Ultradźwięki i jej różnorodne zastosowania w przemyśle spożywczym
USG moc oferuje różnorodne możliwości efektywnych i niezawodnych aplikacji przetwarzających żywność. Najczęstsze zastosowanie w przemyśle spożywczym obejmują mieszanie & homogenizacja, emulsji, środki dyspergujące, rozbijanie komórek i ekstrakcję materiału wewnątrz komórek, aktywacji lub dezaktywacji enzymów (która zależy od intensywności ultradźwięków), konserwowania, stabilizacji, rozpuszczania i krystalizacji, uwodornienie, mięsa tenderization, dojrzewania, starzenia się i utlenianie jak również odgazowanie i suszenie rozpyłowe.
Poniżej znajduje się wybór konkretnych zastosowań.
Proszę kliknąć na konkretny link, aby dowiedzieć się więcej o interesującej Państwa aplikacji!
Ekstrakcja aromatów i związków bioaktywnych za pomocą ultradźwięków
Ultradźwięki jest dobrze znane i niezawodny sposób, gdy dochodzi do ekstrakcji substancji wewnątrzkomórkowej.
Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o ultradźwiękowy lizę & ekstracji oraz przykłady ultradźwiękowej ekstrakcji związków aktywnych z Szafran i Kawa!
Fermentacja ultradźwiękowa jogurtu
Jogurt jest fermentowany produkt mleczny, który może być wytwarzany przez samego mleka lub przez dodanie kultur bakteryjnych. szczepy Bifidobacteria (np BB12 BB-46, B breve) są powszechne probiotykami stosowane do fermentacji jogurtu. Kawitacja ultradźwiękowa stosowana do komórek bakteryjnych mogą spowodować ich zniszczenie i jednocześnie uwalnianie beta-galaktozydazy. β-galaktozydazy jest enzymem hydrolazą który jest powszechnie używane w przemyśle przetwórstwa mleka. Fermentacja wspomagane ultradźwiękami jest przyspieszone na skutek szybszej hydrolizy laktozy wynikające z ultradźwiękami indukowała uwalnianie p-galaktozydazy z komórek bifidobakterii.
Ultradźwiękowa homogenizacja wpływa na łamanie się kuleczek tłuszczu mlecznego i bardzo drobne jego rozłożenie.
Ultradźwięki może accerlerate szybkość fermentacji (zmniejszenie całkowitego czasu produkcji do 40%) i poprawa cech jakościowych jogurtu, w wyniku większej lepkości, silniejsze koagulatu i najwyższej tekstury.
Ultradźwiękowa homogenizacja mleka
Mleko (np. mleko krowie, bawole, kozie lub wielbłądzie) jest emulsją lub systemem koloidalnym, który składa się z kuleczek tłuszczu maślanego w płynie na bazie wody, który zawiera rozpuszczone węglowodany, białka i minerały. Ponieważ tłuszcz i woda mają tendencję do rozdzielania się na dwie fazy, mleko musi być homogenizowane, aby uzyskać równomierny produkt. Homogenizacja oznacza równomierne rozmieszczenie cząsteczek tłuszczu w płynie mlecznym. Ultradźwięki są dobrze znaną metodą wykorzystywaną do różnych zastosowań w przetwórstwie mleka. W wyniku ultradźwiękowej obróbki mleka powstają homogenizowane kuleczki tłuszczu, które są równomiernie i równomiernie rozłożone. Homogenizacja za pomocą ultradźwięków wysokiej mocy jest również skuteczna w przypadku (wegańskich/bezmlecznych) substytutów mleka pochodzących z roślin takich jak mleko kokosowe lub sojowe.
Badanie Sfakianakis i Tzia (2012) wynika, że ultradźwiękowy homogenizacji zmniejsza rozmiar kulek tłuszczu mleka (MFG). Małej amplitudzie (150W) nie miał wpływu zadowalające homogenizacji (Fig.2); wielkość MFG i ich rozkład, były podobne do mleka nietraktowanych (porównaj z Fig. 1 i 2). Średnie amplitudy ultradźwięków (267.5, 375 W), miały dobre działanie homogenizacji; MFG przeciętna średnica wynosiła 2 urn (Fig. 3, 4). Wyższe amplitudy (750) USG zmniejszali MFG decydujący (fig. 6), co czyni je mało widoczne z mikroskopu optycznego (powiększenie 100 x); ich średnia wielkość średnica wynosiła 0,3 um.

Ultradźwiękowej wysokiej mocy jest łagodny technika homogenizacji nietermicznej. Sfakianakis i in. (2011) pokazują imponujący efekt homogenizacji ultradźwiękowej na mleku.
Chandrapala i in. (2012) badali działanie ultradźwiękami na kazeinę i wapnia. zastosowali fal ultradźwiękowych (20 kHz), aby próbki świeżego mleka chudego, odtworzonego micelarnej kazeiny i kazeiny proszku. Oni działaniu ultradźwięków próbek aż kuleczki tłuszczu mleka zostały zredukowane do ok. 10nm. Analiza dźwiękami mleko wykazuje, że wielkość miceli kazeiny nie jest zmieniany. Niewielki wzrost rozpuszczalnych białek serwatki i odpowiedni spadek lepkości występowały również w ciągu pierwszych kilku minut sonikacji. W badaniu stwierdzono, że micele kazeiny są stabilne podczas ultradźwięków i rozpuszczalny stężenie wapnia nie wpływa ultradźwięków. [Chandrapala i in. 2012]
Ultradźwiękowa krystalizacja cukru dla cukiernictwa
Kontrolowana sonikacja pozwala inicjować wysiewanie kryształów (tworzenie jąder) i wpływać na wzrost kryształów. Przy napromienianiu ultradźwiękowym powstaje mniejszy, a przez to więcej kryształów. Ultradźwiękowy wspomaga proces krystalizacji na dwa sposoby: Po pierwsze, ultradźwięki mocy są bardzo skutecznym narzędziem do tworzenia równomiernego roztworu, który jest substancją wyjściową do krystalizacji. W drugim etapie ultradźwiękowe wspiera tworzenie dużej liczby jąder. Podczas gdy słabe zarodkowanie tworzy mniejszą liczbę dużych kryształów, wydajna nukleacja tworzy dużą ilość małych drobnych rozmiarów kryształów. W polu akustycznym staje się nawet możliwe inicjowanie zarodkowania cukrów, które normalnie są przeciwne krystalizacji (np. D-fruktoza, sorbitol).
Ultradźwiękowy modyfikacja krystalizacji jest interesujące dla preparatu cukierków, słodyczy, pasty, lody, bitą śmietaną i czekolady.

Ultradźwiękowiec UIP4000hdT to wydajny robot kuchenny o mocy 4kW do przemysłowej produkcji żywności, takich jak ekstrakcja pektyn i aromatów, a także homogenizacja.
Ultradźwiękowy wyniku uwodornienia olejów jadalnych
Uwodornienie olejów roślinnych jest ważnym procesem dużą skalę przemysłową. Przez uwodornienie, płynne oleje roślinne są convertetd na stałe lub półstałe tłuszcze (np margaryny). Chemicznie nienasycone kwasy tłuszczowe są przekształcane w trakcie przeniesienia fazowego katalizowanej Reakcję uwodorniania w odpowiadających im nasyconych kwasów tłuszczowych przez dodanie atomów wodoru w doublebonds. Proces katalityczny może być przyspieszone przez ultradźwięki o dużej mocy. Powszechnie stosowanym katalizatorem jest nikiel. Uwodornione tłuszcze są szeroko stosowane jako środki skrócenie produktów piekarniczych. Zaletą nasyconych tłuszczów mniejszej skłonności do utleniania, a tym samym z mniejszym ryzykiem jełczeniu.
Ultradźwiękowe upłynnianie miodu
USG oferuje skuteczną metodą, kryształy w miodzie, aby stopić i zniszczyć drożdże, bez wpływu na jakość miodu.
Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej!
Ultradźwiękowa stabilizacja soków i smoothies
Jako nietermiczna technika przetwarzania żywności, ultradźwięki zapewniają łagodną, ale skuteczną obróbkę, która intensyfikuje smak, stabilizuje i konserwuje soki, smoothies, sosy i przeciery. Rezultaty ultradźwiękowej obróbki soków obejmują poprawę smaku, stabilizację i konserwację.
Przeczytaj tutaj więcej o ultradźwiękowej poprawy soków & koktajle!
Read more about Ultradźwiękowa obróbka pomidorów!
Ultradźwiękowe starzenie się wina & Liquor
moc ultradźwiękowa pomaga oaking wina i alkoholi ze względu na jego rzeczywistą zdolność ekstrakcji i znacznie się nasila przenoszenie masy pomiędzy tkanki drzewnej i napoju alkoholowego.
Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o możliwościach obróbki ultradźwiękowej wina!
Proces fermentacji wina, moszcz, piwo i sake może być znacznie zwiększona, too. Stawki przyspieszenie od 50% do 65% został osiągnięty!
Aby uzyskać więcej informacji na temat fermentacji wspomaganego ultradźwiękami, kliknij tutaj!
Przyspieszone ultradźwiękowo zamrażanie lodów
Do produkcji lodów, wymagane jest mieszanka lodów. Ta mieszanka lodów składa się z mleka, mleka w proszku, masła lub tłuszczu roślinnego, cukier, suchej masy, emulgator, stabilizator, jak również dodatki, takie jak owoce, orzechy, środki zapachowe i środki barwiące. Ta specjalna mieszanina musi być homogenizowane i pasteryzowane, po czym całość mieszano powoli w trakcie procesu liofilizacji, aby uniemożliwić powstawanie dużych kryształów lodu. W ten sposób, bardzo małe pęcherzyki powietrza, miesza się (tak zwanym procesie napowietrzania) spienia się lody osiągnięcie gładko teksturowanej zimno deser. Jest to etap procesu, w którym mogą być stosowane ultradźwięki do zwiększenia jakości lody za.
Podczas procesu zamrażania kryształy powstają z przechłodzonej wody. Morfologia kryształów lodu odgrywa ważną rolę w odniesieniu do fakturalnych i fizycznych właściwości zamrożonej i półmrożonej żywności. Ponieważ wielkość i rozmieszczenie kryształów lodu ma szczególne znaczenie dla jakości rozmrożonych produktów bibułowych, dla lodów preferowane są mniejsze kryształy lodu, ponieważ duże kryształy mają lodowatą teksturę. Nukleacja jest najważniejszym czynnikiem kontrolującym rozkład wielkości kryształów podczas krystalizacji. W związku z tym szybkość zamrażania jest zwykle parametrem stosowanym do kontrolowania wielkości i rozkładu wielkości kryształów lodu w lodach. Podczas ubijania i zamrażania powietrze jest wstrzykiwane w celu uzyskania gładkiej konsystencji lodów. Tak zwany "over-run", ilość wtryśniętego powietrza jest proporcjonalna - w szczególności do konkretnej receptury - proporcjonalnie do łącznej objętości ciał stałych i wody. Tak więc, nadmierna wydajność różni się w zależności od różnych receptur lodów i strumieni przetwarzania. Standardowe lody wykazują nadwyżkę w wysokości 100%, co oznacza, że produkt końcowy składa się z równej objętości mieszanki lodów i pęcherzyków powietrza.
Zastosowanie na Hielscher urządzenia ultradźwiękowe o wysokiej mocy zapewnia lepszą jakość lodów zmniejszając rozmiar kryształów lodu i unikanie inkrustowania powierzchni zamarzania. Lepszą konsystencję i bardziej kremowe odczucie w ustach uzyskuje się w wyniku zmniejszonej lodów wielkości kryształów i zwiększonego rozkładu bąbelkowej. Znacznie krótsze czasy zamrażania prowadzić do zwiększenia wydajności procesowej i bardziej procesu wytwarzania energii efektywny.

ultrasonator UP400St do szybkiej ekstrakcji składników roślinnych w partiach.
Ultradźwiękowe napowietrzanie ciasta
Napowietrzone produkty spożywcze, takie jak biszkopt, można znacznie poprawić przez sonikację. Zastosowanie ultradźwięków mocy podczas etapu mieszania ciasta poprawia jakość ciasta biszkoptowego pod względem niższej twardości i większą sprężystość ciasta, spoistość i sprężystość. Do testów wszystkie składniki zostały zmieszane ze sobą metodą "all-in", co oznacza, że w celu sformułowania rzadkiego ciasta dodano jednocześnie białko, mąkę, emulgator, skrobię kukurydzianą, cukier, proszek do pieczenia, sól i świeże jaja. Przed sonikacją składniki mieszano równomiernie razem, aby ultradźwięk był nakładany na równomierną mieszaninę. Ultradźwiękowy napowietrzony placek wykazywał niższą twardość, niższą gumowatość i mniejszą żuwalność, podczas gdy sprężystość ciasta, spoistość i sprężystość były nieznacznie wyższe niż ciasto kontrolne.
ULtrasoniczna krystalizacja i konszowanie czekolady
Sonikacja jest dobrze znany ze swojej zdolności do ekstrakcji. Z ziaren kakao, masło kakaowe mogą być uwalniane z komórek przez ultradźwiękowej frezowania i ekstrakcji.
Ultradźwięki technikę alternatywną łamać kryształy cukru w czekoladzie i zapewnia przez to efekt podobny do konszowania.
Ultradźwiękowa obróbka mięsa
Stosowanie silnych fal ultradźwiękowych do wyników mięsnych w tenderization oft on struktura mięsa. Znaczna tenderization osiąga się przez uwolnienie miofibrylarnych i białek z komórek mięśniowych. Oprócz efektu tenderization, ultradźwięki poprawia zdolność wiązania wody i spoistość mięsa też.
Ultradźwiękami w kuchni
Procesory ultradźwiękowe żywności znalazły drogę do znakomitej kuchni, zbyt. ultrasonicators Hielscher są wykorzystywane przez szefa kuchni, takie jak składki przez dwa Michelin przyznane kucharz-Sang-Hoon Degeimbre.
Kliknij tutaj, jeśli jesteś zainteresowany w przepisie swojego słynnego ultradźwiękowej krewetek magazynie!
Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!
Literatura / materiały źródłowe
- 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.

Firma Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do wielkość przemysłowa.