A folyékony tojás pasztőrözése és homogenizálása
Javítsa a folyékony teljes tojás, a tojásfehérje, a tojássárgája és a tojásalapú készítmények biztonságát, stabilitását és feldolgozhatóságát a Hielscher ultrahangos homogenizátoraival. A nagy teljesítményű ultrahang intenzív kavitációt és erős nyíróhatást fejt ki közvetlenül a folyadékáramban, lehetővé téve a kíméletes homogenizálást, emulgeálást és a mikrobaszám csökkentését szabályozott feldolgozási körülmények között.
A folyékony tojást feldolgozók számára a legfontosabb kihívás a megbízható pasztőrözés elérése a tojásfehérjék funkcionális tulajdonságainak megőrzése mellett. A túlzott hőhatás fehérjedenaturációt, koagulációt, ízveszteséget, valamint a habképző, kötő- vagy emulgeálóképesség megváltozását okozhatja. A Hielscher ultrahangos készülékei olyan alacsony hőmérsékletű pasztőrözési eljárásokat támogatnak, mint a termoszonikáció és a manotermoszonikáció, amelyekben az ultrahangot mérsékelt hőhatással és nyomással kombinálják a mikrobiális inaktiválás fokozása érdekében, a termékminőség megőrzése mellett.
Miért használják az élelmiszer-feldolgozók a Hielscher ultrahangos készülékeit a folyékony tojás kezelésére?
- A hőérzékeny tojásfehérjék kíméletes kezelése
- Homogén folyékonyteljes-tojás-, tojásfehérje- és tojássárgája-termékek
- Jobb emulzióstabilitás és kisebb mértékű fázisszétválás
- A hosszabb eltarthatóság és a mikrobaszám csökkentésének támogatása
- Gyártósori feldolgozás higiénikus ultrahangos átfolyó cellákon keresztül
- A laboratóriumi kísérletektől az ipari termelésig méretezhető berendezések
- Robusztus, folyamatos 24/7 üzemelés folyamatos élelmiszer-feldolgozó gyártósorokhoz
- Egyszerű integráció a meglévő pasztőrözési, keverési vagy töltési folyamatokba
A Hielscher ultrahangos készülékei folyamatfejlesztéshez, kísérleti üzemi teszteléshez és teljes üzemi léptékű termeléshez is elérhetők. Műszaki csapatunk segít kiválasztani a folyékonytojás-készítményéhez, a célzott térfogatáramhoz és a pasztőrözési célhoz megfelelő ultrahangos készüléket, átfolyó cellát és üzemi paramétereket.
UIP4000hdT ultrahangos készülék teljes tojás nagy áteresztőképességű homogenizálásához és pasztőrözéséhez
A folyékony tojás ultrahangos feldolgozása – áttekintés
| Kérdés | Az oldalon javasolt válasz |
|---|---|
| Milyen terméket dolgozhatok fel? | Folyékony teljes tojás, tojásfehérje, tojássárgája, eggnog, rántottakeverékek, tojásporgyártáshoz használt betáplált anyag |
| Milyen problémát old meg? | Mikrobaszám-csökkentés, fázisszétválás, viszkozitásszabályozás, a hőkárosodás csökkentése |
| Hogyan integrálható? | Gyártósori átfolyó cella, szakaszos feldolgozás vagy folyamatos üzemű rendszer |
| Milyen léptékben érhető el? | Laboratóriumi, kísérleti üzemi és ipari termelés |
| Mi legyen a következő lépés? | Kérjen folyékony tojással végzett ultrahangos kezelési próbát vagy javaslatot a berendezés méretezésére |
A folyékony tojás ultrahangos pasztőrözése
A folyékony teljes tojást, a tojásfehérjét, a tojássárgáját és a kevert tojástermékeket pasztőrözni kell a baktériumok, a kórokozók és a romlást okozó mikroorganizmusok számának csökkentése érdekében. A mikrobiális inaktiválás alapvető folyamatlépés az élelmiszer-biztonság, a hosszabb eltarthatóság és az állandó termékminőség biztosításához. A hagyományos pasztőrözés hőkezelésen alapul, de a túlzott hőterhelés befolyásolhatja a tojásfehérjéket, az állományt, az ízt és a tojás fontos funkcionális tulajdonságait, például a habképző, kötő- és emulgeálóképességet.
Az ultrahangos pasztőrözés hatékony, alacsony hőmérsékletű feldolgozási alternatíva a folyékony tojástermékek számára. A Hielscher ultrahangos készülékei intenzív akusztikus kavitációt és nagy nyíróerőket hoznak létre a folyadékáramban, elősegítve a mikrobaszám csökkentését a termékminőség megőrzése mellett.
Manotermoszonikáció: A folyékony tojástermékek manotermoszonikációval (MTS) pasztőrözhetők; ebben az eljárásban az ultrahangos kezelést mérsékelt hőhatással és megnövelt nyomással kombinálják. A jellemző feldolgozási körülmények kb. 50°C hőmérsékletet és kb. 1 barg nyomást alkalmaznak. Optimalizált, szinergikus körülmények között akár 5-log mértékű baktériumszám-csökkenés is elérhető. A csökkenés pontos mértéke a termék összetételétől, a célzott mikroorganizmustól, a térfogatáramtól, a tartózkodási időtől, a hőmérséklettől, a nyomástól és az ultrahang amplitúdójától függ.
A manotermoszonikáció javítja a mikrobiális inaktiválást, mert a kombinált folyamat egyszerre több hatást erősít fel. Először is, sok mikroorganizmus érzékenyebbé válik az ultrahangos kezelésre kb. 50°C feletti hőmérsékleten. Másodszor, a megnövelt nyomás fokozza az ultrahangos kavitáció intenzitását és roncsoló hatását. Ez a szinergia hatékonyabbá teheti a folyékony tojás pasztőrözését, mint az önmagában alkalmazott hőkezelés.
A hagyományos termikus pasztőrözéshez képest a manotermoszonikációval kezelt folyékony tojás kisebb mértékű fehérjedenaturációt, kisebb ízveszteséget, jobb homogenitást és nagyobb energiahatékonyságot mutat. Emiatt az ultrahangos pasztőrözés különösen hasznos a hőérzékeny folyékony tojástermékek esetében, amelyeknél egyensúlyt kell teremteni az élelmiszer-biztonság és a tojás funkcionális minősége között.
A Hielscher ultrahangos átfolyó cellái közvetlenül a nagy intenzitású kavitációs zónán vezetik át a folyékony tojásterméket. Ez egyenletes gyártósori kezelést tesz lehetővé, és lehetővé teszi az ultrahangos pasztőrözés integrálását a folyamatos élelmiszer-feldolgozó gyártósorokba.
Ultrahangos ohmos melegítés – egy alternatíva: Ultrahangos ohmos melegítés: tudja meg, hogyan javítja az ultrahangos kezelés az ohmos melegítést!
- Kíméletes feldolgozási körülmények
- A kórokozók számának csökkentését segíti
- Hosszabb eltarthatóság
- Egyenletes állomány és jobb homogenitás
- Jobb táplálkozási és érzékszervi minőség
- Kisebb mértékű fehérjedenaturáció
- A koaguláció kisebb kockázata
- Jobb emulzióstabilitás
UP400St ultrahangos homogenizátor a folyékony tojás pasztőrözéséhez és homogenizálásához
UIP6000hdT ipari ultrahangos készülék gyártósori pasztőrözéshez
A folyékony tojás ultrahangos emulgeálása
A tojásfehérje kb. 90% vízből áll, míg a tojássárgája kb. 25% zsírt tartalmaz. Mivel a víz és az olaj/zsír nem elegyedik, a folyékony teljes tojás és a tojásalapú készítmények hatékony homogenizálás nélkül hajlamosak a szétválásra. A stabil folyékony tojástermékhez ezért megbízható emulgeálási módszer szükséges.
Az ultrahangos kavitáció és a nyíróhatás biztosítja a zsírgömböcskék és a vizes fázisok egyenletes diszpergálásához szükséges energiát. Az erőteljes ultrahangos kezelés kisebb cseppekre bontja a zsírgömböcskéket, és egyenletesen eloszlatja a vizet és a zsírt a termék teljes térfogatában. Ez segít megelőzni a fázisszétválást, és stabil, homogén folyékonytojás-emulziót hoz létre.
Az ultrahangos emulgeálás alkalmas folyékony teljes tojás, tojássárgája-keverékek, eggnog, rántottakeverékek és más tojásalapú készítmények kezelésére, amelyeknél fontos a mechanikai stabilitás, az egyenletes állomány és a megbízható további feldolgozás.
- Hőérzékeny tojástermékek alacsony hőmérsékletű kezelése
- A mikrobák és kórokozók számának csökkentését segíti
- Kisebb mértékű fehérjedenaturáció a túlzott hőkezeléshez képest
- Jobb homogenitás és termékstabilitás
- Kisebb ízveszteség és jobb érzékszervi minőség
- Gyártósori feldolgozás higiénikus ultrahangos átfolyó cellákon keresztül
- A laboratóriumi teszteléstől az ipari termelésig méretezhető
UP400St ultrahangos homogenizátor folyékony tojással végzett kísérletekhez és folyamatfejlesztéshez
Tojásalapú termékek ultrahangos formulálása
Az ultrahangos homogenizálás és pasztőrözés során az olyan adalékanyagok, mint a cukor, só, xantángumi és más stabilizátorok, egyenletesen elkeverhetők a folyékony tojástermékben. Ez javítja az összetevők eloszlását, a termék egyenletességét és mechanikai stabilitását.
A Hielscher ultrahangos homogenizátorait eggnog és más tej- és tojásalapú italok előállításához is használják az emulzióstabilitás, az állomány és az eltarthatóság javítása érdekében.
Tojáspor előállítása ultrahangos porlasztva szárítással
A folyékony tojás tovább feldolgozható különféle tojásporokká, például teljestojás-porrá, tojásfehérjeporrá és tojássárgájaporrá. Mivel a folyékony tojás nyírásra vékonyodó viselkedést mutat, a viszkozitás szabályozása fontos a hatékony porlasztva szárításhoz. Az ultrahangos viszkozitáscsökkentés javíthatja a folyékony tojás kezelhetőségét és növelheti a porlasztva szárító feldolgozási kapacitását.
Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni az ultrahanggal segített porlasztva szárítás folyamatáról!
Ultrahangos készülékek élelmiszer-feldolgozáshoz
A Hielscher ultrahangos élelmiszer-feldolgozó rendszereit megbízható ipari működésre tervezték homogenizálási, emulgeálási, extrakciós, pasztőrözési és sterilizálási alkalmazásokban. A folyékony tojás feldolgozásához a Hielscher ipari ultrahangos készülékei akár 200µm amplitúdót is előállítanak, biztosítva a mikrobaszám csökkentéséhez, az egyenletes pasztőrözéshez és a stabil emulgeáláshoz szükséges nagy akusztikus intenzitást.
A Hielscher ultrahangos homogenizátorait folyamatos 24/7 üzemelésre gyártják nagy igénybevételt jelentő termelési körülményekhez. Kevés karbantartást igényelnek, könnyen tisztíthatók, és szakaszos vagy gyártósori feldolgozó rendszerekbe integrálhatók. A termékkel érintkező valamennyi alkatrész higiénikus anyagokból, például titánból, rozsdamentes acélból vagy üvegből készül, így a rendszerek alkalmasak élelmiszeripari feldolgozásra.
A tisztításhoz és a higiénia biztosításához a Hielscher ultrahangos rendszerei támogatják a CIP helyben történő tisztítást és a SIP helyben történő sterilizálást. Ez egyszerűsíti a higiénikus élelmiszeripari gyártósorokba történő integrációt, és segít csökkenteni a termelési ciklusok közötti állásidőt.
A Hielscher ultrahangos készülékeinek kis helyigénye és sokoldalúsága problémamentes integrációt tesz lehetővé új vagy meglévő gyártósorokba. A meglévő folyékonytojás-pasztőröző, -keverő vagy -töltő gyártósorokba történő utólagos beépítés könnyen megvalósítható.
A folyamat áttekintése:
Folyékony tojástermék → szivattyú → ultrahangos átfolyó cella → szabályozott hőmérséklet és nyomás → hűtés, töltés vagy további feldolgozás
A folyékony tojás ultrahangos feldolgozásának folyamatábrája
| Tételtérfogat | Térfogatáram | Ajánlott készülékek |
|---|---|---|
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000hdT |
| n.a. | nagyobb | több összekapcsolt UIP16000hdT |
Kapcsolódó kutatások a tojás ultrahangos feldolgozásáról
Ultrahangos emulgeálás
Javad Sargolzaei és munkatársai (2011) módosították a nagy teljesítményű ultrahang alkalmazását stabil olaj-a-vízben emulzió előállítása során. Valamennyi emulziómintát Hielscher UP200H ultrahangos feldolgozó készülékkel készítették el. Vizsgálták a pH, az ionerősség, a pektin, a guargumi, a lecitin, a tojássárgája és a xantángumi, valamint az ultrahangos kezelés időtartamának, az olaj-víz keverék hőmérsékletének és viszkozitásának hatását az emulzióminták cseppjeinek fajlagos felületére és méretére, valamint a minták krémesedési indexére. A kísérleti adatokat a Taguchi-módszerrel elemezték, és meghatározták az optimális körülményeket. Emellett adaptív neuro-fuzzy következtetési rendszert (ANFIS) alkalmaztak a létrejött emulzió tulajdonságainak modellezésére és kategorizálására. Az eredmények azt mutatták, hogy az ultrahangos kezelés időtartamának növelése szűkítette a cseppméret-eloszlás tartományát. A pektin és a xantán javította az emulzió stabilitását, bár külön-külön vagy együtt alkalmazva eltérően hatottak az emulzió stabilitására. A guargumi javította a folytonos fázis viszkozitását. A tojássárgájával stabilizált emulziók pH 3 mellett és viszonylag alacsony sókoncentrációknál stabilnak bizonyultak a cseppek flokkulációjával szemben.
A tojássárgájában lévő koleszterin ultrahangos lebontása
Sun és munkatársai (2011) ultrahanggal segített enzimes eljárást fejlesztettek ki a természetes tojássárgájában lévő koleszterin lebontására. A koleszterin-oxidáz tojássárgájában lévő koleszterinre kifejtett katalitikus aktivitását célozták meg annak érdekében, hogy csökkentett koleszterintartalmú tojássárgáját kapjanak anélkül, hogy megváltoztatnák a tojássárgája fő tápanyagainak összetételét. A tojássárgájában lévő koleszterin lebontásának katalizálására koleszterin-oxidázt használtak. Először egy 30g-os tojássárgája-adagot 15min időtartamú ultrahangos előkezelésnek vetettek alá egy 200W teljesítményű ultrahangos készülékkel, majd 10h időtartamig inkubálták 37°C-on, 0,6U/g tojássárgája koleszterin-oxidáz-koncentráció mellett. Végül a tojássárgája koleszterinszintje az eredeti koncentráció 8,32%-ára csökkent anélkül, hogy a tojássárgája minőségi jellemzői megváltoztak volna.
Az eggnog ultrahangos stabilizálása: Eggnogminták az ultrahangos kezelés előtt (bal oldali fiola) és után (jobb oldali fiola)
Gyakran ismételt kérdések a folyékony tojás ultrahangos pasztőrözéséről
Mi a folyékony tojás ultrahangos pasztőrözése?
Az ultrahangos pasztőrözés nagy teljesítményű ultrahangot használ akusztikus kavitáció létrehozására a folyékony tojástermékekben. Az így keletkező nyíróerők, mikroáramlások és nyomásváltozások elősegíthetik a mikrobiális inaktiválást és a homogenizálást. Az élelmiszer-feldolgozásban az ultrahangot gyakran mérsékelt hőhatással és nyomással kombinálják a pasztőrözés hatékonyságának javítása érdekében, miközben csökkentik az érzékeny tojásfehérjék hőterhelését.
Pasztőrözhető a folyékony teljes tojás ultrahanggal?
Igen, az ultrahang elősegítheti a folyékony teljes tojás pasztőrözését, különösen termoszonikáció vagy manotermoszonikáció formájában alkalmazva. Ezekben az eljárásokban a nagy teljesítményű ultrahangot szabályozott hőmérséklettel és nyomással kombinálják. A mikrobaszám csökkenésének pontos mértéke a tojáskészítmény összetételétől, a hőmérséklettől, a nyomástól, a tartózkodási időtől, az amplitúdótól, a térfogatáramtól és a célzott mikroorganizmustól függ, ezért minden folyamatot validálni kell az adott termékre és a vonatkozó szabályozási követelményekre.
Miért érdemes ultrahangot használni a hagyományos hőpasztőrözés helyett?
A hagyományos hőpasztőrözés befolyásolhatja a tojásfehérjéket, a viszkozitást, az ízt, az állományt és az olyan funkcionális tulajdonságokat, mint a habképzés, a kötőképesség és az emulgeálás. Az ultrahangos feldolgozás a mechanikai kavitációs hatások hozzáadásával csökkentheti a szükséges hőkezelési intenzitást. Ez hasznossá teszi azon feldolgozók számára, akik a folyékony tojástermékek minőségének és funkcionalitásának megőrzése mellett szeretnék javítani a mikrobiológiai biztonságot.
Mi a manotermoszonikáció?
A manotermoszonikáció ultrahangot, mérsékelt hőhatást és megnövelt nyomást alkalmazó kombinált tartósítási módszer. A hő növeli a mikroorganizmusok érzékenységét, a nyomás fokozza a kavitációs hatást, az ultrahang pedig erős mechanikai erőket hoz létre a folyadékban. Ez a kombináció fokozhatja a mikrobiális inaktiválást az önmagában alkalmazott ultrahanghoz vagy enyhe hőkezeléshez képest.
Megelőzheti az ultrahangos homogenizálás a folyékony tojás szétválását?
Az ultrahangos homogenizálás a zsírgömböcskék és a vizes fázisok egyenletesebb diszpergálásával javíthatja a folyékony teljes tojás és a tojásalapú emulziók stabilitását. Ez segít csökkenteni a fázisszétválást, és javítja a mechanikai stabilitást az olyan termékekben, mint a folyékony teljes tojás, a tojássárgája-keverékek, a rántottakeverékek, az eggnog és más tojásalapú készítmények.
Alkalmas az ultrahangos feldolgozás tojásfehérjéhez?
Igen, az ultrahangos feldolgozás folyékony tojásfehérjéhez is alkalmazható, de a feldolgozási körülményeket gondosan kell megválasztani, mert a tojásfehérjében lévő fehérjék hőérzékenyek. A szabályozott amplitúdó, hőmérséklet, tartózkodási idő és áramlási körülmények fontosak a nem kívánt fehérjedenaturáció vagy koaguláció elkerüléséhez, miközben elérik a kívánt homogenizálási vagy pasztőrözési hatást.
Használhatók a Hielscher ultrahangos készülékei gyártósorba építve?
Igen, a Hielscher ultrahangos rendszerei átfolyó cellákkal konfigurálhatók gyártósori feldolgozáshoz. A folyékony tojástermék áthalad a nagy intenzitású kavitációs zónán, lehetővé téve a folyamatos kezelést szabályozott technológiai folyadékáramban. A gyártósori ultrahangos kezelés alkalmas kísérleti üzemi tesztelésre, léptéknövelésre és ipari folyékonytojás-feldolgozó gyártósorokhoz.
Melyik Hielscher ultrahangos készülék alkalmas a folyékony tojás feldolgozására?
A megfelelő ultrahangos készülék az összetételtől, a célzott térfogatáramtól, a szükséges energiabeviteltől és a termelési céltól függ. A kompakt készülékek, például az UP400St, hasznosak laboratóriumi és folyamatfejlesztési munkákhoz, míg az ipari rendszereket, például az UIP2000hdT, UIP4000hdT és UIP16000hdT készülékeket kísérleti üzemi és termelési léptékű feldolgozásra tervezték. Nagyobb termelési kapacitás nagyobb teljesítményű készülékekkel vagy összekapcsolt ultrahangos rendszerekkel érhető el.
Alkalmazható ultrahang a tojápor előállítását szolgáló porlasztva szárítás előtt?
Igen, az ultrahangos feldolgozás alkalmazható a porlasztva szárítás előtt a folyékony tojás kezelhetőségének javítására. Az ultrahangos kezelés csökkentheti a viszkozitást és javíthatja a homogenizálást, ami elősegítheti a porlasztva szárító hatékonyságának növelését és a betáplált anyag stabilitásának javítását. A feldolgozási körülményeket az adott teljestojás-, tojásfehérje- vagy tojássárgája-készítményhez kell optimalizálni.
Megváltoztatja az ultrahangos pasztőrözés a folyékony tojás ízét vagy állományát?
Megfelelő szabályozás mellett az ultrahangos pasztőrözés csökkentheti a hőhatást a hagyományos, nagy hőterheléssel járó kezeléshez képest. Ez segíthet megőrizni a tojás ízét, állományát és funkcionális tulajdonságait. A végső érzékszervi és funkcionális eredmény azonban a folyamat intenzitásától, a hőmérséklettől, a nyomástól, az összetételtől és a tartózkodási időtől függ.
Szakirodalom/Hivatkozások
- Enrique Beitia, Grigorios Mavros, Xiaoai Guo, Dana Middendorf, Andreas Juadjur, Volker Heinz, Vasilis Valdramidis, Kemal Aganovic (2025): Manotermoszonikáció – a folyékony teljes tojás termikus pasztőrözésének lehetséges alternatívája: a fizikai-kémiai jellemzők összehasonlítása. Food Chemistry,
463. kötet, 1. rész, 2025. - Enrique Beitia, Edward Ebert, Matthias Plank, Panagiotis Chanos, Christian Hertel, Satyajeet S. Bhonsale, Jan F.M. Van Impe, Volker Heinz, Kemal Aganovic, Vasilis Valdramidis (2024): A Salmonella Enteritidis inaktiválásának modellezése folyékony teljes tojásban dinamikus manotermoszonikációs kezelések során. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 92. kötet, 2024.
- Akcicek, Alican; Karasu, Salih; Bozkurt, Fatih; Kayacan, Selma (2022): Tojássárgájamentes vegán majonéz készítése olívatörköly-kivonattal töltött vagy töltetlen növényigumi-nanorészecskékkel stabilizált Pickering-emulzióból. ACS Omega 2022.
- Lee, D.U.; Hein, V.; Knorr, D. (2003): A nizin és a nagy intenzitású ultrahang nagy nyomással kombinált kezeléseinek hatásai a mikrobiális inaktiválásra folyékony teljes tojásban. Innovative Food Science & Emerging Technologies 2003.
- Nakamura, R.; Mizutani, R.; Yano, M.; Hayakawa, S. (1988): A fehérje emulgeáló tulajdonságainak javítása tojássárgája-lecitinnel végzett ultrahangos kezeléssel. Journal of Agricultural and Food Chemistry 36, 1988. 729–732.
- Sun, Y.; Yang, H.; Zhong, X.; Wang, W. (2011): A tojássárgájában lévő koleszterin ultrahanggal segített enzimes lebontása. Innovative Food Science & Emerging Technologies 12/4, 2011. 505–508.
UIP16000hdT ultrahangos élelmiszer-homogenizátor
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokat gyárt a laboratóriumi mérettől az ipari méretig.