Produção ultrassónica de margarina
A etapa básica de produção durante o fabrico de margarina consiste em emulsionar uma mistura de óleos e gorduras vegetais com água e aditivos. A emulsificação ultrassónica é uma técnica fiável e comprovada para preparar emulsões alimentares estáveis com gotículas de pequena dimensão. O processo de emulsificação ultrassónica baseia-se em forças intensas de cisalhamento sonomecânico que produzem gotículas de dimensões micrométricas e nanométricas para obter a mais elevada qualidade do produto. A Hielscher Ultrasonics disponibiliza sonicadores para a produção de emulsões de grau alimentar a qualquer escala.
Emulsificação ultrassónica de margarina
A principal etapa de processamento na produção de margarina é a emulsificação de água e óleos/gorduras hidrogenados, como óleos de milho, óleos de soja, óleos de amendoim, óleos de sementes de girassol, etc. Devido à elevada concentração de óleo, de 40–90%, é muito importante aplicar forças elevadas de cisalhamento para criar uma emulsão uniforme com gotículas de pequena dimensão. A emulsificação ultrassónica está documentada como uma técnica rápida e eficiente para formular uma nanoemulsão estável com gotículas de diâmetro muito pequeno e baixa polidispersidade. As emulsões ultrassónicas são frequentemente mais estáveis do que as produzidas convencionalmente e muitas vezes requerem pouco ou nenhum tensioativo.[Mason 1996]
O tamanho das gotículas da emulsão tem um grande impacto na qualidade da margarina, nomeadamente na consistência ao barrar, na estabilidade e na perceção do sabor.
Em comparação com os agitadores mecânicos e os misturadores de cisalhamento, os ultrassons requerem menos tensioativos e produzem gotículas mais pequenas e mais estáveis. A emulsificação ultrassónica reduz custos, é segura, simples de operar e pode ser facilmente integrada em linhas industriais existentes para melhorar a qualidade dos produtos emulsionados.
Formulação de margarina melhorada por ultrassons:
- Gotículas mais pequenas, melhor emulsão
- Possibilidade de maior teor de água
- Menos emulsionantes
- Menor deterioração microbiana
Formulação ultrassónica de margarina
Os ultrassons são muito eficientes na emulsificação e também ajudam a misturar e incorporar uniformemente na margarina pós, como estabilizantes, vitaminas, corantes e outros ingredientes. Clique aqui para saber mais sobre a homogeneização e a mistura ultrassónicas!
Oleogéis: Os oleogéis são uma alternativa inovadora à margarina que tem em conta a saúde. Leia mais sobre a formulação de oleogéis de grau alimentar por sonicação!
Menor deterioração microbiana da margarina com emulsificação ultrassónica
Quanto menor for o tamanho das gotículas de água, menos atrativo será o ambiente para os microrganismos, uma vez que terão menos nutrientes disponíveis. De igual modo, quanto menor for o tamanho das gotículas de água, maior será a probabilidade proporcional de haver mais gotículas de água estéreis do que microrganismos presentes. Assim, o pequeno tamanho das gotículas de água aumenta o prazo de conservação do produto, sendo esta uma função secundária daquilo que os emulsionantes conseguem fazer, sobretudo em termos de textura e estabilidade. Por pequeno, entende-se que o tamanho médio das gotículas na margarina é de 4–5 µm, com um intervalo de 1 a 20µm. Quando o tamanho das gotículas é inferior a 10µm, é duvidoso que estes ambientes restritivos permitam o crescimento de microrganismos (Delamarre and Batt, 1999).
Como a emulsificação ultrassónica produz gotículas na gama submicrométrica e nanométrica, o processo de sonicação ajuda a reduzir a deterioração e a prolongar o prazo de conservação da margarina e de outros produtos para barrar.
Hidrogenação ultrassónica de óleos alimentares
A hidrogenação de óleos vegetais é um importante processo industrial de grande escala. Através da hidrogenação, os óleos vegetais líquidos são convertidos em gorduras sólidas ou semissólidas. A hidrogenação é uma etapa comum de pré-processamento no fabrico de margarina. Quimicamente, os ácidos gordos insaturados são convertidos nos correspondentes ácidos gordos saturados durante a reação de hidrogenação catalisada por transferência de fase, através da adição de átomos de hidrogénio às ligações duplas. Este processo catalítico pode ser acelerado por ultrassonicação de alta potência. Os catalisadores habitualmente utilizados são o níquel, o alumínio ou o paládio. As gorduras hidrogenadas são amplamente utilizadas como agentes de amaciamento em produtos de panificação. Uma vantagem das gorduras saturadas é a sua menor tendência para a oxidação e, consequentemente, um menor risco de rancificação.
Processadores ultrassónicos de alimentos para a produção de margarina
A Hielscher disponibiliza uma vasta gama de equipamentos ultrassónicos e acessórios para satisfazer exatamente as necessidades dos seus clientes. Estão prontamente disponíveis sonicadores que vão desde dispositivos de laboratório a equipamentos de bancada / escala piloto e equipamentos à escala de produção totalmente industrial. Quer pretenda processar lotes ou fluxos volumétricos em linha, a Hielscher disponibiliza-lhe o sistema ultrassónico adequado.
A margarina é normalmente fabricada num processo contínuo. A Hielscher disponibiliza células de fluxo ultrassónicas em vários tamanhos para corresponder aos seus requisitos de produção. Para melhorar o processo de emulsificação ultrassónica, a Hielscher desenvolveu o inserto para célula de fluxo MultiPhaseCavitator, com pedido de patente pendente , que permite a injeção da segunda fase sob a forma de finos fluxos líquidos através de cânulas de injeção diretamente na zona de cavitação, resultando numa emulsão ultrafina.
Todos os processadores ultrassónicos industriais podem ser facilmente instalados e integrados em linhas de produção existentes. Para requisitos e aplicações especiais, fornecemos soluções personalizadas, adaptadas aos seus requisitos específicos.
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- emulsão altamente uniforme
- gotículas micrométricas e nanométricas
- elevada estabilidade
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- controlo total do processo
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- aumento de escala totalmente linear
- reprodutibilidade total
- condições higiénicas de grau alimentar
(CIP/SIP)
Bibliografia / Referências
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
- Szymanska, I.; Zbikowska, A.; Onacik-Gür, S. (2024): New Insight into Food-Grade Emulsions: Candelilla Wax-Based Oleogels as an Internal Phase of Novel Vegan Creams. Foods 2024, 13, 729.
- Noonim, P.; Rajasekaran, B.; Venkatachalam, K. (2022): Structural Characterization and Peroxidation Stability of Palm Oil-Based Oleogel Made with Different Concentrations of Carnauba Wax and Processed with Ultrasonication. Gels 2022, 8, 763.
- H. Pehlivanoglu, A. Akcicek, A.M. Can, S. Karasu, M. Demirci, M.T. Yilmaz (2021): Effect of oil type and concentration on solid fat contents and rheological properties of watery oleogels. La Rivista Italiana Delle Sostanze Grasse No 3, 2021.
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Emulsões alimentares
Podem distinguir-se dois tipos principais de emulsões: emulsões de óleo em água (O/W) (por exemplo, leite, gelado) e emulsões de água em óleo (W/0) (por exemplo, manteiga, margarina, maionese, produtos para barrar com baixo teor de gordura, produtos para barrar à base de gordura vegetal). Além disso, existem as chamadas emulsões duplas (também conhecidas como emulsões de inversão ou emulsões múltiplas), como água em óleo em água (W/O/W) ou óleo em água em óleo (O/W/O). Devido ao melhor controlo da libertação de sabor e de nutrientes, as emulsões duplas são cada vez mais utilizadas na indústria alimentar. O processo de emulsificação de emulsões e emulsões duplas requer a aplicação de cisalhamento intenso para fragmentar o líquido em gotículas de dimensões micrométricas, submicrométricas ou nanométricas. A emulsificação ultrassónica é um método de processamento potente e fiável para preparar emulsões alimentares estáveis à escala industrial. A cavitação ultrassónica e as elevadas forças de cisalhamento por ela geradas constituem uma tecnologia bem conhecida de intensificação de processos.


