Manufaktur Keju yang Ditingkatkan dengan Ultrasonik Daya

Produksi berbagai jenis keju seperti keju keras, keju lunak dan dadih, yang terbuat dari berbagai jenis susu (misalnya, sapi, kambing, domba, kerbau, susu unta dll) dapat ditingkatkan secara efisien dengan sonikasi. Penerapan ultrasound intensitas tinggi mempercepat homogenisasi, fermentasi, dan pematangan, meningkatkan stabilitas mikroba dan menunjukkan efek positif pada nilai nutrisi dan tekstur.

Ultrasound Intensitas Tinggi Meningkatkan Produksi Keju

Pengolahan makanan ultrasonik adalah teknologi yang mapan untuk meningkatkan homogenisasi susu dan fermentasi dalam pembuatan keju. Selanjutnya, sonikasi dalam kombinasi dengan perlakuan panas ringan – Dikenal sebagai termo-sonikasi – digunakan sebagai alternatif pasteurisasi berbasis panas tradisional, sehingga mencegah nutrisi seperti vitamin, asam amino, dan lemak terhadap degradasi termal. Produksi keju menggunakan susu atau whey dapat diintensifkan dan ditingkatkan secara signifikan dengan penerapan ultrasound frekuensi rendah dengan intensitas tinggi.

Efek Ultrasonografi Intensitas Tinggi pada Struktur Susu dan Dadih dalam Produksi Keju

Ultrasonikasi telah berhasil diterapkan dalam proses produksi keju dengan menggunakan susu sapi, susu domba, susu kerbau, susu kambing, susu unta, dan susu kuda.
Produksi keju yang dipromosikan secara ultrasonik dapat digunakan untuk berbagai jenis keju, termasuk keju cheddar, keju feta, keju krim, keju dadih, keju panela Meksiko, keju lembut Hispanik, dan keju khusus lainnya.
Efek ultrasound frekuensi rendah dan intensitas tinggi pada susu selama produksi keju meliputi peningkatan kekuatan gel dan kekerasan gel, pembentukan gel yang dipercepat, peningkatan luas permukaan spesifik, berkurangnya kekencangan dadih, distribusi ukuran partikel yang lebih kecil dan lebih seragam pada gumpalan lemak, serta peningkatan kapasitas menahan air.
Peningkatan homogenitas yang diinduksi oleh ultrasonik dan distribusi gumpalan lemak susu yang lebih seragam semakin meningkatkan kualitas keju. Sebagai contoh, studi tentang susu kambing yang dikerutkan dengan rennin menunjukkan bahwa setelah 10 menit ultrasonikasi, gel yang dihasilkan menunjukkan struktur jaringan yang lebih padat dan saling terkait. Hal ini menghasilkan struktur mikro yang lebih homogen dengan pori-pori berlimpah yang secara signifikan lebih kecil daripada yang diamati pada dadih susu yang tidak disonikasi.
Perbedaan struktural ini menunjukkan bahwa dadih susu kambing yang diolah dengan power ultrasound menunjukkan kekencangan yang lebih besar, dengan nilai G'max (modulus penyimpanan maksimum) yang melebihi nilai 100 Pa, bahkan lebih tinggi daripada yang dilaporkan untuk susu sapi. Peningkatan serupa juga terlihat pada daya rekat (kekuatan ikatan internal di dalam sampel). Secara keseluruhan, temuan ini menunjukkan bahwa ultrasound intensitas tinggi mendorong interaksi yang lebih kuat di antara komponen susu, sehingga meningkatkan sifat pengaturan susu selama produksi keju (lih. Carrillo-Lopez et al., 2021).

Sonikasi juga meningkatkan rennetisasi susu. Baca lebih lanjut!

Efek Ultrasonik pada Produksi Keju

Efek ultrasound intensitas tinggi pada pengolahan susu dan pembuatan keju telah dipelajari secara intens.
Peningkatan hasil keju: Sonikasi susu mentah segar dengan ultrasonicator UP400S selama produksi keju panela, menghasilkan peningkatan hasil keju (%), meskipun ada peningkatan eksudat. Nada kuning dan pewarnaan pada keju dipromosikan oleh HIU pada 10 menit. Tapi tidak ada koordinat warna L*, a*, atau C* yang terpengaruh. pH meningkat dari 6,6 menjadi 6,74 setelah 5 menit ultrasonikasi tetapi berkurang pada 10 menit. (lih.
Tekstur keju yang ditingkatkan: Mengenai penelitian yang dilakukan pada keju, Bermúdez-Aguirre dan Barbosa-Cánovas melaporkan bahwa keju segar yang diperoleh dari susu yang diolah dengan termosonikasi (menggunakan Hielscher UP400S – 400 W, 24 kHz, 63 °C, 30 menit) lebih lembut dan lebih rapuh daripada keju dari susu kontrol (tanpa termisonikasi). Karakteristik tersebut menghasilkan keju yang lebih mudah hancur, yang merupakan atribut keju segar yang diinginkan. Para penulis ini menjelaskan perilaku ini dengan mencatat bahwa struktur mikro keju susu termo-sonikasi menyajikan struktur yang lebih homogen dibandingkan dengan keju susu non-sonikasi. Selain itu, mereka mencatat bahwa termosonikasi meningkatkan homogenisasi protein dan lemak dan meningkatkan retensi molekul air dalam matriks. Oleh karena itu, dapat diasumsikan bahwa HIU mempromosikan interaksi yang kuat antara komponen susu, meningkatkan sifat pengaturan.

Pengaruh Ultrasonik pada Susu: Viskositas & Reologi, Homogenitas, Aktivitas Mikroba

Produk susu diproduksi dari susu hewani, seperti misalnya susu sapi, domba, kambing, kerbau, kuda atau unta. Setelah panen, susu dapat diolah menjadi berbagai produk, seperti susu homogenisasi dan skim, yogurt, krim, mentega, keju, whey, kasein atau susu bubuk. Susu sapi merupakan bahan baku terpenting bagi industri susu dengan produksi di seluruh dunia sebesar 542.069.000 ton/tahun. [Gerosa et al. 2012]
Whey (serum susu) adalah produk sampingan dari produksi keju atau kasein. Ini terutama terdiri dari globinstager α-laktalbumin (~65%), β-laktoglobulin (~25%), serta sejumlah kecil albumin serum (~8%) dan imunoglobin. Protein whey adalah protein bola yang dapat diekstraksi dari whey.
Susu bubuk diproses dengan pengering semprot untuk mengeringkan dan menguapkan susu untuk mendapatkan susu bubuk kering murni. Karena konsumsi energi pengering semprot yang sangat tinggi, konsentrasi padat cairan yang tinggi penting untuk mengoptimalkan efisiensi proses.

“Sampel susu skim segar, misel kasein yang dilarutkan, dan bubuk kasein disonikasi pada frekuensi 20kHz untuk menyelidiki efek ultrasonikasi. Untuk susu skim segar, ukuran rata-rata gumpalan lemak yang tersisa berkurang sekitar 10nm setelah 60 menit sonikasi; namun, ukuran misel kasein tidak berubah. Peningkatan kecil pada protein whey yang dapat larut dan penurunan viskositas yang sesuai juga terjadi dalam beberapa menit pertama sonikasi, yang dapat dikaitkan dengan pemecahan agregat protein kasein whey. Tidak ada perubahan terukur dalam kandungan kasein bebas yang dapat dideteksi dalam sampel susu skim yang disonikasi dengan ultrasentrifugasi hingga 60 menit. Penurunan pH yang kecil dan bersifat sementara terjadi akibat sonikasi; namun, tidak ada perubahan terukur dalam konsentrasi kalsium terlarut yang teramati. Oleh karena itu, misel kasein dalam susu skim segar stabil selama paparan sonikasi. Hasil serupa diperoleh untuk misel kasein yang dilarutkan, sedangkan perubahan viskositas yang lebih besar diamati saat kandungan protein whey meningkat. Aplikasi ultrasound yang terkontrol dapat digunakan untuk membalikkan agregasi protein yang diinduksi oleh proses tanpa memengaruhi kondisi asli misel kasein.” [Chandrapala et al. 2012]

Efek USG Intensitas Tinggi pada Nutrisi Susu dan Stabilitas Mikroba

Razavi dan Kenari (2020) menyelidiki pengaruh USG intensitas tinggi yang dikombinasikan dengan proses perlakuan panas ringan untuk menonaktifkan mikroba dan enzim yang menyebabkan pembusukan dan degradasi keamanan pada makanan. Tujuan dari penelitian mereka adalah untuk mengevaluasi pengaruh proses USG sebagai alternatif untuk proses panas suhu tinggi terhadap jumlah mikroba, oksidasi lipid sebagai parameter kualitatif dan vitamin sebagai karakteristik nutrisi susu. Hasilnya menunjukkan bahwa ultrasound telah mampu mengurangi beban mikroba susu dan membuat lebih sedikit perubahan vitamin daripada susu yang diolah dengan perlakuan panas konvensional. Dalam hal ini, sonikasi menggunakan probe ultrasonik ditemukan lebih unggul dan paling efektif pada intensitas 75%. Penggunaan jenis probe ultrasound pada suhu 55°C dan intensitas 75% selama 10 menit direkomendasikan sebagai proses non-destruktif untuk pasteurisasi susu.

Homogenizer Ultrasonik Kinerja Tinggi untuk Produksi Keju

Hielscher Ultrasonics telah lama berpengalaman dalam penerapan ultrasound daya dalam makanan & industri minuman serta banyak cabang industri lainnya. Prosesor ultrasonik kami dilengkapi dengan sonotrode dan sel aliran yang mudah dibersihkan (CIP bersih di tempat / SIPnya sterilisasi di tempat) (bagian basah). Ultrasonik Hielscher’ prosesor ultrasonik industri dapat memberikan amplitudo yang sangat tinggi. Amplitudo hingga 200μm dapat dengan mudah dijalankan terus menerus dalam operasi 24/7. Amplitudo tinggi penting untuk menonaktifkan mikroba yang lebih resisten (misalnya, bakteri gram positif). Untuk amplitudo yang lebih tinggi, sonotrode ultrasonik yang disesuaikan tersedia. Semua sonotrodes dan reaktor sel aliran ultrasonik dapat dioperasikan di bawah suhu dan tekanan tinggi, yang memungkinkan termo-mano-sonikasi yang andal dan pasteurisasi yang sangat efektif.
Teknologi canggih, perangkat lunak berkinerja tinggi, dan canggih membuat Hielscher Ultrasonics’ Kuda kerja yang andal di lini pasteurisasi makanan Anda. Dengan tapak kecil dan opsi pemasangan serbaguna, ultrasonicator Hielscher dapat dengan mudah diintegrasikan atau dipasang kembali ke jalur produksi yang ada.
Silakan hubungi kami untuk mengetahui lebih lanjut tentang fitur dan kemampuan sistem homogenisasi ultrasonik kami. Kami akan dengan senang hati mendiskusikan aplikasi keju Anda dengan Anda!

Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami: