Továbbfejlesztett élelmiszer-felolvasztás levegőben lévő ultrahanggal
Az élelmiszeripar következetesen keresi az innovációkat a folyamatok optimalizálása, a hulladék csökkentése és a minőség megőrzése érdekében. A fagyasztott élelmiszerek hatékony felolvasztása integritásuk megőrzése mellett jelentős kihívás, különösen nagy léptékben. A hagyományos felolvasztási módszerek - például vízfürdők, légkeringetés vagy mikrohullámú fűtés - gyakran lassúak, energiaigényesek, és nemkívánatos változásokhoz vezethetnek a textúrában, az ízben és a táplálkozási minőségben. A Hielscher Ultrasonics élvonalbeli megoldást kínál ezeknek a kihívásoknak a kezelésére: a lépcsős lemezes szonikátor, amely levegőben lévő ultrahangot használ felolvasztási alkalmazásokhoz. Ez a fejlett technológia számos előnyt kínál az élelmiszeripar számára, ötvözve a pontosságot, a sebességet és a fenntarthatóságot.
Hogyan működik a lépcsős lemezes szonikátor
A Hielscher lépcsős lemezes szonikátor nagy intenzitású ultrahangos hullámokat alkalmaz, amelyek a levegőn keresztül terjednek, és közvetlen érintkezés nélkül energiát szállítanak a fagyasztott élelmiszer-felületre. A szonda alapú vagy folyadék által közvetített ultrahanggal ellentétben a levegőben lévő ultrahang rezgő lemezeket használ, amelyek hanghullámokat bocsátanak ki a környező levegőbe, szabályozott oszcilláló környezetet teremtve.
A lépcsőzetes lemezes kialakítást úgy tervezték, hogy optimalizálja az energiaátvitelt azáltal, hogy növeli a hullámeloszlást és az intenzitást egy nagyobb területen. Ez egyenletes kiolvasztást és fagymentesítést eredményez, még szabálytalan alakú élelmiszerek esetén is.
Amikor az ultrahanghullámok elérik a fagyasztott felületet, lokalizált fűtést és mechanikai rezgéseket generálnak. Ezek a hatások
- A jégszerkezet megzavarása: A rezgések megszakítják a hidrogénkötéseket a jégrácson belül, megkönnyítve a gyors fázisátmenetet szilárdból folyékonyba.
- A felületi hőátadás elősegítése: Az ultrahangos energia fokozza a konvekciót és a hőeloszlást, felgyorsítva a felolvasztást a passzív módszerekhez képest.
- minimalizálja a termikus gradienseket: A levegőben lévő ultrahang biztosítja a következetes felolvasztást anélkül, hogy túlmelegedne bizonyos régiókban, csökkentve a textúra romlását.
Ultrahangos felolvasztás: előnyök az élelmiszeripar számára
A levegőben lévő ultrahang integrálása az élelmiszer-feldolgozási munkafolyamatokba kényszerítő előnyökkel jár:
- Megnövelt felolvasztási sebesség
A hagyományos kiolvasztási módszerek, mint például a légkeringetés vagy a vízbe merítés, órákat vagy akár napokat is igénybe vehetnek, különösen nagy mennyiségek esetén. A Hielscher lépcsős lemezes szonikátor jelentősen lerövidíti ezt az idővonalat, az idő töredéke alatt felolvasztja az ételeket azáltal, hogy közvetlenül a jégszerkezeteket célozza meg.
Ez a hatékonyság különösen előnyös a romlandó árukkal foglalkozó iparágak számára, mivel gyorsabb átfutási időket és csökkentett készletfeltartóztatást tesz lehetővé. - Az élelmiszerminőség megőrzése
A felolvasztott élelmiszerek minősége kiemelkedően fontos, mivel a hosszan tartó felolvasztás vagy egyenetlen melegítés texturális károsodást, csepegésvesztést és mikrobiális növekedést eredményezhet. A levegőben lévő ultrahang biztosítja:- Egyenletes leolvasztás és felolvasztás, csökkentve a forró pontokat, amelyek részleges főzést vagy texturális változásokat okozhatnak.
- Minimális csepegésveszteség, az íz és a megjelenés szempontjából kritikus gyümölcslevek és tápanyagok megőrzése.
- A textúra és az integritás megőrzése, így ideális olyan kényes tárgyakhoz, mint a tenger gyümölcsei vagy a gyümölcsök.
- Érintésmentes és higiénikus feldolgozás
A levegőben lévő ultrahang érintésmentes jellege kiküszöböli a keresztszennyeződés kockázatát. A vízfürdőkkel vagy más közvetlen érintkezési módszerekkel ellentétben semmilyen további közeg nem érintkezik az élelmiszerrel. Ez különösen előnyös a szigorú higiéniai előírásokat igénylő termékek, például a fogyasztásra kész ételek vagy az allergénekre érzékeny termékek esetében. - Energiahatékonyság és fenntarthatóság
A hagyományos kiolvasztás gyakran nagy víz- és energiabevitelt igényel, ami növeli az üzemeltetési költségeket és a környezeti hatást. A Hielscher rendszere célzott ultrahangos energiát használ, amely:- Csökkenti a vízfelhasználást a merítési módszerekhez képest.
- Kevesebb energiát fogyaszt a pontos, lokalizált felolvasztásra összpontosítva.
- Csökkenti az olvasztási műveletek szénlábnyomát, összhangban a fenntarthatósági célokkal.
- Méretezhetőség és sokoldalúság
A Hielscher lépcsős lemezes szonikátor moduláris kialakítása alkalmassá teszi az élelmiszeripari termékek és a termelési mérlegek széles skálájára. A kisüzemi műveletektől a nagy ipari létesítményekig a rendszer különféle igényeket képes kielégíteni, többek között:- Fagyasztott húsok (marha, baromfi, sertés).
- Tenger gyümölcsei (hal filé, garnélarák, fésűkagyló).
- Gyümölcsök és zöldségek.
- Készételek vagy tészták.
A fagyasztott élelmiszerek felolvasztásának kihívásai
A fagyasztott élelmiszerek, különösen a hús kiolvasztása számos kihívást jelent, amelyek jelentősen ronthatják a minőséget. Mivel a jégkristályok olvadás közben megolvadnak, a hús szerkezeti integritása gyakran megszakad, ami fehérje lebomláshoz, zsíroxidációhoz, elszíneződéshez és csökkent víztartó képességhez vezet.
Fehérjeveszteség: A fehérje lebomlása akkor következik be, amikor az olvadó jég enzimatikus és oxidatív folyamatoknak teszi ki a fehérjéket, gyengítve a textúrát és a tápértéket.
Zsír oxidáció: Ezzel egyidejűleg a zsír oxidációja felgyorsul, különösen akkor, ha az oxigén hozzáfér a korábban fagyasztott régiókhoz, ami avasodást és nemkívánatos ízeket eredményez.
Színromlás: Ezenkívül a mioglobin, a hús vörös színéért felelős pigment oxidációja vizuális romláshoz vezethet.
Csökkentett víztartó kapacitás (WHC): Végül a jégkristályok által okozott sejtkárosodás csökkenti a hús vízmegtartó képességét, ami a lédússág és az általános minőség elvesztéséhez vezet.
A Hielscher lépcsős lemez szonikátor erőteljes levegőben lévő ultrahanghullámokat generál, és segít leküzdeni ezeket a problémákat a felolvasztás során. A Hielscher lépcsős lemez szonikátor fokozza a hő- és tömegátadást az élelmiszer felületén, elősegítve az egyenletesebb és szabályozottabb felolvasztást. Ez a technika jelentősen csökkenti az olvadási időt, ami korlátozza az oxigénnek és az oxidatív stressznek való kitettséget, ezáltal védi a fehérjéket és lipideket a lebomlástól. A gyors folyamat megőrzi a hús természetes vízmegtartó képességét is azáltal, hogy minimalizálja a szerkezeti károkat, ami szaftosabb és vonzóbb terméket eredményez.
Ezenkívül a levegőben lévő ultrahang érintésmentes jellege biztosítja a higiénikus működést, miközben megakadályozza az élelmiszer mechanikai károsodását. A gyorsabb és egyenletesebb felolvasztás segít fenntartani a mikrobiális biztonságot azáltal, hogy minimalizálja a baktériumok növekedését támogató hőmérsékleti tartományokban töltött időt. Ezekkel az előnyökkel a levegőben lévő ultrahang ígéretes megoldást jelent a hús felolvasztásának minőségének, biztonságának és hatékonyságának javítására ipari és kereskedelmi környezetben.
Hielscher levegőben lévő ultrahang: alkalmazások és ipari hatás
A Hielscher lépcsős lemezes szonikátor használata különösen átalakító hatású olyan ágazatokban, mint:
- Húsfeldolgozás: A gyorsabb felolvasztás minimalizálja a mikrobiális kockázatokat, miközben megőrzi a fehérje szerkezetét.
- Tenger gyümölcsei előállítása: Az olyan kényes termékek, mint a garnélarák és a hal, megőrzik prémium minőségüket.
- Sütőipar: A tészták és a tészta töltelékek gyorsan felolvaszthatók állagvesztés nélkül.
- Vendéglátás: Az éttermek és vendéglátó-ipari szolgáltatások számára előnyös a rövidebb elkészítési idő.
A felolvasztás mellett ugyanez a technológia alkalmazható jégtelenítésre és felületszárításra is, tovább növelve annak hasznosságát. Bővebben itt!
Tervezés, gyártás és tanácsadás – Németországban gyártott minőség
A Hielscher ultrahangos készülékek jól ismertek a legmagasabb minőségi és tervezési szabványokról. A robusztusság és a könnyű kezelhetőség lehetővé teszi ultrahangos készülékeink zökkenőmentes integrálását ipari létesítményekbe. A durva körülmények és az igényes környezetek könnyen kezelhetők Hielscher ultrasonicators.
Hielscher Ultrasonics egy ISO tanúsítvánnyal rendelkező cég, és különös hangsúlyt fektet a nagy teljesítményű ultrasonicatorokra, amelyek a legmodernebb technológiát és felhasználóbarátságot mutatják. Természetesen a Hielscher ultrasonicators CE-kompatibilis és megfelel az UL, CSA és RoHs követelményeinek.
Irodalom / Hivatkozások
- 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
Gyakran Ismételt Kérdések
Miért károsítja az olvadó jégkristály a fagyasztott ételeket?
Az olvadó jégkristályok károsítják a fagyasztott ételeket, például a halakat, mert megzavarják a szövet szerkezeti integritását. A felolvasztás során a sejtekben és az extracelluláris terekben lévő jégkristályok megolvadnak, ami a víz tágulása és összehúzódása miatt sejtszakadáshoz vezet. Ez a károsodás veszélyezteti a hús textúráját és nedvességmegtartását.
Halak esetében a tányéron történő felolvasztás a külső rétegek gyorsabb kiolvadását okozza, száraz, dehidratált bőrt képezve, miközben a belső rész fagyott maradhat. Az egyenetlen olvadás súlyosbítja a sejtfolyadék elvesztését, így a halak külsőleg szárazak és belsőleg texturálisan veszélyeztetettek. Ez a folyamat csökkenti az élelmiszer minőségét és érzékszervi tulajdonságait. A levegőben lévő ultrahang iparilag életképes technika a fagyasztott élelmiszerek gyengéd felolvasztására anélkül, hogy tönkretenné az élelmiszer textúráját.
Mi az a levegőben lévő ultrahang?
A levegőben lévő ultrahang nagyfrekvenciás hanghullámokra utal (jellemzően 20 kHz felett), amelyek átviteli közegként terjednek a levegőn. A folyadékoktól vagy szilárd anyagoktól eltérően a levegőben lévő ultrahang jelentős csillapítást tapasztal a levegő alacsony sűrűsége és nagy összenyomhatósága miatt.
Az ultrahangot élelmiszerek fagyasztására használják?
Igen, az ultrahangot élelmiszerek fagyasztására használják, elsősorban teljesítmény ultrahangon keresztül (alacsony frekvencia, nagy intenzitás). Fokozza a fagyasztási folyamatot azáltal, hogy elősegíti a gyors nukleációt - a jégkristályok kezdeti képződését -, miközben szabályozza méretüket és eloszlásukat. Az ultrahang csökkenti a fagyasztási időt a hőátadás javításával és az egyenletes hőmérséklet-eloszlás biztosításával az élelmiszerben.
Ez a technika különösen előnyös, mert kisebb, egységesebb jégkristályokat hoz létre, minimalizálva az élelmiszerszerkezet sejtkárosodását. Ez megőrzi a textúrát, a színt és a víztartó képességet felolvasztáskor, fenntartva az általános élelmiszerminőséget. A módszer, amelyet gyakran ultrahanggal segített fagyasztásnak neveznek, különösen értékes olyan kényes ételeknél, mint a gyümölcsök, zöldségek és magas fehérjetartalmú termékek, például hús és hal. További információ a fagylalt ultrahangos fagyasztásáról itt!

Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok labor hoz ipari méret.