Ultrahangos pasztőrözés egy nem termikus sterilizálási folyamat inaktiválja mikrobák, mint például az E.coli, Pseudomonas fluoreszcens, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Bacillus coagulans, Anoxybacillus flavithermus többek között, hogy megakadályozzák a mikrobiális romlás és elérése hosszú távú stabilitását az élelmiszerek és italok.

Nem termikus pasztőrözés élelmiszer & Italok szonikálás

Ultrahangos pasztőrözés egy nem termikus alternatív technológia, amely et használnak, hogy elpusztítsa vagy deaktiválja szervezetek és enzimek, amelyek hozzájárulnak az élelmiszer-romlás. Hozzákeverésével lehet használni pasztőrözés konzervélelmiszerek, tej, tejtermékek, tojás, gyümölcslevek, italok alacsony alkoholtartalmú, és más folyékony élelmiszerek. Hozzákeverésével önmagában, valamint ultrahang együtt emelkedett hő-és nyomásfeltételek (ismert, mint a termo-mano-szonikálás) hatékonyan pasztőrözgyümölcs gyümölcslevek, tej, tej, folyékony tojás és egyéb élelmiszer-ipari termékek. A kifinomult ultrahangos pasztőrözés kezelés kiemelkedik a hagyományos pasztőrözéstechnikák, mint ultrahang nem befolyásolja hátrányosan a tápanyag-tartalom és a fizikai jellemzői a kezelt élelmiszer-ipari termékek. Ultrahang vagy termo-mano-szonikálás annak érdekében, hogy pasztőrözfolyékony élelmiszerek nyújthat tápanyagban gazdag termék jobb minőségű, mint a hagyományos magas hőmérsékletű rövid idő (HTST) pasztőrözés módszer.
Kutatások, mint például a Beslar et al. (2015) megállapította, hogy ultrahangos kezelés nyújthat jelentős előnyöket a gyümölcslevek feldolgozása, beleértve a fokozott minőségi tényezők, mint például a hozam, extrakció, felhősség, reológiai tulajdonságok, és a szín, valamint az eltarthatósági idő.

Az Escherichia coli (a) és a Staphylococcus aureus (b) túlélési görbéi az almalében az ultrahangkezelés után (UT) különböző hőmérsékleten és hőkezelés (HT) után ugyanazon a hőmérsékleten.
kép és tanulmány: Baboli et al. 2015

Hogyan működik ultrahangos pasztőrözés munka?

A mikrobák ultrahangos inaktiválása és megsemmisítése nem termikus technika, ami azt jelenti, hogy fő működési elve nem hőn alapul. Ultrahangos pasztőrözés okozza elsősorban a hatását akusztikus kavitáció. A jelenség az akusztikus / ultrahangos kavitáció ismert a helyileg magas hőmérséklet, nyomás, és a megfelelő különbségek, amelyek akkor fordulnak elő, és környékén a perc kavitáció buborékok. Továbbá, akusztikus kavitáció generál nagyon intenzív nyíró erők, folyékony fúvókák és turbulenciák. Ezek a pusztító erők kiterjedt károkat okoznak a mikrobiális sejtekben, mint például a sejtek perforációja és zavarai. Sejt perforáció és zavar egyedülálló hatások találhatók ultrahangos kezelésű sejtek okozta elsősorban a folyékony fúvókák által generált kavitáció.

Az ultrahangos pasztőrözés akusztikus kavitáción és hidrodinamikai nyíróerőkön alapul

Miért szonikálás kiemelkedik a hagyományos pasztőrözés

Az élelmiszer- és italgyártás széles körben alkalmazza a hagyományos pasztőrözést, hogy inaktiválja vagy elpusztítsa a mikrobákat, például baktériumokat, élesztőt és gombákat, hogy megakadályozza a mikrobiális romlást, és hogy termékeik hosszabb eltarthatósági időt és stabilitást biztosítsanak. A hagyományos pasztőrözés rövid kezeléssel, általában 100°C (212°F) alatti hőmérsékleten történik. A pontos hőmérsékletet és időtartamot általában az adott élelmiszertermékhez és a mikrobákhoz igazítják, amelyeket inaktiválni kell. A pasztőrözési folyamat hatékonyságát a mikrobiális inaktiválási arány határozza meg, amelyet log redukcióként mérnek. A log redukció méri az inaktivált mikrobák százalékos arányát egy adott hőmérsékleten egy adott idő alatt. A hőmérséklet-kezelés körülményeit és a mikrobiális inaktiválási sebességet befolyásolja a mikrobák típusa, valamint az élelmiszer-termék összetétele. A hagyományos hőalapú pasztőrözésnek számos hátránya van, az elégtelen mikrobiális inaktiválástól, az élelmiszertermékre gyakorolt negatív hatásoktól, valamint a kezelt terméken keresztül történő egyenetlen melegítéstől kezdve. Az elégtelen fűtés a rövid pasztőrözés idotartamáig vagy a túl alacsony hőmérsékletig alacsony log csökkentési arányt és az azt követő mikrobiális romlást eredményez. A túl sok hőkezelés a termék romlását okozhatja, például az elégett ízeket, és csökkentheti a tápanyagsűrűséget az elpusztult hőmérséklet-érzékeny tápanyagok miatt.

A hagyományos pasztőrözés hátrányai

• tönkreteheti vagy károsíthatja a fontos tápanyagokat
• kivághatja az ízeket
• magas energiaigény
• hatástalan a hőálló kórokozók elleni küzdelemben
• nem alkalmazható minden élelmiszerre

Ultrahangos pasztőrözés a tejtermékek

Szonikálás, termo-szonikálás és termo-mano-szonikáció habve széles körben kutatott a pasztőrözés tej és tejtermékek. Például azt találták, hogy az ultrahang nullára vagy a dél-afrikai és brit tejjogszabályok által elfogadható szintre távolítja el a romlást és a potenciális kórokozókat, még akkor is, ha a kezelés előtt a megengedettnél 5× magasabb kezdeti inokulumterhelés volt jelen. Az E. coli életképes sejtszámát 100% -kal csökkentették 10,0 perc ultrahangos kezelés után. Továbbá kimutatták, hogy a Pseudomonas fluorescens életképes száma 6,0 perc után 100%-kal, a Listeria monocytogenes pedig 99%-kal csökkent 10,0 perc után. (Cameron et al. 2009)
Kutatás azt is bizonyította, hogy a hő-szonikálás inaktiválhatja Listeria innocua és mezofil baktériumok nyers teljes tej. Ultrahang kimutatták, hogy egy életképes technológia pasztőrözés és homogenizálása a tej, kiállítóként rövidebb feldolgozási idő nélkül fontos változások a pH-és tejsav-tartalom, valamint a jobb megjelenés és a következetesség, mint a hagyományos termikus kezelés. Ezek a tények a tejfeldolgozás számos területén előnyösek. (Bermúdez-Aguirre és mtsai. 2009)

Gyümölcslevek és gyümölcspürék ultrahangos pasztőrözése

Ultrahangos pasztőrözés alkalmazták, mint egy hatékony és gyors alternatív pasztőrözés technika annak érdekében, hogy inaktiválja Escherichia coli és Staphylococcus aureus az almalé. Amikor a cellulóz mentes almalé ultrahanggal feldolgozott, az 5-log csökkentési idő 35 s E. coli a 60degC és 30 s S. aureus a 62degC. Bár a tanulmány azt találták, hogy a magas cellulóztartalom készült ultrahang kevésbé halálos S. aureus, bár nem volt jelentős hatása az E. coli, meg kell jegyezni, hogy nem gyakoroltnyomást. Szonikálás alatt emelkedett nyomás jelentősen fokozza ultrahangos kavitáció, és ezáltal mikrobiális inaktiválása több viszkózus folyadékok. Ultrahang kezelés nem volt jelentős hatással antioxidáns aktivitás által meghatározott 2,2-difenil-1-picrylhydrazyl (DPPH) radikális takarítási tevékenység, de ez jelentősen növelte a teljes fenolos tartalom. A kezelés azt is eredményezte, stabilabb lé nagyobb egységesség. (vö. Baboli és mtsai. 2020)

Gram-pozitív és Gram-negatív baktériumok ultrahangos inaktiválása

Gram-pozitív baktériumok, mint például a Listeria monocytogenes vagy Staphylococcus aureus, általában ismert, hogy jobban ellenáll, mint a gram-negatív baktériumok és ellenáll a pasztőrözés technológiák, mint a PEF, HPP és mano-szonikálás (MS) hosszabb kezelési időszakok miatt vastagabb sejtfalak. Gram-negatív baktériumok két – egy külső és egy citoplazmatikus – lipid sejtmembránok egy vékony réteg peptidoglycan közöttük, ami számukra érzékenyebbek az ultrahangos inaktiválás. Másrészt, gram-pozitív baktériumok csak egy lipid membrán egy vastagabb peptidoglycan fal, amely számukra több ellenállást pasztőrözés kezelések. Tudományos vizsgálatok összehasonlították a hatása a hatalom ultrahang gram-negatív és gram-pozitív baktériumok, és megállapította, hogy volt egy erősebb gátló hatása a gram-negatív baktériumok. (vö. Monsen és mtsai. 2009)(vö. Monsen et al. 2009) Gram-pozitív baktériumok igényelnek intenzívebb ultrahang feltételek, azaz a magasabb amplitúdók, magasabb hőmérséklet, magasabb nyomás és/vagy hosszabb szonikálás idő. Hielscher Ultrasonics teljesítmény-ultrahang rendszerek szállít nagyon magas amplitúdójú, és lehet működtetni magas hőmérsékleten és a túlnyomásos áramlás-sejt reaktorok. Ez lehetővé teszi az intenzív szonikálás / termo-mano-szonikálás annak érdekében, hogy inaktiválja még nagyon rezisztens baktériumtörzsek.

A termódikus baktériumok ultrahangos inaktiválása

A termodurikus baktériumok olyan baktériumok, amelyek különböző mértékben képesek túlélni a pasztőrözési folyamatot. A termódurikus baktériumfajok közé tartozik a Bacillus, a Clostridium és az Enterococcus. "Hozzákeverésével 80% amplitúdó 10 min, azonban, inaktiválta a vegetatív sejtek B. koagulánok és A. flavithermus a sovány tej 4,53, és 4.26 naplók, illetve. A kombinált kezelés a pasztőrözés (63 ° C/30 min), majd hozzákeverésével teljesen megszűnt körülbelül log 6 cfu/mL ezek a sejtek sovány tej." (Khanal és mtsai. 2014)

Nagy teljesítményű ultrahangos pasztőröző berendezés

Hielscher Ultrasonics régóta tapasztalt alkalmazása teljesítmény ultrahang az élelmiszer & italipar, valamint számos más ipari ágazat. Ultrahangos processzoraink könnyen tisztítható (tiszta helyben CIP / sterilizálni-in-place SIP) összehegeszthetőségeés áramlási cellák (nedves részek). Hielscher ultrahangos’ ipari ultrahangos processzorok szállít nagyon nagy amplitúdójú. Az akár 200 μm-es amplitúdók a hét minden szélességében könnyen működtethetők. A nagy amplitúdók fontosak a rezisztensebb mikrobák (pl. gram-pozitív baktériumok) inaktiválásához. Még nagyobb amplitúdójú, személyre szabott ultrahangos összehegeszthetősége állnak rendelkezésre. Minden sonotrodes és ultrahangos áramlási cella reaktorok lehet működtetni magas hőmérsékleten és nyomáson, amely lehetővé teszi a megbízható termo-mano-szonikálás és rendkívül hatékony pasztőrözés.
State-of-the-art technológia, nagy teljesítményű és kifinomult szoftver, hogy Hielscher Ultrasonics’ megbízható munka lovak az élelmiszer pasztőrözés vonal. Egy kis helyigényű és sokoldalú telepítési lehetőségek, Hielscher ultrasonicators könnyen integrálható vagy retro-felszerelt a meglévő gyártósorok.
Kérjük, lépjen kapcsolatba velünk tudni, hogy többet tudjon meg a funkciók és a képesség a mi ultrahangos pasztőrözés rendszerek. Örülnénk, hogy megvitassák a kérelmet veled!
Az alábbi táblázat az ultrahangos készülékek hozzávetőleges feldolgozási kapacitását jelzi: