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.

Ultrasonikasi telah berhasil diterapkan pada proses produksi keju dari susu sapi / 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 lunak Hispanik, dan spesialisasi keju lainnya.
Efek ultrasound frekuensi rendah dan intensitas tinggi pada susu dalam produksi keju meliputi peningkatan kekuatan gel dan kekerasan gel, percepatan pembentukan gel, peningkatan luas permukaan spesifik, pengurangan kekencangan dadih, distribusi ukuran partikel kecil dan bahkan dari gumpalan lemak serta kapasitas menahan air yang lebih besar.
Homogenitas yang meningkat secara ultrasonik dan distribusi gumpalan lemak susu yang lebih merata juga meningkatkan kualitas keju. Misalnya, sifat dadih dari susu kambing dengan renin menunjukkan setelah 10 menit ultrasonikasi jaringan ikatan silang gel yang lebih padat, menghasilkan struktur mikro yang lebih homogen dengan pori-pori yang melimpah. Perlu dicatat bahwa pori-pori ini secara signifikan lebih kecil daripada yang ada di dadih susu tanpa sonikasi. Ini menunjukkan bahwa dadih susu kambing yang diobati dengan ultrasound daya menunjukkan kekencangan yang lebih besar, mencatat nilai G'max (nilai maksimum untuk modulus penyimpanan) lebih tinggi dari 100 Pa, bahkan lebih tinggi daripada yang dilaporkan dalam susu sapi. Efek serupa diamati pada daya rekat (kekuatan ikatan internal sampel). Oleh karena itu, dapat diasumsikan bahwa ultrasound intensitas tinggi mempromosikan interaksi yang kuat antara komponen susu, meningkatkan sifat pengaturan. (lih. Carrillo-Lopez et al. 2021)

Efek Ultrasonik pada Produksi Berbagai 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, micellar casein yang dilarutkan, dan bubuk kasein disonikasi pada 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 ditentukan tidak berubah. Peningkatan kecil dalam protein whey 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 ultrasentrifugal yang disonikasi hingga 60 menit. Penurunan pH yang kecil dan sementara dihasilkan dari sonikasi; namun, tidak ada perubahan terukur dalam konsentrasi kalsium larut yang diamati. Oleh karena itu, misel kasein dalam susu skim segar stabil selama paparan ultrasonikasi. Hasil serupa diperoleh untuk micellar casein yang dilarutkan, sedangkan perubahan viskositas yang lebih besar diamati karena kandungan protein whey meningkat. Aplikasi ultrasound yang terkontrol dapat diterapkan secara berguna untuk membalikkan agregasi protein yang diinduksi proses tanpa mempengaruhi keadaan asli misel kasein. [Chandrapala dkk. 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: