednost: ultrazvučno emulgiranje netoplinski je postupak. Osjetljivi spojevi arome, vitamini i bioaktivne tvari ne razgrađuju se djelovanjem topline, što je ključno za vrhunske prehrambene proizvode i osjetljive emulzije aroma.
Precizne emulzije uz MultiPhaseCavitator
U kontinuiranoj proizvodnji Hielscher ultrazvučni sustavi s protočnim ćelijama, opremljeni uređajem InsertMPC48 MultiPhaseCavitator, podižu emulgiranje na višu razinu.
Ovaj specijalizirani umetak uvodi sekundarnu fazu izravno u kavitacijsku zonu kroz 48 finih kanala. Umjesto da se oslanja isključivo na miješanje cijelog volumena, sustav precizno kontrolira mjesto dodira između faza. Rezultat je još finija, ujednačenija emulzija uz smanjenu potrebu za energijom.
Time je omogućena proizvodnja emulzija aroma koje mjesecima ostaju bistre i stabilne, margarina kremaste teksture ili umaka.
Primjene u znanosti o hrani i gastronomiji
Gotova i polugotova hrana: smrznuti deserti, mesni proizvodi, namazi i preljevi imaju koristi od manjih kapljica i poboljšane stabilnosti.
Emulzije aroma: vrlo su cijenjene u napitcima, sirupima i ekstraktima, gdje ultrazvučne metode omogućuju minimalnu upotrebu površinski aktivnih tvari uz očuvanje bistrine i stabilnosti tijekom skladištenja.
Prirodna hrana: emulzije mlijeka, vrhnja i maslaca poboljšavaju se bez mijenjanja njihovih svojstvenih senzorskih svojstava.
Kulinarstvo: U avangardnoj gastronomiji i miksologiji kuhari i prehrambeni tehnolozi upotrebljavaju sonikatore za stvaranje dojmljivih emulzija prema potrebi – umaka neočekivanih tekstura, pjena za koktele produljene stabilnosti i novih nosača aroma.
Pronađite najbolji sonikator za svoju prehrambenu emulziju!
Bilo da pripremate vrhunske umake u gurmanskoj kuhinji ili proizvodite velike količine emulzija za komercijalne prehrambene primjene, Hielscher Ultrasonics nudi idealno rješenje. Od kompaktnih ručnih uređaja poput UP200Ht – savršenih za kulinarske inovacije i razvoj formulacija u laboratorijskom mjerilu – do snažnih industrijskih sustava poput UIP2000hdT i još snažnijih modela, Hielscher sonikatori omogućuju precizno i pouzdano emulgiranje. Omogućuju stvaranje ultrafinih, stabilnih emulzija – bilo da je riječ o ulju u vodi, vodi u ulju ili složenim višestrukim emulzijama – osiguravajući vrhunsku teksturu, oslobađanje okusa i stabilnost tijekom skladištenja. Prilagodite svoj postupak emulgiranja – Hielscher ima odgovarajući sonikator za svako mjerilo i svaki izazov u razvoju formulacija.
Dizajn, proizvodnja i savjetovanje – kvaliteta proizvedena u Njemačkoj
Hielscher ultrazvučni uređaji poznati su po najvišim standardima kvalitete i dizajna. Robusnost i jednostavno rukovanje omogućuju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijska postrojenja. Hielscher ultrazvučni uređaji lako podnose teške uvjete i zahtjevna okruženja.
Hielscher Ultrasonics tvrtka je certificirana prema ISO-u i poseban naglasak stavlja na ultrazvučne uređaje visokih performansi koji se odlikuju najsuvremenijom tehnologijom i jednostavnošću upotrebe. Naravno, Hielscher ultrazvučni uređaji sukladni su zahtjevima za oznaku CE te ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.
Literatura / reference
- Belgheisi S., Motamedzadegan A., Milani J.M., Rashidi L., Rafe A. (2021): Impact of ultrasound processing parameters on physical characteristics of lycopene emulsion. Journal of Food Science and Technology 58(2), 2021. 484-493.
- Astráin-Redín, Leire; Ciudad-Hidalgo, Salomé; Raso, Javier; Condon, Santiago; Cebrián, Guillermo; Álvarez, Ignacio (2019): Application of High-Power Ultrasound in the Food Industry. InTechOpen 2019.
- Aslan Türker, Duygu; Dogan, Mahmut (2021): Effects of ultrasound homogenization on the structural and sensorial attributes of ice cream: optimization with Taguchi and data envelopment analysis. Journal of Food Measurement and Characterization 15, 2021, 1-11.
Često postavljana pitanja
Što su emulzije u prehrambenim formulacijama?
Emulzije su koloidni sustavi u kojima su dvije tekućine koje se međusobno ne miješaju – obično ulje i voda – dispergirane tako da je jedna faza raspršena unutar druge, uz stabilizaciju površinski aktivnim tvarima ili česticama. Neophodne su u namirnicama poput majoneze, umaka, krema i napitaka za kontrolu teksture, osjećaja u ustima i stabilnosti.
Što je ultrazvučna emulzija?
Ultrazvučna emulzija nastaje upotrebom visokofrekventnih zvučnih valova za stvaranje kavitacije, koja dispergira jednu tekuću fazu u drugoj u obliku sitnih kapljica. Ova metoda omogućuje stvaranje stabilnih mikroemulzija ili nanoemulzija s poboljšanom homogenošću i produljenim rokom trajanja.
Koje se vrste emulzija mogu stvoriti?
Uobičajene vrste uključuju ulje u vodi (O/W), vodu u ulju (W/O) i složene višestruke emulzije poput W/O/W ili O/W/O. Stabilizacija se može postići upotrebom površinski aktivnih tvari, biopolimera ili čvrstih čestica (Pickeringove emulzije).
Što je ultrazvučna obrada u preradi hrane?
Ultrazvučnom obradom na tekućine ili suspenzije primjenjuje se ultrazvuk visokog intenziteta, čime se izazivaju kavitacija i mikromiješanje. Upotrebljava se za emulgiranje, ekstrakciju, razaranje stanica, otplinjavanje i poboljšanje prijenosa tvari – omogućujući netoplinsku, učinkovitu obradu u primjenama u prehrambenoj industriji i industriji pića.
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorijskih do industrijskih veličina.

