低温殺菌 & 液卵の均質化
Hielscherの超音波ホモジナイザーを使用することで、液体全卵、卵白、卵黄、および卵をベースとした配合物の安全性、安定性、加工性を向上させることができます。高出力超音波は、液流中に直接強力なキャビテーションと高いせん断力を発生させ、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実現します。
液体卵加工業者にとって、最大の課題は、卵タンパク質の機能性を維持しつつ、確実な殺菌を行うことです。過度な加熱は、タンパク質の変性や凝固、風味の低下、さらには発泡性、結合性、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、サーモソニケーションやマノサーモソニケーションといった低温殺菌コンセプトをサポートします。これらは、超音波に適度な熱と圧力を組み合わせることで、製品の品質を維持しつつ微生物の不活化を促進する技術です。
食品加工業者が液体卵の製造にヒールシャーの超音波処理装置を採用する理由
- 熱に弱い卵タンパク質の穏やかな処理
- 均質化された全卵、卵白、卵黄の液体製品
- エマルジョンの安定性が向上し、相分離が減少した
- 保存期間の延長と微生物数の低減への効果
- 衛生的な超音波フローセルを用いたインライン処理
- 実験室での試験から工業生産まで対応可能な拡張性の高い設備
- 食品加工ラインの連続稼働を支える堅牢な24時間365日体制
- 既存の殺菌、混合、または充填工程への容易な統合
Hielscherの超音波処理装置は、プロセス開発、パイロット試験、および本格生産にご利用いただけます。当社の技術チームが、お客様の液体卵製剤、目標流量、および殺菌の目的に合わせて、最適な超音波処理装置、フローセル、および運転パラメータの選定をお手伝いいたします。
ソニケーターUIP4000hdT 全卵の高処理能力による均質化および殺菌
液体卵の超音波処理 – 概要
| 質問 | おすすめの回答ページ |
|---|---|
| どのような製品を加工できますか? | 全卵液、卵白、卵黄、エッグノッグ、スクランブルエッグ用ミックス、卵粉飼料 |
| それはどのような問題を解決するのでしょうか? | 微生物の減少、相分離、粘度制御、熱による損傷の低減 |
| どのように統合されるのですか? | インラインフローセル、バッチ処理、または連続処理方式 |
| どのようなサイズがありますか? | 実験、パイロット生産、および量産 |
| 次に何をすればいいですか? | 液体卵の超音波処理の試用をご依頼いただくか、装置の選定についてお問い合わせください |
液卵の超音波殺菌
全卵液、卵白、卵黄、および混合卵製品は、細菌、病原菌、および腐敗微生物を減らすために低温殺菌を行う必要があります。微生物の不活化は、食品の安全性、保存期間の延長、および製品品質の安定化にとって不可欠な工程です。 従来の殺菌は加熱処理に依存していますが、過度な加熱は卵タンパク質、食感、風味、および発泡性、結合性、乳化性といった卵の重要な機能性に影響を与える可能性があります。
超音波低温殺菌 これは、液体卵製品向けの効率的な低温処理法です。Hielscher社の超音波処理装置は、液流中に強力な音響キャビテーションと高いせん断力を発生させ、製品の品質を維持しながら微生物の減少を促進します。
手動式サーモソニケーション: 液体卵製品は、超音波処理に適度な熱と高圧を組み合わせたマノ・サーモソニケーション(MTS)によって殺菌することができます。 一般的な処理条件は、約50°C、約1バールです。最適化された相乗効果のある条件下では、最大5ログの細菌減少を達成できます。具体的な減少率は、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。
マノ・サーモソニケーションは、この複合プロセスによって複数の効果が同時に増強されるため、微生物の不活化効率を高めます。第一に、多くの微生物は、約50°C以上の温度では超音波処理に対する感受性が高まります。 第二に、圧力の上昇により、超音波キャビテーションの強度と破壊力が増大する。この相乗効果により、液体卵の殺菌は熱処理のみの場合よりも効率的になる。
従来の熱殺菌と比較して、マノ・サーモソニケーション処理を施した液卵は、タンパク質の変性が少なく、風味の損失が少なく、均質性が向上し、エネルギー効率も高い。このため、超音波殺菌は、食品の安全性と卵の機能的な品質のバランスを保つ必要がある、熱に敏感な液卵製品において特に有用である。
ヒールシャーの超音波フローセルは、液体卵製品を高強度のキャビテーションゾーンに直接導きます。これにより、均一なインライン処理が可能となり、超音波殺菌を連続食品加工ラインに組み込むことができます。
超音波オーミック加熱 – 別の選択肢: 超音波オーミック加熱超音波処理によるオーミック加熱の改善方法についてご紹介します!
- 穏やかなプロセス条件
- 病原体低減への支援
- 賞味期限の延長
- 均一な質感と均質性の向上
- 栄養価と食味の向上
- タンパク質の変性を低減
- 凝固リスクの低減
- エマルジョンの安定性の向上
工業用超音波発生装置 UIP6000hdT インライン殺菌用
液体卵の超音波乳化
卵白は約90%が水分であるのに対し、卵黄は約25%が脂肪です。水と油・脂肪は混ざり合わないため、液状の全卵や卵をベースとした配合物は、効果的な均質化を行わないと分離しがちです。したがって、安定した液状卵製品を作るには、信頼性の高い乳化方法が必要となります。
超音波キャビテーションと剪断力が、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。強力な超音波処理により、脂肪球がより小さな液滴に砕かれ、水と脂肪が製品全体に均一に分散されます。これにより、相分離を防ぎ、安定した均質な液体卵エマルジョンを形成します。
超音波乳化は、機械的安定性、均一な食感、そして確実な後工程処理が重要な、全卵液、卵黄ブレンド、エッグノッグ、スクランブルエッグミックス、その他の卵ベースの製剤に適しています。
- 熱に弱い卵製品の低温処理
- 微生物および病原体の低減への支援
- 過度な加熱処理と比較して、タンパク質の変性が抑制される
- 均一性と製品の安定性の向上
- 風味の損失が少なく、官能品質が向上
- 衛生的な超音波フローセルを用いたインライン処理
- 実験室での試験から工業生産まで、柔軟に対応可能
超音波ホモジナイザー UP400ST 液状卵の試験およびプロセス開発
卵を主原料とする製品の超音波調製
超音波ホモジナイゼーションおよび殺菌の過程では、次のような添加物が 砂糖, ソルト, キサンタンガム また、その他の安定剤も液体卵製品に均一に混合することができます。これにより、原料の分散性、製品の均一性、および機械的安定性が向上します。
ヒールシャーの超音波ホモジナイザーは、エッグノッグやその他の牛乳と卵をベースにした飲料の製造にも使用され、エマルジョンの安定性、食感、および保存期間の向上に役立っています。
粉末卵の超音波噴霧乾燥
液卵は、全卵粉末、卵白粉末、卵黄粉末などの卵粉末にさらに加工することができます。液卵はせん断希薄化を示すため、効率的な噴霧乾燥を行うには粘度の制御が重要です。超音波による粘度低減は、液卵の取り扱い性を向上させ、噴霧乾燥機の処理能力を高めることができます。
超音波による噴霧乾燥プロセスの詳細については、こちらをクリックしてください!
食品加工用超音波処理装置
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、および滅菌用途において、産業規模での信頼性の高い稼働を実現するように設計されています。 液状卵の加工において、ヒールシャーの産業用超音波処理装置は最大200µmの振幅を発生させ、微生物の低減、均一な殺菌、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。
ヒールシャーの超音波ホモジナイザーは、過酷な生産環境下での24時間365日の連続運転に耐えるよう設計されています。メンテナンスの手間が少なく、洗浄も容易で、バッチ処理やインライン処理のシステムに組み込むことができます。 製品と接触するすべての部品は、チタン、ステンレス鋼、ガラスなどの衛生的な素材で作られており、食品グレードの加工に適しています。
洗浄および衛生管理において、Hielscherの超音波システムはCIP(定置洗浄)およびSIP(定置殺菌)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導入が容易になり、生産ロット間のダウンタイムを短縮するのに役立ちます。
Hielscherの超音波処理装置は、コンパクトな設置面積と高い汎用性を備えており、新規または既存の生産ラインへもスムーズに導入できます。既存の液状卵の殺菌、混合、または充填ラインへの後付け設置も容易に行えます。
| バッチ量 | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 10〜2000mL | 20~400mL/分 | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1~20L | 0.2~4L/分 | UIP2000hdT |
| 10~100L | 2~10L/分 | UIP4000hdT |
| n.a. | 10~100L/分 | UIP16000hdT |
| n.a. | より大きい | クラスタ UIP16000hdT |
超音波を用いた卵の加工に関する研究
超音波乳化
Javad Sargolzaei ら(2011)は、安定した油中水型エマルジョンの調製における高出力超音波の応用法を改良した。すべてのエマルジョン試料は、 Hielscher社製超音波プロセッサーUP200Hを使用.pH、イオン強度、ペクチン、グアーガム、レシチン、卵黄、キサンタンガム、超音波処理の時間、温度、油水混合物の粘度が、エマルション試料の比表面積、液滴の大きさ、クリーミング指数に及ぼす影響を調べた。実験データをタグチメソッドで解析し、最適条件を決定した。さらに、適応型ニューロ・ファジー推論システム(ANFIS)を用いて、得られたエマルジョンの特性をモデル化し、分類した。その結果、超音波処理時間を長くすると、液滴サイズ分布の幅が狭くなることがわかった。ペクチンとキサンタンはエマルションの安定性を向上させたが、それぞれ単独で使用した場合と併用した場合では、エマルションの安定性に与える影響は異なっていた。グアーガムは連続相の粘度を向上させた。卵黄によって安定化されたエマルションは、pH3および比較的低い塩濃度において、液滴の凝集に対して安定であることがわかった。
卵黄中のコレステロールの超音波分解
Sunら(2011)は、天然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た。彼らは、卵黄の主要な栄養成分組成に影響を与えることなく、コレステロール低減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を高めることを目指した。 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が用いられた。まず、30gの卵黄を、超音波を用いて15分間前処理した。 200Wの超音波処理装置 その後、コレステロールオキシダーゼ濃度0.6U/gの卵黄を添加し、37℃で10時間インキュベートした。最終的に、卵黄の品質属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%まで減少した。
超音波を用いたエッグノッグの安定化: 超音波処理前(左バイアル)と超音波処理後(右バイアル)のエッグノッグサンプル
超音波式液体卵殺菌に関するよくある質問
液体卵の超音波殺菌とは何ですか?
超音波殺菌は、高出力の超音波を用いて液体卵製品内に音響キャビテーションを発生させる技術です。これにより生じるせん断力、微細な流れ、および圧力変化が、微生物の不活化と均質化を促進します。食品加工において、超音波はしばしば適度な熱や圧力と組み合わせて使用され、殺菌効率を高めると同時に、熱に弱い卵タンパク質への熱負荷を軽減します。
超音波で液状全卵を殺菌することは可能ですか?
はい、超音波は、特にサーモソニケーションやマノサーモソニケーションとして適用される場合、液体全卵の殺菌を支援することができます。これらのプロセスでは、高出力超音波を、制御された温度および圧力と組み合わせて使用します。 微生物の減少率は、卵の配合、温度、圧力、滞留時間、振幅、流量、および対象となる微生物によって異なるため、各プロセスは、対象となる製品および規制要件に合わせて検証を行う必要があります。
なぜ従来の加熱殺菌ではなく、超音波殺菌を使うのでしょうか?
従来の加熱殺菌は、卵のタンパク質、粘度、風味、食感、および発泡性、結合性、乳化性といった機能性に影響を与える可能性があります。超音波処理は、機械的なキャビテーション効果を加えることで、必要な熱処理強度を低減することができます。これにより、液体卵製品の品質と機能性を維持しつつ、微生物学的安全性を向上させたい加工業者にとって有用な手法となります。
マノ・サーモソニケーションとは何ですか?
マノ・サーモソニケーションは、超音波、適度な熱、および高圧を組み合わせた保存法である。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増強し、超音波は液中に強い機械的力を及ぼす。この組み合わせにより、超音波や穏やかな熱処理のみを行う場合と比較して、微生物の不活化率を高めることができる。
超音波ホモジナイゼーションは、液体卵の分離を防ぐことができるか?
超音波ホモジナイゼーションは、脂肪球と水相をより均一に分散させることで、液体全卵や卵ベースの乳化液の安定性を向上させることができます。これにより、液相分離が抑制され、液体全卵、卵黄ブレンド、スクランブルエッグミックス、エッグノッグ、その他の卵ベースの製品における機械的安定性が向上します。
超音波処理は卵白に適していますか?
はい、超音波処理は液体卵白にも適用可能ですが、卵白のタンパク質は熱に敏感であるため、処理条件は慎重に選択する必要があります。望ましい均質化や殺菌効果を達成しつつ、タンパク質の望ましくない変性や凝固を防ぐためには、振幅、温度、滞留時間、および流動条件を適切に制御することが重要です。
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と組み合わせて構成することが可能です。液体卵製品は高強度のキャビテーションゾーンを通過するため、制御されたプロセスストリーム内で連続処理を行うことができます。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、および工業用液体卵加工ラインに適しています。
液体卵の加工には、どのHielscher製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、製剤、目標流量、必要なエネルギー入力、および生産目標によって異なります。 UP400St のようなコンパクトな装置は、実験室やプロセス開発作業に有用ですが、UIP2000hdT、UIP4000hdT、UIP16000hdT などの産業用システムは、パイロットおよび生産規模の処理向けに設計されています。 より大きな生産能力は、高出力の装置やクラスター化された超音波システムによって実現できます。
卵粉の噴霧乾燥の前に超音波処理を行うことは可能ですか?
はい、液体卵の取り扱いを改善するために、噴霧乾燥の前に超音波処理を施すことが可能です。超音波処理により粘度を低下させ、均質化を促進できるため、噴霧乾燥機の効率向上や製品の安定性向上に寄与する可能性があります。処理条件は、全卵、卵白、または卵黄の各配合に応じて最適化する必要があります。
超音波殺菌は、液体卵の味や食感を変化させますか?
適切に制御すれば、超音波殺菌は従来の高温処理に比べて熱による影響を軽減することができます。これにより、風味、食感、および卵の機能性を維持するのに役立ちます。ただし、最終的な官能特性や機能性は、処理強度、温度、圧力、配合、および滞留時間に左右されます。
文献/参考文献
- エンリケ・ベイティア、グリゴリオス・マヴロス、シャオアイ・グオ、ダナ・ミッデンドルフ、アンドレアス・ユアドジュル、フォルカー・ハインツ、ヴァシリス・ヴァルドラミディス、ケマル・アガノヴィッチ(2025年): 超音波加熱法 – 液体全卵の熱殺菌に代わる可能性のある手法:物理化学的特性の比較 食品化学、
第463巻、第1部、2025年。 - エンリケ・ベイティア、エドワード・エバート、マティアス・プランク、パナギオティス・チャノス、クリスチャン・ヘルテル、サティヤジート・S・ボンサレ、ヤン・F・M・ファン・インペ、フォルカー・ハインツ、ケマル・アガノヴィッチ、ヴァシリス・ヴァルドラミディス(2024): 動的なマノサーモソニケーション処理下における液体全卵中のサルモネラ・エンテリティディス不活化のモデル化。 革新的な食品科学 & 『Emerging Technologies』第92巻、2024年。
- アクチチェク、アリカン;カラシュ、サリフ;ボズクルト、ファティフ;カヤジャン、セルマ (2022): ピッカーリング乳化法による卵黄不使用のヴィーガンマヨネーズの調製:オリーブ搾りかすエキスの添加の有無にかかわらず、ガムナノ粒子によって安定化させたもの。 ACS Omega 2022
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