超音波によるマーガリン製造

マーガリン製造の基本工程は、植物油と植物性脂肪の混合物を水および添加物とともに乳化することです。超音波乳化は、安定した微細な食品エマルションを調製するための、信頼性の高い実証済みの技術です。超音波による乳化プロセスは、強力な音響機械的せん断力に基づき、マイクロメートルサイズおよびナノサイズの液滴を生成して、最高の製品品質を実現します。Hielscher Ultrasonicsは、あらゆる規模で食品グレードのエマルションを製造するための超音波処理装置を提供しています。

超音波によるマーガリンの乳化

マーガリン製造の主要工程は、水と、トウモロコシ油、大豆油、落花生油、ヒマワリ種子油などの水素添加油脂を乳化することです。油の濃度が40–90%と高いため、均一で微細なエマルションを生成するには、強いせん断力を加えることが非常に重要です。超音波乳化は、安定した ナノエマルション を、非常に小さな液滴径と 低い多分散性を備えるように調製するための、迅速で効率的な技術として報告されています。超音波で生成したエマルションは、従来の方法で生成したものより安定していることが多く、界面活性剤が必要な場合でも、その量はごくわずかで済むことが多くあります。^{[Mason 1996]}
エマルションの液滴サイズは、塗り広げる際の硬さ、安定性、味の感じ方など、マーガリンの品質に大きな影響を与えます。
機械式撹拌機やせん断ミキサーと比較して、超音波は より少ない界面活性剤で 、より小さく安定した液滴を生成します。超音波乳化はコストを削減でき、安全で操作が簡単です。また、既存の工業生産ラインに容易に後付けでき、乳化製品の品質を向上させます。

超音波によるマーガリン配合の改善：

• より小さな液滴、より優れたエマルション
• より高い水分含有量が可能
• 乳化剤の使用量を削減
• 微生物による腐敗を低減

超音波によるマーガリンの配合

超音波は乳化に非常に効率的であるだけでなく、安定剤、ビタミン、着色料などの粉末やその他の原料をマーガリンに均一に混合するのにも役立ちます。 超音波によるホモジナイズと混合の詳細はこちらをご覧ください！
オレオゲル： オレオゲルは、マーガリンに代わる革新的で健康を意識した選択肢です。 超音波処理を用いた食品グレードのオレオゲルの配合について、詳しくはこちらをご覧ください！

超音波乳化によるマーガリンの微生物腐敗の低減

水滴のサイズが小さいほど、微生物が利用できる栄養分が少なくなるため、微生物にとって好ましくない環境になります。同様に、水滴のサイズが小さいほど、実際の微生物数よりも無菌の水滴数が多くなる確率が相対的に高まります。そのため、水滴のサイズを小さくすると製品の保存期間が延びます。これは、乳化剤が主に食感と安定性の面で果たす機能に伴う副次的な効果です。ここでいう小さいサイズとは、マーガリン中の平均液滴サイズが4–5 µmで、1–20µmの範囲にあることを意味します。液滴サイズが10µm未満の場合、このように制約のある環境で微生物が増殖できるかどうかは疑わしいとされています（Delamarre and Batt, 1999）。
超音波乳化はサブマイクロメートルおよびナノサイズの液滴を生成するため、超音波処理は腐敗を低減し、マーガリンやその他のスプレッドの保存期間を延ばすのに役立ちます。

超音波による食用油の水素添加

植物油の水素添加は、重要な大規模工業プロセスです。水素添加によって、液状の植物油は固体または半固体の脂肪に変換されます。水素添加は、マーガリン製造で一般的に行われる前処理工程です。化学的には、水素添加の相間移動触媒反応において、二重結合に水素原子が付加されることで、不飽和脂肪酸が対応する飽和脂肪酸に変換されます。この触媒プロセスは、高出力の超音波処理によって促進できます。一般的に使用される触媒は、ニッケル、アルミニウム、またはパラジウムです。水素添加脂肪は、製パン・製菓製品のショートニング剤として広く使用されています。飽和脂肪の利点は、酸化しにくく、そのため酸敗のリスクが低いことです。

マーガリン製造用超音波食品処理装置

Hielscherは、お客様のニーズを的確に満たすため、幅広い超音波装置とアクセサリーを提供しています。実験室用装置から卓上型・パイロット規模、さらに本格的な工業生産規模まで、各種超音波処理装置をすぐにご利用いただけます。処理対象が バッチ である場合でも、連続的に流れる材料を インラインで処理する場合でも、Hielscherは適切な超音波システムを提供します。
マーガリンは通常、 連続プロセスで製造されます。Hielscherの 超音波フローセル は、生産要件に対応するさまざまなサイズで提供されています。超音波乳化プロセスを改善するため、Hielscherは 特許出願中のフローセル用インサート MultiphaseCavitator を開発しました。このインサートは、注入カニューレを通して第二相を微細な液流としてキャビテーション領域に直接注入することで、超微細なエマルションを生成します。
すべての工業用超音波処理装置は容易に設置でき、既存の生産ラインに後付けできます。特殊な要件や用途に対しては、 お客様固有の要件に合わせたカスタマイズソリューションを提供します。