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食品業界における超音波

パワー超音波の応用は、抽出、均質化、低温殺菌、発酵など、食品加工における多数の用途に使用されています。非熱処理として、超音波処理は、より高い収量、より高い品質、改善された栄養素と風味のプロファイル、ならびに時間とコストを節約する処理によって食品製造プロセスを改善します。

食品加工における超音波アプリケーション

パワー超音波は、抽出、混合、乳化、低温殺菌、脱気、肉の軟化など、食品加工に幅広い用途があります。これらの主な用途に加えて、食品の凍結、解凍、乾燥を改善するためにパワー超音波も適用されます。
高強度超音波の主な利点は、処理時間の短縮、歩留まりの増加、製品品質の向上、コストと時間の節約、経済的な処理を可能にするなど、さまざまな食品加工作業の改善に関連しています。

次の段落では、食品業界における高強度超音波の主な用途を見つけることができます。

  • 抽出: 超音波は、抗酸化物質、色素、エッセンシャルオイルなどの植物材料から生理活性化合物を抽出するために使用できます。このプロセスは、超音波処理支援抽出として知られており、従来の方法よりも短時間で、より少ない溶媒消費量で高品質の抽出物を製造するために使用できます。
  • 均質化と乳化: 超音波均質化は、サラダドレッシング、マヨネーズ、クリーム、および乳製品などの安定したエマルジョンおよび懸濁液を製造するために使用することができる。このプロセスでは、高周波の音波を使用して液体中の脂肪球を分解し、滑らかで均一なテクスチャーを実現します。
    ここで超音波マヨネーズ乳化のステップバイステップの説明とビデオを見つけてください!
  • 保存: 高強度超音波は、食品中の細菌や酵母などの微生物を不活化するために使用できます。超音波処理支援低温殺菌として知られるこのプロセスは、食品の貯蔵寿命を延ばし、食中毒のリスクを減らすことができます。非熱処理技術として、超音波処理は非常に高い温度の使用を回避し、それによって熱に敏感な栄養素の関連する劣化を防ぎます。

 

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唐辛子抽出 - ヒールシャー超音波UP200HT

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ジュース、乳製品、液体卵の低温殺菌用の超音波インラインホモジナイザー

超音波ホモジナイザーは、食品加工で広く使用されています。典型的な用途には、抽出、混合、乳化、老化/熟成などがあります。

  • 脱 ガス: 液体に超音波を印加すると、液体に閉じ込められた気泡が攪拌されます。その結果、これらの気泡と気泡は互いに接近し、合体します。Theisは、それらがより大きな泡サイズに成長することを意味するため、液体の上部に浮かぶことができ、簡単に取り外すことができます。
  • 溶解: その優れた混合およびブレンド機能により、超音波は高飽和溶液や過飽和溶液を生成するのに非常に効果的です。これは、結晶化プロセスやブラインの製造に使用されます。
  • 発酵: 超音波が微生物の細胞壁を穿孔して破壊すると、微生物は発酵プロセスの影響を受けやすくなります。同時に、超音波は微生物への栄養素と酸素の輸送を促進し、それによってそれらの代謝活性を高めます。全体として、超音波処理は発酵速度を増加させ、発酵時間を短縮し、そして所望の最終製品の収率を改善する。この技術は、乳製品、ヨーグルト、ビール、コンブチャ、ワインなどの食品および飲料製品の製造に特に役立ちます。
  • 噴霧乾燥前の粘度低下: 超音波せん断力は、せん断減粘およびチキソトロピー性スラリーの粘度を大幅に低下させることができます。噴霧および噴霧乾燥機の前に超音波せん断減粘を適用すると、噴霧装置を通るスループットを大幅に増加させることができます。噴霧乾燥タワーは、多くの場合、生産ラインのボトルネックです。超音波を使用すると、既存の噴霧乾燥機の容量を増やすことができます。

 

ヒールシャー超音波装置は、食品の安全性と機械的安定性を確保するために、液体卵製品(全卵、卵白、卵黄)を均質化し、低温殺菌することができます。ヒールシャー超音波ホモジナイザーは、微生物を殺すために激しいキャビテーションと高いせん断力を提供します。超音波低温殺菌は、非常に効果的かつ効率的な低温低温殺菌の代替手段です。超音波処理によって低温殺菌された液体卵は、タンパク質の変性が少なく、風味の損失が少なく、均一性が改善され、エネルギー効率が有意に高いことを示しています。

液体卵の均質化と低温殺菌は、超音波処理装置UP400STでパワー超音波を適用する

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均質化、抽出、低温殺菌などの工業用食品加工用の超音波バッチリアクター。

ステンレス鋼製のクローズドバッチリアクターには、超音波装置が装備されています UIP2000hdT (2kW、20kHz)。

  • 凍結: 超音波凍結は、凍結プロセス中に食品中の氷結晶の形成を減らすために使用できます。このプロセスでは、食品を冷凍している間に高周波音波にさらします。超音波は振動を発生させて大きな氷の結晶の形成を防ぎ、より滑らかな質感と高品質の製品をもたらします。
  • 解凍: 超音波解凍は、冷凍食品の解凍時間を短縮するために使用できます。このプロセスでは、凍結した製品を超音波にさらし、熱を発生させて解凍プロセスを加速します。 超音波はエネルギーの非常に均一な分布を促進するため、超音波融解は、肉、魚介類、果物、野菜など、均一に融解するのが難しい製品に特に役立ちます。
    凍結、解凍、乾燥において、パワー超音波は質量およびエネルギー伝達プロセスを大幅に改善し、これらのプロセスを加速し、より経済的にします。
  • ボトル漏れ検出: 超音波は、ソーダ、ビール、スパークリングワインなどの炭酸飲料のボトルや缶の漏れや亀裂を検出するための非常に効率的な方法です。 超音波は、炭酸飲料、例えばビールの瓶詰め前の脱気、デフォビングとして知られるプロセスにも適用されます。
  • ブライニング/ピクルス: ブライニングは、特に肉、魚、チーズ、野菜などの食品の保存と製造における一般的なプロセスです。超音波処理は、ブライニング時間を短縮し、従来の塩水処理された食品やピクルスと比較して、塩化ナトリウムの量を減らすことを可能にします。
  • 水分補給/水分補給: パワー超音波は、乾燥豆類(豆、ひよこ豆など)や脱水キノコなどの食品を水分補給または再水和するためのシンプルでありながら非常に効果的な方法です。超音波は食品の細胞孔を開くため、水はすぐに浸透する可能性があります。これにより、パルスの膨張が加速し、その結果、調理時間が短縮されます。
  • 蜂蜜の脱結晶: 非熱処理として、超音波は蜂蜜中の大きな砂糖結晶の形成を防ぐために効果的に使用されます。さらに、蜂蜜中にすでに形成された大きな結晶は、超音波処理によって脱結晶することができます。非常に効果的な溶解技術として、プローブ型超音波装置は砂糖の結晶を溶解し、均一に滑らかな蜂蜜をもたらします。さらに、超音波は、超音波細胞破壊の影響により不要な微生物が不活性化されるため、蜂蜜の微生物学的品質を向上させます。
  • フライパン: 超音波フライは、揚げ物製品の油の吸収を減らすために使用できます。このプロセスでは、肉や野菜を熱い油に浸し、高周波の音波にさらします。超音波は食品の表面に小さな泡を作り、野菜/肉と油との接触面積を減らし、油の吸収が少なくなり、最終製品がより健康になります。超音波フライは、食品を低温で調理し、優れた風味プロファイルを作成し、栄養素を維持することができます。
    超音波アシストフライが、より健康的で風味豊かで、よりクリスピーなフライドポテトとポテトチップスをどのように生産するかを学びましょう!
液体の脱気および脱泡は、超音波装置の興味深い用途です。この場合、超音波はビールから溶解したCO2を除去します。ヒールシャー超音波装置を使用すると、ビーカー、タンクまたはインライン(フローセル反応器)で液体を脱気または脱泡することができます。

超音波による急速発泡

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食品加工用の高性能超音波装置

工業規模でのインライン超音波処理用のUIP4000hdTフローセルヒールシャー超音波工業用超音波プロセッサは、正確に制御可能であり、それにより再現性のある結果と連続的な製品品質を可能にする高性能超音波装置です。非常に高い振幅を提供することができるので、ヒールシャー超音波プロセッサは非常に要求の厳しいアプリケーションに使用できます。
お客様は、ヒールシャー超音波システムの優れた堅牢性と信頼性に満足しています。ヒールシャー超音波装置は、ヘビーデューティーなアプリケーション、要求の厳しい環境、24/7操作の分野で確実に動作し、それにより効率的で経済的な食品加工を確保します。超音波プロセス強化は、処理時間を短縮し、より良い結果、すなわち高品質、高収率、新製品を達成します。
チタン、ステンレス鋼、セラミック、ガラスなど、さまざまなグレードの特殊材料を一貫して使用することで、技術とプロセスの互換性が保証されます。
超音波プロセッサは、メンテナンスが少なく、比較的低コストで、オペレーターフレンドリーで便利な機械です。

以下の表は、当社の超音波装置のおおよその処理能力を示しています。

バッチボリューム 流量 推奨デバイス
0.5〜1.5mL N.A. バイアルツイーター
1〜500mL 10〜200mL/分 UP100Hの
10〜2000mL 20〜400mL/分 UP200HTの, UP400セント
0.1〜20L 0.2 から 4L/min UIP2000hdT
10〜100L 2〜10L/分 UIP4000hdTの
15〜150L 3〜15L /分 UIP6000hdT
N.A. 10〜100L/min UIP16000
N.A. 大きい クラスタ UIP16000

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設計・製造・コンサルティング – 品質はドイツ製

ヒールシャー超音波装置は、その最高の品質と設計基準でよく知られています。堅牢性と簡単な操作により、当社の超音波装置を産業施設にスムーズに統合できます。過酷な条件と要求の厳しい環境は、ヒールシャー超音波装置によって容易に処理されます。

ヒールシャー超音波はISO認定企業であり、最先端の技術と使いやすさを特徴とする高性能超音波装置に特に重点を置いています。もちろん、ヒールシャー超音波装置はCEに準拠しており、UL、CSAおよびRoHsの要件を満たしています。



知っておく価値のある事実

食品加工における超音波はどのように機能しますか?

超音波食品加工は、混合および均質化、乳化、抽出、溶解、脱気などの食品加工用途に使用される確立された技術です & 脱気、食肉の軟化、結晶化、中間体および最終食品の機能化および改質。食品製造工場に数十年以来設置されている、ヒールシャー超音波食品加工機は、洗練され、業界の要件を満たすために開発されています。超音波プロセッサは、パワー超音波によって生成される物理的な力を加え、その結果、キャビテーションが発生します。

アコースティックキャビテーションとは?

音響キャビテーションは、超音波キャビテーションとも呼ばれ、液体またはスラリー中に生成された超音波場内の微細な真空気泡の成長と崩壊です。キャビテーション気泡は、それぞれ圧縮相と希薄化相である高圧/低圧サイクルを交互に繰り返す間に成長します。数回の交互の圧力サイクルで成長した後、真空気泡はそれ以上のエネルギーを吸収できないポイントに達し、高圧サイクル中に気泡が激しく爆発します。気泡崩壊時には、非常に高い加熱・冷却速度で最大5,000Kの極端な温度、最大2000気圧の圧力とそれに対応する圧力差、最大280m/sの速度の液体ジェットなど、局所的に極端な条件が発生します。これらのキャビテーションでは “ホットスポット”では、局所的に極端な力が物理的条件を作り出し、その結果、混合、抽出、および物質移動が増加します。

音響キャビテーションまたは超音波キャビテーション:気泡の成長と爆縮

高強度、低周波の超音波によって生成される音響キャビテーションは、激しいせん断力と局所的に発生する高圧および温度差を生み出し、激しい混合と物質移動に必要な影響を与えます。これらの超音波せん断力は、食品加工にうまく適用されています。

文献/参考文献

超音波ホモジナイザーUIP6000hdTは、高スループットで混合、ブレンド、抽出するアプリケーション向けの工業用フードプロセッサーです。

超音波ホモジナイザーUIP6000hdT 食品加工工場に設置。

 
 

UP400St 攪拌8L抽出セットアップ

による植物の超音波抽出 超音波装置UP400St

ヒールシャー超音波は、最初のテストからアプリケーションの商品化までお客様を支援します。

フィージビリティテストからプロセス最適化、産業設置まで – ヒールシャー超音波は、成功した超音波プロセスのためのあなたのパートナーです!

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