空気超音波による食品解凍の改善

食品業界は常に、プロセスを最適化し、無駄を省き、品質を維持するためのイノベーションを求めている。冷凍食品をその完全性を維持しながら効率的に解凍することは、特に規模が大きくなるにつれ、大きな課題となっている。従来の解凍方法（水槽、空気循環、マイクロ波加熱など）は、多くの場合、時間がかかり、エネルギーを消費し、食感、風味、栄養品質に好ましくない変化をもたらします。Hielscher Ultrasonics社は、このような課題を解決する最先端のソリューションを提供しています。それは、ステッププレートソニケーターで、解凍アプリケーションに空気超音波を利用します。この高度な技術は、精密さ、スピード、持続可能性を兼ね備え、食品業界に多くの利点をもたらします。

ステッププレート・ソニケーターの仕組み

Hielscher社のステッププレートソニケーターは、空気中を伝搬する高強度の超音波を採用し、直接接触することなく冷凍食品の表面にエネルギーを供給します。プローブ式や液体を介した超音波処理とは異なり、空気を介した超音波処理では、周囲の空気に音波を放出する振動プレートを使用し、制御された振動環境を作り出します。

段差のあるプレートデザインは、より広い面積で波の分布と強度を高め、エネルギー伝達を最適化するように設計されています。その結果、不規則な形状の食品でも均一な解凍・解凍が可能です。
超音波が凍結表面に到達すると、局所的な加熱と機械的振動が発生する。 これらの効果

• 氷の構造を破壊する： 振動は氷の格子内の水素結合を切断し、固体から液体への急速な相転移を促進する。
• 表面の熱伝達を促進する： 超音波エネルギーは対流と熱分布を促進し、パッシブ方式に比べて解凍を促進する。
• 熱勾配を最小限に抑える： 空気超音波は、特定の部位を過熱することなく一貫した解凍を保証し、食感の劣化を抑える。

超音波解凍：食品産業における利点

気中超音波を食品加工のワークフローに組み込むことで、説得力のある利点が得られる：

1. 解凍スピードの向上
   空気循環や水浸漬などの従来の解凍方法では、特に大量に解凍する場合、数時間から数日かかることもあります。Hielscher社のステッププレートソニケーターは、この時間を大幅に短縮し、氷の構造を直接狙うことで、ほんのわずかな時間で食品を解凍します。
   この効率性は、生鮮品を扱う業界にとって特に有益で、迅速なターンアラウンド・タイムと在庫の滞留の削減を可能にする。
2. 食品の品質保持
   長時間の解凍や不均一な加熱は、食感の損傷、ドリップの減少、微生物の繁殖を引き起こす可能性があるため、解凍食品の品質が最も重要です。空気超音波は、そのような問題を解決します：
   • 均一な解凍・解凍により、部分的な調理や食感の変化の原因となるホットスポットを低減。
   • ドリップロスを最小限に抑え、風味と見た目に重要なジュースと栄養素を保持。
   • テクスチャーと完全性を保持するため、魚介類や果物のようなデリケートな食材に最適。


Hielscher ステッププレートソニケーターによる超音波解凍

3. 非接触で衛生的な処理
   空気超音波は非接触のため、二次汚染のリスクがありません。ウォーターバスや他の直接接触方式とは異なり、追加の媒体が食品に接触することはありません。これは、調理済み食品やアレルゲンに敏感な食品など、厳しい衛生基準が要求される製品には特に有利です。
4. エネルギー効率と持続可能性
   従来の解凍では、多くの場合、大量の水とエネルギーを投入する必要があり、運用コストと環境への影響が増大する。Hielscher社のシステムは、ターゲットを絞った超音波エネルギーを使用している：
   • 浸漬方式に比べて水の使用量を削減。
   • 正確で局所的な解凍に集中することで、より少ないエネルギーを消費。
   • 解凍作業の二酸化炭素排出量を削減し、持続可能性の目標に沿う。
5. 拡張性と多用途性
   Hielscher社製ステッププレートソニケーターのモジュール設計は、幅広い食品と生産規模に適しています。小規模な職人作業から大規模な工業施設まで、以下のような多様なニーズに対応できます：
   • 冷凍肉類（牛肉、鶏肉、豚肉）。
   • シーフード（魚の切り身、エビ、ホタテ）。
   • 果物と野菜。
   • 既製の食事や生地。

冷凍食品解凍の課題

冷凍食品、特に食肉の解凍には、品質を著しく損なういくつかの課題がある。解凍中に氷の結晶が溶けると、食肉の構造的完全性がしばしば破壊され、タンパク質の分解、脂肪の酸化、変色、保水力の低下につながる。
タンパク質の損失： タンパク質の分解は、氷が溶けることでタンパク質が酵素や酸化作用にさらされ、食感や栄養価が低下することで起こる。
脂肪の酸化： 同時に、脂肪の酸化が促進され、特に酸素がそれまで凍っていた部位に入り込むと、腐敗や好ましくない風味が生じる。
色の劣化： さらに、肉の赤色の色素であるミオグロビンの酸化は、視覚の劣化につながる。
保水力（WHC）の低下： 最後に、氷の結晶による細胞の損傷は、肉の保水能力を低下させ、ジューシーさと全体的な品質の低下につながる。

Hielscher Stepped Plate Sonicatorは、強力な空中超音波を発生させ、解凍中のこれらの問題を克服するのに役立ちます。Hielscher Stepped Plate Sonicatorは、食品表面の熱と物質の移動を促進し、より均一で制御された解凍を促進します。この技術により解凍時間が大幅に短縮され、酸素や酸化ストレスへの暴露が制限されるため、タンパク質や脂質が劣化から保護される。また、この迅速なプロセスは、構造的なダメージを最小限に抑えることで、肉本来の保水力を維持し、よりジューシーで魅力的な製品を生み出します。

さらに、空気超音波の非接触性により、食品への機械的損傷を防ぎながら衛生的なオペレーションを実現します。より迅速で均一な解凍は、細菌の繁殖を助長する温度域で過ごす時間を最小限に抑えることで、微生物の安全性を維持するのにも役立ちます。このような利点を持つ空気超音波は、産業および商業環境における食肉解凍の品質、安全性、効率を改善する有望なソリューションです。

Hielscher空中超音波：アプリケーションと産業への影響

Hielscher Stepped Plate Sonicatorの使用は、次のような分野で特に大きな変革をもたらします：

• 食肉加工： より早く解凍することで、タンパク質の構造を保ちながら、微生物のリスクを最小限に抑えることができる。
• 水産物生産： エビや魚のようなデリケートな製品は、高級な品質を保つ。
• ベーカリー業界 生地やフィリングは、食感を損なうことなく素早く解凍できる。
• フードサービス レストランやケータリングサービスでは、準備時間の短縮というメリットがある。

解凍だけでなく、同じ技術は除氷や表面乾燥にも応用でき、その有用性はさらに広がる。 詳しくはこちら

デザイン、製造、コンサルティング – 品質 ドイツ製

Hielscher社の超音波装置は、その最高の品質と設計基準でよく知られています。頑丈で操作が簡単なため、産業設備にスムーズに組み込むことができます。過酷な条件や厳しい環境でも、Hielscherの超音波装置は容易に対応できます。

Hielscher Ultrasonics社は、ISO認証取得企業であり、最先端の技術と使いやすさを特徴とする高性能超音波振動子に特に重点を置いています。もちろん、Hielscherの超音波装置はCEに準拠しており、UL、CSA、RoHsの要件を満たしています。