Pasteurização & Homogeneização do ovo líquido
Os produtos líquidos à base de ovos (ovos inteiros, claras, gemas) devem ser pasteurizados para garantir a segurança alimentar. Homogeneizadores ultra-sônicos entregar cavitação intensa e altas forças de cisalhamento para matar micróbios. Especialmente quando combinado com temperaturas elevadas (∼50 ° C) e pressão (mano-thermosonication), ultrassom de energia proporciona resultados de pasteurização excepcionais. Os sistemas ultra-sônicos de processamento de alimentos são amplamente utilizados para cumprir aplicações de homogeneização, pasteurização e esterilização.
pasteurização por ultra-sons
O ovo inteiro líquido, a clara de ovo, a gema e outros produtos de mistura de ovos são pasteurizados para garantir que não existem bactérias / agentes patogénicos no produto. A inativação microbiana através da pasteurização é uma etapa muito importante do processo para evitar a deterioração e as doenças de origem alimentar. A pasteurização convencional é conseguida através de um tratamento térmico do produto ovo líquido. No entanto, este tratamento térmico afecta as proteínas, a textura e as funcionalidades do ovo.
A pasteurização por ultra-sons é uma alternativa de pasteurização muito eficaz e eficiente.
Os produtos de ovos líquidos podem ser eficientemente pasteurizados por mano-thermosonication (MTS) onde a pasteurização ultra-sônica é combinada com tratamento térmico (aprox. 50 ° C) e pressão elevada (aprox. 1 barg). Sob estas condições de processamento sinergéticas, pode ser alcançada uma redução bacteriana fiável de 5log. A mano-termosonicação melhora significativamente a taxa de morte dos micróbios: Em primeiro lugar, a sensibilidade da maioria dos microrganismos ao tratamento ultrassónico é significativamente aumentada por temperaturas superiores a 50°C. Em segundo lugar, a intensidade e a capacidade de destruição da cavitação ultra-sónica aumentam sob pressão elevada.
Os efeitos sinergéticos combinados na pasteurização manotermosónica superam a pasteurização convencional de ovos pelo calor, resultando num produto de ovo líquido de melhor qualidade. O ovo líquido pasteurizado por manotermosonicação apresenta menor desnaturação proteica, menor perda de sabor, melhor homogeneidade e uma eficiência energética significativamente mais elevada.
As células de fluxo ultrassónico Hielscher asseguram a passagem do ovoproduto líquido diretamente através do sistema de alta intensidade cavitação a fim de assegurar a pasteurização uniforme e completa do ovoproduto líquido.
Aquecimento ôhmico por ultra-sons: Saiba como a sonicação melhora o aquecimento óhmico!
Emulsificação por ultra-sons
A clara de ovo é constituída por cerca de 90% de água e a gema de ovo contém cerca de 25% de gordura. A água e o óleo/gordura são imiscíveis, o que significa que as fases tendem a separar-se. Para obter um produto líquido homogéneo e estável de ovo inteiro, é necessário um método de emulsificação sofisticado para evitar a separação de fases.
A cavitação ultra-sónica e o cisalhamento fornecem a energia necessária para homogeneizar uniformemente o produto líquido do ovo. A potente sonicação impede a separação de fases, quebrando os glóbulos de gordura e dispersando uniformemente a água e a gordura, de modo a obter uma emulsão estável.
O tratamento por cavitação ultra-sónica é uma técnica superior para produzir emulsões de tamanho nanométrico, a fim de obter estabilidade mecânica!
- condições de processo moderadas
- remoção de agentes patogénicos
- prazo de validade alargado
- textura uniforme
- melhores atributos nutricionais e sensoriais
- sem desnaturação
- sem coagulação
Formulação por ultra-sons
Durante a homogeneização e pasteurização por ultra-sons, os aditivos (por exemplo açúcar, sal, goma xantana etc.) podem ser misturados uniformemente no ovoproduto líquido.
Os homogeneizadores ultra-sónicos da Hielscher são também utilizados na produção de gemada (licor à base de leite e ovos) para melhorar a estabilidade mecânica e o prazo de validade.
Secagem por pulverização ultra-sónica de ovo em pó
O ovo líquido pode ser posteriormente transformado em pó de ovo, por exemplo, ovo inteiro em pó, clara de ovo em pó, gema em pó. O ovo líquido apresenta um comportamento de diluição por cisalhamento. Para otimizar o processo de secagem por pulverização, a redução da viscosidade por ultra-sons é uma técnica altamente eficiente para aumentar a capacidade de processamento do secador por pulverização.
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Dispositivos ultra-sónicos para processamento de alimentos
Os sistemas ultra-sónicos de processamento de alimentos são bem conhecidos e comprovados pelos seus resultados fiáveis na homogeneização, extração, pasteurização e esterilização de produtos alimentares. Os processadores ultra-sônicos industriais da Hielscher criam amplitudes muito altas de até 200µm, a fim de fornecer a energia necessária para os processos de pasteurização, esterilização e emulsificação. Naturalmente, os nossos homogeneizadores de ultra-sons são construídos para funcionar 24 horas por dia, 7 dias por semana, em condições de trabalho pesado na indústria.
Para além da sua robustez e fiabilidade, os processadores de ultra-sons requerem apenas uma manutenção muito reduzida e são muito fáceis de limpar. Todas as peças do homogeneizador de ultra-sons, que entram em contacto com o produto alimentar, são feitas de titânio, aço inoxidável ou vidro e são autoclaváveis. Uma vez que cada processador de ultra-sons tem o seu limpador de ultra-sons no local, oferecem automaticamente CIP (limpeza no local) e SIP (esterilização no local).
A dimensão reduzida e a versatilidade permitem uma integração sem problemas dos ultrassons da Hielscher nas linhas de produção. A instalação posterior em linhas existentes pode ser realizada facilmente.
O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons:
| Volume do lote | caudal | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 10 a 2000mL | 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1 a 20L | 0.2 a 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 a 10L/min | UIP4000 |
| n.d. | 10 a 100L/min | UIP16000 |
| n.d. | maior | grupo de UIP16000 |
Resultados de investigação relacionados
Emulsificação por ultra-sons
Javad Sargolzaei et al. (2011) modificaram a aplicação de ultrassom de alta potência na preparação de emulsão estável de óleo em água. Todas as amostras de emulsão foram preparadas usando um processador ultra-sônico Hielscher UP200H. Foi investigado o efeito do pH, da força iónica, da pectina, da goma de guar, da lecitina, da gema de ovo e da goma xantana, bem como do tempo de sonicação, da temperatura e da viscosidade da mistura óleo-água na área de superfície específica e no tamanho das gotículas e no índice de formação de espuma das amostras de emulsão. Os dados experimentais foram analisados com o método de Taguchi e foram determinadas as condições óptimas. Além disso, foi empregue um sistema de inferência neuro-fuzzy adaptativo (ANFIS) para modelar e categorizar as propriedades da emulsão resultante. Os resultados mostraram que o aumento do tempo de sonicação reduziu a gama de distribuição do tamanho das gotículas. A pectina e a xantana aumentaram a estabilidade da emulsão, embora tenham tido impactos diferentes na estabilidade da emulsão quando usadas individualmente ou em conjunto. A goma guar melhorou a viscosidade da fase contínua. As emulsões estabilizadas com gema de ovo foram consideradas estáveis à floculação das gotículas a pH 3 e a concentrações de sal relativamente baixas.
Degradação ultra-sónica do colesterol na gema
Sun et al. (2011) desenvolveram um processo enzimático assistido por ultrassom de degradação do colesterol na gema de ovo natural. Eles visavam a atividade catalítica da colesterol oxidase contra o colesterol da gema de ovo com o objetivo de obter uma gema de ovo reduzida de colesterol sem afetar a composição dos principais nutrientes da gema de ovo. A colesterol oxidase foi utilizada para catalisar a degradação do colesterol na gema de ovo. Em primeiro lugar, uma porção de 30 g de gema de ovo foi pré-tratada por ultra-sons durante 15 minutos a 200W e depois incubadas durante 10h com uma concentração de colesterol oxidase de 0,6U/g de gema de ovo a 37°C. Finalmente, o nível de colesterol na gema de ovo foi reduzido para 8,32% da sua concentração original sem afetar os atributos de qualidade da gema.
Fatos, vale a pena conhecer
O que é a cavitação por ultra-sons?
A sonicação cria emulsões através de oscilações de alta potência impulsionadas por ultra-sons, que causam cavitação. O termo cavitação descreve a formação, o crescimento e o colapso implosivo de cavidades (bolhas de vácuo) num líquido. A cavitação ultra-sónica/acústica produz condições locais no interior das bolhas de ~5000 K, ~1000 atm, taxas de aquecimento e arrefecimento que excedem 1010 K/s e jactos de líquido com até 300m/s. (Suslick et al. 2008) As forças intensas, o elevado cisalhamento, o fluxo e as turbulências resultantes da implosão da bolha fornecem a energia necessária para quebrar partículas e gotículas para Dispersão & Emulsão redução de tamanho, lisar as paredes celulares, iniciar Reacções químicas.
manotermosonicação
Como demonstrado pelos nossos resultados, a pressão estática é um meio muito eficiente de aumentar a letalidade das ondas de ultra-sons (UW) / manosonicação (MS). Este aumento torna-se maior quando a amplitude das UW é mais elevada. Entre 50 e 58°C, a letalidade do calor pode ser aumentada pela combinação de tratamentos térmicos com UW sob pressão (MS). A letalidade deste tratamento (MTS) é equivalente ao efeito letal aditivo do calor e do UW. Os tratamentos MS e MTS poderiam tornar-se uma alternativa para a inativação, em meios sensíveis ao calor (ou seja, ovo líquido), de Y. enterocolitica e possivelmente de outros microrganismos. Também poderia encontrar aplicações em alimentos nos quais a alta intensidade dos tratamentos térmicos necessários (por exemplo, alimentos com baixa atividade de água) prejudicaria a qualidade dos alimentos. (cf. Raso et al. 1998)
Os investigadores revelaram que as tecnologias não térmicas de conservação de alimentos, como a sonicação, não afectam, tanto quanto os processos térmicos, os atributos nutricionais e sensoriais dos alimentos processados.
Saiba mais sobre as sinergias entre ultra-sons de potência, pressão e calor!
Ovos: Composição & Caraterísticas
Embora os ovos de galinha sejam os ovos de aves mais consumidos, outras variedades de ovos de aves, como os ovos de avestruz, de pato, de codorniz, de gansa, etc., são utilizados como alimentos e ingredientes alimentares.
Os ovos têm múltiplas funções e são, por isso, amplamente utilizados como ingrediente em vários produtos alimentares.
Os atributos funcionais dos ovos incluem as propriedades de coagulação e ligação, sabor, cor, formação de espuma, emulsificação, bem como a inibição do crescimento de cristais na confeitaria. Para manter estas funcionalidades do ovo, é necessária uma pasteurização suave que evite a desnaturação das proteínas.
Os produtos à base de ovos líquidos vão desde o ovo inteiro líquido, a clara de ovo e a gema até às misturas de ovos mexidos e outros produtos especializados à base de ovos. Os produtos à base de ovos líquidos estão disponíveis como produtos prontos a usar ou congelados. O ovo líquido pode ser posteriormente refinado em ovos em pó, por exemplo, ovo inteiro em pó, clara de ovo em pó, gema em pó. O ovo em pó é produzido a partir de ovos totalmente desidratados por secagem por pulverização os ovos da mesma forma que o leite em pó é produzido. As vantagens dos ovos em pó em relação aos ovos frescos incluem o baixo preço, o peso reduzido por volume de ovo inteiro equivalente, o prazo de validade, o menor espaço de armazenamento e a desnecessidade de refrigeração.
Sensibilidade ao calor das proteínas do ovo
Os ovos contêm várias proteínas sensíveis ao calor que são um fator importante a ter em conta quando o ovo líquido (também conhecido como ovos de quebrar) é processado e pasteurizado. Especialmente os produtos líquidos de clara de ovo são sensíveis às condições de processamento, especialmente ao calor. A temperatura de desnaturação das proteínas da clara do ovo varia entre 61°C (para a Ovotransferrina) e 92,5°C (para a Globulina G2). Livetinas, lisozima,
A ovomacroglobulina e a ovoglobulina G3 são as proteínas menos estáveis ao calor, enquanto a ovotransferrina, o ovoinibidor e a ovoglobulina G2 são as proteínas mais estáveis ao calor no ovo. A sensibilidade das proteínas ao calor pode ser influenciada pela adição de sal e açúcar, o que aumenta a estabilidade térmica das proteínas sensíveis ao calor.
Não só o açúcar e o sal, mas também os hidratos de carbono, como a sacarose, a glucose, a frutose, a arabinose, o manitol e a xilose, protegem as proteínas da desnaturação durante os tratamentos térmicos (pasteurização).
Temperatura de coagulação do ovo inteiro: a 73°C
estabilidade da emulsão
Para obter um produto homogéneo de ovo líquido, o ovo líquido deve ser estabilizado mecanicamente para evitar a separação em duas fases.
Uma emulsão é uma mistura de dois ou mais líquidos imiscíveis / não misturáveis. Tecnicamente, as emulsões são uma subdivisão de sistemas coloidais de duas ou mais fases. Nas emulsões, tanto a fase dispersa/interna como a contínua/externa são líquidas. Nas emulsões, dois líquidos imiscíveis são misturados através da dispersão de um líquido (a fase dispersa) no outro (a fase contínua). Os agentes emulsionantes são utilizados para obter uma estabilidade mecânica a longo prazo do sistema.
A lecitina, que é, por exemplo, um componente da gema de ovo, é um emulsionante alimentar comummente utilizado em aplicações alimentares e industriais. Para além da lecitina, a gema de ovo contém vários aminoácidos que também funcionam como emulsionantes. A gema de ovo contém aproximadamente 5-8 gramas de lecitina, razão pela qual a gema de ovo é um ingrediente importante em muitos receitas à base de emulsões como a maionese, o molho holandês, as guarnições e os molhos.
Encontre aqui as instruções passo a passo e um vídeo para a emulsificação de maionese por ultra-sons!
Funcionalidade da espuma
As proteínas da clara do ovo contêm aminoácidos. Quando a proteína está enrolada, os aminoácidos hidrofóbicos estão no centro, longe da água, e os hidrofílicos estão no exterior, mais perto da água.
Quando a proteína de um ovo está contra uma bolha de ar, parte dessa proteína está exposta ao ar e outra parte ainda está na água. A proteína desenrola-se de modo a que as suas partes que gostam de água possam ser imersas na água - e as suas partes que não gostam de água possam ficar coladas ao ar. Assim que as proteínas se desenrolam, ligam-se umas às outras - tal como fizeram quando aquecidas - criando uma rede que pode manter as bolhas de ar no lugar.
gemada
A gemada é uma bebida à base de leite que consiste em leite, ovos, açúcar e aromas e, por vezes, álcool. Trata-se de uma bebida láctea doce, rica e cremosa, tradicionalmente preparada com leite, natas, claras de ovo batidas, gemas de ovo e açúcar. Opcionalmente, quando produzido como licor, são incorporadas bebidas espirituosas destiladas, tais como brandy, rum ou bourbon.
Literatura/Referências
- Lee, D.U.; Hein, V.; Knorr, D. (2003): Efeitos de tratamentos combinados de nisina e ultra-sons de alta intensidade com alta pressão na inativação microbiana em ovos inteiros líquidos. Ciência Alimentar Inovadora & Tecnologias emergentes 2003.
- Nakamura, R.; Mizutani, R.; Yano, M.; Hayakawa, S. (1988): Melhoria das Propriedades Emulsionantes da Proteína por Sonicação com Lecitina de Gema de Ovo. Journal of Agricultural and Food Chemistry 36, 1988. 729-732.
- Raso, J.; Pagán, R.; Condón, S.; Sala, F.J. (1998): Influência da temperatura e da pressão sobre a letalidade dos ultra-sons. Applied and Environmental Microbiology, 64/2, 1998. 465-471.
- Sargolzaei, J.; Mosavian, M.T.H.; Hassani, A. (2011): Modelagem e Simulação de alta potência processo ultra-sônico na preparação de estável emulsão de óleo em água. Jornal de Engenharia de Software e Aplicações 4, 2011. 259-267.
- Sun, Y.; Yang, H.; Zhong, X.; Wang, W. (2011): Ultrasonic-Assisted Degradação Enzimática de colesterol na gema de ovo. Ciência alimentar inovadora & Tecnologias Emergentes 12/4, 2011. 505-508.
- Suslick, K.S.; Flannigan, D.J. (2008): Dentro de uma bolha em colapso: Sonoluminescência e as condições durante a cavitação. Annu. Rev. Phys. Chem. 59, 2008. 659-83.


