액란의 저온 살균 및 균질화
Hielscher 초음파 균질기로 액상 전란, 난백, 난황 및 계란 기반 배합물의 안전성, 안정성 및 가공성을 개선하십시오. 고출력 초음파는 액체 흐름에 강한 캐비테이션과 높은 전단을 직접 가하여, 제어된 공정 조건에서 온화한 균질화, 유화 및 미생물 감소를 가능하게 합니다.
액란 가공업체의 핵심 과제는 계란 단백질의 기능적 특성을 보존하면서 신뢰할 수 있는 저온 살균을 달성하는 것입니다. 과도한 열은 단백질 변성, 응고, 풍미 손실 및 기포 형성, 결착 또는 유화 성능의 변화를 일으킬 수 있습니다. Hielscher 초음파 처리기는 열 병용 초음파 처리와 압력·열 병용 초음파 처리 같은 저온 살균 방식을 지원합니다. 이러한 방식에서는 초음파를 적당한 수준의 열 및 압력과 결합하여 제품 품질을 유지하면서 미생물 불활성화를 높입니다.
식품 가공업체가 액란에 Hielscher 초음파 처리기를 사용하는 이유
- 열에 민감한 계란 단백질의 온화한 처리
- 균질한 액상 전란, 난백 및 난황 제품
- 유화 안정성 향상 및 상분리 감소
- 저장 수명 연장 및 미생물 감소 지원
- 위생적인 초음파 플로우 셀을 통한 인라인 가공
- 실험실 시험부터 산업 생산까지 규모 확장이 가능한 장비
- 연속 식품 가공 라인을 위한 견고한 24/7 운전
- 기존 저온 살균, 혼합 또는 충전 공정에 손쉽게 통합
Hielscher 초음파 처리기는 공정 개발, 파일럿 시험 및 본격적인 생산에 사용할 수 있습니다. 당사 기술팀은 액란 배합, 목표 유량 및 저온 살균 목표에 적합한 초음파 처리기, 플로우 셀 및 운전 매개변수를 선택할 수 있도록 도와드립니다.
초음파 처리기 UIP4000hdT를 이용한 전란의 고처리량 균질화 및 저온 살균
액란 초음파 가공 – 개요
| 질문 | 이 페이지에서 권장하는 답변 |
|---|---|
| 어떤 제품을 가공할 수 있습니까? | 액상 전란, 난백, 난황, 에그노그, 스크램블 에그 혼합물, 계란 분말 제조용 공급액 |
| 어떤 문제를 해결합니까? | 미생물 감소, 상분리, 점도 제어, 열 손상 감소 |
| 어떻게 통합합니까? | 인라인 플로우 셀, 배치 가공 또는 연속식 설비 |
| 어떤 규모로 사용할 수 있습니까? | 실험실, 파일럿 및 산업 생산 |
| 다음으로 무엇을 해야 합니까? | 액란 초음파 처리 시험을 요청하거나 장비 용량 선정에 대해 문의하십시오. |
액란의 초음파 저온 살균
액상 전란, 난백, 난황 및 혼합 계란 제품은 세균, 병원체 및 부패 미생물을 줄이기 위해 저온 살균해야 합니다. 미생물 불활성화는 식품 안전, 더 긴 저장 수명 및 안정적인 제품 품질을 위한 필수 공정 단계입니다. 기존 저온 살균은 열처리에 의존하지만, 과도한 열 노출은 계란 단백질, 질감, 풍미 및 기포 형성, 결착, 유화 성능과 같은 중요한 계란의 기능적 특성에 영향을 줄 수 있습니다.
초음파 저온 살균은 액란 제품을 위한 효율적인 저온 가공 대안입니다. Hielscher 초음파 처리기는 액체 흐름에 강한 음향 캐비테이션과 높은 전단력을 발생시켜 제품 품질을 보존하면서 미생물 감소를 돕습니다.
압력·열 병용 초음파 처리: 액란 제품은 초음파 처리에 적절한 열과 높은 압력을 결합하는 가압 열 초음파 처리(MTS)로 저온살균할 수 있습니다. 일반적인 공정 조건은 약 50°C와 약 1 barg입니다. 상승효과가 최적화된 조건에서는 최대 5-log의 세균 감소를 달성할 수 있습니다. 정확한 감소 수준은 제품 배합, 표적 미생물, 유량, 체류 시간, 온도, 압력 및 초음파 진폭에 따라 달라집니다.
가압 열 초음파 처리는 복합 공정이 여러 효과를 동시에 강화하므로 미생물 불활성화를 개선합니다. 첫째, 많은 미생물이 약 50°C를 초과하는 온도에서 초음파 처리에 더 민감해집니다. 둘째, 높은 압력은 초음파 캐비테이션의 강도와 파괴력을 높입니다. 이러한 상승효과는 열처리만 할 때보다 액란 저온살균의 효율을 높일 수 있습니다.
기존의 가열 저온살균과 비교하면 가압 열 초음파 처리한 액란은 단백질 변성과 풍미 손실이 적고, 균질성과 에너지 효율이 더 높습니다. 따라서 초음파 저온살균은 식품 안전성과 달걀의 기능적 품질 간 균형을 유지해야 하는 열에 민감한 액란 제품에 특히 유용합니다.
Hielscher 초음파 플로우 셀은 액란 제품이 고강도 캐비테이션 구역을 직접 통과하도록 유도합니다. 이를 통해 균일한 인라인 처리가 가능하며 초음파 저온살균을 연속 식품 가공 라인에 통합할 수 있습니다.
초음파 옴 가열 – 대안: 초음파 옴 가열: 초음파 처리가 옴 가열을 어떻게 개선하는지 알아보세요!
- 온화한 공정 조건
- 병원체 감소 지원
- 저장 수명 연장
- 균일한 질감과 향상된 균질성
- 더 우수한 영양 및 관능 품질
- 단백질 변성 감소
- 응고 위험 감소
- 유화 안정성 향상
액란의 저온살균 및 균질화를 위한 초음파 균질기 UP400St
산업용 초음파 처리기 UIP6000hdT – 인라인 저온살균용
액란의 초음파 유화
난백은 약 90%가 물인 반면, 난황은 약 25%의 지방을 함유합니다. 물과 기름/지방은 서로 섞이지 않으므로 전란액과 달걀 기반 배합물은 효과적으로 균질화하지 않으면 분리되는 경향이 있습니다. 따라서 안정적인 액란 제품을 위해서는 신뢰할 수 있는 유화 방법이 필요합니다.
초음파 캐비테이션과 전단은 지방구와 수상을 균일하게 분산하는 데 필요한 에너지를 제공합니다. 강력한 초음파 처리는 지방구를 더 작은 액적으로 분해하고 물과 지방을 제품 전체에 고르게 분포시킵니다. 이는 상분리를 방지하는 데 도움이 되며 안정적이고 균질한 액란 에멀션을 형성합니다.
초음파 유화는 기계적 안정성, 균일한 질감 및 신뢰할 수 있는 후속 가공이 중요한 전란액, 난황 혼합물, 에그노그, 스크램블 에그 혼합물 및 기타 달걀 기반 배합물에 적합합니다.
- 열에 민감한 달걀 제품의 저온 처리
- 미생물 및 병원체 감소 지원
- 과도한 열처리에 비해 단백질 변성 감소
- 균질성 및 제품 안정성 향상
- 더 적은 풍미 손실과 더 우수한 관능 품질
- 위생적인 초음파 플로우 셀을 통한 인라인 처리
- 실험실 시험부터 산업 생산까지 규모 확장 가능
초음파 균질기 UP400St – 액란 시험 및 공정 개발용
달걀 기반 제품의 초음파 배합
초음파 균질화 및 저온살균 과정에서 설탕, 소금, 잔탄검 및 기타 안정제와 같은 첨가제를 액란 제품에 균일하게 혼합할 수 있습니다. 이는 원료의 분포, 제품의 일관성 및 기계적 안정성을 개선합니다.
Hielscher 초음파 균질기는 유화 안정성, 질감 및 저장 수명을 개선하기 위해 에그노그와 기타 우유 및 달걀 기반 음료의 생산에도 사용됩니다.
난분의 초음파 분무건조
액상란은 전란 분말, 난백 분말, 난황 분말 등의 난분으로 추가 가공할 수 있습니다. 액상란은 전단박화 거동을 보이므로 효율적인 분무 건조를 위해 점도 제어가 중요합니다. 초음파를 통한 점도 감소는 액상란의 취급성을 개선하고 분무 건조기의 처리 용량을 늘릴 수 있습니다.
초음파 보조 분무 건조 공정에 대해 자세히 알아보려면 여기를 클릭하세요!
식품 가공용 초음파 처리기
Hielscher 초음파 식품 가공 시스템은 균질화, 유화, 추출, 저온 살균 및 멸균 분야에서 신뢰할 수 있는 산업 운전이 가능하도록 설계되었습니다. 액상란 가공용 산업용 Hielscher 초음파 처리기는 최대 200µm의 진폭을 발생시켜 미생물 감소, 균일한 저온 살균 및 안정적인 유화에 필요한 높은 음향 강도를 제공합니다.
Hielscher 초음파 균질기는 고강도 생산 조건에서 24/7 연속 운전이 가능하도록 제작되었습니다. 유지보수 필요성이 적고 세척이 쉬우며 배치식 또는 인라인 가공 설비에 통합할 수 있습니다. 제품과 접촉하는 모든 부품은 티타늄, 스테인리스강 또는 유리와 같은 위생적인 소재로 제작되어 식품용 가공에 적합합니다.
세척 및 위생 관리를 위해 Hielscher 초음파 시스템은 CIP 정치 세척 및 SIP 정치 멸균을 지원합니다. 이를 통해 위생적인 식품 생산 라인에 쉽게 통합할 수 있으며 생산 가동 사이의 중단 시간을 줄이는 데 도움이 됩니다.
Hielscher 초음파 처리기는 설치 면적이 작고 활용성이 높아 신규 또는 기존 생산 라인에 간편하게 통합할 수 있습니다. 기존 액상란 저온 살균, 혼합 또는 충전 라인에도 쉽게 추가 설치할 수 있습니다.
공정 한눈에 보기:
액상란 제품 → 펌프 → 초음파 플로우 셀 → 온도 및 압력 제어 → 냉각, 충전 또는 후속 가공
초음파 액상란 가공 흐름도
| 배치 부피 | 유량 | 권장 장치 |
|---|---|---|
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1–20L | 0.2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000hdT |
| n.a. | 더 큰 유량 | 클러스터 구성: UIP16000hdT |
초음파 계란 가공 관련 연구
초음파 유화
Javad Sargolzaei 등(2011)은 안정적인 수중유형 에멀젼을 제조하기 위해 고출력 초음파의 적용 방식을 수정했습니다. 모든 에멀젼 시료는 Hielscher 초음파 처리기 UP200H를 사용하여 제조했습니다. pH, 이온 강도, 펙틴, 구아검, 레시틴, 난황 및 잔탄검과 더불어 초음파 처리 시간, 온도 및 오일–물 혼합물의 점도가 에멀젼 시료의 액적 비표면적과 크기 및 크리밍 지수에 미치는 영향을 조사했습니다. 실험 데이터는 다구치법으로 분석하여 최적 조건을 결정했습니다. 또한 적응형 신경 퍼지 추론 시스템(ANFIS)을 사용하여 생성된 에멀젼의 특성을 모델링하고 분류했습니다. 결과에 따르면 초음파 처리 시간이 길어질수록 액적 크기 분포의 범위가 좁아졌습니다. 펙틴과 잔탄검은 에멀젼의 안정성을 향상시켰지만, 개별적으로 사용하거나 함께 사용할 때 에멀젼 안정성에 미치는 영향은 서로 달랐습니다. 구아검은 연속상의 점도를 높였습니다. 난황으로 안정화한 에멀젼은 pH 3 및 비교적 낮은 염 농도에서 액적 응집에 대해 안정적인 것으로 나타났습니다.
난황 내 콜레스테롤의 초음파 분해
Sun 등(2011)은 천연 난황의 콜레스테롤을 분해하기 위한 초음파 보조 효소 공정을 개발했습니다. 연구진은 난황의 주요 영양소 조성에 영향을 주지 않으면서 콜레스테롤 함량을 줄인 난황을 얻기 위해 난황 콜레스테롤에 대한 콜레스테롤 산화효소의 촉매 활성을 활용하고자 했습니다. 난황 내 콜레스테롤 분해를 촉진하기 위해 콜레스테롤 산화효소를 사용했습니다. 먼저 난황 30g을 15min 동안 초음파로 전처리할 때 200W 초음파 처리기를 사용했으며 이어서 난황 기준 콜레스테롤 산화효소 농도를 0.6U/g으로 하여 37°C에서 10h 동안 반응시켰습니다. 최종적으로 난황의 품질 특성에 영향을 주지 않으면서 난황 내 콜레스테롤 농도가 원래 농도의 8.32%로 감소했습니다.
초음파를 이용한 에그노그 안정화: 초음파 처리 전(왼쪽 바이알)과 후(오른쪽 바이알)의 에그노그 시료
액란의 초음파 저온 살균에 관한 자주 묻는 질문
액란의 초음파 저온 살균이란 무엇인가요?
초음파 저온 살균은 고출력 초음파를 사용하여 액란 제품에 음향 캐비테이션을 발생시킵니다. 이로 인해 발생하는 전단력, 미세유동 및 압력 변화는 미생물 불활성화와 균질화를 도울 수 있습니다. 식품 가공에서는 민감한 달걀 단백질에 가해지는 열 부하를 줄이면서 저온 살균 효율을 높이기 위해 초음파를 적당한 열 및 압력과 병용하는 경우가 많습니다.
초음파로 전란액을 저온 살균할 수 있나요?
예, 초음파는 특히 열 초음파 처리 또는 가압 열 초음파 처리 방식으로 적용할 때 전란액의 저온 살균을 도울 수 있습니다. 이러한 공정에서는 고출력 초음파를 제어된 온도 및 압력과 결합합니다. 정확한 미생물 감소 정도는 달걀 배합, 온도, 압력, 체류 시간, 진폭, 유량 및 대상 미생물에 따라 달라지므로, 모든 공정은 해당 제품과 규제 요건에 맞게 검증해야 합니다.
기존 가열 저온 살균 대신 초음파를 사용하는 이유는 무엇인가요?
기존 가열 저온 살균은 달걀 단백질, 점도, 풍미, 질감과 기포 형성, 결착, 유화 등의 기능적 특성에 영향을 줄 수 있습니다. 초음파 처리는 기계적 캐비테이션 효과를 더하여 필요한 가열 강도를 낮출 수 있습니다. 따라서 액란 제품의 품질과 기능성을 보존하면서 미생물학적 안전성을 높이고자 하는 가공업체에 유용합니다.
가압 열 초음파 처리란 무엇인가요?
가압 열 초음파 처리는 초음파, 적당한 열 및 높아진 압력을 함께 사용하는 복합 보존 방법입니다. 열은 미생물의 민감도를 높이고, 압력은 캐비테이션 효과를 강화하며, 초음파는 액체 내에 강한 기계적 힘을 제공합니다. 이러한 조합은 초음파 또는 온화한 열처리를 단독으로 적용할 때보다 미생물 불활성화를 높일 수 있습니다.
초음파 균질화로 액란의 분리를 방지할 수 있나요?
초음파 균질화는 지방구와 수상을 더 균일하게 분산시켜 전란액과 달걀 기반 에멀션의 안정성을 높일 수 있습니다. 이는 전란액, 난황 혼합물, 스크램블드에그 믹스, 에그노그 및 기타 달걀 기반 배합 제품의 상분리를 줄이는 데 도움이 되며 기계적 안정성을 높입니다.
초음파 처리는 난백에 적합한가요?
예, 초음파 처리는 난백액에 사용할 수 있지만, 난백 단백질은 열에 민감하므로 공정 조건을 신중하게 선택해야 합니다. 원하는 균질화 또는 저온 살균 효과를 얻으면서 원치 않는 단백질 변성이나 응고를 방지하려면 진폭, 온도, 체류 시간 및 유동 조건을 제어하는 것이 중요합니다.
Hielscher 초음파 처리기를 인라인으로 사용할 수 있나요?
예, Hielscher 초음파 시스템은 인라인 처리를 위해 플로우 셀을 갖추도록 구성할 수 있습니다. 액란 제품이 고강도 캐비테이션 영역을 통과하므로 제어된 공정 흐름에서 연속 처리가 가능합니다. 인라인 초음파 처리는 파일럿 시험, 규모 확대 및 산업용 액란 가공 라인에 적합합니다.
액란 가공에는 어떤 Hielscher 초음파 처리기가 적합한가요?
적합한 초음파 처리기는 배합, 목표 유량, 필요한 에너지 투입량 및 생산 목표에 따라 달라집니다. UP400St와 같은 소형 장치는 실험실 작업과 공정 개발에 유용하며, UIP2000hdT, UIP4000hdT 및 UIP16000hdT와 같은 산업용 시스템은 파일럿 및 생산 규모의 가공을 위해 설계되었습니다. 출력이 더 높은 장치나 여러 초음파 시스템을 결합한 구성으로 더 큰 생산 용량을 달성할 수 있습니다.
난분 제조를 위한 분무 건조 전에 초음파를 사용할 수 있나요?
예, 액란의 취급성을 개선하기 위해 분무 건조 전에 초음파 가공을 적용할 수 있습니다. 초음파 처리는 점도를 낮추고 균질화를 개선할 수 있으며, 이는 분무 건조기의 효율을 높이고 공급 원료의 안정성을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 공정 조건은 해당 전란, 난백 또는 난황 배합에 맞게 최적화해야 합니다.
초음파 저온 살균은 액란의 맛이나 질감을 변화시키나요?
적절히 제어하면 초음파 저온 살균은 기존 고온 처리에 비해 열의 영향을 줄일 수 있습니다. 이는 풍미, 질감 및 계란의 기능적 특성을 보존하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 최종적인 관능적 및 기능적 결과는 공정 강도, 온도, 압력, 배합 및 체류 시간에 따라 달라집니다.
문헌/참고 문헌
- Enrique Beitia, Grigorios Mavros, Xiaoai Guo, Dana Middendorf, Andreas Juadjur, Volker Heinz, Vasilis Valdramidis, Kemal Aganovic (2025): 가압 열 병용 초음파 처리 – 액상 전란의 가열 저온 살균을 대체할 잠재적 방법: 물리화학적 특성 비교. Food Chemistry,
제463권, 제1부, 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): 동적 가압 열 병용 초음파 처리 조건에서 액상 전란 내 Salmonella Enteritidis의 불활성화 모델링. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 제92권, 2024.
- Akcicek, Alican; Karasu, Salih; Bozkurt, Fatih; Kayacan, Selma (2022): 올리브박 추출물을 담지하거나 담지하지 않은 검 나노입자로 안정화한 피커링 에멀젼을 이용한 난황 무첨가 비건 마요네즈 제조. ACS Omega 2022.
- Lee, D.U.; Hein, V.; Knorr, D. (2003): 니신, 고강도 초음파 및 고압의 병용 처리가 액상 전란 내 미생물 불활성화에 미치는 영향. Innovative Food Science & Emerging Technologies 2003.
- Nakamura, R.; Mizutani, R.; Yano, M.; Hayakawa, S. (1988): 난황 레시틴과 함께 초음파 처리하여 단백질의 유화 특성 향상. Journal of Agricultural and Food Chemistry 36, 1988. 729–732.
- Sun, Y.; Yang, H.; Zhong, X.; Wang, W. (2011): 초음파 보조 효소 반응을 통한 난황 내 콜레스테롤 분해. Innovative Food Science & Emerging Technologies 12/4, 2011. 505–508.
초음파 식품 균질기 UIP16000hdT
Hielscher Ultrasonics는 고성능 초음파 균질기를 실험실 규모부터 산업 규모까지 제조합니다.