Ultrazvučno poboljšana proizvodnja sladoleda

Primjena snažnog ultrazvuka ima nekoliko povoljnih učinaka na proizvodnju visokokvalitetnog sladoleda. Glavne prednosti sonikacije uključuju smanjenje veličine kristala i ubrzanje smrzavanja u sladoledu. Na taj način, ultrazvuk poboljšava kvalitetu i osjećaj potrošača, dok istovremeno smanjuje troškove proizvodnje.

Ultrazvučni učinci na proizvodnju sladoleda

Proizvodnja sladoleda uključuje sofisticiranu obradu kako bi se dobio visokokvalitetni slatki prehrambeni proizvod koji zadovoljava zahtjeve kupaca. Razrađeni koraci obrade proizlaze uglavnom iz činjenice da je sladoled jedna od najsloženijih namirnica: sladoled je pjena, ali i emulzija. Sadrži kristale leda i nesmrznutu tekuću mješavinu. Ultrazvuk velike snage koji se primjenjuje tijekom proizvodnje sladoleda može potaknuti nukleaciju kristala leda kako bi se ubrzao proces prijenosa topline i mase koji prati proces zamrzavanja. Na taj način sonikacija smanjuje veličinu kristala i skraćuje vrijeme zamrzavanja u proizvodnji sladoleda. Istraživanje koje su proveli Mortazavi i Tabatabaie pokazalo je da se vrijeme zamrzavanja u obradi sladoleda može smanjiti za oko 30% sonikacijom od 20 minuta.

Proizvodnja sladoleda i dobrobiti ultrazvuka

Za proizvodnju sladoleda potrebna je mješavina za sladoled. Ova mješavina sladoleda sastoji se od mlijeka, mlijeka u prahu, vrhnja, maslaca ili biljne masti, šećera, suhe mase, emulgatora, stabilizatora kao i dodataka poput voća, orašastih plodova, aroma i bojila. Ovu specijalnu smjesu potrebno je homogenizirati i pasterizirati, zatim se polako miješa tijekom procesa zamrzavanja kako bi se spriječilo stvaranje velikih kristala leda. Pritom se umiješaju vrlo mali mjehurići zraka (tzv. proces prozračivanja) kako bi se zapjenio sladoled, čime se postiže glatka tekstura hladnog deserta. Ultrasonication promovira jednoliku distribuciju svih sastojaka sladoledne smjese i pridonosi u isto vrijeme pasterizaciji. Više o ultrazvučnoj pasterizaciji tekuće hrane pročitajte ovdje!
Nakon toga, ultrazvuk se primjenjuje tijekom faze zamrzavanja tijekom proizvodnje sladoleda. Ultrasonication potiče nukleaciju i rast kristala leda, tako da se proces smrzavanja značajno ubrzava. U isto vrijeme, ultrazvuk smanjuje veličinu kristala leda tako da se dobiju ravnomjerno mali kristali leda. To daje sladoledu glatku teksturu i ugodan osjećaj u ustima – oba atributa kvalitete, koji su visoko cijenjeni od strane potrošača.

Koraci u proizvodnji sladoleda

Proizvodnja sladoleda ima pet faza:

1. priprema smjese za sladoled
2. homogenizacija, pasterizacija, odležavanje smjese za sladoled
3. smrzavanje i prozračivanje
4. oblikovanje i kalupljenje
5. stvrdnjavanje i pakiranje

Koraci u proizvodnji sladoleda.
Izvor: Priručnik za preradu mlijeka. Izdavač Tetra Pak Processing Systems AB, Lund, Švedska. str.387.

Ultrazvučno promovirano zamrzavanje sladoleda

Tijekom procesa smrzavanja iz prehlađene vode nastaju kristali. Morfologija ledenih kristala igra važnu ulogu u vezi s teksturnim i fizičkim svojstvima smrznute i polusmrznute hrane. Budući da su veličina i raspodjela kristala leda od posebne važnosti za kvalitetu odmrznutih maramica, za sladoled se preferiraju manji kristali leda jer veliki kristali rezultiraju ledenom teksturom. Nukleacija je najvažniji čimbenik za kontrolu distribucije veličine kristala tijekom kristalizacije. Stoga je brzina smrzavanja obično parametar koji se koristi za kontrolu veličine i raspodjele veličine kristala leda u sladoledu. Tijekom mućenja i zamrzavanja ubrizgava se zrak kako bi se postigla glatka tekstura sladoleda. Takozvani "prekomjerni rad", količina ubrizganog zraka, proporcionalna je - specifično za određeni recept - proporcionalno kombiniranom volumenu krutih tvari i vode. Dakle, prekoračenje varira zbog različitih formulacija sladoleda i tokova obrade. Standardni sladoled pokazuje prekoračenje od 100%, što znači da se konačni proizvod sastoji od jednakog volumena mješavine sladoleda i mjehurića zraka.
Korištenje Hielscherovih ultrazvučnih procesora visokih performansi rezultira boljom kvalitetom sladoleda promicanjem kristalizacije, smanjenjem veličine kristala leda i izbjegavanjem inkrustacije površine za zamrzavanje. Bolja konzistencija i kremastiji osjećaj u ustima postiže se smanjenom veličinom kristala sladoleda i poboljšanom distribucijom mjehurića zraka. Znatno kraće zamrzavanje s cca. 30% smanjeno vrijeme zamrzavanja dovodi do većeg kapaciteta procesa i energetski učinkovitijeg proizvodnog procesa.

Znanstveno dokazano: poboljšana kvaliteta sladoleda zahvaljujući sonikaciji

Aslan i Dogan (2021.) istraživali su učinke sonikacije na proizvodnju sladoleda pomoću Hielscher sonikatora UP400St (vidi sliku lijevo). Rezultati istraživanja pokazali su da ultrazvuk potiče smanjenje veličine čestica uslijed kavitacije. Bilo je očito da ultrazvuk poboljšava kvalitetu sladoleda i smrznutih prehrambenih proizvoda jer je proizveo manju veličinu kristalnog leda. Budući da ledeni kristali daju jedinstven okus sladoledu, vrlo je važno dobiti najmanje kristale u procesu zamrzavanja kako bi se spriječila zrnasta struktura, postigla željena glatkoća i mekoća sladoleda. Ova je studija također zaključila da ultrazvučna homogenizacija daje dobro raspršenu emulziju. Testiran od strane potrošačke ploče za senzorsku i aromu hrane, pokazalo se da ultrazvučna homogenizacija sladoleda pomaže ispuniti preferencije potrošača s manjim kristalima leda i odgovarajućim ugodnim osjećajem sladoleda u ustima.
(usp. Aslan i Dogan, 2021.)

Ultrazvučni procesori hrane visokih performansi za proizvodnju sladoleda

Hielscher Ultrasonics ima dugogodišnje iskustvo u primjeni snažnog ultrazvuka u hrani & industriji pića kao i mnogim drugim industrijskim granama. Naši ultrazvučni procesori opremljeni su sonotrodama i protočnim ćelijama (mokri dijelovi) koje se lako čiste (clean-in-place CIP / sterilize-in-place SIP).
Hielscher Ultrasonics industrijski sonikatori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude u neprekidnom radu 24/7. Precizna kontrola amplitude od blagih do visokih intenziteta važna je za fino podešavanje procesa ultrazvuka prema ciljanim karakteristikama proizvoda formulacije sladoleda.
Uz ultrazvučne procesore hrane svih veličina, Hielscher nudi pouzdane sustave za šaržnu i kontinuiranu obradu hrane i pića, uključujući sladoled. Dok za malu zanatsku tvornicu sonikatora modeli UP400ST (400 vata) ili UIP1000hdT (1000 vata) pružaju dovoljan kapacitet obrade, industrijsko postrojenje za proizvodnju sladoleda instalirat će modele sonikatora visoke propusnosti UIP6000hdT (6000 vata) ili UIP16000hdT (16 000 vata). atts) .
Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:

Literatura / Reference