Emulsje spożywcze – lepsze dzięki sonikacji
Technologia emulsji jest wszechobecna w recepturach żywności: mrożone desery o aksamitnym odczuciu w ustach, kremowe dressingi do sałatek, doskonale zhomogenizowane produkty mleczne, produkty do smarowania, margaryny, a nawet najwyższej klasy koncentraty smakowe.
Emulsje to złożone dyspersje niemieszających się cieczy, zazwyczaj oleju i wody, stabilizowane w celu utworzenia jednorodnego układu. Ponieważ sonikacja jest bardzo skuteczna w uzyskiwaniu bardzo małych kropelek, pozwala wytwarzać emulsje o złożonych profilach smakowych i wydłużonym okresie przydatności do spożycia.
Sonikacja jako skuteczne narzędzie emulgowania
Wysokowydajne sonikatory z sonotrodą są obecnie powszechnie stosowane w gastronomii, miksologii i laboratoriach badawczo-rozwojowych do opracowywania receptur żywności. W skali przemysłowej umożliwiają produkcję dużych ilości emulsji z niezwykłą powtarzalnością.
Mechanizm działania emulgowania ultradźwiękowego opiera się na zjawisku kawitacji akustycznej. Gdy intensywne fale ultradźwiękowe rozchodzą się w cieczy, tworzą się mikroskopijne pęcherzyki, które rosną i gwałtownie się zapadają. Te implozje generują duże siły ścinające, lokalne mikrostrugi i przepływ turbulentny.
Rezultat? Niemieszające się fazy są rozbijane na kropelki o rozmiarach mikrometrowych, a nawet nanometrowych, tworząc emulsje o wyjątkowej jednorodności.
Woda w oleju (W/O), olej w wodzie (O/W), emulsje wielokrotne, takie jak W/O/W lub O/W/O – dzięki sonikacji można w kontrolowany sposób wytwarzać emulsje o różnych strukturach. Ponadto technologia emulgowania ultradźwiękowego jest wszechstronna i sprawdza się w formulacjach bez stabilizatorów, układach stabilizowanych emulgatorami, a nawet emulsjach Pickeringa, których stabilizacja opiera się na cząstkach stałych.
Kolejna kluczowa zaleta: emulgowanie ultradźwiękowe jest procesem nietermicznym. Wrażliwe związki smakowe, witaminy i substancje bioaktywne nie ulegają degradacji pod wpływem ciepła, co ma kluczowe znaczenie dla produktów spożywczych klasy premium i delikatnych emulsji smakowych.
Precyzyjne emulsje z MultiPhaseCavitator
W produkcji ciągłej ultradźwiękowe układy Hielscher z komorami przepływowymi, wyposażone w MultiPhaseCavitator InsertMPC48, przenoszą emulgowanie na wyższy poziom.
Ta specjalistyczna wkładka wprowadza fazę wtórną bezpośrednio do strefy kawitacji przez 48 wąskich kanałów. Zamiast polegać wyłącznie na mieszaniu całej objętości, układ precyzyjnie kontroluje miejsce kontaktu między fazami. Rezultatem jest emulsja o jeszcze drobniejszych kroplach i większej jednorodności, uzyskiwana przy mniejszym zapotrzebowaniu na energię.
Pozwala to wytwarzać emulsje smakowe, które pozostają klarowne i stabilne przez wiele miesięcy, margaryny o kremowej konsystencji lub sosy.
Zastosowania w nauce o żywności i gastronomii
Żywność wygodna: mrożone desery, produkty mięsne, produkty do smarowania i dressingi zyskują dzięki mniejszym rozmiarom kropelek i lepszej stabilności.
Emulsje smakowe: wysoko cenione w napojach, syropach i ekstraktach, w których metody ultradźwiękowe pozwalają ograniczyć do minimum stosowanie substancji powierzchniowo czynnych przy zachowaniu klarowności i stabilności podczas przechowywania.
Żywność naturalna: emulsje mleka, śmietany i masła są udoskonalane bez zmiany ich naturalnych właściwości sensorycznych.
Zastosowania kulinarne: W awangardowej gastronomii i miksologii szefowie kuchni i technolodzy żywności wykorzystują sonikatory do tworzenia na żądanie wyrazistych emulsji – sosów o zaskakujących konsystencjach, pianek koktajlowych o przedłużonej stabilności i nowych nośników smaku.
Znajdź najlepszy sonikator do swojej emulsji spożywczej!
Niezależnie od tego, czy tworzysz najwyższej klasy sosy w wykwintnej kuchni, czy produkujesz emulsje na dużą skalę do komercyjnych zastosowań spożywczych, Hielscher Ultrasonics oferuje idealne rozwiązanie. Od kompaktowych urządzeń ręcznych, takich jak UP200Ht – doskonałych do innowacji kulinarnych i opracowywania receptur w skali laboratoryjnej – po wydajne układy przemysłowe, takie jak UIP2000hdT i jeszcze większe, sonikatory Hielscher zapewniają precyzyjne, niezawodne emulgowanie. Umożliwiają tworzenie stabilnych emulsji o niezwykle drobnych kroplach – zarówno oleju w wodzie, wody w oleju, jak i złożonych emulsji wielokrotnych – zapewniając doskonałą konsystencję, uwalnianie smaku i stabilność podczas przechowywania. Dostosuj swój proces emulgowania – Hielscher ma odpowiedni sonikator do każdej skali i każdego wyzwania związanego z opracowywaniem receptur.
Projektowanie, produkcja i doradztwo – jakość wyprodukowana w Niemczech
Sonikatory Hielscher są znane z najwyższej jakości i najwyższych standardów projektowania. Solidność i łatwa obsługa pozwalają na sprawną integrację naszych sonikatorów z instalacjami przemysłowymi. Sonikatory Hielscher z łatwością radzą sobie z trudnymi warunkami i wymagającymi środowiskami pracy.
Hielscher Ultrasonics jest firmą z certyfikatem ISO i kładzie szczególny nacisk na wysokowydajne sonikatory wykorzystujące najnowocześniejszą technologię i wyróżniające się łatwością obsługi. Oczywiście sonikatory Hielscher są zgodne z wymaganiami CE oraz spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.
Literatura / Źródła
- Belgheisi S., Motamedzadegan A., Milani J.M., Rashidi L., Rafe A. (2021): Impact of ultrasound processing parameters on physical characteristics of lycopene emulsion. Journal of Food Science and Technology 58(2), 2021. 484-493.
- Astráin-Redín, Leire; Ciudad-Hidalgo, Salomé; Raso, Javier; Condon, Santiago; Cebrián, Guillermo; Álvarez, Ignacio (2019): Application of High-Power Ultrasound in the Food Industry. InTechOpen 2019.
- Aslan Türker, Duygu; Dogan, Mahmut (2021): Effects of ultrasound homogenization on the structural and sensorial attributes of ice cream: optimization with Taguchi and data envelopment analysis. Journal of Food Measurement and Characterization 15, 2021, 1-11.
Najczęściej zadawane pytania
Czym są emulsje w recepturach żywności?
Emulsje to układy koloidalne, w których dwie niemieszające się ciecze – zazwyczaj olej i woda – tworzą układ, w którym jedna faza jest rozproszona w drugiej, stabilizowany substancjami powierzchniowo czynnymi lub cząstkami. Są niezbędne w produktach spożywczych, takich jak majonez, sosy, kremy i napoje, do kontrolowania konsystencji, odczucia w ustach i stabilności.
Czym jest emulsja ultradźwiękowa?
Emulsja ultradźwiękowa powstaje przy użyciu fal dźwiękowych o wysokiej częstotliwości do wywołania kawitacji, która rozprasza jedną fazę ciekłą w drugiej w postaci drobnych kropelek. Metoda ta umożliwia tworzenie stabilnych mikroemulsji lub nanoemulsji o lepszej jednorodności i dłuższym okresie przydatności do spożycia.
Jakie rodzaje emulsji można wytwarzać?
Do powszechnych rodzajów należą emulsje oleju w wodzie (O/W), wody w oleju (W/O) oraz złożone emulsje wielokrotne, takie jak W/O/W lub O/W/O. Stabilizację można uzyskać za pomocą substancji powierzchniowo czynnych, biopolimerów lub cząstek stałych (emulsje Pickeringa).
Czym jest sonikacja w przetwórstwie żywności?
Sonikacja polega na oddziaływaniu ultradźwięków o wysokiej intensywności na ciecze lub zawiesiny, wywołując kawitację i mikromieszanie. Stosuje się ją do emulgowania, ekstrakcji, rozbijania komórek, odgazowywania i poprawy przenoszenia masy – zapewniając nietermiczne, wydajne przetwarzanie w zastosowaniach związanych z żywnością i napojami.
Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe w skali od laboratoryjnej do przemysłowej.

