Ultraschall an der Liewensmëttelindustrie

Héichleeschtungsultraschall gëtt fir vill Uwendungen an der Liewensmëttelveraarbechtung agesat, dorënner Extraktioun, Homogeniséierung, Pasteuriséierung a Fermentatioun. Als netthermesch Behandlung verbessert d’Ultraschallbehandlung d’Produktiounsprozesser vu Liewensmëttel duerch méi héich Ausbezuelen, méi héich Qualitéit, verbessert Närstoff- a Goûtprofiller souwéi eng Veraarbechtung, déi Zäit a Käschte spuert.

Ultraschallapplikatiounen an der Liewensmëttelveraarbechtung

Héichleeschtungsultraschall huet e breet Uwendungsspektrum an der Liewensmëttelveraarbechtung, dorënner Extraktioun, Mëschen, Emulgéieren, Pasteuriséieren, Entgasen a Mëllmaache vu Fleesch. Nieft dësen Haaptapplikatioune gëtt Héichleeschtungsultraschall och agesat, fir d’Afréieren, d’Entdeeën an d’Dréchne vu Liewensmëttel ze verbesseren.
Déi wichtegst Virdeeler vun Ultraschall mat héijer Intensitéit betreffen d’Verbesserung vu verschiddene Veraarbechtungsschrëtt bei Liewensmëttel, wéi d’Verkierzung vun der Veraarbechtungszäit, d’Erhéijung vun den Ausbezuelen an d’Verbesserung vun der Produktqualitéit, a si erméiglechen eng méi wirtschaftlech Veraarbechtung, déi méi Käschten an Zäit spuert.

Am folgenden Abschnitt fannt Dir d’Haaptapplikatioune vun Ultraschall mat héijer Intensitéit an der Liewensmëttelindustrie:

• Extraktioun: Ultraschall kann agesat ginn, fir bioaktiv Verbindungen, wéi Antioxidantien, Pigmenter an ätheresch Ueleger, aus Planzematerial ze extrahéieren. Dëse Prozess ass als ultraschallënnerstëtzt Extraktioun bekannt a ka benotzt ginn, fir héichwäerteg Extrakter a méi kuerzer Zäit a mat manner Léisungsmëttelverbrauch wéi mat traditionelle Methoden hierzestellen.
  Liest méi iwwer d’Virdeeler vun der Ultraschallextraktioun vu Planzestoffer!
• Homogeniséierung an Emulgéierung: D’Ultraschallhomogeniséierung kann agesat ginn, fir stabil Emulsiounen a Suspensiounen, wéi Zalotendressingen, Mayonnaise, Cremen a Mëllechprodukter, hierzestellen. Bei dësem Prozess gi Schallwelle mat héijer Frequenz benotzt, fir d’Fettkügelcher an der Flëssegkeet ze zerkleineren, wat zu enger glater a gläichméisseger Textur féiert.
  Fannt méi iwwer d’Ultraschallbehandlung fir Liewensmëttelemulsiounen eraus!
  Hei fannt Dir eng Schrëtt-fir-Schrëtt-Uleedung an e Video iwwer d’Emulgéiere vu Mayonnaise mat Ultraschall!
• Konservéierung: Ultraschall mat héijer Intensitéit kann agesat ginn, fir Mikroorganismen, wéi Bakterien an Hiefen, a Liewensmëttel ze inaktivéieren. De Prozess, deen als ultraschallënnerstëtzt Pasteuriséierung bekannt ass, kann d’Haltbarkeet vu Liewensmëttel verlängeren an de Risiko vu Krankheeten, déi duerch Liewensmëttel iwwerdroe ginn, reduzéieren. Als netthermesch Veraarbechtungstechnik vermeit d’Ultraschallbehandlung den Asaz vu ganz héijen Temperaturen a verhënnert domat den domat verbonnenen Ofbau vun hëtztempfindlechen Närstoffer.
  Liest méi iwwer eng méi laang Haltbarkeet an den Erhalt vun Närstoffer duerch Ultraschallbehandlung!

• Entgasen: Wann Ultraschall op eng Flëssegkeet applizéiert gëtt, ginn d’Gasblosen, déi an der Flëssegkeet agespaart sinn, a Beweegung versat. Doduerch kommen dës Loft- a Gasblose méi no beieneen a verschmëlzen. Dat bedeit, datt si zu méi grousse Blosen uwuessen, déi un d’Uewerfläch vun der Flëssegkeet eropklamme kënnen a sech einfach ewechhuele loossen.
• Opléisen: Duerch seng aussergewéinlech Fäegkeeten, Stoffer ze mëschen an ze vermëschen, ass Ultraschall héichwierksam bei der Hierstellung vun héich gesättegten a souguer iwwersättegte Léisungen. Dëst gëtt bei Kristalliséierungsprozesser souwéi bei der Hierstellung vu Salzlake genotzt.
• Fermentatioun: Well Ultraschallwellen d’Zellwänn vun de Mikroorganisme perforéieren an ofbauen, ginn dës méi empfänglech fir de Fermentatiounsprozess. Gläichzäiteg beschleunegt Ultraschall den Transport vun Närstoffer a Sauerstoff bei d’Mikroorganismen, wouduerch hir Stoffwiesselaktivitéit gesteigert gëtt. Insgesamt erhéicht d’Ultraschallbehandlung d’Fermentatiounsvitesse, verkierzt d’Fermentatiounszäit a verbessert d’Ausbezuel vum gewënschten Endprodukt. Dës Technologie ass besonnesch nëtzlech fir d’Hierstellung vu Liewensmëttel a Gedrénks, wéi Mëllechprodukter, Jughurt, Béier, Kombucha a Wäin.
• Reduktioun vun der Viskositéit virum Spré dréchnen: Ultraschall-Schéierkräfte kënnen d’Viskositéit vu schéierdënnenden an thixotrope Schlämmen däitlech reduzéieren. D’Applikatioun vun ultraschallbedéngter Schéierdënnung virum Versprayen an dem Asaz vu Spraydréchner erméiglecht et, den Duerchsaz duerch d’Sprayanlagen däitlech ze erhéijen. Spraydréchentuerm sinn dacks den Enkpass an der Produktiounslinn. Mat Ultraschall kann d’Kapazitéit vu bestoende Spraydréchner erhéicht ginn.

• Afréieren: D’Afréiere mat Ultraschall kann agesat ginn, fir d’Bildung vun Äiskristaller a Liewensmëttel wärend dem Afréierprozess ze reduzéieren. Bei dësem Prozess ginn d’Liewensmëttel héichfrequente Schallwellen ausgesat, wärend se agefruer ginn. Ultraschallwellen erzeugen Vibratiounen, déi d’Bildung vu groussen Äiskristaller verhënneren, soudatt e Produkt mat enger méi glater Textur a besserer Qualitéit entsteet.
• Opdeeën: D’Opdeeë mat Ultraschall kann agesat ginn, fir d’Opdeezäit vu gefruerene Liewensmëttel ze verkierzen. Bei dësem Prozess gëtt dat gefruerent Produkt Ultraschallwellen ausgesat, déi Hëtzt erzeugen an den Opdeeprozess beschleunegen. Well Ultraschall eng ganz gläichméisseg Verdeelung vun der Energie fërdert, kann d’Opdeeë mat Ultraschall besonnesch nëtzlech fir Produkter sinn, déi sech nëmme schwéier gläichméisseg opdeeë loossen, wéi Fleesch, Mieresfriichten, Uebst a Geméis.
  Beim Afréieren, Opdeeën an Dréchne bewierkt Leeschtungsultraschall däitlech Verbesserunge vun de Prozesser vum Stoff- an Energietransport, wat dës Prozesser beschleunegt a méi wirtschaftlech mécht.
• Detektioun vu Leckagen a Fläschen: Ultraschall ass eng ganz effizient Method, fir Leckagen a Rëss a Fläschen a Béchsë mat kohlensäurehaltege Gedrénks wéi Limonad, Béier, Schaumwäin asw. ze detektéieren. Ultraschall gëtt och fir d’Entgase vu kohlensäurehaltege Gedrénks agesat, z. B. vu Béier virum Offëllen a Fläschen, e Prozess, deen als De-Fobbing bekannt ass.
• Aleeën a Salzlake / Aleeën: D’Aleeën a Salzlake ass e verbreeten Prozess bei der Konservéierung an der Hierstellung vu Liewensmëttel, besonnesch vu Fleesch, Fësch, Kéis a Geméis. D’Ultraschallbehandlung verkierzt d’Zäit fir d’Aleeën a Salzlake an erméiglecht et, am Verglach mat traditionell a Salzlake ageluechte Liewensmëttel an aneren ageluechte Liewensmëttel méi kleng Quantitéiten u Natriumchlorid ze benotzen.
• Hydratatioun / Rehydratatioun: Leeschtungsultraschall ass eng einfach, awer héichwierksam Method, fir Liewensmëttel wéi gedréchent Hülsefriichten (z. B. Bounen, Kicherierbessen) oder dehydréiert Champignonen ze hydratéieren oder ze rehydratéieren. Well Ultraschall Zellporen a Liewensmëttel opmécht, ka Waasser séier andréngen. Dëst féiert dozou, datt d’Hülsefriichte méi séier quellen an duerno eng méi kuerz Kachzäit brauchen.
• Dekristalliséierung vun Hunneg: Als netthermesch Behandlung gëtt Ultraschall wierksam agesat, fir d’Bildung vu groussen Zockerkristaller am Hunneg ze verhënneren. Ausserdeem kënne grouss Kristaller, déi sech schonn am Hunneg gebilt hunn, duerch eng Ultraschallbehandlung dekristalliséiert ginn. Als héichwierksam Opléisungstechnik léise Sonden-Ultraschallapparater Zockerkristaller op, soudatt e gläichméisseg glaten Hunneg entsteet. Zousätzlech verbessert Ultraschall d’mikrobiologesch Qualitéit vum Hunneg, well onerwënscht Mikroben duerch d’Wierkung vum ultraschallbedéngten Zellopbroch inaktivéiert ginn.
• Frittéieren: D’Frittéiere mat Ultraschall kann agesat ginn, fir d’Uelegopnam vu frittéierte Liewensmëttel ze reduzéieren. Bei dësem Prozess gëtt d’Fleesch oder d’Geméis a waarmen Ueleg gedaucht a gläichzäiteg héichfrequente Schallwellen ausgesat. D’Ultraschallwellen erzeugen kleng Blosen op der Uewerfläch vun de Liewensmëttel, déi d’Kontaktfläch tëscht dem Geméis / Fleesch an dem Ueleg reduzéieren, wat zu manner Uelegopnam an engem méi gesonden Endprodukt féiert. D’Frittéiere mat Ultraschall erméiglecht et, Liewensmëttel bei méi niddregen Temperaturen ze garen, dobäi besser Geschmaachsprofiller ze erzielen an Nährstoffer ze erhalen.
  Léiert, wéi ultraschallënnerstëtzt Frittéiere méi gesond, méi aromatesch a méi knuspereg Fritten a Gromperechips produzéiert!

Héichleeschtungs-Ultraschallapparater fir d’Liewensmëttelveraarbechtung

Déi industriell Ultraschallprozessoren vun Hielscher Ultrasonics sinn héichleeschtungsfäeg Ultraschallapparater, déi sech präzis steiere loossen an doduerch reproduzéierbar Resultater an eng konstant Produktqualitéit erméiglechen. Well si ganz héich Amplitudë liwwere kënnen, kënnen d’Ultraschallprozessoren vun Hielscher fir ganz usprochsvoll Uwendunge benotzt ginn.
D’Cliente si vun der aussergewéinlecher Robustheet an Zouverlässegkeet vun de Systemer vun Hielscher Ultrasonics zefridden. D’Ultraschallapparater vun Hielscher funktionéieren zouverlässeg bei schwéierer Belaaschtung, an usprochsvollen Ëmfeld an am 24/7-Betrib a garantéieren doduerch eng effizient a wirtschaftlech Liewensmëttelveraarbechtung. D’Prozessintensivéierung duerch Ultraschall verkierzt d’Veraarbechtungszäit a bréngt besser Resultater, dat heescht eng méi héich Qualitéit, méi héich Ausbezuelen an nei Produkter.
Duerch de konsequenten Asaz vu spezielle Materialien, wéi zum Beispill Titan, raschtfräiem Stol, Keramik oder Glas a verschiddene Qualitéiten, gëtt d’Kompatibilitéit vun der Technik mam Prozess garantéiert.
Ultraschallprozessoren si bedreiwerfrëndlech a praktesch Maschinnen, déi wéineg Ënnerhalt brauchen a relativ niddreg Käschte verursaachen.

Déi folgend Tabell gëtt Iech en Unhaltspunkt fir déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater:

Design, Fabrikatioun a Berodung – Qualitéit aus Däitschland

D’Ultraschallapparater vun Hielscher si fir hir héchst Qualitéits- an Designstandarde bekannt. Robustheet an einfach Bedéngung erméiglechen eng reiwungslos Integratioun vun eisen Ultraschallapparater an industriell Anlagen. D’Ultraschallapparater vun Hielscher meeschtere rau Bedéngungen an usprochsvoll Ëmfeld mat Liichtegkeet.

Hielscher Ultrasonics ass eng ISO-zertifizéiert Entreprise a leet besonnesche Wäert op héichleeschtungsfäeg Ultraschallapparater mat modernster Technologie a Benotzerfrëndlechkeet. Selbstverständlech sinn d’Ultraschallapparater vun Hielscher CE-konform an erfëllen d’Ufuerderunge vun UL, CSA a RoHs.

Wëssenswäert Fakten

Wéi funktionéiert Ultraschall an der Liewensmëttelveraarbechtung?

D’Liewensmëttelveraarbechtung mat Ultraschall ass eng gutt etabléiert Technologie, déi fir Uwendungen an der Liewensmëttelveraarbechtung wéi Mëschen an Homogeniséieren, Emulgéieren, Extraktioun, Opléisen, Entgasen & Entlëften, d’Zaartmaache vu Fleesch, Kristalliséieren souwéi d’Funktionaliséierung an d’Modifikatioun vun Tëschen- a fäerdege Liewensmëttelprodukter agesat gëtt. D’Ultraschallprozessore vun Hielscher fir Liewensmëttel, déi zënter Joerzéngten a Liewensmëttelproduktiounsanlagen installéiert ginn, sinn technesch ausgeräift a goufen entwéckelt, fir den Ufuerderunge vun der Industrie gerecht ze ginn. Ultraschallprozessoren notze physikalesch Kräften, déi duerch Leeschtungsultraschallwellen entstinn an d’Bildung vu Kavitatioun ausléisen.

Wéi eng Gedrénks ginn heefeg mat Ultraschallbehandlung preparéiert?

D’Ultraschallbehandlung gëtt heefeg benotzt, fir Gedrénks wéi kal extrahéierte Kaffi, Téi (dorënner Yerba Mate), Uebst- a Geméisjusen, planzlech Opgëss, funktionell Gedrénks (Kraiderextrakter), planzlech Mëllechalternativen, fermentéiert Gedrénks (fir d’Prozessintensivéierung) a Gedrénkskonzentrater fir d’RTD-Produktioun ze preparéieren oder ze verschaffen.
Hei fannt Dir méi Informatiounen iwwer d’Produktioun vun de folgende Gedrénks:

• Kaffi / Grénge Kaffi
• Téiopgëss
• Yerba Mate
• Jusen
• Smoothies
• Kombucha
• Nëssmëllech

Wat ass akustesch Kavitatioun?

Akustesch Kavitatioun, och als Ultraschallkavitatioun bekannt, ass de Wuesstem an den Zesummebroch vu winzege Vakuumblosen an engem Ultraschallfeld, dat a Flëssegkeeten oder Suspensiounen erzeugt gëtt. D’Kavitatiounsblose wuessen an den ofwiesselnden Héichdrock- / Nidderdrockzyklen, déi respektiv Kompressiouns- a Verdënnungsphase sinn. Nodeems d’Vakuumblos iwwer e puer ofwiesselnd Drockzyklen gewuess ass, erreecht si e Punkt, op deem si keng weider Energie méi ophuele kann, soudatt si wärend engem Héichdrockzyklus hefteg implodéiert. Beim Zesummebroch vun der Blos triede lokal extrem Bedéngungen op, dorënner extrem Temperature vu bis zu 5.000K mat ganz héijen Erhëtzungs- an Ofkillraten, Drécker vu bis zu 2000atm an entspriechend Drockënnerscheeder souwéi Flëssegkeetsstrale mat Vitessë vu bis zu 280m/s. An dëse Kavitatiouns-„Hotspots“ schafe lokal extrem Kräfte physikalesch Bedéngungen, déi zu Vermëschung, Extraktioun a verstäerktem Stofftransport féieren.

Akustesch Kavitatioun, déi duerch Ultraschall mat héijer Intensitéit an niddreger Frequenz erzeugt gëtt, schaaft staark Schéierkräften a lokal optriedend héich Drock- an Temperaturënnerscheeder, déi déi néideg Wierkung fir eng intensiv Vermëschung a fir de Stofftransport liwweren. Dës Ultraschallschéierkräfte gi mat Erfolleg bei der Liewensmëttelveraarbechtung agesat.

Literatur/Referenzen

• Li, Fei (2012): Development of Nano-material for Food Packaging. PhD Dissertation at Università degli Studi di Milano.
• Kentish, Sandra; Ashokkumar, Meiyazhagan (2011): The Use of Power Ultrasound to enhance Food Processing Technologies.
• Liu, C.F.; Zhou, W.B. (2008): Stimulating Bio-yogurt Fermentation by High Intensity Ultrasound Processing. Food Science Technology 2008.
• Misra, N.N.; Deora, Navneet Singh; Tiwari, Brijesh, Cullen, Patrick J. (2013): Ultrasound for Improved Crystallisation in Food Processing. Food Engineering Reviews 5(1), 2013. 36-44.
• Shalmashi, Anvar (2009): Ultrasound-Assisted Extraction of Oil from Tea Seeds. Journal of Food Lipids 16, 2009. 465–474.
• Uppala, Shivani; Kaur, Khushwinder; Kumar, Rajendra; Kaur Kahlon, Nakshdeep; Singh, Rachna; Mehta, S.K. (2017): Encompassment of Benzyl Isothiocyanate in cyclodextrin using ultrasonication methodology to enhance its stability for biological applications. Ultrasonics Sonochemistry 39, 2017. 25-33.
• Wu, J.; Gamage, T.V; Vilkhu, K.S:; Simons, L.K.; Mawson, R. (2007): Effect of thermosonication on quality improvement of tomato juice. Innovative Food Science and Emerging Technologies 9, 2008. 186–195.