Ultraschallbehandlung an hir villfälteg Uwendungen an der Liewensmëttelveraarbechtung
Leeschtungsultraschall bitt villfälteg Méiglechkeete fir effektiv an zouverlässeg Uwendungen an der Liewensmëttelveraarbechtung. Déi heefegst Uwendungen an der Liewensmëttelindustrie ëmfaassen Mëschen & Homogeniséierung, Emulgéierung, Dispergéieren, Zellopbroch an Extraktioun vun intrazellulärem Material, Aktivéierung oder Desaktivéierung vun Enzymen (wat vun der Ultraschallintensitéit ofhänkt), Konservéierung, Stabiliséierung, Opléisen a Kristalliséierung, Hydrogenéierung, Zaartmaache vu Fleesch, Räifung, Alterung an Oxidatioun souwéi Entgasung a Spréidréchnen.
Hei drënner stelle mir Iech verschidden ausgewielten Uwendunge vun Hielscher Ultraschallapparater an der Liewensmëttelveraarbechtung vir. Klickt wgl. op déi jeeweileg Linken, fir detailléiert Informatiounen iwwer déi Uwendung ze kréien, déi Iech interesséiert!
Extraktioun vun Aromastoffer a bioaktive Verbindunge mat Ultraschall
D’Ultraschallextraktioun gëtt an der Liewensmëttelindustrie verbreet agesat, fir bioaktiv Verbindungen, Aromamoleküllen a Proteinnen effizient ze gewannen. Dobäi gëtt Ultraschall mat héijer Intensitéit benotzt, deen de Stofftransport verstäerkt a cellulär Strukturen opbrécht. Déi doraus entstoend Kavitatiounseffekter erhéijen d’Extraktiounsausbezuelung an d’Extraktiounsvitesse bei niddregen Temperaturen. Dat hëlleft, empfindlech Verbindungen ze erhalen, an erméiglecht eng propper, skaléierbar Veraarbechtung ouni aggressiv Léisungsmëttel.
| Kaffi | Cannabis | Pektinnen |
| Soja-Leghemoglobin | Vanill | Champignonen |
| Al Ueleg | Safran | Kraider |
| Zaldoteméckeprotein | Mykoprotein | Olivenueleg |
Ultraschallemulgéierung vu Zoossen, Dressingen a Crèmen
Duerch d’Ultraschallbehandlung vun Ueleg/Waasser-Mëschungen erreeche Käch a Liewensmëttelwëssenschaftler ultrafein, stabil Emulsiounen – ouni iwwerméisseg Hëtzt oder syntheetesch Zousazstoffer. Vu cremege Zoossen a samtege Vinaigrettë bis zu Crèmen ouni Mëllechbestanddeeler a feine Schaim erméiglecht d’Ultraschallkavitatioun eng präzis Kontroll vun der Drëpsegréisst an der Dispersioun.
Léiert méi iwwer Ultraschallemulsioune fir Liewensmëttel!
Ultraschallfermentatioun vu Jughurt
Jughurt ass e fermentéiert Mëllechprodukt, dat eleng aus Mëllech oder duerch d’Zousetze vu Bakteriekulture produzéiert ka ginn. Bifidobakteriestämm (z. B. BB-12, BB-46, B breve) si verbreet Probiotika, déi fir d’Jughurtfermentatioun agesat ginn. Ultraschallkavitatioun, déi op d’Bakterienzellen awierkt, kann hir Zerstéierung a gläichzäiteg d’Fräisetzung vu β-Galactosidase bewierken. β-Galactosidase ass en Hydrolase-Enzym, dat an der Mëllechveraarbechtungsindustrie vill agesat gëtt. Déi duerch Ultraschall ënnerstëtzte Fermentatioun gëtt duerch eng méi séier Laktoshydrolys beschleunegt, déi aus der duerch Ultraschall ausgeléister Fräisetzung vu β-Galactosidase aus de Bifidobakterienzellen entsteet.
D’Ultraschallhomogeniséierung bewierkt den Opbroch vun de Mëllechfettkigelcher an eng Verdeelung op ganz kleng Gréissten.
D’Ultraschallbehandlung kann d’Fermentatioun beschleunegen (Reduktioun vun der gesamter Produktiounszäit ëm bis zu 40%) an d’Qualitéitseegenschafte vum Jughurt verbesseren, wat zu enger méi héijer Viskositéit, engem méi feste Koagulum an enger iwwerleeëner Textur féiert.
Ultraschallhomogeniséierung vu Mëllech
Mëllech (z. B. Kou-, Büffel-, Geessen- oder Kaméilmëllech) ass eng Emulsioun oder e kolloidale System, deen aus Mëllechfettkugelcher an enger waasserbaséierter Flëssegkeet besteet, déi opgeléiste Kuelenhydrater, Proteinnen a Mineralstoffer enthält. Well Fett a Waasser dozou tendéieren, sech an zwou Phasen ze trennen, muss Mëllech homogeniséiert ginn, fir en eenheetlecht Produkt ze kréien. Homogeniséierung bedeit déi gläichméisseg Verdeelung vun de Fettmoleküllen an der Mëllechflëssegkeet. Ultraschall ass eng bekannt Method, déi fir verschidden Uwendungen an der Mëllechveraarbechtung agesat gëtt. D’Ultraschallbehandlung vu Mëllech féiert zu homogeniséierte Fettkugelcher, déi eenheetlech a gläichméisseg verdeelt sinn. D’Homogeniséierung mat Héichleeschtungsultraschall ass och fir planzlech Mëllechersatzprodukter (vegan/ ouni Mëllechbestanddeeler) wéi Kokosmëllech oder Sojamëllech wierksam.
D’Etüd vu Sfakianakis an Tzia (2012) weist, datt d’Ultraschallhomogeniséierung d’Gréisst vun de Mëllechfettkugelcher (MFG) reduzéiert. Déi mikroskopesch Biller hei drënner weisen d’Auswierkunge vun der Ultraschallbehandlung op d’Gréisst vun de Mëllechfettdrëpsen. Eng niddreg Amplitud (150W) hat keen zefriddestellenden Homogeniséierungseffekt (Fig.2) ; d’Gréisst vun de MFG an hir Verdeelung ware mat deene vun onbehandelter Mëllech vergläichbar (vergläicht fig. 1 an 2). Ultraschall mat mëttlerer Amplitud (267,5, 375 W) hat e gudden Homogeniséierungseffekt; den duerchschnëttlechen Duerchmiesser vun de MFG war 2 μm (Fig. 3, 4). Ultraschall mat méi héijer Amplitud (750W) huet d’Gréisst vun de MFG däitlech reduzéiert (Fig. 6), soudatt se ënner dem Liichtmikroskop (100x Vergréisserung) kaum nach siichtbar waren; hiren duerchschnëttlechen Duerchmiesser war 0,3 μm.
Héichleeschtungsultraschall ass eng schounend, netthermesch Homogeniséierungstechnik. Sfakianakis et al. (2011) weisen den impressionanten Effekt vun der Ultraschallhomogeniséierung op Mëllech.
Chandrapala et al. (2012) hunn d’Auswierkunge vun der Ultraschallbehandlung op Kasein a Kalzium ënnersicht. Si hunn Ultraschallwellen (20kHz) op Prouwe vu frëscher Magermëllech, rekonstituéiertem mizellarem Kasein a Kaseinpudder applizéiert. Si hunn d’Prouwe mat Ultraschall behandelt, bis d’Mëllechfettkugelcher op ongeféier 10nm reduzéiert waren. D’Analys vun der mat Ultraschall behandelter Mëllech weist, datt d’Gréisst vun de Kaseinmizellen onverännert ass. An den éischte Minutte vun der Ultraschallbehandlung koum et och zu enger klenger Erhéijung vum léisege Molkeprotein an enger entspriechender Ofnam vun der Viskositéit. D’Etüd huet festgestallt, datt Kaseinmizelle wärend der Ultraschallbehandlung stabil sinn an datt d’Konzentratioun vum léisege Kalzium duerch d’Ultraschallbehandlung net beaflosst gëtt. [Chandrapala et al. 2012]
Ultraschallkristalliséierung vun Zocker fir Séissegkeeten
Eng kontrolléiert Ultraschallbehandlung erméiglecht et, d’Kristallkeimbildung (Bildung vu Keimer) anzeleeden an de Kristallwuesstem ze beaflossen. Ënner Ultraschallbestralung entsti méi kleng an doduerch méi Kristaller. Ultraschall ënnerstëtzt de Kristalliséierungsprozess op zwou Manéieren: Éischtens ass Leeschtungsultraschall e ganz wierksaamt Mëttel, fir eng eenheetlech Léisung ze schafen, déi d’Ausgangssubstanz fir d’Kristalliséierung ass. An der zweeter Etapp ënnerstëtzt Ultraschall d’Bildung vun enger grousser Zuel vu Keimer. Wärend eng schwaach Keimbildung eng méi kleng Zuel vu grousse Kristaller ervirbréngt, féiert eng effizient Keimbildung zu enger grousser Quantitéit vu klenge, feine Kristaller. Am akustesche Feld gëtt et souguer méiglech, d’Keimbildung vun Zockeren anzeleeden, déi normalerweis nëmme schwéier kristalliséieren (z. B. D-Fruktos, Sorbitol).
D’Modifikatioun vun der Kristalliséierung duerch Ultraschall ass interessant fir d’Formuléierung vu Kamellen, Séissegkeeten, Opstréch, Glace, Schlagsan a Schockela.
Den Ultraschallapparat UIP4000hdT ass e leeschtungsstaarke Liewensmëttelprozessor mat 4kW fir d’industriell Liewensmëttelproduktioun, zum Beispill fir d’Extraktioun vu Pektin an Aromastoffer souwéi fir d’Homogeniséierung.
Ultraschallhydrogenéierung vu Speiseueleger
D’Hydrogenéierung vu planzlechen Ueleger ass e wichtegen industrielle Prozess a groussem Moossstaf. Duerch Hydrogenéierung gi flësseg planzlech Ueleger a fest oder halleffest Fetter (z. B. Margarinn) ëmgewandelt. Cheemesch ginn déi ongesiedegt Fettsaieren am Laf vun der duerch Phasentransfer katalyséierter Hydrogenéierungsreaktioun an déi entspriechend gesättegt Fettsaieren ëmgewandelt, andeems Waasserstoffatomer un d’Duebelbindunge bäigesat ginn. Dëse katalytesche Prozess kann duerch d’Behandlung mat Héichleeschtungsultraschall beschleunegt ginn. En heefeg benotzte Katalysator ass Néckel. Hydrogenéiert Fetter gi verbreet agesat, fir Bakwuere méi zaart ze maachen. E Virdeel vu gesättegte Fetter ass hir méi niddreg Oxidatiounsneigung an domat e méi niddrege Risiko, ranzeg ze ginn.
Verflëssegung vun Hunneg mat Ultraschall
Ultraschall bitt eng effektiv netthermesch Method, fir Kristaller am Hunneg ze verflëssegen an d’Hief ze zerstéieren, ouni d’Qualitéit vum Hunneg ze beaflossen.
Klickt hei, fir méi gewuer ze ginn!
Stabiliséierung vu Jusen a Smoothië mat Ultraschall
Als netthermescht Verfare fir d’Liewensmëttelveraarbechtung bitt Ultraschall eng schounend, awer effektiv Behandlung, déi d’Arome verstäerkt a Jusen, Smoothien, Zoossen a Puréeë stabiliséiert a konservéiert. D’Resultater vun der Ultraschallbehandlung vu Jus ëmfaasse verbessert Aromen, Stabiliséierung a Konservéierung.
Liest hei méi iwwer d’Verbesserung vu Jusen a Smoothië mat Ultraschall!
Liest méi iwwer d’Veraarbechtung vun Tomate mat Ultraschall!
Fannt eraus, wéi d’Ultraschallbehandlung Äerdbierjus, dee mat Stevia geséisst ass, konservéiert a gläichzäiteg den Nährstoffprofil verbessert!
Reifung vu Wäin a Spirituose mat Ultraschall
Leeschtungsultraschall ënnerstëtzt d’Behandlung vu Wäin a Spirituose mat Eechenholz duerch seng effektiv Extraktiounskapazitéit an de wesentlech verstäerkte Stofftransfer tëscht dem Holzgeweebe an dem alkoholesche Gedrénks.
Klickt hei, fir méi iwwer d’Méiglechkeete vun der Ultraschallbehandlung vu Wäin gewuer ze ginn!
Och de Fermentatiounsprozess vu Wäin, Drauwemost, Béier a Sake ka wesentlech beschleunegt ginn. Beschleunegunge vu 50% bis 65% goufen erreecht!
Fir méi Informatiounen iwwer d’Fermentatioun mat Ultraschallënnerstëtzung ze kréien, klickt wgl. hei!
Afréiere vu Glace mat Ultraschall beschleunegen
Fir Glace hierzestellen, gëtt eng Glacemëschung gebraucht. Dës Glacemëschung besteet aus Mëllech, Mëllechpolver, Ram, Botter oder planzlechem Fett, Zocker, Dréchemass, Emulgator, Stabilisator souwéi Zousätz wéi Uebst, Nëss, Aromen a Faarfstoffer. Dës speziell Mëschung muss homogeniséiert a pasteuriséiert ginn. Duerno gëtt se beim Afréiere lues geréiert, fir d’Bildung vu groussen Äiskristaller ze verhënneren. Dobäi gi ganz kleng Loftblosen agemëscht (de sougenannte Belëftungsprozess), fir d’Glace opzeschäumen an esou e kalen Dessert mat enger glater Textur ze kréien. An dësem Prozessschrëtt kann d’Ultraschallbehandlung agesat ginn, fir d’Qualitéit vun der Glace ze verbesseren.
Beim Afréiere bilde sech Kristaller aus ënnerkilltem Waasser. D’Morphologie vun den Äiskristaller spillt eng wichteg Roll fir d’Textur an d’physikalesch Eegenschafte vu gefruerenen an hallefgefruerene Liewensmëttel. Well d’Gréisst an d’Verdeelung vun den Äiskristaller fir d’Qualitéit vun opgedote Geweebeprodukter besonnesch wichteg sinn, gi bei Glace méi kleng Äiskristaller bevorzugt, well grouss Kristaller zu enger äiseger Textur féieren. D’Keimbildung ass de wichtegste Faktor, fir d’Gréissteverdeelung vun de Kristaller wärend der Kristalliséierung ze kontrolléieren. Dobäi ass d’Afréiergeschwindegkeet normalerweis de Parameter, dee benotzt gëtt, fir d’Gréisst an d’Gréissteverdeelung vun den Äiskristaller an der Glace ze kontrolléieren. Beim Opschloen an Afréiere gëtt Loft ageblosen, fir déi glat Textur vun der Glace ze erreechen. De sougenannten “over-run”, d’Quantitéit vun der ageblosener Loft, gëtt – spezifesch fir dat jeeweilegt Rezept – proportional zum Gesamtvolume vu Feststoffer a Waasser doséiert. Den Over-run variéiert also jee no Glacerezeptur a Veraarbechtungsstréim. Standardglace huet en Over-run vun 100%, wat bedeit, datt d’Endprodukt aus gläiche Volumë vu Glacemëschung a Loftblose besteet.
Den Asaz vun Hielscher Héichleeschtungsultraschallhomogenisatore verbessert d’Qualitéit vun der Glace, andeems d’Gréisst vun den Äiskristaller reduzéiert an d’Bildung vun enger Äiskrust op enger Afréierfläch verhënnert gëtt. Duerch déi reduzéiert Gréisst vun den Äiskristaller an déi verbessert Verdeelung vun de Loftblose ginn eng besser Konsistenz an e méi cremegt Mondgefill erreecht. Wesentlech méi kuerz Afréierzäite féieren zu enger méi héijer Prozesskapazitéit an engem méi energieeffiziente Produktiounsprozess.
Ultraschallapparat UP400St fir d’Extraktioun vu Planzestoffer mat héijer Vitess a Chargen.
Loftanreicherung vum Deeg mat Ultraschall
Mat Loft ugeräichert Liewensmëttel wéi Biskuitskuch kënne mat enger Ultraschallbehandlung däitlech verbessert ginn. Den Asaz vu Leeschtungsultraschall beim Mësche vum Deeg verbessert d’Qualitéit vum Biskuitskuch duerch eng méi niddreg Häert an eng méi héich Elastizitéit, Kohäsioun a Réckstellfäegkeet. Fir d’Tester goufen all Ingredienten no der „All-in“-Method zesummegemëscht, dat heescht, proteina armt Vollmiel, Emulgator, Maisstäerkt, Zocker, Bakpolver, Salz a frësch ganz Eeër goufe gläichzäiteg derbäiginn, fir den Deeg hierzestellen. Virun der Ultraschallbehandlung goufen d’Ingredienten gläichméisseg zesummegeréiert, soudatt den Ultraschall op eng homogen Deegmëschung applizéiert gëtt. De Kuch, dee mat Ultraschall mat Loft ugeräichert gouf, hat eng méi niddreg Häert, eng manner gummiänlech Konsistenz an e méi niddrege Kauwidderstand, wärend seng Elastizitéit, Kohäsioun a Réckstellfäegkeet liicht méi héich ware wéi déi vum Kontrollkuch.
Kristalliséierung a Conchéiere vu Schockela mat Ultraschall
D’Ultraschallbehandlung ass fir hir Extraktiounskapazitéit bekannt. Mat Ultraschallmuelen an Ultraschallextraktioun kann d’Kakaobotter aus den Zelle vun der Kakaoboun fräigesat ginn.
Ultraschall ass eng alternativ Technik, fir d’Zockerkristaller am Schockela ze zerbriechen, a bewierkt dobäi änlech Effekter wéi d’Conchéieren.
Fleesch mat Ultraschall zaart maachen
D’Applikatioun vu staarken Ultraschallwellen op Fleesch mécht d’Fleeschstruktur méi zaart. Eng däitlech Erhéijung vun der Zaartegkeet gëtt duerch d’Fräisetzung vu myofibrilläre Proteinnen aus de Muskelzellen erreecht. Nieft dësem Effekt verbessert Ultraschall och d’Waasserbindungskapazitéit an d’Kohäsioun vum Fleesch.
Hei fannt Dir méi Informatiounen doriwwer, wéi Fleesch mat Leeschtungsultraschall an dem Ultraschallapparat MeatBuzzer zaart gemaach gëtt!
Ultraschallbehandlung a Kichen a Baren
Ultraschallapparater fir d’Liewensmëttelveraarbechtung hunn och hire Wee an d’Gourmetkiche fonnt. Hielscher Ultraschallapparater gi vu Spëtzekäch wéi dem mat zwee Michelin-Stären ausgezeechente Kach Sang-Hoon Degeimbre benotzt.
Klickt hei, wann Dir Iech fir d’Rezept vu sengem bekannte Garnelenfond mat Ultraschall interesséiert!
Fir Cocktailrezepter mat Ultraschall klickt hei!
Ultraschallapparater fir d’Veraarbechtung vu koscheren an halal Liewensmëttel
Hielscher Ultrasonics kann op Ufro eng Koscher- oder Halal-Zertifizéierung fir seng Ultraschallapparater ubidden. Dat bedeit, datt d’Ultraschallapparater am Aklang mat de strenge Richtlinne vun dëse reliéisen Ernärungsgesetzer hiergestallt a verschafft goufen. D’Koscher-Zertifizéierung garantéiert, datt d’Ultraschallapparater ouni iergendwellech Déieren Nieweprodukter oder Derivater hiergestallt goufen, wärend d’Halal-Zertifizéierung bestätegt, datt d’Ultraschallapparater op eng Manéier gehandhaabt goufen, déi den islameschen Ernärungsprinzippien entsprécht.
Wann Dir e koscher oder halal zertifizéierten Hielscher Ultraschallapparat braucht, kontaktéiert eis wgl., a mir këmmere eis gär ëm déi néideg Zertifizéierung.
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Literatur / Referenzen
- Chandrapala, Jayani et al. (2012): The effect of ultrasound on casein micelle integrity. Journal of Dairy Science 95/12, 2012. 6882-6890.
- Chandrapala, Jayani et al. (2011): Effects of ultrasound on the thermal and structural characteristics of proteins in reconstituted whey protein concentrate. Ultrasonics Sonochemistry 18/5, 2011. 951-957.
- Dairy Processing Handbook. Published by Tetra Pak Processing Systems AB, S-221 86 Lund, Sweden. 387.
- Feng, Hao; Barbosa-Cánovas, Gustavo V.; Weiss, Jochen (2010): Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing. New York: Springer, 2010.
- Huang, B. X.; Zhou, W. B. (2009): Ultrasound Aided Yogurt Fermentation with Probiotics. NUROP Congress, Singapore, 2009.
- Keshava Prakash, M. N.; Ramana, K. V. R. (2003): Ultrasound and Its Application in the Food Industry. J. Food Sci Technol. 40/6, 2003. 563-570.
- Mortazavi, A.; Tabatabaie, F. (2008): Study of Ice Cream Freezing Process after Treatment with Ultrasound. World Applied Science Journal 4, 2008. 188-190.
- Petzold, G. and Aguilera, J. M. (2009): Ice Morphology: Fundamentals and Technological Applications in Foods. Food Biophysics Vol.4, No. 4, 378-396.
- Sfakianakis, Panagiotis; Tzia, Constantina (2011): Yogurt from ultrasound treated milk: monitoring of fermentation process and evaluation of product quality characteristics. ICEF 2011.
Hielscher Ultrasonics stellt héichleeschtungsfäeg Ultraschallhomogenisatore vu Laborgréisst bis zur Industriegréisst hier.

