Hielscher 초음파 기술

초음파 및 식품 가공에있는 그것의 매니 폴드 응용 프로그램

파워 초음파는 효과적이고 안정적인 식품 가공 응용 분야에 다양한 가능성을 제공합니다. 식품 산업에서 가장 보편적 인 응용 분야는 혼합 & 보존, 안정화, 용해 및 결정화, 수소화, 육화, 성숙, 노화 및 산화와 같은 세포 내 물질의 균질화, 유화, 분산, 세포 파괴 및 추출, 효소의 활성화 또는 불 활성화 (초음파 강도에 좌우 됨) 탈기 및 분무 건조를 포함한다.

특정 응용 프로그램 목록을 아래에서 찾으십시오.
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풍미 및 활성 화합물의 추출

Ultrasonication은 세포 내 물질의 추출과 관련하여 잘 알려진 신뢰할 수있는 방법입니다.
자세한 내용을 보려면 여기를 클릭하십시오. 초음파 용해 & 추출 및 활성 화합물의 초음파 추출의 예 사프란커피!

요구르트의 발효

요구르트는 우유만으로 또는 박테리아 배양 물의 첨가에 의해 생산 될 수있는 발효유 제품입니다. Bifidobacteria 균주 (예 : BB-12, BB-46, B breve)는 요구르트 발효에 사용되는 일반적인 probiotics입니다. 박테리아 세포에 적용된 초음파 캐비테이션은 파괴를 일으키는 동시에 β- 갈 락토시다 아제의 방출을 유발할 수 있습니다. β- 갈 락토시다 제는 우유 가공 산업에서 많이 사용되는 가수 분해 효소입니다. 초음파 보조 발효는 비피도 박테리아 세포로부터의 초음파 유도 된 β- 갈 락토시다 아제 방출로 인한보다 빠른 락토스 가수 분해로 인해 촉진된다.
초음파 균질화는 우유 지방 소구의 휴식과 매우 미세한 크기의 분포에 영향을 미칩니다.
Ultrasonication은 발효율을 가속화 (총 생산 시간 40 % 단축)하고 요구르트의 품질 특성을 향상시켜 점도가 높아지고 응고가 강 해지고 우수한 질감을 나타낼 수 있습니다.

우유의 균질화

우유 (예 : 소, 버팔로, 염소 또는 낙타 우유)는 용해 된 탄수화물, 단백질 및 미네랄을 포함하는 수성 유체 내의 버터 지방 소구로 구성된 에멀젼 또는 콜로이드 시스템입니다. 지방과 물은 두 단계로 분리되는 경향이 있기 때문에, 우유는 균질화되어 균일한 제품을 얻어야 합니다. 균질화는 우유 액체 내의 지방 분자의 균일한 분포를 의미한다. 초음파는 유제품 가공에서 다양한 응용 분야에 사용되는 잘 알려진 방법입니다. 우유의 초음파 처리는 균질화 된 지방 소구를 초래하며 균일하고 균일하게 분포됩니다. 고출력 초음파에 의한 균질화는 코코넛 밀크 나 두유와 같은 식물에서 파생 된 (비건 / 유제품이없는) 우유 대체체에도 효과적입니다.
Sfakianakis and Tzia (2012)의 연구에 따르면 초음파 균질화가 우유 지방 소 구체 (MFG)의 크기를 줄이는 것을 보여줍니다. 낮은 진폭 (150W)은 만족스러운 균질화 효과를 나타내지 않았다 (그림 2). MFG의 크기와 분포는 처리되지 않은 우유와 유사했다 (그림 1과 2 비교). 중간 진폭 초음파 (267.5, 375W)는 양호한 균질화 효과를 나타 냈습니다. MFG의 평균 직경은 2 μm였다 (그림 3, 4). 진폭이 더 높은 (750W) 초음파는 MFG 크기를 결정적으로 줄였으며 (그림 6), 광학 현미경 (100 배 확대)에서 거의 볼 수 없었습니다. 그들의 평균 직경 크기는 0.3㎛이었다.

고출력 초음파는 온화하지 않은 균질화 기술입니다. Sfakianakis et al. (2011)은 우유에 대한 인상적인 초음파 균질화 효과를 보여줍니다.

고출력 초음파는 온화하지 않은 균질화 기술입니다. Sfakianakis et al. (2011)은 우유에 대한 인상적인 초음파 균질화 효과를 보여줍니다.

Chandrapala et al. (2012)는 카제인과 칼슘에 미치는 초음파의 영향을 조사했다. 그들은 신선한 탈지유, 재구성 된 미셀 라 카세인 및 카제인 분말의 샘플에 초음파 (20kHz)를 가했다. 그들은 우유 지방질이 약으로 줄어들 때까지 샘플을 초음파 처리했습니다. 10nm. 초음파 처리 된 우유의 분석은 카제인 미셀의 크기가 변하지 않음을 보여줍니다. 수용성 유장 단백질이 약간 증가하고 점도가 감소하는 것은 초음파 처리의 처음 몇 분 이내에 발생했습니다. 이 연구는 카세인 미셀이 초음파 처리 중에 안정적이며 용해성 칼슘 농도가 초음파 처리의 영향을받지 않는다고 결정했다. [Chandrapala et al. 2012 년]

제과 용 설탕 결정화

조절 된 초음파 처리는 결정 핵 생성 (핵 생성)을 시작하고 결정 성장에 영향을 줄 수 있습니다. 초음파 조사 하에서, 더 작아서 더 많은 결정이 형성된다. 초음파는 두 가지 방법으로 결정화 과정을 지원합니다 : 첫째, 전력 초음파는 결정화를위한 출발 물질 인 균일 한 용액을 만드는 매우 효과적인 도구입니다. 두 번째 단계에서 초음파는 많은 수의 핵 형성을 지원합니다. 열등한 핵 형성은 더 적은 수의 큰 결정을 생성하지만, 효율적인 핵 형성은 많은 양의 작은 미세 결정을 형성합니다. 음향 장에서, 일반적으로 결정화를 싫어하는 당 (예 : D- 과당, 소르비톨)의 핵 형성을 시작하는 것이 가능해진다.
결정화의 초음파 변형은 사탕, 제과, 스프레드, 아이스크림, 휘핑 크림 및 초콜릿의 제형에 대해 흥미 롭습니다.

식용 유 수소화

식물성 오일의 수소화는 중요한 산업 대규모 공정입니다. 수소화에 의해 액체 식물성 오일은 고체 또는 반고체 지방 (예 : 마가린)으로 전환됩니다. 화학적으로, 불포화 지방산은 상 전환 촉매 작용 이중 결합에 수소 원자를 부가함으로써 수소화를 상응하는 포화 지방산으로의 반응. 이 촉매 과정은 고전력 초음파로 가속 될 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 촉매는 니켈입니다. 수소화 지방은 베이커리 제품의 쇼트닝 제로 광범위하게 사용됩니다. 포화 지방의 장점은 산화 경향이 낮아서 썩은 냄새의 위험이 낮다는 것입니다.

주스와 스무디의 안정화

비 열 음식 가공 기술로서, 초음파는 풍미를 강화하고 주스와 퓨레를 안정화시키고 보존하는 온화하지만 효과적인 치료법을 제공합니다. 초음파 주스 처리의 결과에는 개선 된 향료, 안정화 및 보존이 포함됩니다.
주스의 초음파 개선에 대해 자세히 읽어보십시오. & 스무디!

와인 및 주류의 노화

파워 초음파는 효과적인 추출 능력과 목재 조직과 알콜 음료 사이의 물질 전달을 상당히 강화시켜 와인과 증류주를 돕습니다.
초음파 와인 처리의 가능성에 대해 자세히 알아 보려면 여기를 클릭하십시오!
와인의 발효 과정, 반드시 마셔야하며, 맥주와 술도 실질적으로 증가 될 수 있습니다. 50 % ~ 65 %의 가속도가 달성되었습니다!
초음파 발효에 대한 자세한 내용을 보려면 여기를 클릭하십시오!

아이스크림 얼기

아이스크림 생산을 위해서는 아이스크림 믹스가 필요합니다. 이 아이스크림 믹스는 우유, 분유, 크림, 버터 또는 식물성 지방, 설탕, 건조 질량, 유화제, 안정제뿐만 아니라 과일, 견과류, 향료 및 착색료와 같은 첨가물로 구성됩니다. 이 특별한 혼합물은 균질화되고 저온 살균되어야하며, 얼음 결정이 대형화되는 것을 방지하기 위해 동결 과정에서 천천히 교반됩니다. 따라서, 매우 작은 기포가 혼합되어 (소위 통기 공정) 아이스크림을 거품 내고 부드러운 질감의 차가운 디저트를 얻습니다. 이것은 초음파 처리가 아이스크림의 품질을 향상시키기 위해 적용될 수있는 공정 단계입니다.
냉동 공정 중에 과냉각 수로 결정이 형성됩니다. 얼음 결정의 형태는 냉동 및 반 냉동 식품의 조직 및 물리적 특성에 중요한 역할을합니다. 얼음 결정의 크기와 분포는 해동 된 티슈 제품의 품질에 특히 중요하며, 아이스크림의 경우 얼음 결정이 크기 때문에 얼음 결정이 더 작다. 핵 형성은 결정화 동안 결정 크기 분포를 제어하는 ​​가장 중요한 요소이다. 따라서, 동결 속도는 일반적으로 아이스크림의 얼음 결정의 크기 및 크기 분포를 제어하는 ​​데 사용되는 매개 변수입니다. 채찍질과 결빙 동안, 공기는 ​​아이스크림의 매끄러운 질감을 얻기 위해 주입됩니다. 주입 된 공기의 양은 소위 "오버런 (over-run)"이며, 특히 고형물과 물을 합한 양에 비례하여 특정 레시피에 비례합니다. 따라서 초과 실행은 다양한 아이스크림 공식 및 처리 스트림으로 인해 다양합니다. 표준 아이스크림은 100 % 초과 실행을 보여 주며 최종 제품은 아이스크림 믹스와 기포가 같은 양으로 구성됩니다.
Hielscher 's의 사용 고출력 초음파 장치 얼음 결정 크기를 줄이고 얼음 표면의 부식을 피함으로써 더 나은 품질의 아이스크림을 제공합니다. 감소 된 아이스크림 결정 크기 및 강화 된 기포 분포로 인해 더 양호한 일관성 및보다 크림 같은 입 느낌을 얻을 수 있습니다. 상당히 더 짧은 동결 시간은 더 높은 공정 용량과보다 에너지 효율적인 생산 공정으로 이어진다.

배터의 통기

스폰지 케익과 같은 탄산 식품은 초음파 처리를 통해 크게 개선 될 수 있습니다. 배터 믹싱 단계에서 파워 초음파를 사용하면 경도가 낮고 케이크 탄력성, 응집력 및 탄력성이 높아 스폰지 케이크의 품질이 향상됩니다. 테스트를 위해 모든 성분은 저 단백질 전체 가루, 유화제, 옥수수 전분, 설탕, 베이킹 파우더, 소금 및 신선한 전체 계란이 배터를 공식화하기 위해 동시에 첨가되었음을 의미하는 "올인 (all-in)"방법과 함께 혼합되었습니다. 초음파 처리를하기 전에 성분이 균등하게 혼합되어 초음파가 균등하게 배합 된 혼합물에 적용됩니다. 초음파 통기성 케이크는 경도가 낮고, 끈적임이 적으며, 씹는 느낌이 적 었으며 케이크 탄력성, 응집력 및 탄력성은 대조 케이크보다 약간 높았다.

초콜릿

초음파 처리는 추출 능력으로 잘 알려져 있습니다. 코코아 콩에서 코코아 버터는 초음파 분쇄 및 추출에 의해 세포로부터 방출 될 수있다.
초음파는 초콜릿의 설탕 결정을 깨뜨리는 또 다른 기법이며 이로 인해 병합과 유사한 효과를 제공합니다.

육류의 부드러움

고기에 강력한 초음파를 적용하면 고기 구조가 부드러워집니다. 근육 세포에서 근원 섬유 단백질이 방출 됨으로써 상당한 부드러움이 달성됩니다. 초음파 효과는 연화 효과 외에도 물 바인딩 능력과 고기 응집력을 향상시킵니다.

문학 / 참고 문헌

  • Chandrapala, Jayani et al. (2012) : 카세인 미셀 완전성에 미치는 초음파의 영향. Journal of Dairy Science 95/12, 2012. 6882-6890.
  • Chandrapala, Jayani et al. (2011) : 재구성 유장 단백질 농축 물에서 단백질의 열 및 구조적 특성에 대한 초음파의 영향. Ultrasonics Sonochemistry 18/5, 2011. 951-957.
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  • 펭, 하오; Barbosa-Cánovas, Gustavo V .; Weiss, Jochen (2010) : 식품 및 생물 공정을위한 초음파 기술. 뉴욕 : Springer, 2010.
  • Huang, BX; Zhou, WB (2009) : Probiotics를 이용한 초음파 지원 요구르트 발효. NUROP 콩그레스, 싱가포르, 2009.
  • Keshava Prakash, MN; Ramana, KVR (2003) : 초음파 및 식품 산업에서의 응용. J. Food Sci Technol. 40/6, 2003. 563-570.
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  • Petzold, G. 및 Aguilera, JM (2009) : 얼음 형태학 : 식품의 기초 및 기술 응용. Food Biophysics Vol.4, No. 4, 378-396.
  • Sfakianakis, Panagiotis; Tzia, Constantina (2011) : 초음파 처리 우유에서 요구르트 : 발효 공정 모니터링 및 제품 품질 특성 평가. ICEF 2011.
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