液卵の低温殺菌と均質化
Hielscherの超音波ホモジナイザーで、液状全卵、卵白、卵黄および卵をベースとする配合製品の安全性、安定性、加工性を向上させます。強力超音波は、液体の流れに直接、強いキャビテーションと高いせん断を作用させ、制御されたプロセス条件下で穏やかな均質化、乳化および微生物の低減を可能にします。
液卵加工業者にとって重要な課題は、卵タンパク質の機能特性を維持しながら、確実な低温殺菌を実現することです。過度の加熱は、タンパク質の変性、凝固、風味の損失、起泡性能、結着性能または乳化性能の変化を引き起こす可能性があります。Hielscherの超音波処理装置は、加熱併用超音波処理や加圧・加熱併用超音波処理などの低温殺菌方式を支援します。これらの方式では、超音波を適度な加熱および加圧と組み合わせ、製品品質を維持しながら微生物の不活化を促進します。
食品加工業者が液卵にHielscherの超音波処理装置を使用する理由
- 熱に敏感な卵タンパク質の穏やかな処理
- 均質な液状全卵、卵白および卵黄製品
- 乳化安定性の向上と相分離の低減
- 保存期間の延長と微生物の低減を支援
- 衛生的な超音波フローセルによるインライン処理
- 実験室での試験から工業生産までスケールアップ可能な装置
- 連続食品加工ライン向けの堅牢な24/7運転
- 既存の低温殺菌、混合または充填工程への容易な組み込み
Hielscherの超音波処理装置は、プロセス開発、パイロット試験および本格生産に対応しています。当社の技術チームが、お客様の液卵の配合、目標流量および低温殺菌の目的に適した超音波処理装置、フローセルおよび運転パラメーターの選定をお手伝いします。
超音波処理装置 UIP4000hdT – 全卵の高処理能力での均質化と低温殺菌用
液卵の超音波処理 – 概要
| 質問 | ページで推奨する回答 |
|---|---|
| どのような製品を処理できますか？ | 液状全卵、卵白、卵黄、エッグノッグ、スクランブルエッグ用ミックス、卵粉末製造用の供給原料 |
| どのような課題を解決しますか？ | 微生物の低減、相分離、粘度制御、熱による損傷の低減 |
| どのように組み込みますか？ | インラインフローセル、バッチ処理または連続処理構成 |
| どのような規模に対応していますか？ | 実験室、パイロットおよび工業生産 |
| 次に何をすればよいですか？ | 液卵の超音波処理試験をご依頼いただくか、装置容量の選定についてお問い合わせください |
液卵の超音波低温殺菌
液状全卵、卵白、卵黄および混合卵製品は、細菌、病原体および腐敗微生物を低減するために低温殺菌する必要があります。微生物の不活化は、食品の安全性、保存期間の延長および安定した製品品質を確保するために不可欠な工程です。従来の低温殺菌は加熱処理に依存しますが、過度の熱への曝露は、卵タンパク質、食感、風味、および起泡性能、結着性能、乳化性能などの重要な卵の機能に影響を及ぼす可能性があります。
超音波低温殺菌 は、液卵製品に適した効率的な低温処理の代替手段です。Hielscherの超音波処理装置は、液体の流れの中で強い音響キャビテーションと高いせん断力を発生させ、製品品質を維持しながら微生物の低減を支援します。
加圧・加熱併用超音波処理： 液卵製品は、超音波処理を適度な加熱および高い圧力と組み合わせる加圧・加熱併用超音波処理（MTS）によって低温殺菌できます。一般的なプロセス条件では、約50°Cおよび約1 bargを用います。相乗効果を最適化した条件下では、最大5-logの細菌低減を達成できます。実際の低減量は、製品の配合、対象微生物、流量、滞留時間、温度、圧力および超音波振幅によって異なります。
加圧・加熱併用超音波処理では、組み合わせたプロセスが複数の効果を同時に強めるため、微生物の不活化が促進されます。第一に、多くの微生物は約50°Cを超える温度で超音波処理に対する感受性が高まります。第二に、圧力を高めると超音波キャビテーションの強度と破壊力が増します。この相乗効果により、加熱処理だけの場合よりも効率的に液卵を低温殺菌できる可能性があります。
従来の加熱低温殺菌と比較して、加圧・加熱併用超音波処理を施した液卵は、タンパク質の変性が少なく、風味の損失が小さく、均質性が向上し、エネルギー効率が高くなります。このため、食品の安全性と卵の機能面の品質を両立する必要がある、熱に敏感な液卵製品に超音波低温殺菌は特に有用です。
Hielscherの超音波フローセルは、液卵製品を高強度キャビテーション領域に直接通過させます。これにより均一なインライン処理が可能となり、超音波低温殺菌を連続食品加工ラインに組み込めます。
超音波併用オーミック加熱 – 代替手段： 超音波併用オーミック加熱：超音波処理がオーミック加熱をどのように改善するかをご覧ください！
- 穏やかなプロセス条件
- 病原体の低減を支援
- 保存期間の延長
- 均一な食感と均質性の向上
- 栄養面および官能面の品質向上
- タンパク質変性の低減
- 凝固リスクの低減
- 乳化安定性の向上
液卵の低温殺菌と均質化用の超音波ホモジナイザー UP400St
工業用超音波処理装置 UIP6000hdT – インライン低温殺菌用
液卵の超音波乳化
卵白は約90%が水分である一方、卵黄は約25%の脂肪を含みます。水と油／脂肪は互いに混ざり合わないため、液状全卵や卵をベースとする配合製品は、効果的な均質化を行わないと分離する傾向があります。そのため、安定した液卵製品には、信頼性の高い乳化方法が必要です。
超音波キャビテーションとせん断は、脂肪球と水相を均一に分散させるために必要なエネルギーを供給します。強力な超音波処理は脂肪球をより小さな液滴に分割し、製品全体に水と脂肪を均等に分布させます。これにより相分離の防止を助け、安定した均質な液卵エマルションを形成します。
超音波乳化は、機械的安定性、均一な食感および確実な後工程処理が重要となる液状全卵、卵黄混合物、エッグノッグ、スクランブルエッグ用ミックス、およびその他の卵をベースとする配合製品に適しています。
- 熱に敏感な卵製品の低温処理
- 微生物と病原体の低減を支援
- 過度な加熱処理と比較したタンパク質変性の低減
- 均質性と製品安定性の向上
- 風味の損失の低減と官能品質の向上
- 衛生的な超音波フローセルによるインライン処理
- 実験室での試験から工業生産までスケールアップ可能
超音波ホモジナイザー UP400St – 液卵の試験とプロセス開発用
卵をベースとする製品の超音波による配合
超音波による均質化と低温殺菌の際には、 砂糖, 塩, キサンタンガム などの添加物やその他の安定剤を液卵製品に均一に混合できます。これにより、成分の分布、製品の均一性および機械的安定性が向上します。
Hielscherの超音波ホモジナイザーは、乳化安定性、食感および保存期間を改善するため、エッグノッグやその他の牛乳と卵をベースとする飲料の製造にも使用されています。
粉末卵製造のための超音波併用噴霧乾燥
液卵は、全卵粉末、卵白粉末、卵黄粉末などの卵粉末へとさらに加工できます。液卵はせん断減粘挙動を示すため、効率的な噴霧乾燥には粘度制御が重要です。超音波による粘度低減は、液卵の取り扱いを改善し、噴霧乾燥機の処理能力を高めることができます。
超音波支援噴霧乾燥プロセスの詳細については、こちらをご覧ください！
食品加工用の超音波処理装置
Hielscherの超音波食品加工システムは、均質化、乳化、抽出、低温殺菌および滅菌用途で信頼性の高い工業運転を行えるように設計されています。液卵加工では、工業用Hielscher超音波処理装置が最大200µmの振幅を発生させ、微生物の低減、均一な低温殺菌および安定した乳化に必要な高い音響強度を提供します。
Hielscherの超音波ホモジナイザーは、厳しい生産条件下での連続24/7運転に対応するように製造されています。メンテナンスの必要性が低く、洗浄が容易で、バッチ処理またはインライン処理の構成に組み込めます。製品に接触するすべての部品には、チタン、ステンレス鋼またはガラスなどの衛生的な材料を使用しており、食品グレードの加工に適したシステムとなっています。
洗浄と衛生管理のため、Hielscherの超音波システムはCIP定置洗浄とSIP定置滅菌に対応しています。これにより、衛生的な食品生産ラインへの組み込みが容易になり、生産運転の間の停止時間の短縮を助けます。
Hielscherの超音波処理装置は、設置面積が小さく汎用性に優れるため、新設または既存の生産ラインに容易に組み込めます。既存の液卵の低温殺菌、混合または充填ラインへの後付けも容易に実施できます。
プロセスの概要：
液卵製品 → ポンプ → 超音波フローセル → 制御された温度と圧力 → 冷却、充填または後工程処理
液卵の超音波処理のフロー図
| バッチ容量 | 流量 | 推奨装置 |
|---|---|---|
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1–20L | 0.2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 該当なし | 10–100L/min | UIP16000hdT |
| 該当なし | さらに大きい流量 | 複数台構成の UIP16000hdT |
卵の超音波処理に関する関連研究
超音波乳化
Javad Sargolzaei et al. (2011) は、安定した水中油型エマルションの調製における高出力超音波の適用方法を変更しました。すべてのエマルション試料は、 Hielscherの超音波処理装置 UP200Hを使用して調製されました。pH、イオン強度、ペクチン、グアーガム、レシチン、卵黄およびキサンタンガム、ならびに超音波処理時間、油水混合物の温度と粘度が、液滴の比表面積とサイズ、およびエマルション試料のクリーミング指数に及ぼす影響を調査しました。実験データをタグチ法で解析し、最適条件を決定しました。さらに、得られたエマルションの特性をモデル化し分類するために、適応型ニューロファジィ推論システム（ANFIS）を使用しました。結果は、超音波処理時間を長くすると液滴の粒径分布の幅が狭くなることを示しました。ペクチンとキサンタンはエマルションの安定性を高めましたが、単独で使用する場合と併用する場合では、エマルションの安定性に及ぼす影響が異なりました。グアーガムは連続相の粘度を改善しました。卵黄で安定化したエマルションは、pH 3および比較的低い塩濃度で液滴の凝集に対して安定していることがわかりました。
卵黄中のコレステロールの超音波分解
Sun et al. (2011) は、天然の卵黄中のコレステロールを分解する超音波支援酵素プロセスを開発しました。卵黄の主要な栄養成分組成に影響を与えずにコレステロールを低減した卵黄を得ることを目的として、卵黄中のコレステロールに対するコレステロールオキシダーゼの触媒活性に着目しました。卵黄中のコレステロールの分解を触媒するために、コレステロールオキシダーゼを使用しました。まず、30gの卵黄を15min超音波で前処理するために、 200Wの超音波処理装置 を使用し、その後、卵黄あたりのコレステロールオキシダーゼ濃度を0.6U/gとして、37°Cで10hインキュベートしました。最終的に、卵黄の品質特性に影響を与えることなく、卵黄中のコレステロール濃度は元の濃度の8.32%まで低減されました。
エッグノッグの超音波安定化： 超音波処理前（左のバイアル）と処理後（右のバイアル）のエッグノッグ試料
液卵の超音波低温殺菌に関するよくある質問
液卵の超音波低温殺菌とは何ですか？
超音波低温殺菌は、高出力超音波を使用して液卵製品に音響キャビテーションを発生させます。その結果生じるせん断力、微小流動および圧力変化は、微生物の不活化と均質化を支援できます。食品加工では、熱に敏感な卵タンパク質への熱負荷を低減しながら低温殺菌効率を向上させるため、超音波を適度な加熱および加圧と組み合わせることがよくあります。
超音波で液状全卵を低温殺菌できますか？
はい、超音波は液状全卵の低温殺菌を支援できます。特に、加熱併用超音波処理または加圧・加熱併用超音波処理として適用する場合に有効です。これらのプロセスでは、強力超音波を制御された温度および圧力と組み合わせます。実際の微生物低減量は、卵の配合、温度、圧力、滞留時間、振幅、流量および対象微生物によって異なるため、すべてのプロセスについて、個々の製品および規制要件に適合することを検証する必要があります。
従来の加熱低温殺菌の代わりに超音波を使用する理由は何ですか？
従来の加熱低温殺菌は、卵タンパク質、粘度、風味、食感、および起泡性、結着性、乳化性などの機能特性に影響を及ぼす可能性があります。超音波処理は、キャビテーションの機械的効果を加えることにより、必要な加熱の強度を低減できます。このため、液卵製品の品質と機能性を維持しながら微生物学的安全性を向上させたい加工業者に有用です。
加圧・加熱併用超音波処理とは何ですか？
加圧・加熱併用超音波処理は、超音波、適度な加熱および高い圧力を使用する複合保存方法です。熱は微生物の感受性を高め、圧力はキャビテーション効果を強め、超音波は液体中に強い機械的な力をもたらします。この組み合わせにより、超音波または穏やかな加熱処理だけの場合よりも、微生物の不活化を促進できる可能性があります。
超音波均質化は液卵の分離を防止できますか？
超音波均質化は、脂肪球と水相をより均一に分散させることにより、液状全卵および卵をベースとするエマルションの安定性を向上させることができます。これにより相分離の低減を助け、液状全卵、卵黄混合物、スクランブルエッグ用ミックス、エッグノッグ、およびその他の卵をベースとする配合製品の機械的安定性を改善します。
超音波処理は卵白に適していますか？
はい、超音波処理は液状卵白に使用できます。ただし、卵白タンパク質は熱に敏感であるため、プロセス条件を慎重に選定する必要があります。目的とする均質化または低温殺菌効果を達成しながら、望ましくないタンパク質の変性や凝固を回避するには、振幅、温度、滞留時間および流動条件の制御が重要です。
Hielscherの超音波処理装置はインラインで使用できますか？
はい、Hielscherの超音波システムは、インライン処理用のフローセルを備えた構成にできます。液卵製品が高強度キャビテーション領域を通過することで、制御されたプロセス流中での連続処理が可能になります。インライン超音波処理は、パイロット試験、スケールアップおよび工業用の液卵加工ラインに適しています。
液卵加工にはどのHielscher超音波処理装置が適していますか？
適切な超音波処理装置は、配合、目標流量、必要なエネルギー投入量および生産目的によって異なります。UP400Stなどの小型装置は実験室での作業やプロセス開発に有用であり、UIP2000hdT、UIP4000hdTおよびUIP16000hdTなどの工業用システムは、パイロット規模および生産規模の処理用に設計されています。より高出力の装置や複数台構成の超音波システムを使用することで、さらに大きな生産能力を達成できます。
卵粉末製造の噴霧乾燥前に超音波を使用できますか？
はい、液卵の取り扱いを改善するため、噴霧乾燥前に超音波処理を適用できます。超音波処理は粘度を低減し、均質化を改善できるため、噴霧乾燥機の効率向上と供給原料の安定性改善に役立つ可能性があります。プロセス条件は、個々の全卵、卵白または卵黄の配合に合わせて最適化する必要があります。
超音波低温殺菌は液卵の味や食感を変えますか？
適切に制御した場合、超音波低温殺菌は、従来の高温加熱処理と比較して熱の影響を低減できます。これは、風味、食感および卵の機能特性の維持に役立つ可能性があります。ただし、最終的な官能面および機能面の結果は、処理強度、温度、圧力、配合および滞留時間によって異なります。
文献／参考文献
- Enrique Beitia, Grigorios Mavros, Xiaoai Guo, Dana Middendorf, Andreas Juadjur, Volker Heinz, Vasilis Valdramidis, Kemal Aganovic (2025): 加圧・加熱併用超音波処理 – 液状全卵の加熱低温殺菌に代わる可能性のある方法：物理化学的特性の比較。 Food Chemistry,
Volume 463, Part 1, 2025. - Enrique Beitia, Edward Ebert, Matthias Plank, Panagiotis Chanos, Christian Hertel, Satyajeet S. Bhonsale, Jan F.M. Van Impe, Volker Heinz, Kemal Aganovic, Vasilis Valdramidis (2024): 動的な加圧・加熱併用超音波処理下における液状全卵中のSalmonella Enteritidisの不活化のモデル化。 Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 92, 2024.
- Akcicek, Alican; Karasu, Salih; Bozkurt, Fatih; Kayacan, Selma (2022): オリーブ搾りかす抽出物を担持した、または担持していないガムナノ粒子で安定化したピッカリングエマルションからの、卵黄不使用のヴィーガンマヨネーズの調製。 ACS Omega 2022.
- Lee, D.U.; Hein, V.; Knorr, D. (2003): ナイシン、高強度超音波および高圧の併用処理が液状全卵中の微生物の不活化に及ぼす影響。Innovative Food Science & Emerging Technologies 2003.
- Nakamura, R.; Mizutani, R.; Yano, M.; Hayakawa, S. (1988): 卵黄レシチンとともに超音波処理することによるタンパク質の乳化特性の向上。Journal of Agricultural and Food Chemistry 36, 1988. 729-732.
- Sun, Y.; Yang, H.; Zhong, X.; Wang, W. (2011): 卵黄中のコレステロールの超音波支援酵素分解。Innovative Food Science & Emerging Technologies 12/4, 2011. 505-508.
超音波食品ホモジナイザー UIP16000hdT
Hielscher Ultrasonicsは、 実験室規模 から 産業規模までの高性能超音波ホモジナイザーを製造しています。