Jaudas ultraskaņas pieslēkšanai ir vairākas labvēlīgas sekas uz augstas kvalitātes saldējuma ražošanu. Galvenās ultraskaņas apstrādes priekšrocības ir kristāla izmēra samazināšana un sasalšanas paātrinājums saldējumā. Tādējādi ultrasonication uzlabo kvalitāti un patērētāju sajūtu, vienlaikus samazinot ražošanas izmaksas.

Ultraskaņas ietekme uz saldējuma ražošanu

Saldējuma ražošana ietver sarežģītu apstrādi, lai iegūtu augstas kvalitātes saldās pārtikas produktu, kas atbilst klientu prasībām. Izstrādātie apstrādes soļi galvenokārt izriet no tā, ka saldējums ir viens no sarežģītākajiem pārtikas produktiem: saldējums ir putas, kā arī emulsija. Tas satur ledus kristālus un nesaldētu šķidru maisījumu. Lieljaudas ultraskaņa, ko piemēro saldējuma ražošanas laikā, var veicināt ledus kristāla nukleāciju, lai paātrinātu siltuma un masas pārneses procesu, kas pavada sasalšanas procesu. Tādējādi ultraskaņas apstrāde samazina kristāla izmēru un saīsina sasalšanas laiku saldējuma ražošanā. Mortazavi un Tabatabaie pētījumi parādīja, ka sasaldēšanas laiku saldējuma apstrādē var samazināt par aptuveni 30% ar ultraskaņu 20 min.

Saldējuma ražošana un ultraskaņas priekšrocības

Saldējuma ražošanai nepieciešams saldējuma maisījums. Šis saldējuma maisījums sastāv no piena, piena pulvera, krējuma, sviesta vai augu taukiem, cukura, sausās masas, emulgatora, stabilizatora, kā arī tādām piedevām kā augļi, rieksti, garšas un krāsvielas. Šim īpašajam maisījumam jābūt homogenizētam un pasterizētam, tad to lēnām maisa sasaldēšanas procesā, lai novērstu lielu ledus kristālu veidošanos. Tādējādi tiek sajaukti ļoti mazi gaisa burbuļi (tā sauktais aerācijas process), lai putotu saldējumu, panākot vienmērīgi teksturētu aukstu desertu. Ultrasonication veicina visu saldējuma maisījuma sastāvdaļu vienmērīgu izplatīšanu un vienlaikus veicina pasterizāciju. Vairāk par šķidro pārtikas produktu ultraskaņas pasterizāciju lasi šeit!
Pēc tam ultrasonication tiek piemērots saldēšanas posmā saldējuma ražošanas laikā. Ultrasonication veicina ledus kristālu nukleāciju un augšanu, lai sasaldēšanas process būtu ievērojami paātrināts. Tajā pašā laikā ultraskaņas apstrāde samazina ledus kristālu izmēru, lai iegūtu vienmērīgi mazus ledus kristālus. Tas piešķir saldējumam gludu tekstūru un patīkamu mutes sajūtu – kvalitātes īpašības, ko augstu vērtē patērētāji.

Saldējuma ražošanas soļi

Saldējuma ražošanai ir pieci posmi:

1. saldējuma maisījuma sagatavošana
2. saldējuma maisījuma homogenizācija, pasterizācija, novecošana
3. sasaldēšana un aerācija
4. formēšana un formēšana
5. sacietēšana un iepakošana

Saldējuma ražošanas soļi.
Avots: Piena pārstrādes rokasgrāmata. Izdevējs: Tetra Pak Processing Systems AB, Lund, Zviedrija. 387. lpp.

Ultrasonically veicināta saldējuma sasaldēšana

Sasaldēšanas procesā veidojas kristāli fom pārdzesēts ūdens. Ledus kristālu morfoloģijai ir svarīga loma attiecībā uz saldētas un pussaldētās pārtikas tekstuālajiem un fizikālajiem rekvizītiem. Tā kā ledus kristālu izmērs un izplatība ir īpaši svarīga atkausētu audu produktu kvalitātei, saldējumam priekšroka tiek dota mazākiem ledus kristāliem, jo lielie kristāli rada ledainu tekstūru. Nukleācija ir vissvarīgākais faktors, lai kontrolētu kristāla izmēra sadalījumu kristalizācijas laikā. Tādējādi sasaldēšanas ātrums parasti ir parametrs, ko izmanto, lai kontrolētu saldējuma ledus kristālu izmēru un izmēru sadalījumu. Pātagas un sasalšanas laikā tiek injicēts gaiss, lai panāktu vienmērīgu saldējuma tekstūru. Tā sauktais "over-run", ievadītā gaisa daudzums, ir proporcionāls – konkrēti konkrētajai receptei – proporcionāli kopējo cietvielu un ūdens tilpumam. Tātad, over-run atšķiras sakarā ar dažādiem saldējuma preparātiem un pārstrādes plūsmām. Standarta saldējums uzrāda 100% pārskriešanu, kas nozīmē, ka galaprodukts sastāv no vienāda apjoma saldējuma maisījuma un gaisa burbuļiem.
Hielscher augstas veiktspējas ultraskaņas procesoru izmantošana nodrošina labāku saldējuma kvalitāti, veicinot kristalizāciju, samazinot ledus kristāla izmēru un izvairoties no sasalšanas virsmas inkrustācijas. Labāka konsistence un krēmīgāka mutes sajūta tiek panākta, pateicoties samazinātam saldējuma kristāla izmēram un uzlabotai gaisa burbuļu izplatībai. Ievērojami īsāka sasaldēšana ar aptuveni 30% samazinātu sasalšanas laiku noved pie lielākas procesa jaudas un energoefektīvāka ražošanas procesa.

Zinātniski pierādīts: uzlabota saldējuma kvalitāte ultraskaņas apstrādes dēļ

Aslan un Dogan (2021) pētīja ultraskaņas ietekmi uz saldējuma ražošanu, izmantojot Hielscher zondes tipa sonikatoru UP400St (skatīt attēlu pa kreisi). Pētījuma rezultāti parādīja, ka ultraskaņa veicina daļiņu lieluma samazināšanos kavitācijas dēļ. Bija acīmredzams, ka ultraskaņas apstrāde uzlabo saldējuma un saldētu pārtikas produktu kvalitāti, jo tā rada mazāku kristāla ledus izmēru. Tā kā ledus kristāli saldējumam piešķir unikālu garšu, ir ļoti svarīgi saldēšanas procesā iegūt vismazākos kristālus, lai novērstu graudainu struktūru, panākot vēlamo saldējuma gludumu un maigumu. Šajā pētījumā arī secināts, ka ultraskaņas homogenizācija nodrošina labi izkliedētu emulsiju. Patērētāju panelis pārbaudīja pārtikas sensoru un garšu, tika pierādīts, ka ultraskaņas ledus krema homogenizācija palīdz apmierināt patērētāju vēlmes ar mazākiem ledus kristāliem un saldējuma patīkamo mutes sajūtu.
(sal. ar Aslanu un Doganu, 2021)

Augstas veiktspējas ultraskaņas pārtikas pārstrādātāji saldējuma ražošanai

Hielscher Ultrasonics ir sen pieredzējis jaudas ultraskaņas pielietojumā pārtikas & dzērienu rūpniecība, kā arī daudzas citas rūpniecības nozares. Mūsu ultraskaņas procesori ir aprīkoti ar viegli tīrāmiem (tīrs CIP / sterilizēts vietā SIP) sonotrodes un plūsmas šūnas (mitrās daļas).
Hielscher Ultrasonics rūpnieciskie sonikatori var nodrošināt ļoti augstas amplitūdas 24/7 nepārtrauktā darbībā. Precīza amplitūdas kontrole no vieglas līdz augstai intensitātei ir svarīga, lai precīzi noregulētu ultraskaņas procesu uz saldējuma sastāva mērķa produkta īpašībām.
Ar jebkura izmēra ultraskaņas pārtikas pārstrādātājiem Hielscher piedāvā uzticamas sistēmas pārtikas un dzērienu, tostarp saldējuma, partijai un nepārtrauktai apstrādei. Lai gan nelielai amatniecības gelaterijai ultraskaņas modeļi UP400ST (400 vati) vai UIP1000hdT (1000 vati) nodrošina pietiekamu apstrādes jaudu, rūpnieciskā saldējuma ražotne uzstādīs augstas caurlaidspējas ultraskaņas modeļus UIP6000hdT (6000 vati) vai UIP16000hdT (16 000 vati).
Zemāk redzamā tabula sniedz norādes par mūsu ultraskaņas aparātu aptuveno apstrādes jaudu:

Literatūra/atsauces