Ulepszona ultradźwiękowo produkcja lodów
Zastosowanie ultradźwięków mocy ma kilka korzystnych wpływów na produkcję wysokiej jakości lodów. Główne zalety sonikacji obejmują zmniejszenie wielkości kryształów i przyspieszenie zamrażania lodów. W ten sposób ultradźwięki poprawiają jakość i wrażenia konsumentów, jednocześnie obniżając koszty produkcji.
Wpływ ultradźwięków na produkcję lodów
Produkcja lodów wiąże się z zaawansowaną obróbką w celu uzyskania wysokiej jakości słodkiego produktu spożywczego, który spełnia wymagania klientów. Skomplikowane etapy przetwarzania wynikają głównie z faktu, że lody są jednym z najbardziej złożonych produktów spożywczych: lody są zarówno pianką, jak i emulsją. Zawierają kryształy lodu i niezamrożoną płynną mieszankę. Ultradźwięki o dużej mocy stosowane podczas produkcji lodów mogą promować zarodkowanie kryształów lodu w celu przyspieszenia procesu wymiany ciepła i masy towarzyszącego procesowi zamrażania. W ten sposób sonikacja zmniejsza rozmiar kryształów i skraca czas zamrażania w produkcji lodów. Badania przeprowadzone przez Mortazavi i Tabatabaie wykazały, że czas zamrażania w przetwórstwie lodów można skrócić o około 30% przez sonikację przez 20 minut.

Procesor przemysłowy UIP2000hdT (2kW) do produkcji lodów. Ultradźwięki sprzyjają homogenizacji i krystalizacji oraz przyspieszają proces zamrażania.
Produkcja lodów i zalety ultradźwięków
Do produkcji lodów wymagana jest mieszanka lodowa. Mieszanka ta składa się z mleka, mleka w proszku, śmietany, masła lub tłuszczu roślinnego, cukru, suchej masy, emulgatora, stabilizatora, a także dodatków takich jak owoce, orzechy, aromaty i barwniki. Ta specjalna mieszanka musi być homogenizowana i pasteryzowana, a następnie powoli mieszana podczas procesu zamrażania, aby zapobiec tworzeniu się dużych kryształów lodu. W ten sposób bardzo małe pęcherzyki powietrza są mieszane (tzw. proces napowietrzania), aby spienić lody, uzyskując zimny deser o gładkiej teksturze. Ultradźwięki sprzyjają równomiernemu rozprowadzeniu wszystkich składników mieszanki lodów i jednocześnie przyczyniają się do pasteryzacji. Przeczytaj więcej o ultradźwiękowej pasteryzacji płynnej żywności tutaj!
Następnie ultradźwięki są stosowane na etapie zamrażania podczas produkcji lodów. Ultradźwięki sprzyjają zarodkowaniu i wzrostowi kryształków lodu, dzięki czemu proces zamrażania jest znacznie przyspieszony. Jednocześnie sonikacja zmniejsza rozmiar kryształków lodu, dzięki czemu uzyskuje się jednolicie małe kryształki lodu. Dzięki temu lody mają gładką konsystencję i są przyjemne w dotyku – oba atrybuty jakości, które są wysoko cenione przez konsumentów.
Etapy produkcji lodów
Produkcja lodów składa się z pięciu etapów:
- przygotowanie mieszanki lodów
- homogenizacja, pasteryzacja, dojrzewanie mieszanki lodowej
- Zamrażanie i napowietrzanie
- kształtowanie i formowanie
- utwardzanie i pakowanie
Promowane ultradźwiękami zamrażanie lodów
Podczas procesu zamrażania z przechłodzonej wody powstają kryształy. Morfologia kryształów lodu odgrywa ważną rolę w odniesieniu do tekstury i właściwości fizycznych zamrożonej i częściowo zamrożonej żywności. Ponieważ rozmiar i rozmieszczenie kryształów lodu mają szczególne znaczenie dla jakości rozmrożonych produktów, w przypadku lodów preferowane są mniejsze kryształy lodu, ponieważ duże kryształy powodują lodowatą teksturę. Zarodkowanie jest najważniejszym czynnikiem kontrolującym rozkład wielkości kryształów podczas krystalizacji. W związku z tym szybkość zamrażania jest zwykle parametrem używanym do kontrolowania wielkości i rozkładu wielkości kryształów lodu w lodach. Podczas ubijania i zamrażania wtryskiwane jest powietrze, aby uzyskać gładką konsystencję lodów. Tak zwana "nadwyżka", czyli ilość wtryskiwanego powietrza, jest proporcjonalna - w szczególności do konkretnej receptury - proporcjonalnie do łącznej objętości ciał stałych i wody. Tak więc, nadmiar powietrza różni się ze względu na różne receptury lodów i strumienie przetwarzania. Standardowe lody wykazują przekroczenie 100%, co oznacza, że produkt końcowy składa się z równej objętości mieszanki lodowej i pęcherzyków powietrza.
Zastosowanie wysokowydajnych procesorów ultradźwiękowych firmy Hielscher zapewnia lepszą jakość lodów poprzez promowanie krystalizacji, zmniejszanie rozmiaru kryształów lodu i unikanie inkrustacji powierzchni zamrażania. Lepszą konsystencję i bardziej kremowe odczucie w ustach uzyskuje się dzięki zmniejszonemu rozmiarowi kryształów lodów i lepszemu rozmieszczeniu pęcherzyków powietrza. Znacznie krótsze zamrażanie z ok. 30% skróconym czasem zamrażania prowadzi do większej wydajności procesu i bardziej energooszczędnego procesu produkcji.

Sonicator UP400ST dla lepszej redukcji wielkości cząstek i kryształów w lodach
Potwierdzone naukowo: Lepsza jakość lodów dzięki sonikacji
Aslan i Dogan (2021) zbadali wpływ sonikacji na produkcję lodów przy użyciu sonikatora Hielscher UP400St (patrz zdjęcie po lewej). Wyniki badań wykazały, że ultradźwięki sprzyjają redukcji wielkości cząstek w wyniku kawitacji. Było oczywiste, że sonikacja poprawia jakość lodów i mrożonych produktów spożywczych, ponieważ wytwarza mniejszy rozmiar kryształów lodu. Ponieważ kryształy lodu nadają lodom wyjątkowy smak w ustach, bardzo ważne jest uzyskanie najmniejszych kryształów w procesie zamrażania, aby zapobiec ziarnistej strukturze, osiągając pożądaną gładkość i miękkość lodów. W badaniu tym stwierdzono również, że homogenizacja ultradźwiękowa zapewnia dobrze rozproszoną emulsję. Testy przeprowadzone przez panel konsumentów pod kątem sensorycznym i smakowym wykazały, że ultradźwiękowa homogenizacja lodów pomaga spełnić preferencje konsumentów dzięki mniejszym kryształkom lodu i związanemu z tym przyjemnemu odczuciu lodów w ustach.
(por. Aslan i Dogan, 2021)
Wysokowydajne ultradźwiękowe roboty kuchenne do produkcji lodów
Firma Hielscher Ultrasonics posiada wieloletnie doświadczenie w stosowaniu ultradźwięków w przemyśle spożywczym. & przemysł napojów, a także wiele innych gałęzi przemysłu. Nasze procesory ultradźwiękowe są wyposażone w łatwe do czyszczenia (czyszczenie na miejscu CIP / sterylizacja na miejscu SIP) sonotrody i komory przepływowe (części mokre).
Sonikatory przemysłowe Hielscher Ultrasonics mogą dostarczać bardzo wysokie amplitudy w trybie ciągłym 24/7. Precyzyjna kontrola amplitudy od łagodnej do wysokiej intensywności jest ważna dla precyzyjnego dostrojenia procesu sonikacji do docelowych właściwości produktu receptury lodów.
Dzięki ultradźwiękowym procesorom żywności o dowolnej wielkości, Hielscher oferuje niezawodne systemy do wsadowej i ciągłej obróbki produktów spożywczych i napojów, w tym lodów. Podczas gdy dla małej rzemieślniczej żelatyny modele sonikatorów UP400ST (400 watów) lub UIP1000hdT (1000 watów) zapewniają wystarczającą wydajność przetwarzania, przemysłowy zakład produkcji lodów zainstaluje wysokowydajne modele sonikatorów UIP6000hdT (6000 watów) lub UIP16000hdT (16 000 watów).
Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców:
Wielkość partii | natężenie przepływu | Polecane urządzenia |
---|---|---|
10 do 2000mL | 20-400mL/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
10-100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
15 do 150 l | 3 do 15 l/min | UIP6000hdT |
b.d. | 10-100L/min | UIP16000 |
b.d. | większe | klaster UIP16000 |
Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!
Literatura / Referencje
- Mortazavi, A. and Tabatabaie, F. (2008): Study of Ice Cream Freezing Process after Treatment with Ultrasound. World Appl. Sci. J 4, 188-190.
- 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.
- Vildan Akdeniz, A. Sibel Akalın (2019): New approach for yoghurt and ice cream production: High-intensity ultrasound. Trends in Food Science & Technology, Volume 86, 2019. 392-398.
- Petzold, G. and Aguilera, J. M. (2009): Ice Morphology: Fundamentals and Technological Applications in Foods. Food Biophysics Vol.4, No. 4, 378-396.
- Dairy Processing Handbook. Published by Tetra Pak Processing Systems AB, S-221 86 Lund, Sweden. p.387.

Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do rozmiar przemysłowy.