食品エマルション – 超音波処理でさらに高品質に
乳化技術は食品の配合に広く用いられています。ビロードのような口当たりの冷凍デザート、クリーミーなサラダドレッシング、完全に均質化された乳製品、スプレッド、マーガリン、さらには高級な濃縮香味料にも利用されています。
エマルションは、互いに混ざり合わない液体、通常は油と水からなる複雑な分散系で、安定化によって均一な系を形成します。超音波処理は非常に微細な液滴の生成に高い効果を発揮するため、複雑な風味特性と長い保存期間を備えたエマルションを生成します。
強力な乳化ツールとしての超音波処理
高性能なプローブ型超音波処理装置は、現在、ガストロノミー、ミクソロジー、食品配合の研究開発ラボで広く使用されています。産業規模では、優れた再現性でエマルションの大量生産を実現します。
超音波乳化の作用機構は、音響キャビテーション現象に基づいています。強力な超音波が液体中を伝播すると、微小な気泡が発生し、成長した後、激しく崩壊します。この崩壊により、強いせん断力、局所的なマイクロジェット、乱流が発生します。
その結果、互いに混ざり合わない相がマイクロメートルサイズ、さらにはナノサイズの液滴に分断され、極めて均一なエマルションが形成されます。
油中水型(W/O)、水中油型(O/W)、W/O/WやO/W/Oなどの多重エマルション – 超音波処理により、さまざまな構造のエマルションを制御しながら生成できます。また、超音波乳化技術は汎用性が高く、安定剤を含まない配合、乳化剤で安定化された系、さらには固体粒子による安定化を利用するピッカリングエマルションにも適用できます。
もう一つの重要な利点は、超音波乳化が非熱的なプロセスであることです。繊細な香味成分、ビタミン、生理活性物質が熱によって分解されないため、高級食品や繊細な香味エマルションにとって極めて重要です。
MultiphaseCavitatorによる精密なエマルション生成
連続生産では、InsertMPC48 MultiphaseCavitatorを搭載したHielscherの超音波フローセルシステムが、乳化を次の段階へと引き上げます。
この専用インサートは、48本の微細な流路を通じて、二次相をキャビテーション領域に直接導入します。系全体の混合だけに頼らず、相同士が接触する位置をシステムが精密に制御します。その結果、エネルギー所要量を抑えながら、さらに微細で均一性の高いエマルションが得られます。
これにより、数か月にわたり透明性と安定性を維持する香味エマルション、クリーミーな食感のマーガリン、ソースを製造できます。
食品科学とガストロノミーにわたる用途
調理済み食品: 冷凍デザート、食肉製品、スプレッド、ドレッシングでは、液滴径の縮小と安定性の向上が利点となります。
香味エマルション: 飲料、シロップ、エキスで高く評価されています。超音波法により、透明性と保存安定性を維持しながら、界面活性剤の使用量を最小限に抑えられます。
自然食品: 牛乳、クリーム、バターのエマルションは、本来の官能特性を変えることなく、より高品質に仕上げられます。
調理: 前衛的なガストロノミーやミクソロジーでは、シェフや食品技術者が超音波処理装置を使用し、必要に応じて鮮やかなエマルションを作り出します – 意外な食感のソース、安定性が長く持続するカクテルの泡、新しい香味担体などです。
食品エマルションに最適な超音波処理装置を見つけましょう!
高級レストランの厨房で上質なソースを作る場合でも、商業的な食品用途向けにエマルションを大規模に生産する場合でも、Hielscher Ultrasonicsは理想的なソリューションを提供します。調理の革新やラボ規模の配合開発に最適なUP200Htのような小型ハンドヘルド装置から、UIP2000hdTやそれを超える強力な産業用システムまで、Hielscherの超音波処理装置は精密で信頼性の高い乳化を実現します。水中油型、油中水型、複雑な多重エマルションのいずれでも、超微細で安定したエマルションの形成を可能にし、優れた食感、風味の伝達、保存安定性を確保します。乳化プロセスを目的に合わせて調整しましょう – Hielscherには、あらゆる規模と配合上の課題に適した超音波処理装置があります。
設計、製造、コンサルティング – ドイツ製の品質
Hielscherの超音波処理装置は、最高水準の品質と設計基準でよく知られています。堅牢性と操作の容易さにより、当社の超音波処理装置を産業施設に円滑に組み込むことができます。Hielscherの超音波処理装置は、過酷な条件や厳しい要求のある環境にも容易に対応します。
Hielscher UltrasonicsはISO認証企業であり、最先端の技術と使いやすさを備えた高性能超音波処理装置に特に力を注いでいます。もちろん、Hielscherの超音波処理装置はCEに適合し、UL、CSA、RoHsの要件を満たしています。
文献 / 参考文献
- Belgheisi S., Motamedzadegan A., Milani J.M., Rashidi L., Rafe A. (2021): Impact of ultrasound processing parameters on physical characteristics of lycopene emulsion. Journal of Food Science and Technology 58(2), 2021. 484-493.
- Astráin-Redín, Leire; Ciudad-Hidalgo, Salomé; Raso, Javier; Condon, Santiago; Cebrián, Guillermo; Álvarez, Ignacio (2019): Application of High-Power Ultrasound in the Food Industry. InTechOpen 2019.
- Aslan Türker, Duygu; Dogan, Mahmut (2021): Effects of ultrasound homogenization on the structural and sensorial attributes of ice cream: optimization with Taguchi and data envelopment analysis. Journal of Food Measurement and Characterization 15, 2021, 1-11.
よくある質問
食品配合におけるエマルションとは何ですか?
エマルションは、互いに混ざり合わない二種類の液体 – 通常は油と水 – の一方の相が他方の相の中に分散し、界面活性剤や粒子によって安定化されたコロイド系です。マヨネーズ、ソース、クリーム、飲料などの食品で、食感、口当たり、安定性を制御するために不可欠です。
超音波エマルションとは何ですか?
超音波エマルションは、高周波の音波でキャビテーションを発生させ、一方の液相を微細な液滴として他方の液相に分散させることで形成されます。この方法により、均質性が向上し、保存期間が延びた、安定したマイクロエマルションやナノエマルションを形成できます。
どのような種類のエマルションを形成できますか?
一般的な種類には、水中油型(O/W)、油中水型(W/O)、W/O/WやO/W/Oなどの複雑な多重エマルションがあります。界面活性剤、生体高分子、固体粒子(ピッカリングエマルション)を使用して安定化できます。
食品加工における超音波処理とは何ですか?
超音波処理は、液体や懸濁液に高強度の超音波を照射し、キャビテーションと微小スケールの混合を引き起こします。乳化、抽出、細胞破砕、脱気、物質移動の改善に使用され、食品や飲料の用途で非熱的かつ効率的な処理を提供します。
Hielscher Ultrasonicsは、 ラボ用 から 産業用サイズまでの高性能超音波ホモジナイザーを製造しています。

