Verbessert Kéishierstellung mat Leeschtungsultraschall

D’Produktioun vu verschiddene Kéiszorte wéi Haartkéis, mëlle Kéis a Quark aus verschiddene Mëllechzorten (z. B. Kou-, Geessen-, Schof-, Büffel-, Kaméilmëllech asw.) kann duerch Ultraschallbehandlung effizient verbessert ginn. D’Uwendung vun Ultraschall mat héijer Intensitéit beschleunegt d’Homogeniséierung, d’Fermentatioun an d’Reifung, verbessert d’mikrobiell Stabilitéit a weist positiv Auswierkungen op den Närwäert an d’Textur.

Ultraschall mat héijer Intensitéit verbessert d’Kéisproduktioun

D’Veraarbechtung vu Liewensmëttel mat Ultraschall ass eng gutt etabléiert Technologie, fir d’Homogeniséierung an d’Fermentatioun vun der Mëllech bei der Kéishierstellung ze verbesseren. Ausserdeem gëtt Ultraschallbehandlung a Kombinatioun mat enger schounender Hëtztbehandlung – als Thermosonikatioun bekannt – als Alternativ zur traditioneller Pasteuriséierung duerch Hëtzt agesat, wouduerch Närstoffer wéi Vitaminnen, Aminosaieren a Fetter virum thermeschen Ofbau geschützt ginn. D’Kéisproduktioun aus Mëllech oder Molke kann duerch d’Uwendung vun Ultraschall mat héijer Intensitéit an niddreger Frequenz däitlech intensivéiert a verbessert ginn.

Auswierkunge vun Ultraschall mat héijer Intensitéit op d’Struktur vu Mëllech a Kéisbroch bei der Kéisproduktioun

D’Ultraschallbehandlung gouf erfollegräich a Kéisproduktiounsprozesser mat Ranner- (Kou-), Schof-, Büffel-, Geessen-, Kaméil- a Päerdsmëllech agesat.
Duerch Ultraschall gefërdert Kéisproduktioun ka fir eng breet Palett vu Kéiszorten agesat ginn, dorënner Cheddar, Feta, Frëschkéis, Quarkkéis, mexikanesche Panela-Kéis, hispanesche mëlle Kéis an aner Kéisspezialitéiten.
Zu den Auswierkunge vun Ultraschall mat niddreger Frequenz an héijer Intensitéit op d’Mëllech wärend der Kéisproduktioun gehéieren eng erhéicht Gelfestegkeet a Gelhaartheet, eng beschleunegt Gelbildung, eng erhéicht spezifesch Uewerfläch, eng reduzéiert Festegkeet vum Kéisbroch, eng méi kleng a méi gläichméisseg Partikelgréissteverdeelung vun de Fettkugelen an eng verbessert Waasserbindungskapazitéit.
Duerch Ultraschall verursaacht Verbesserunge vun der Homogenitéit an déi méi gläichméisseg Verdeelung vun de Mëllechfettkugelen verbesseren d’Kéisqualitéit zousätzlech. Zum Beispill hu Studie mat Geessemëllech, déi mat Rennin zum Gerënne bruecht gouf, gewisen, datt de resultéierende Gel no 10 Minutten Ultraschallbehandlung eng méi dicht, vernetzt Struktur opgewisen huet. Doduerch ass eng méi homogen Mikrostruktur mat ville Poren entstanen, déi däitlech méi kleng ware wéi déi, déi am net mat Ultraschall behandelte Mëllechgerënnsel observéiert goufen.
Dës strukturell Ënnerscheeder leeën no, datt Kéisbroch aus Geessemëllech, dee mat Leeschtungsultraschall behandelt gouf, eng méi héich Festegkeet opweist, mat G’max-Wäerter (maximale Späichermodul) vun iwwer 100 Pa – Wäerter, déi nach méi héich si wéi déi, déi fir Koumëllech gemellt goufen. Eng änlech Verbesserung gouf bei der Adhäsioun (der Stäerkt vun den interne Bindungen an der Prouf) observéiert. Insgesamt weisen dës Erkenntnisser drop hin, datt Ultraschall mat héijer Intensitéit méi staark Wiesselwierkungen tëscht de Mëllechbestanddeeler fërdert an doduerch d’Gerënnungseegenschafte vun der Mëllech bei der Kéisproduktioun verbessert (kuckt Carrillo-Lopez et al., 2021).

D’Ultraschallbehandlung fërdert och d’Gerënnung vun der Mëllech duerch Lab. Liest méi!

Auswierkunge vun Ultraschall op d’Produktioun vu Kéis

D’Auswierkunge vun Ultraschall mat héijer Intensitéit op d’Veraarbechtung vu Mëllechprodukter an d’Kéishierstellung goufen intensiv ënnersicht.
Erhéichte Kéisertrag: D’Ultraschallbehandlung vu frëscher Réimëllech mam Ultraschallapparat UP400S bei der Produktioun vu Panela-Kéis huet zu engem erhéichte Kéisertrag (%) gefouert, trotz enger Erhéijung vum Exsudat. Gieltéin an d’Fierwung vum Kéis ginn duerch HIU bei 10 min gefërdert. Weder d’Faarfkoordinaten L* an a* nach C* ginn awer beaflosst. De pH ass no 5 min Ultraschallbehandlung vu 6,6 op 6,74 geklommen, ass awer bei 10 min erëm erofgaangen. (kuckt Carrillo-Lopez et al., 2020)
Verbessert Kéistextur: Am Bezuch op Studien iwwer Kéis hu Bermúdez-Aguirre a Barbosa-Cánovas gemellt, datt Frëschkéis, deen aus Mëllech hiergestallt gouf, déi mat Thermosonikatioun (mam Hielscher UP400S – 400 W, 24 kHz, 63 °C, 30 min) behandelt gi war, méi mëll a méi brécheg war wéi Kéis aus der Kontrollmëllech (ouni Thermosonikatioun). Duerch dës Eegenschafte konnt de Kéis méi einfach zerbréckelt ginn, wat bei Frëschkéis eng erwënschten Eegenschaft ass. Dës Auteuren hunn dëst Verhalen domat erkläert, datt d’Mikrostruktur vum Kéis aus thermosonikéierter Mëllech eng méi homogen Struktur hat wéi déi vum Kéis aus net sonikéierter Mëllech. Ausserdeem hu si festgestallt, datt d’Thermosonikatioun d’Homogeniséierung vu Proteinnen a Fett verbessert huet an d’Réckhale vu Waassermoleküllen an der Matrix erhéicht huet. Dofir kann ugeholl ginn, datt HIU staark Wiesselwierkungen tëscht de Bestanddeeler vun der Mëllech fërdert an doduerch d’Gerënnungseegenschafte verbessert.

Afloss vum Ultraschall op Mëllechprodukter: Viskositéit & Rheologie, Homogenitéit, mikrobiell Aktivitéit

Mëllechprodukter ginn aus Déieremëllech hiergestallt, wéi z. B. Kéi-, Schofs-, Geessen-, Büffel-, Päerds- oder Kamelmëllech. Nom Mëlleche kann d’Mëllech zu verschiddene Produkter verschafft ginn, wéi homogeniséiert Mëllech a Magermëllech, Jughurt, Ram, Botter, Kéis, Molk, Kasein oder Mëllechpolver. Koumëllech ass mat enger weltwäiter Produktioun vu 542.069.000 Tonnen/Joer dee wichtegste Réistoff fir d’Mëllechindustrie.[Gerosa et al. 2012]
Molk (Mëllechserum) ass en Nieweprodukt vun der Kéis- oder Kaseinproduktioun. Si besteet haaptsächlech aus de globuläre Proteinnen α-Laktalbumin (~65%), β-Laktoglobulin (~25%) souwéi aus klenge Quantitéite vu Serumalbumin (~8%) an Immunoglobulinnen. Molkeproteinne si globulär Proteinnen, déi aus der Molk extrahéiert kënne ginn.
Mëllechpolver gëtt mat Spréidréchner hiergestallt, fir d’Mëllech ze dréchnen an ze verdonsten an esou reng, dréchent Mëllechpolver ze kréien. Wéinst dem extrem héijen Energieverbrauch vu Spréidréchner ass eng héich Feststoffkonzentratioun an der Flëssegkeet wichteg, fir d’Effizienz vum Prozess ze optimiséieren.

“Prouwe vu frëscher Magermëllech, rekonstituéiertem mizellarem Kasein a Kaseinpolver goufe bei 20kHz sonikéiert, fir den Effekt vun der Ultraschallbehandlung ze ënnersichen. Bei frëscher Magermëllech gouf déi duerchschnëttlech Gréisst vun de verbleiwende Fettkigelcher no 60min Sonikatioun ëm ongeféier 10nm reduzéiert; et gouf awer festgestallt, datt d’Gréisst vun de Kaseinmizellen onverännert blouf. An den éischte Minutte vun der Sonikatioun koum et och zu enger klenger Erhéijung vum Gehalt u léislechem Molkeprotein an enger entspriechender Ofnam vun der Viskositéit, wat op d’Opléise vu Kasein-Molkeprotein-Aggregater zeréckzeféiere kéint sinn. An ultrazentrifugéierte Magermëllechprouwen, déi bis zu 60min sonikéiert goufen, konnte keng moossbar Verännerunge vum Gehalt u fräiem Kasein festgestallt ginn. D’Sonikatioun huet eng kleng, temporär Ofnam vum pH verursaacht; et gouf awer keng moossbar Verännerung vun der Konzentratioun u léislechem Kalzium observéiert. Dofir waren d’Kaseinmizellen a frëscher Magermëllech wärend der Ultraschallbehandlung stabil. Änlech Resultater goufe fir rekonstituéiert mizellart Kasein kritt, wärend méi grouss Verännerunge vun der Viskositéit observéiert goufen, wann de Molkeproteingehalt erhéicht gouf. Déi kontrolléiert Uwendung vun Ultraschall kann nëtzlech agesat ginn, fir eng duerch de Prozess verursaacht Proteinaggregatioun réckgängeg ze maachen, ouni den natierlechen Zoustand vun de Kaseinmizellen ze beaflossen.” [Chandrapala et al. 2012]

Effekter vun héichintensivem Ultraschall op d’Nährstoffer an der Mëllech an op hir mikrobiell Stabilitéit

Razavi a Kenari (2020) hunn den Afloss vun héichintensivem Ultraschall a Kombinatioun mat enger mëller Hëtztbehandlung ënnersicht, fir Mikroorganismen an Enzymer ze deaktivéieren, déi zum Verdierwen an zu enger Verschlechterung vun der Sécherheet vu Liewensmëttel féieren. D’Zil vun hirer Etüd war et, den Effekt vun der Ultraschallbehandlung als Alternativ zu enger Hëtztbehandlung bei héijen Temperaturen op d’Keimzuel, d’Lipidoxidatioun als Qualitéitsparameter an d’Vitaminnen als ernärungsphysiologesch Eegenschafte vun der Mëllech ze evaluéieren. D’Resultater hu gewisen, datt Ultraschall d’Keimbelaaschtung vun der Mëllech reduzéiere konnt an zu manner Verännerunge vun de Vitaminne gefouert huet wéi eng konventionell Hëtztbehandlung vun der Mëllech. An dësem Zesummenhang gouf festgestallt, datt d’Behandlung mat enger Ultraschallsond iwwerleeën a bei enger Intensitéit vu 75% am effektivste war. Den Asaz vun enger Ultraschallsond bei 55°C an enger Intensitéit vu 75% fir 10 Minutte gëtt als net destruktive Prozess fir d’Pasteuriséierung vu Mëllech recommandéiert.

Héichleeschtungsultraschallhomogenisatore fir d’Kéisproduktioun

Hielscher Ultrasonics huet laangjäreg Erfarung mam Asaz vu Leeschtungsultraschall an der Liewensmëttel- a Gedrénksindustrie souwéi a villen aneren Industrieberäicher. Eis Ultraschallprozessoren si mat Sonotroden an Duerchflosszellen (de flëssegkeetsberéierten Deeler) ekipéiert, déi sech einfach botze loossen (Botzen op der Plaz CIP / Steriliséieren op der Plaz SIP). Déi industriell Ultraschallprozessoren vun Hielscher Ultrasonics kënne ganz héich Amplitudë liwweren. Amplitudë vu bis zu 200µm kënne problemlos kontinuéierlech am 24/7-Betrib agesat ginn. Héich Amplitudë si wichteg, fir méi resistent Mikroorganismen (z. B. grampositiv Bakterien) ze inaktivéieren. Fir nach méi héich Amplitudë si personaliséiert Ultraschallsonotroden disponibel. All Sonotroden an Ultraschallreaktore mat Duerchflosszelle kënne bei erhéichten Temperaturen an Dréck bedriwwe ginn, wat eng zouverlässeg Thermo-Mano-Sonikatioun an eng héich effektiv Pasteuriséierung erméiglecht.
Modernst Technologie, héich Leeschtung a sophistikéiert Software maachen d’Apparater vun Hielscher Ultrasonics zu zouverlässegen Aarbechtspäerd an Ärer Pasteuriséierungslinn fir Liewensmëttel. Dank hirem klenge Plazbedarf a villsäitegen Installatiounsméiglechkeete kënnen d’Ultraschallapparater vun Hielscher einfach a bestoend Produktiounslinnen integréiert oder nogerëscht ginn.
Kontaktéiert eis elo, fir méi iwwer d’Eegenschaften an d’Leeschtungsfäegkeet vun eisen Ultraschallhomogeniséierungssystemer gewuer ze ginn. Mir géife gär Är Uwendung an der Kéisproduktioun mat Iech diskutéieren!

D’Tabell hei drënner gëtt Iech en Unhaltspunkt fir déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater: