Teknologi ultrasound Hielscher

Ultrasonikasi dan Berbagai Aplikasinya dalam Proses Makanan

Kekuatan ultrasound menawarkan banyak kemungkinan untuk aplikasi pengolah makanan yang efektif dan handal. Aplikasi yang paling umum di industri makanan meliputi pencampuran & homogenisasi, emulsifikasi, pendispersian, gangguan sel dan ekstraksi bahan intra seluler, aktivasi atau penonaktifan enzim (yang bergantung pada intensitas ultrasuara), pengawetan, stabilisasi, pelarutan dan kristalisasi, hidrogenasi, pelembutan daging, pematangan, penuaan dan oksidasi, serta degassing dan spray drying.

Temukan daftar aplikasi spesifik di bawah.
Silakan klik, pada aplikasi yang menarik perhatian Anda untuk informasi lebih lanjut!

Ekstraksi untuk Rasa dan Senyawa Aktif

Ultrasonication adalah metode yang terkenal dan dapat diandalkan ketika datang untuk ekstraksi bahan intra seluler.
Klik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang ultrasonik lysis & Extraction / Ekstraksi dan contoh-contoh ultrasonik ekstraksi senyawa aktif dari kunyit dan kopi!

Fermentasi Yoghurt

Yogurt adalah produk susu fermentasi yang bisa diproduksi dengan susu sendiri atau dengan penambahan kultur bakteri. Bifidobacteria strain (misalnya BB-12, BB-46, B breve) adalah probiotik umum yang digunakan untuk fermentasi yoghurt. Ultrasonik kavitasi yang diterapkan pada sel bakteri dapat menyebabkan kerusakan dan sekaligus, pelepasan β-galaktosidase. Β-galaktosidase adalah enzim hidrolase yang banyak digunakan di industri pengolahan susu. Fermentasi dengan bantuan ultrasonik dipercepat karena hidrolisis laktosa yang lebih cepat akibat pelepasan β-galaktosidase yang diinduksi secara ultrasonik dari sel bifidobakteri.
Homogenisasi ultrasonik efek istirahat globules lemak susu dan distribusi ukuran yang sangat halus.
Ultrasonication dapat mengukur laju fermentasi (pengurangan total waktu produksi hingga 40%) dan meningkatkan karakteristik kualitas yogurt, menghasilkan viskositas yang lebih tinggi, koagulum kuat dan tekstur unggul.

Homogenisasi dari Susu

Susu (misalnya sapi, kerbau, kambing atau susu unta) adalah sistem emulsi atau koloid yang terdiri dari butterfat globules dalam cairan berbahan dasar air yang mengandung karbohidrat terlarut, protein dan mineral. Seperti lemak dan air cenderung untuk memisahkan menjadi dua fase, susu harus dihomogenisasi untuk mendapatkan produk bahkan. Homogenisasi berarti distribusi molekul lemak dalam cairan susu. USG adalah metode terkenal digunakan untuk berbagai aplikasi dalam pengolahan susu. Pengolahan ultrasonik untuk hasil susu dalam globules lemak homoasi, yang bahkan dan didistribusikan secara merata. Homogenisasi dengan ultrasound berdaya tinggi juga efektif untuk (vegan/Dairy Free) pengganti susu yang berasal dari tanaman seperti santan atau susu kedelai.
Studi Sfakianakis dan Tzia (2012) menunjukkan bahwa homogenisasi ultrasonik mengurangi ukuran globular lemak susu (MFG). Amplitudo rendah (150W) tidak memiliki efek homogenisasi yang memuaskan (Gbr.2); Ukuran MFG dan distribusinya serupa dengan susu yang tidak diobati (bandingkan gambar 1 dan 2). Amplitudo ultrasound medium (267,5, 375 W) memiliki efek homogenisasi yang baik; Diameter rata-rata MFG adalah 2 μm (Gambar 3, 4). Amplitudo amplitudo (750W) yang lebih tinggi mengurangi ukuran MFG yang sangat penting (Gambar 6), sehingga hampir tidak terlihat pada mikroskop optik (pembesaran 100x); Ukuran diameter rata-rata mereka adalah 0,3 μm.

Ultrasound dengan daya yang tinggi adalah teknik homogenisasi non-termal ringan. Sfakianakis et al. (2011) menunjukkan efek homogenisasi ultrasonik yang mengesankan pada susu.

Ultrasound dengan daya yang tinggi adalah teknik homogenisasi non-termal ringan. Sfakianakis et al. (2011) menunjukkan efek homogenisasi ultrasonik yang mengesankan pada susu.

Chandrapala et al. (2012) meneliti efek ultrasonikasi pada kasein dan kalsium. Mereka menerapkan gelombang ultrasonik (20 kHz) untuk sampel susu skim segar, kasein micellar yang dilarutkan dan bubuk kasein. Mereka menyirami sampel sampai butiran lemak susu dikurangi menjadi kira-kira. 10nm. Analisis susu yang disonikasi menunjukkan bahwa ukuran casein micelles tidak berubah. Peningkatan kecil protein whey terlarut dan penurunan viskositas yang sesuai juga terjadi dalam beberapa menit pertama sonikasi. Penelitian ini membuktikan bahwa miselium kasein stabil selama sonikasi dan konsentrasi kalsium terlarut tidak dipengaruhi oleh pengolahan ultrasonik.[Chandrapala et al. 2012]

Kristalisasi Gula untuk Confectionery

Sonikasi yang terkontrol memungkinkan untuk memulai penyemaian kristal (penciptaan nuklei) dan untuk mempengaruhi pertumbuhan kristal. Di bawah iradiasi ultrasonik, lebih kecil dan dengan demikian semakin banyak kristal terbentuk. Ultrasonic membantu proses kristalisasi dengan dua cara: Pertama, power ultrasound adalah alat yang sangat efektif untuk menciptakan solusi genap, yang merupakan zat awal untuk kristalisasi. Pada tahap kedua, ultrasonik mendukung pembentukan sejumlah besar nuklei. Sementara nukleasi yang buruk menciptakan sejumlah kristal besar yang lebih rendah, nukleasi yang efisien membentuk sejumlah besar kristal ukuran kecil kecil. Di bidang akustik, bahkan memungkinkan untuk memulai nukleasi gula yang biasanya menolak untuk mengkristal (misalnya D-fruktosa, sorbitol).
Modifikasi kristal ultrasonik sangat menarik untuk perumusan permen, kembang gula, selai, es krim, whipped cream dan coklat.

Hidrogenasi untuk Minyak Pangan

Hidrogenasi minyak nabati merupakan proses industri skala besar yang penting. Dengan hidrogenasi, minyak nabati cair diubah menjadi lemak padat atau semi-padat (misalnya margarin). Secara kimia, asam lemak tak jenuh dikonversi selama fase transfer dikatalisasi Reaksi hidrogenasi ke dalam asam lemak jenuh yang sesuai dengan menambahkan atom hidrogen pada doublebonds. Proses katalitik ini bisa dipercepat dengan ultrasonication berdaya tinggi. Katalis yang umum digunakan adalah nikel. Lemak terhidrogenasi digunakan secara ekstensif sebagai bahan pemendekan dalam produk roti. Keuntungan lemak jenuh adalah kecenderungan oksidasi yang lebih rendah dan dengan demikian menurunkan risiko dari bau yang menyengit.

Penuaan Wine dan Liquor

Kekuatan ultrasound membantu oaking wine dan liquor karena kapasitas ekstraksi yang efektif dan perpindahan massa yang intensif secara intensif antara jaringan kayu dan minuman beralkohol.
Klik di sini untuk mempelajari lebih lanjut tentang kemungkinan pengolahan anggur dengan ultrasonik!
Proses fermentasi anggur, must, bir dan sake dapat ditingkatkan secara substansial, terlalu. Percepatan harga 50% sampai 65% telah dicapai!
Untuk mendapatkan informasi lebih lanjut tentang ultrasonikasi dibantu fermentasi, silahkan klik di sini!

Pembekuan Es Krim

Untuk produksi es krim, dibutuhkan campuran es krim. Campuran es krim ini terdiri dari susu, susu bubuk, krim, mentega atau lemak nabati, gula, massa kering, emulsifier, stabilizer serta aditif seperti buah, kacang, rasa dan pewarna. Campuran khusus ini harus dihomogenisasi dan dipasteurisasi, kemudian diaduk perlahan selama proses pembekuan untuk mencegah pembentukan kristal es besar. Dengan demikian, gelembung udara yang sangat kecil dicampur dalam (disebut proses aerasi) sampai buih es krim mencapai makanan penutup dingin yang bertekstur dengan baik. Ini adalah langkah proses, di mana ultrasonication dapat diterapkan untuk meningkatkan kualitas es krim.
Selama proses pembekuan, kristal terbentuk dari air dingin. Morfologi kristal es memainkan peran penting mengenai sifat tekstur dan fisik dari makanan beku dan setengah beku. Karena ukuran dan distribusi kristal es sangat penting untuk kualitas produk jaringan pencairan, untuk es krim, kristal es yang lebih kecil lebih disukai karena kristal besar menghasilkan tekstur yang dingin. Nukleasi adalah faktor yang paling penting untuk mengendalikan distribusi ukuran kristal selama kristalisasi. Dengan demikian, tingkat pembekuan biasanya merupakan parameter yang digunakan untuk mengendalikan distribusi ukuran dan ukuran kristal es dalam es krim. Selama mencambuk dan membeku, udara disuntikkan untuk mencapai tekstur es krim yang halus. Yang disebut "over-run", jumlah udara yang disuntikkan, proporsional - khusus untuk resep tertentu - secara proporsional dengan gabungan volume padatan dan air. Jadi, over-run bervariasi karena formulasi es krim dan aliran pengolahan yang berbeda. Es krim standar menunjukkan over-run 100%, yang berarti produk akhir terdiri dari campuran es krim dan gelembung udara yang sama.
Penggunaan Hielscher dengan perangkat ultrasonik dengan daya yang tinggi menyediakan kualitas es krim yang lebih baik dengan mengurangi ukuran kristal es dan menghindari inkrustasi permukaan pada pembekuan. Konsistensi yang lebih baik dan perasaan di mulut yang lebih lembut yang dapat dicapai karena berkurangnya ukuran kristal es krim dan distribusi gelembung udara yang disempurnakan. Waktu pembekuan yang jauh lebih singkat mengarah pada kapasitas proses yang lebih tinggi dan proses produksi yang lebih hemat energi.

Aerasi Adonan

Produk makanan aerasi seperti sponge cake dapat ditingkatkan secara signifikan dengan sonikasi. Penerapan ultrasonik daya selama tahap pencampuran adonan meningkatkan kualitas sponge cake dalam hal kekerasan yang lebih rendah, dan kekakuan kue yang lebih tinggi, kekompakan dan ketahanan. Untuk pengujian, semua bahan telah dicampur bersama mengikuti metode "all-in", yang berarti tepung protein rendah, pengemulsi, pati jagung, gula pasir, baking powder, garam dan telur utuh segar telah ditambahkan secara bersamaan untuk merumuskan adonan. Sebelum sonikasi, ramuannya telah diaduk secara merata sehingga ultrasound diaplikasikan pada campuran adonan rata. Kue yang diangin secara ultrasonik menunjukkan kekerasan yang lebih rendah, lower gumminess dan lower chewiness, sementara kekenyalan kue, kekompakan dan ketahanan sedikit lebih tinggi daripada kontrol kue.

Cokelat

Sonikasi terkenal untuk kapasitas ekstraksi. Dari biji kakao, kakao mentega dapat dilepaskan dari sel-sel oleh ultrasonik penggilingan dan ekstraksi.
Ultrasound adalah teknik alternatif untuk memecahkan kristal gula dalam coklat dan memberikan efek yang sama seperti conching.

Tenderization Daging

Penerapan gelombang ultrasonik yang kuat terhadap hasil daging dalam tenderisasi struktur dagingnya. Pelokalan yang signifikan dicapai dengan melepaskan protein myofibrillar dari sel otot. Selain efek tenderisasi, ultrasound meningkatkan kapasitas pengikat air dan kekompakan daging juga.

Literatur / Referensi

  • Chandrapala, Jayani et al. (2012): The effect of ultrasound on casein micelle integrity. Journal of Dairy Science 95/12, 2012. 6882-6890.
  • Chandrapala, Jayani et al. (2011): Effects of ultrasound on the thermal and structural characteristics of proteins in reconstituted whey protein concentrate. Ultrasonics Sonochemistry 18/5, 2011. 951-957.
  • Dairy Processing Handbook. Published by Tetra Pak Processing Systems AB, S-221 86 Lund, Sweden. 387.
  • Feng, Hao; Barbosa-Cánovas, Gustavo V.; Weiss, Jochen (2010): Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing. New York: Springer, 2010.
  • Huang, B. X.; Zhou, W. B. (2009): Ultrasound Aided Yogurt Fermentation with Probiotics. NUROP Congress, Singapore, 2009.
  • Keshava Prakash, M. N.; Ramana, K. V. R. (2003): Ultrasound and Its Application in the Food Industry. J. Food Sci Technol. 40/6, 2003. 563-570.
  • Mortazavi, A.; Tabatabaie, F. (2008): Study of Ice Cream Freezing Process after Treatment with Ultrasound. World Applied Science Journal 4, 2008. 188-190.
  • Petzold, G. and Aguilera, J. M. (2009): Ice Morphology: Fundamentals and Technological Applications in Foods. Food Biophysics Vol.4, No. 4, 378-396.
  • Sfakianakis, Panagiotis; Tzia, Constantina (2011): Yogurt from ultrasound treated milk: monitoring of fermentation process and evaluation of product quality characteristics. ICEF 2011.
  • Hubungi kami / informasi lebih lanjut

    Hubungi kami mengenai kebutuhan pengolahan Anda. Kami akan merekomendasikan parameter setup dan pengolahan yang paling cocok untuk proyek Anda.





    Harap dicatat bahwa Kebijakan pribadi.