თხევადი საკვების ულტრაბგერითი პასტერიზაცია
ულტრაბგერითი პასტერიზაცია არის არათერმული სტერილიზაციის პროცესი მიკრობების ინაქტივაციისთვის, როგორიცაა E.coli, Pseudomonas fluorescens, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Bacillus coagulans, Anoxybacillus flavithermus და მრავალი სხვა, რათა თავიდან იქნას აცილებული მიკრობული სტაბილურობა და მიაღწიოს საკვების გრძელვადიან გაფუჭებას.
საკვების არათერმული პასტერიზაცია & სასმელები Sonication-ით
ულტრაბგერითი პასტერიზაცია არის არათერმული ალტერნატიული ტექნოლოგია, რომელიც გამოიყენება ორგანიზმებისა და ფერმენტების განადგურების ან დეაქტივაციისთვის, რომლებიც ხელს უწყობენ საკვების გაფუჭებას. ულტრაბგერითი გამოყენება შესაძლებელია დაკონსერვებული საკვების, რძის, რძის პროდუქტების, კვერცხის, წვენების, ალკოჰოლის დაბალი შემცველობის მქონე სასმელების და სხვა თხევადი საკვების პასტერიზაციისთვის. მარტო ულტრაბგერითი, ისევე როგორც ულტრაბგერითი შერწყმული ამაღლებული სიცხისა და წნევის პირობებში (ცნობილია როგორც თერმო-მანო-სონიკაცია) შეუძლია ეფექტურად მოახდინოს წვენების, რძის, რძის, თხევადი კვერცხის და სხვა საკვები პროდუქტების პასტერიზაცია. დახვეწილი ულტრაბგერითი პასტერიზაციის მკურნალობა აღემატება ტრადიციულ პასტერიზაციის ტექნიკას, რადგან ულტრაბგერითი არ ახდენს უარყოფით გავლენას დამუშავებული საკვები პროდუქტების საკვებ ნივთიერებებზე და ფიზიკურ მახასიათებლებზე. ულტრაბგერითი ან თერმო-მანო-სონიკაციის გამოყენებით თხევადი საკვები პროდუქტების პასტერიზების მიზნით შეიძლება იყოს საკვები ნივთიერებებით მდიდარი პროდუქტი უფრო მაღალი ხარისხის, ვიდრე ტრადიციული მაღალი ტემპერატურის მოკლე დროში (HTST) პასტერიზაციის მეთოდი.
კვლევითი კვლევები, როგორიცაა ბესლარი და სხვ. (2015) აღმოაჩინა, რომ ულტრაბგერით მკურნალობას შეუძლია მნიშვნელოვანი უპირატესობები უზრუნველყოს წვენების გადამუშავებისთვის, მათ შორის გაუმჯობესებული ხარისხის ფაქტორები, როგორიცაა მოსავლიანობა, ექსტრაქცია, დაბინდვა, რეოლოგიური თვისებები და ფერი, ასევე შენახვის ვადა.

Escherichia coli (a) და Staphylococcus aureus (b) გადარჩენის მრუდები ვაშლის წვენში ულტრაბგერითი მკურნალობის შემდეგ (UT) სხვადასხვა ტემპერატურაზე და სითბოს მკურნალობის შემდეგ (HT) იმავე ტემპერატურაზე.
სურათი და შესწავლა: ბაბოლი და სხვ. 2015 წელი
როგორ მუშაობს ულტრაბგერითი პასტერიზაცია?
მიკრობების ულტრაბგერითი ინაქტივაცია და განადგურება არის არათერმული ტექნიკა, რაც იმას ნიშნავს, რომ მისი მუშაობის ძირითადი პრინციპი არ არის დაფუძნებული სითბოზე. ულტრაბგერითი პასტერიზაცია ძირითადად გამოწვეულია აკუსტიკური კავიტაციის ეფექტებით. აკუსტიკური/ულტრაბგერითი კავიტაციის ფენომენი ცნობილია ადგილობრივი მაღალი ტემპერატურით, წნევით და შესაბამისი დიფერენციალებით, რომლებიც ჩნდება კავიტაციის წუთში და მის გარშემო. გარდა ამისა, აკუსტიკური კავიტაცია წარმოქმნის ძალიან ინტენსიურ ათვლის ძალებს, თხევადი ჭავლებს და ტურბულენტობას. ეს დესტრუქციული ძალები იწვევს მიკრობული უჯრედების დიდ ზიანს, როგორიცაა უჯრედის პერფორაცია და დარღვევა. უჯრედის პერფორაცია და რღვევა უნიკალური ეფექტია, რომელიც გვხვდება ულტრაბგერით დამუშავებულ უჯრედებში, რომლებიც ძირითადად გამოწვეულია კავიტაციის შედეგად წარმოქმნილი თხევადი ჭავლებით.
რატომ Sonication Excels ტრადიციული პასტერიზაცია
სურსათისა და სასმელის ინდუსტრია ფართოდ იყენებს ჩვეულებრივ პასტერიზაციას მიკრობების, როგორიცაა ბაქტერიების, საფუარის და სოკოების ინაქტივაციის ან მოსაკლავად, რათა თავიდან აიცილოს მიკრობული გაფუჭება და მისცეს მათ პროდუქტებს შენახვის ვადა და სტაბილურობა. ჩვეულებრივი პასტერიზაცია მუშაობს ხანმოკლე დამუშავებით 100°C-ზე დაბალ ტემპერატურაზე (212°F). ზუსტი ტემპერატურა და ხანგრძლივობა ჩვეულებრივ მორგებულია კონკრეტულ საკვებ პროდუქტზე და მიკრობებზე, რომლებიც უნდა იყოს ინაქტივირებული. პასტერიზაციის პროცესის ეფექტურობა განისაზღვრება მიკრობული ინაქტივაციის სიჩქარით, რომელიც იზომება ჟურნალის შემცირებაში. ჟურნალის შემცირება ზომავს ინაქტივირებული მიკრობების პროცენტულ რაოდენობას კონკრეტულ ტემპერატურაზე გარკვეული დროის განმავლობაში. ტემპერატურული დამუშავების პირობებზე და მიკრობული ინაქტივაციის სიჩქარეზე გავლენას ახდენს მიკრობების ტიპი და საკვები პროდუქტის შემადგენლობა. ტრადიციულ სითბოზე დაფუძნებულ პასტერიზაციას აქვს რამდენიმე უარყოფითი მხარე, დაწყებული არასაკმარისი მიკრობული ინაქტივაციით, უარყოფითი ზემოქმედებით საკვებ პროდუქტზე და ასევე დამუშავებული პროდუქტის არათანაბარი გათბობით. არასაკმარისი გათბობა პასტერიზაციის ხანმოკლე ხანგრძლივობით ან ძალიან დაბალი ტემპერატურით იწვევს დაბალ შემცირების სიჩქარეს და შემდგომ მიკრობული გაფუჭებას. ზედმეტმა თერმულმა დამუშავებამ შეიძლება გამოიწვიოს პროდუქტის გაუარესება, როგორიცაა დამწვარი უგემოვნო, და საკვები ნივთიერებების ნაკლები სიმკვრივე განადგურებული ტემპერატურისადმი მგრძნობიარე საკვები ნივთიერებების გამო.
ჩვეულებრივი პასტერიზაციის ნაკლოვანებები
- შეუძლია გაანადგუროს ან დააზიანოს მნიშვნელოვანი საკვები ნივთიერებები
- შეიძლება გამოიწვიოს უსიამოვნო არომატი
- ენერგიის მაღალი მოთხოვნები
- არაეფექტურია სითბოს მდგრადი პათოგენების მკვლელობის წინააღმდეგ
- არ ვრცელდება ყველა საკვებ პროდუქტზე

The UIP16000 არის სრული ინდუსტრიული ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი საკვებისა და სასმელების შიდა პასტერიზაციისთვის.
რძის პროდუქტების ულტრაბგერითი პასტერიზაცია
რძისა და რძის პროდუქტების პასტერიზაციისთვის ფართოდ იქნა გამოკვლეული რძის და რძის პროდუქტების პასტერიზაციისთვის. მაგალითად, აღმოჩნდა, რომ ულტრაბგერითი აღმოფხვრა გაფუჭება და პოტენციური პათოგენები ნულამდე ან მისაღებ დონემდე სამხრეთ აფრიკის და ბრიტანეთის რძის კანონმდებლობით, მაშინაც კი, როდესაც პირველადი ინოკულური დატვირთვა ნებადართულზე 5 × მეტი იყო მკურნალობამდე. E. coli-ს სიცოცხლისუნარიანი უჯრედების რაოდენობა შემცირდა 100%-ით ულტრაბგერითი გამოკვლევის 10.0 წუთის შემდეგ. გარდა ამისა, ნაჩვენები იყო, რომ Pseudomonas fluorescens-ის სიცოცხლისუნარიანი რაოდენობა შემცირდა 100%-ით 6.0 წუთის შემდეგ და Listeria monocytogenes შემცირდა 99%-ით 10.0 წუთის შემდეგ. (კამერონი და სხვ. 2009)
კვლევამ ასევე აჩვენა, რომ თერმო-ბგერითი მოქმედების ინაქტივაციაა Listeria innocua და მეზოფილური ბაქტერიები ნედლეულ რძეში. აღმოჩნდა, რომ ულტრაბგერა არის რძის პასტერიზაციისა და ჰომოგენიზაციის სიცოცხლისუნარიანი ტექნოლოგია, რომელიც აჩვენებს დამუშავების ხანმოკლე პერიოდებს pH-ისა და რძემჟავას შემცველობის მნიშვნელოვანი ცვლილებების გარეშე, უკეთეს გარეგნობასა და თანმიმდევრულობასთან ერთად, ჩვეულებრივ თერმულ მკურნალობასთან შედარებით. ეს ფაქტები ხელსაყრელია რძის პროდუქტების გადამუშავების მრავალ ასპექტში. (Bermúdez-Aguirre et al. 2009)
წვენების და ხილის პიურეს ულტრაბგერითი პასტერიზაცია
ულტრაბგერითი პასტერიზაცია გამოყენებული იყო, როგორც ეფექტური და სწრაფი ალტერნატიული პასტერიზაციის ტექნიკა ვაშლის წვენში Escherichia coli და Staphylococcus aureus-ის ინაქტივაციის მიზნით. რბილობისაგან თავისუფალი ვაშლის წვენის ულტრაბგერითი დამუშავებისას, 5-ლოგიანი შემცირების დრო იყო 35 წმ E. coli-სთვის 60°C-ზე და 30 წმ S. aureus-ისთვის 62°C-ზე. მიუხედავად იმისა, რომ კვლევაში დადგინდა, რომ პულპის მაღალი შემცველობა ულტრაბგერას ნაკლებად სასიკვდილო ხდის S. aureus-ისთვის, მაშინ როცა მას არ ჰქონდა მნიშვნელოვანი გავლენა E. coli-ზე, უნდა აღინიშნოს, რომ არანაირი წნევა არ განხორციელებულა. გაჟღენთვა მომატებული წნევის ქვეშ მნიშვნელოვნად აძლიერებს ულტრაბგერითი კავიტაციას და ამით მიკრობული ინაქტივაციას უფრო ბლანტი სითხეებში. ულტრაბგერით მკურნალობას არ ჰქონდა მნიშვნელოვანი გავლენა ანტიოქსიდანტურ აქტივობაზე, რომელიც განსაზღვრულია 2,2-დიფენილ-1-პიკრილჰიდრაზილის (DPPH) რადიკალების გამწმენდი აქტივობით, მაგრამ მან მნიშვნელოვნად გაზარდა მთლიანი ფენოლის შემცველობა. მკურნალობამ ასევე გამოიწვია უფრო სტაბილური წვენი უფრო მაღალი ერთგვაროვნებით. (შდრ. Baboli et al. 2020)
გრამდადებითი და გრამუარყოფითი ბაქტერიების ულტრაბგერითი ინაქტივაცია
გრამდადებითი ბაქტერიები, როგორიცაა Listeria monocytogenes ან Staphylococcus aureus, ზოგადად ცნობილია, რომ უფრო მდგრადია ვიდრე გრამუარყოფითი ბაქტერიები და უძლებს პასტერიზაციის ტექნოლოგიებს, როგორიცაა PEF, HPP და მანო-სონიკაცია (MS) უფრო ხანგრძლივი მკურნალობის პერიოდებში, სქელი უჯრედის გამო. კედლები. გრამუარყოფით ბაქტერიას ორი აქვს – ერთი გარე და ერთი ციტოპლაზმური – ლიპიდური უჯრედის მემბრანები მათ შორის პეპტიდოგლიკანის თხელი ფენით, რაც მათ უფრო მგრძნობიარეს ხდის ულტრაბგერითი ინაქტივაციის მიმართ. მეორეს მხრივ, გრამდადებით ბაქტერიებს აქვთ მხოლოდ ერთი ლიპიდური მემბრანა სქელი პეპტიდოგლიკანის კედლით, რაც მათ უფრო მეტ წინააღმდეგობას ანიჭებს პასტერიზაციის მკურნალობის მიმართ. მეცნიერულმა გამოკვლევებმა შეადარა დენის ულტრაბგერის მოქმედება გრამუარყოფით და გრამდადებით ბაქტერიებზე და დაადგინა, რომ მას უფრო ძლიერი ინჰიბიტორული ეფექტი ჰქონდა გრამუარყოფით ბაქტერიებზე. (შდრ. Monsen et al. 2009) გრამდადებითი ბაქტერიები საჭიროებენ უფრო ინტენსიურ ულტრაბგერით პირობებს, ანუ უფრო მაღალ ამპლიტუდას, უფრო მაღალ ტემპერატურას, უფრო მაღალ წნევას და/ან გაჟღერების უფრო მეტ დროს. Hielscher Ultrasonics-ის სიმძლავრე-ულტრაბგერითი სისტემებს შეუძლიათ მიაწოდონ ძალიან მაღალი ამპლიტუდები და შეიძლება მუშაობდნენ ამაღლებულ ტემპერატურაზე და წნევის ქვეშ მყოფი ნაკადის უჯრედის რეაქტორებით. ეს საშუალებას იძლევა ინტენსიური გაჟონვა / თერმო-მანო-სონიკაცია, რათა მოხდეს ბაქტერიების ძალიან რეზისტენტული შტამების ინაქტივაციაც კი.
თერმოდურული ბაქტერიების ულტრაბგერითი ინაქტივაცია
თერმოდურული ბაქტერია არის ბაქტერია, რომელსაც შეუძლია გადარჩეს პასტერიზაციის პროცესის სხვადასხვა ხარისხით. ბაქტერიების თერმოდურულ სახეობებს მიეკუთვნება Bacillus, Clostridium და Enterococci. „ულტრაბგერითი 80% ამპლიტუდის 10 წუთის განმავლობაში, თუმცა, ინაქტივაცია მოახდინა B. coagulans-ისა და A. flavithermus-ის ვეგეტატიური უჯრედები უცხიმო რძეში 4,53 და 4,26 ლოგით, შესაბამისად. პასტერიზაციის კომბინირებულმა მკურნალობამ (63 გრადუსი C/30 წთ), რასაც მოჰყვა ულტრაბგერითი გამოკვლევით, მთლიანად აღმოიფხვრა ამ უჯრედების დაახლოებით 6 cfu/მლ უცხიმო რძეში. (ხანალი და სხვ. 2014)
- უფრო მაღალი ეფექტურობა
- კლავს თერმოდურ ბაქტერიებს
- ეფექტურია სხვადასხვა მიკრობების წინააღმდეგ
- გამოიყენება მრავალჯერადი თხევადი საკვებისთვის
- სინერგიული ეფექტები
- საკვები ნივთიერებების მოპოვება
- ენერგოეფექტური
- მარტივი და უსაფრთხო ფუნქციონირება
- კვების კლასის აღჭურვილობა
- CIP / SIP

ულტრაბგერითი დაყენება UIP4000hdT საკვები პროდუქტების არათერმული შიდა პასტერიზაციისთვის (მაგ. რძის პროდუქტები, რძე, წვენები, თხევადი კვერცხი, სასმელები)
მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი პასტერიზაციის მოწყობილობა
Hielscher Ultrasonics-ს დიდი ხნის გამოცდილება აქვს კვების პროდუქტში ულტრაბგერის გამოყენებაში & სასმელების ინდუსტრია, ისევე როგორც მრავალი სხვა ინდუსტრიული ფილიალი. ჩვენი ულტრაბგერითი პროცესორები აღჭურვილია ადვილად გასაწმენდი (სუფთა ადგილზე CIP/სტერილიზება ადგილზე SIP) სონოტროდებით და ნაკადის უჯრედებით (სველი ნაწილები). Hielscher ულტრაბგერითი’ სამრეწველო ულტრაბგერითი პროცესორებს შეუძლიათ ძალიან მაღალი ამპლიტუდის მიწოდება. 200 μm-მდე ამპლიტუდა შეიძლება ადვილად იყოს გაშვებული 24/7 მუშაობისას. მაღალი ამპლიტუდები მნიშვნელოვანია უფრო რეზისტენტული მიკრობების (მაგ. გრამდადებითი ბაქტერიების) ინაქტივირებისთვის. კიდევ უფრო მაღალი ამპლიტუდებისთვის ხელმისაწვდომია მორგებული ულტრაბგერითი სონოტროდები. ყველა სონოტროდი და ულტრაბგერითი ნაკადის უჯრედის რეაქტორი შეიძლება მუშაობდეს ამაღლებული ტემპერატურისა და წნევის ქვეშ, რაც იძლევა საიმედო თერმო-მანო-სონიკაციის და მაღალეფექტური პასტერიზაციის საშუალებას.
უახლესი ტექნოლოგია, მაღალი ხარისხის და დახვეწილი პროგრამული უზრუნველყოფა ქმნის Hielscher Ultrasonics-ს’ საიმედო სამუშაო ცხენები თქვენი საკვების პასტერიზაციის ხაზში. მცირე ნაკვალევი და მრავალმხრივი ინსტალაციის ვარიანტებით, Hielscher ულტრაბგერითები ადვილად შეიძლება იყოს ინტეგრირებული ან რეტრო მორგებული არსებულ საწარმოო ხაზებში.
გთხოვთ დაგვიკავშირდეთ, რომ გაიგოთ მეტი ჩვენი ულტრაბგერითი პასტერიზაციის სისტემების მახასიათებლებისა და შესაძლებლობების შესახებ. მოხარული ვიქნებით განვიხილეთ თქვენი განაცხადი თქვენთან ერთად!
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:
სურათების მოცულობა | Დინების სიჩქარე | რეკომენდებული მოწყობილობები |
---|---|---|
1-დან 500 მლ-მდე | 10-დან 200 მლ/წთ-მდე | UP100H |
10-დან 2000 მლ-მდე | 20-დან 400 მლ/წთ-მდე | UP200Ht, UP400 ქ |
0.1-დან 20ლ-მდე | 0.2-დან 4ლ/წთ-მდე | UIP2000hdT |
10-დან 100 ლ-მდე | 2-დან 10ლ/წთ-მდე | UIP4000hdT |
na | 10-დან 100ლ/წთ-მდე | UIP16000 |
na | უფრო დიდი | კასეტური UIP16000 |
Დაგვიკავშირდით! / Გვკითხე ჩვენ!
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- S.Z. Salleh-Mack, J.S. Roberts (2007): Ultrasound pasteurization: The effects of temperature, soluble solids, organic acids and pH on the inactivation of Escherichia coli ATCC 25922. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 14, Issue 3, 2007. 323-329.
- Bermúdez-Aguirre, Daniela; Corradini, Maria G.; Mawson, Raymond; Barbosa-Cánovas, Gustavo V. (2009): Modeling the inactivation of Listeria innocua in raw whole milk treated under thermo-sonication. Innovative Food Science and Emerging Technologies 10, 2009. 172–178.
- Michelle Cameron, Lynn D. Mcmaster, Trevor J. Britz (2009): Impact of ultrasound on dairy spoilage microbes and milk components. Dairy Science & Technology, EDP sciences/Springer, 2009, 89 (1), pp.83-98.
- Som Nath Khanal; Sanjeev Anand; Kasiviswanathan Muthukumarappan; MeganHuegli (2014): Inactivation of thermoduric aerobic sporeformers in milk by ultrasonication. Food Control 37(1), 2014. 232-239.
- Balasubramanian Ganesan; Silvana Martini; Jonathan Solorio; Marie K. Wals (2015): Determining the Effects of High Intensity Ultrasound on the Reduction of Microbes in Milk and Orange Juice Using Response Surface Methodology. International Journal of Food Science Volume 2015.
- Baboli, Z.M.; Williams, L.; Chen, G. (2020): Rapid Pasteurization of Apple Juice Using a New Ultrasonic Reactor. Foods 2020, 9, 801.
- Mehmet Başlar, Hatice Biranger Yildirim, Zeynep Hazal Tekin, Mustafa Fatih Ertugay (2015): Ultrasonic Applications for Juice Making. In: M. Ashokkumar (ed.), Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry, Springer Science+Business Media Singapore 2015.
- T. Monsen, E. Lövgren, M. Widerström, L. Wallinder (2009): In vitro effect of ultrasound on bacteria and suggested protocol for sonication and diagnosis of prosthetic infections. Journal of Clinical Microbiology 47 (8), 2009. 2496–2501.
ფაქტები, რომელთა ცოდნაც ღირს
რა არის მეზოფილური ბაქტერიები?
მეზოფილური ბაქტერია განსაზღვრავს ბაქტერიების ჯგუფს, რომელიც იზრდება ზომიერ ტემპერატურაზე 20 °C-დან 45 °C-მდე და ოპტიმალური ზრდის ტემპერატურით 30-39 °C დიაპაზონში. მეზოფილური ბაქტერიების მაგალითები E. coli, Propionibacterium freudenreichii, P. acidipropionici, P. jensenii, P. thoenii, P. cyclohexanicum, P. microaerophilum, Lactobacillus plantarum და მრავალი სხვა.
ბაქტერიები, რომლებიც უპირატესობას ანიჭებენ მაღალ ტემპერატურას, ცნობილია როგორც თერმოფილური. თერმოფილური ბაქტერიები საუკეთესოდ დუღს 30°C-ზე ზემოთ.