저온 살균 & 액체 계란의 균질화
액체 계란 제품(전체 계란, 계란 흰자, 노른자)은 식품 안전을 보장하기 위해 저온 살균해야 합니다. 초음파 균질화기는 강렬한 캐비테이션과 높은 전단력을 전달하여 미생물을 죽입니다. 특히 고온(∼50°C) 및 압력(수압-열음파)과 결합할 때 전력 초음파는 탁월한 저온 살균 결과를 제공합니다. 초음파 식품 가공 시스템은 균질화, 저온 살균 및 살균 응용 분야를 충족하는 데 널리 사용됩니다.
초음파 저온 살균
액체 전체 계란, 계란 흰자, 노른자 및 기타 혼합 계란 제품은 제품에 박테리아/병원균이 없도록 저온 살균됩니다. 저온 살균을 통한 미생물 불활성화는 부패 및 식품 매개 질병을 예방하기 위한 매우 중요한 공정 단계입니다. 기존의 저온 살균은 액체 계란 제품의 열처리에 의해 달성됩니다. 그러나 이러한 열처리는 단백질, 질감 및 계란 기능에 영향을 미칩니다.
초음파 저온 살균은 매우 효과적이고 효율적인 저온 살균 대안입니다.
액체 계란 제품은 초음파 저온 살균이 열처리 (약 50 ° C) 및 고압 (약 1 barg)과 결합되는 수동 열음파 처리 (MTS)로 효율적으로 저온 살균 할 수 있습니다. 이러한 시너지 처리 조건에서 5log의 신뢰할 수 있는 박테리아 감소를 달성할 수 있습니다. Mano-thermosonication은 미생물의 사멸 속도를 크게 향상시킵니다 : 첫째, 초음파 처리에 대한 대부분의 미생물의 민감도는 50 ° C 이상의 온도에 의해 크게 증가합니다. 둘째, 초음파 캐비테이션의 강도와 파괴력은 높은 압력에서 상승합니다.
manothermosonic 저온 살균에 결합 된 시너지 효과는 향상된 품질의 액체 계란 제품을 생성함으로써 계란의 기존 열 저온 살균을 능가합니다. mano-thermosonication에 의해 저온 살균 된 액체 계란은 단백질 변성이 적고 풍미 손실이 적으며 균질성이 향상되고 에너지 효율이 크게 높습니다.
Hielscher 초음파 플로우 셀은 고강도를 통해 액체 계란 제품의 직접 통과를 보장합니다. 공동 현상 액체 계란 제품의 균일하고 완전한 저온 살균을 보장하기 위해 구역.
초음파 유화 작용
달걀 흰자는 약 90%의 물로 구성되어 있고 달걀 노른자는 약 25%의 지방으로 구성되어 있습니다. 물과 기름/지방은 섞일 수 없으며, 이는 상이 분리되는 경향이 있음을 의미합니다. 균질하고 안정적인 액체 전체 계란 제품을 얻기 위해서는 상 분리를 방지하기 위해 정교한 유화 방법이 필요합니다.
초음파 캐비테이션 및 전단은 액체 계란 제품을 균일하게 균질화하는 데 필요한 에너지를 전달합니다. 강력한 초음파 처리는 안정적인 에멀젼을 얻기 위해 지방 소구를 파괴하고 물과 지방을 균일하게 분산시킴으로써 상 분리를 방지합니다.
초음파 캐비테이션 처리는 기계적 안정성을 얻기 위해 나노 크기의 에멀젼을 생산하는 우수한 기술입니다!
- 온화한 공정 조건
- 병원균 제거
- 유통 기한 연장
- 균일한 질감
- 더 나은 영양 및 감각 속성
- 변성 없음
- 응고 없음
초음파 제형
초음파 균질화 및 저온 살균 중에는 첨가제(예: 설탕, 소금, 잔탄 검 등) 액체 계란 제품에 균일하게 혼합할 수 있습니다.
Hielscher의 초음파 균질화기는 기계적 안정성과 유통 기한을 향상시키기 위해 에그 노그 (우유 + 계란 기반 주류) 생산에도 사용됩니다.
분말 계란의 초음파 분무 건조
액체 계란은 계란 분말(예: 전체 계란 분말, 계란 흰자 분말, 난황 분말)로 추가로 가공할 수 있습니다. 계란 액체는 전단 희석 작용을 나타냅니다. 분무 건조 공정을 최적화하기 위해 초음파 점도 감소는 분무 건조기의 공정 용량을 증가시키는 매우 효율적인 기술입니다.
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식품 가공용 초음파 장치
초음파 식품 가공 시스템은 식품의 균질화, 추출, 저온 살균 및 살균에서 신뢰할 수 있는 결과로 잘 알려져 있으며 입증되었습니다. Hielscher의 산업용 초음파 프로세서는 저온 살균, 살균 및 유화 공정에 필요한 에너지를 전달하기 위해 최대 200μm의 매우 높은 진폭을 생성합니다. 물론, 우리의 초음파 균질화기는 산업의 중장비 조건에서 24/7 작동을 위해 제작되었습니다.
견고함과 신뢰성 외에도 초음파 프로세서는 유지 보수가 매우 적게 필요하고 청소가 매우 쉽습니다. 식품과 접촉하는 초음파 균질화기의 모든 부품은 티타늄, 스테인리스 스틸 또는 유리로 만들어지며 오토클레이브가 가능합니다. 모든 초음파 처리기에는 초음파 세척기가 있기 때문에 자동으로 CIP(cleaning-in-place) 및 SIP(sterilizing-in-place)를 제공합니다.
작은 발자국과 versability를 통해 Hielscher의 초음파 발생기를 생산 라인에 무사히 통합 할 수 있습니다. 기존 라인에 대한 개조를 쉽게 수행할 수 있습니다.
아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.
배치 볼륨(Batch Volume) | 유량 | 권장 장치 |
---|---|---|
10 내지 2000mL | 20 내지 400mL/분 | UP200HT, UP400ST |
0.1 내지 20L | 0.2 내지 4L/min | UIP2000hdT 님 |
10에서 100L | 2 내지 10L/min | UIP4000 |
N.A. 개시 | 10 내지 100L/min | UIP16000 |
N.A. 개시 | 큰 | 의 클러스터 UIP16000 |
관련 연구 결과
초음파 유화 작용
Javad Sargolzaei et al. (2011)은 안정적인 수중 유제 에멀젼을 준비하기 위해 고출력 초음파의 적용을 수정했습니다. 모든 에멀젼 샘플은 Hielscher 초음파 프로세서를 사용하여 준비되었습니다 업200H. pH, 이온 강도, 펙틴, 구아 검, 레시틴, 달걀 노른자 및 크 산탄 검의 효과뿐만 아니라 초음파 처리 시간, 오일-물 혼합물의 점도가 액적의 비표면적 및 크기에 미치는 영향, 에멀젼 샘플의 크리밍 지수를 조사했습니다. 실험 데이터를 Taguchi 방법으로 분석하고 최적의 조건을 결정했습니다. 또한 ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)를 사용하여 결과 에멀젼의 특성을 모델링하고 분류했습니다. 그 결과, 초음파 처리 시간이 증가하면 액적 크기 분포 범위가 좁아지는 것으로 나타났습니다. 펙틴(Pectin)과 잔탄(xanthan)은 에멀젼의 안정성을 향상시켰지만, 개별적으로 또는 함께 사용할 때 에멀젼 안정성에 미치는 영향은 달랐다. 구아 검은 연속상의 점도를 향상 시켰습니다. 달걀 노른자에 의해 안정화된 에멀젼은 pH 3 및 상대적으로 낮은 염 농도에서 액적 응집에 대해 안정적인 것으로 밝혀졌습니다.
노른자에서 콜레스테롤의 초음파 분해
Sun et al. (2011)은 천연 달걀 노른자에서 콜레스테롤 분해의 초음파 보조 효소 과정을 개발했습니다. 그들은 달걀 노른자 콜레스테롤에 대한 콜레스테롤 산화효소의 촉매 활성을 목표로 삼았으며, 달걀 노른자의 주요 영양소 구성에 영향을 주지 않고 콜레스테롤 감소된 달걀 노른자를 얻는 것을 목표로 했습니다. 콜레스테롤 산화효소는 달걀 노른자에서 콜레스테롤의 분해를 촉매하는 데 사용되었습니다. 첫째, 달걀 노른자 30g 부분을 15분 동안 초음파로 전처리했습니다. 200와트 그런 다음 37°C에서 0.6U/g의 달걀 노른자 농도의 콜레스테롤 산화효소로 10시간 동안 배양했습니다. 마지막으로, 달걀 노른자의 콜레스테롤 수치는 노른자의 품질 특성에 영향을 미치지 않고 원래 농도의 8.32%로 감소되었습니다.
알아 둘 만한 가치가 있는 사실
초음파 캐비테이션이란 무엇입니까?
초음파 처리는 고출력 초음파 구동 진동을 통해 에멀젼을 생성하여 음향을 유발합니다 공동 현상. 캐비테이션이라는 용어는 액체에서 캐비티(진공 기포)의 형성, 성장 및 내파적 붕괴를 설명합니다. 초음파 / 음향 캐비테이션은 ~ 5000 K, ~ 1000 atm, 10을 초과하는 가열 및 냉각 속도의 기포 내부에 국부적 조건을 생성합니다.10 최대 300m/s의 K/s 및 액체 제트(Suslick et al. 2008) 기포 내파로 인한 강렬한 힘, 높은 전단력, 흐름 및 난류는 입자와 물방울을 파괴하는 에너지를 전달합니다. 분산 & 유제 크기 축소, Lyse 세포벽시작하다 화학 반응.
Manothermosonication
우리의 결과에서 알 수 있듯이 정압은 초음파(UW)/수압화(MS)의 치사율을 높이는 매우 효율적인 수단입니다. 이 증가는 UW의 진폭이 더 높을 때 더 커집니다. 50°C에서 58°C 사이에서, 열처리는 UW 하압(MS)과 결합하여 증가시킬 수 있습니다. 이 처리의 치사율(MTS)은 열과 UW의 부가적 치사 효과와 동일합니다. 다발성경화증 및 MTS 치료는 열에 민감한 매체(즉, 액체 난자)에서 Y. enterocolitica 및 기타 미생물의 불활성화에 대한 대안이 될 수 있습니다. 또한 고강도의 열처리가 필요한 식품(예: 수분 활성도가 낮은 식품)으로 인해 식품 품질이 저하되는 식품에도 적용될 수 있습니다. (Raso et al. 1998 참조)
연구원은 초음파 처리와 같은 비열 식품 보존 기술이 가공 식품의 열적 과정, 영양 및 감각적 특성만큼 영향을 미치지 않는다고 밝혔습니다.
힘, 초음파, 압력 및 열 사이의 시너지 효과에 대해 자세히 알아보십시오!
달걀 : 구성 & 특성
닭고기 알은 가장 일반적으로 소비되는 새 알이지만 타조, 오리, 메추라기, 거위 알 등과 같은 다른 종류의 새 알도 식품 및 식품 재료로 사용됩니다.
계란은 다기능성을 제공하므로 다양한 식품의 성분으로 널리 사용됩니다.
계란의 기능적 특성에는 응고 및 결합, 풍미, 색상, 발포, 유화 및 제과의 억제 된 결정 성장의 특성이 포함됩니다. 계란의 이러한 기능을 유지하려면 단백질 변성을 피하면서 가벼운 저온 살균이 필요합니다.
액체 계란 제품은 액체 전체 계란, 계란 흰자 및 노른자에서 스크램블 에그 믹스 및 기타 특수 계란 제품에 이르기까지 다양합니다. 액체 계란 제품은 바로 사용할 수 있는 제품 또는 냉동 형태로 제공됩니다. 액체 계란은 계란 분말(예: 전체 계란 분말, 계란 흰자 분말, 난황 분말)로 더 정제할 수 있습니다. 계란 분말은 완전히 건조된 계란으로 만들어집니다. 분무 건조 분유가 생산되는 것과 같은 방식으로 계란. 신선한 계란에 비해 분말 계란의 장점은 저렴한 가격, 전체 계란 환산품의 부피당 무게 감소, 유통 기한, 저장 공간 감소, 냉장 보관의 불필요 등입니다.
계란 단백질의 열 민감성
계란에는 액체 계란(브레이킹 계란이라고도 함)을 가공하고 저온 살균할 때 고려해야 할 중요한 요소인 여러 열에 민감한 단백질이 포함되어 있습니다. 특히 액체 달걀 흰자 제품은 가공 조건, 특히 열에 민감합니다. 난자 흰자 단백질 변성 온도는 61°C(오보트랜스페린)와 92.5°C(G2 글로불린) 사이에서 변합니다. Livetins, 라이소자임,
오보마크로글로불린(ovomacroglobulin)과 오보글로불린(ovoglobulin) G3는 열 안정성이 가장 낮은 단백질인 반면, 오보트랜스페린(ovotransferrin), 오보인억제제(ovoinhibitor) 및 오보글로불린 G2(ovoglobulin G2)는 난자에서 가장 열 안정성이 높은 단백질로 밝혀졌습니다. 열에 대한 단백질 민감도는 소금과 설탕의 첨가에 의해 영향을 받을 수 있으며, 이는 열에 민감한 단백질의 열 안정성을 증가시킵니다.
설탕과 소금뿐만 아니라 자당, 포도당, 과당, 아라비노스, 만니톨 및 자일로스와 같은 탄수화물도 열처리(저온 살균) 중에 단백질이 변성되는 것을 방지합니다.
전체 계란의 응고 온도: 73°C에서
에멀젼 안정성
균질한 액체 계란 제품을 얻기 위해서는 액체 계란이 두 단계로 분리되는 것을 방지하기 위해 기계적으로 안정화되어야 합니다.
에멀젼은 두 개 이상의 혼합 불가능 / 혼합 할 수없는 액체의 혼합물입니다. 기술적으로, 에멀젼은 두 개 이상의 상으로 구성된 콜로이드 시스템의 세분화입니다. 에멀젼에서 분산/내부 및 연속/외부 상은 모두 액체입니다. 에멀젼에서 두 개의 비혼합 액체는 한 액체(분산상)를 다른 액체(연속상)에 분산시켜 혼합됩니다. 유화제는 시스템의 장기적인 기계적 안정성을 얻기 위해 사용됩니다.
예를 들어 달걀 노른자의 구성 요소인 레시틴은 식품 및 산업 응용 분야에서 일반적으로 사용되는 식품 유화제입니다. 레시틴 외에도 달걀 노른자에는 유화제 역할을 하는 여러 아미노산이 포함되어 있습니다. 달걀 노른자에는 약 5-8g의 레시틴이 함유되어 있어 달걀 노른자가 많은 사람들에게 중요한 성분입니다 에멀젼 기반 레시피 마요네즈, 홀랜다이즈, 드레싱, 소스와 같은.
초음파 마요네즈 유화에 대한 단계별 지침과 비디오를 찾으십시오!
포밍 기능
달걀 흰자 단백질에는 아미노산이 포함되어 있습니다. 단백질을 말아 올리면 소수성 아미노산은 물에서 멀리 떨어진 중앙에 밀집되어 있고 친수성 아미노산은 물에 가까운 바깥쪽에 있습니다.
달걀 단백질이 기포에 닿을 때 그 단백질의 일부는 공기에 노출되고 일부는 여전히 물 속에 있습니다. 단백질은 몸을 풀어서 물을 좋아하는 부분이 물속에 잠길 수 있고, 물을 무서워하는 부분이 공기 중에 달라붙을 수 있습니다. 단백질이 풀리면 가열했을 때와 마찬가지로 서로 결합하여 기포를 제자리에 고정할 수 있는 네트워크를 만듭니다.
에그노그
에그노그는 우유, 계란, 설탕 및 향료, 때로는 알코올로 구성된 우유 기반 음료입니다. 전통적으로 우유, 크림, 휘핑 달걀 흰자, 달걀 노른자, 설탕으로 만든 달콤하고 풍부하며 크리미한 유제품 기반 음료입니다. 선택적으로, 주류로 생산될 때, 브랜디, 럼 또는 버번과 같은 증류주가 포함된다.
문헌/참고문헌
- 리, D.U.; 하인, V.; Knorr, D. (2003) : 액체 전체 계란의 미생물 비활성화에 대한 고압의 니신과 고강도 초음파의 조합 치료의 효과. 혁신적인 식품 과학 & 신흥 기술 2003.
- 나카무라, R.; 미즈타니, R.; 야노, M.; Hayakawa, S. (1988) : 달걀 노른자 레시틴으로 초음파 처리하여 단백질의 유화 특성 향상. 농업 및 식품 화학 저널 36, 1988. 729-732.
- 라소, J.; 파간, R.; 콘돈, S.; Sala, F.J. (1998) : 초음파의 치사율에 대한 온도와 압력의 영향. 응용 및 환경 미생물학, 64/2, 1998. 465–471.
- 사르골자에이, J.; 모세비안, M.T.H.; Hassani, A. (2011) : 안정적인 수중 유액 준비를위한 고출력 초음파 공정의 모델링 및 시뮬레이션. 소프트웨어 엔지니어링 및 응용 프로그램 저널 4, 2011. 259-267.
- 선, Y.; 양, H.; 종, X.; Wang, W. (2011) : 달걀 노른자에서 콜레스테롤의 초음파 보조 효소 분해. 혁신적인 식품 과학 & 신흥 기술 12/4, 2011. 505-508.
- 서슬릭, K.S.; Flannigan, D.J. (2008) : 붕괴하는 거품 내부 : sonoluminescence 및 캐비테이션 중 조건. 아누. Rev. Phys. Chem. 59, 2008. 659–83.