Ultra-som e suas aplicações Manifold em Processamento de Alimentos

ultra-som Power oferece múltiplas possibilidades para aplicações eficazes e confiáveis ​​de processamento de alimentos. As aplicações mais comuns na indústria de alimentos incluem a mistura & homogeneização, emulsificação, dispersão, rompimento das células e extracção de material intra-celular, a activação ou a desactivação de enzimas (que é dependente da intensidade ultra-som), de preservação, de estabilização, de dissolução e de cristalização, hidrogenação, amaciamento da carne, maturação, envelhecimento e oxidação, bem como a desgaseificação e a secagem por pulverização.

Apresentamos abaixo várias aplicações selecionadas de sonicators Hielscher no processamento de alimentos. Por favor, clique nos links específicos para obter informações detalhadas sobre a aplicação de seu interesse!

Extração de Sabores e Compostos Bioativos usando Ultrassom

Ultra-som é um método bem conhecido e de confiança no que se refere à extracção de matéria intra-celular.
Clique aqui para ler mais sobre a Ultrasonic lise & Extração e os exemplos de extração ultra-sônica de compostos ativos de açafrão, café, canabis, Cogumelos ou algas!

 

Nesta apresentação, apresentamos a fabricação de extratos botânicos. Explicamos os desafios de produzir extratos botânicos de alta qualidade e como um sonicator pode ajudá-lo a superar esses desafios. Esta apresentação irá mostrar-lhe como a extração ultra-sônica funciona. Você vai aprender, quais benefícios você pode esperar usando um sonicator para extração e como você pode implementar um extrator ultra-sônico em sua produção de extrato.

Extração botânica ultra-sônica - Como usar sonicators para extrair compostos botânicos

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Fermentação Ultrassônica do Iogurte

O iogurte é um produto de leite fermentado que pode ser produzido por leite sozinho ou pela adição de culturas bacterianas. estirpes de bifidobactias (por exemplo, o BB-12, BB-46, B breve) são probióticos comuns usados ​​para a fermentação iogurte. Cavitação ultra-sons aplicados para as células bacterianas podem provocar a sua destruição e, simultaneamente, a libertação de β-galactosidase. β-galactosidase é uma enzima hidrolase que é muito utilizada na indústria de processamento de leite. A fermentação ultrassonicamente assistida é acelerada devido a uma mais rápida hidrólise de lactose como resultado da libertação induzida por ultra-sons de β-galactosidase a partir das células de bifidobactérias.
A homogeneização ultrassônica afeta a quebra dos glóbulos de gordura do leite e uma distribuição de tamanho muito fino.
Ultra-som pode accerlerate a taxa de fermentação (redução do tempo de produção total de até 40%) e aumenta as características de iogurte de qualidade, resultando em viscosidade mais elevada, mais forte de produto coagulado e textura superior.

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Homogeneizador ultrassônico em linha para pasteurização de suco, laticínios e ovos líquidos

Homogeneizadores ultrassônicos são amplamente utilizados no processamento de alimentos. Aplicações típicas incluem extração, mistura, emulsificação e envelhecimento/maturação.

Homogeneização Ultrassônica do Leite

O leite (por exemplo, vaca, búfalo, cabra ou leite de camelo) é um sistema de emulsão ou coloidal que consiste em glóbulos de gordura amanteigada dentro de um fluido à base de água que contém carboidratos dissolvidos, proteínas e minerais. Como a gordura e a água tendem a se separar em duas fases, o leite deve ser homogeneizado para obter um produto uniforme. Homogeneização significa a distribuição uniforme das moléculas de gordura no líquido do leite. O ultrassom é um método bem conhecido usado para várias aplicações no processamento de laticínios. O tratamento ultrassônico do leite resulta em glóbulos de gordura homogeneizado, que são distribuídos uniformemente e uniformemente. A homogeneização por ultrassom de alta potência também é eficaz para substituições de leite (vegan/ laticínios livres de leite) derivadas de plantas como leite de coco ou leite de soja.
O estudo de Sfakianakis e Tzia (2012) mostra que a homogeneização ultra-sônica reduz o tamanho dos glóbulos de gordura do leite (MFG). As imagens microscópicas abaixo mostram os efeitos da sonicação no tamanho das gotículas de gordura do leite. Baixa amplitude (150W) não apresentou efeito de homogeneização satisfatório (fig. 2); o tamanho do MFG e sua distribuição foram semelhantes ao leite não tratado (compare fig. 1 e 2). O ultrassom de média amplitude (267,5, 375 W) teve um bom efeito de homogeneização; O diâmetro médio da MFG foi de 2 μm (fig. 3, 4). O ultrassom de maior amplitude (750W) reduziu crucialmente o tamanho do MFG (fig. 6), tornando-os pouco visíveis ao microscópio óptico (aumento de 100x); O tamanho médio do diâmetro foi de 0,3 μm.

ultra-sons de alta potência é uma técnica de homogeneização não-térmico suave. Sfakianakis et al. (2011) mostram o efeito da homogeneização ultra-som impressionante sobre o leite.

ultra-sons de alta potência é uma técnica de homogeneização não-térmico suave. Sfakianakis et al. (2011) mostram o efeito da homogeneização ultra-som impressionante sobre o leite.

Chandrapala et al. (2012) investigaram o efeito de ultra-sons em caseína e cálcio. Eles aplicadas ondas ultra-sónicas (20 kHz) para amostras de leite fresco desnatado, reconstituído caseína micelar, e pó de caseína. Eles sonicada as amostras até que os glóbulos de gordura de leite foram reduzida para aprox. 10nm. A análise do leite sonicadas mostra que o tamanho das micelas de caseína não é alterado. Um pequeno aumento na proteína de soro de leite solúvel e um decréscimo correspondente na viscosidade também ocorreu dentro dos primeiros poucos minutos de sonicação. O estudo foi determinado que as micelas de caseína são estáveis ​​durante a sonicação e a concentração de cálcio solúvel não é afectada pelo tratamento com ultra-sons. [Chandrapala et al. 2012]

Cristalização de açúcar ultrassônico para confeitaria

A sonicação controlada permite iniciar a semeadura de cristais (criação de núcleos) e influenciar o crescimento do cristal. Sob irradiação ultra-sônica, são formados cristais menores e, portanto, mais. O ultra-som auxilia o processo de cristalização de duas maneiras: em primeiro lugar, o ultra-som de poder é uma ferramenta muito eficaz para criar uma solução uniforme, que é a substância inicial para a cristalização. No segundo estágio, o ultra-som suporta a formação de um grande número de núcleos. Enquanto a má nucleação cria um menor número de cristais grandes, a nucleação eficiente forma uma grande quantidade de pequenos cristais de tamanho fino. No campo acústico, torna-se possível iniciar a nucleação de açúcares que são normalmente avessos a cristalização (por exemplo, D-frutose, sorbitol).
A modificação de ultra-sons de cristalização é interessante para a formulação de doces, produtos de confeitaria, para barrar, gelado, creme de chantilly e chocolate.

O ultrassônico UIP4000hdT é um poderoso extrator para a produção de pectina industrial.

O ultrassônico UIP4000hdT é um poderoso processador de alimentos de 4kW para a produção de alimentos industriais, como a extração de pectina e sabor, bem como a homogeneização.

Ultrasonic hidrogenação de óleos comestíveis

A hidrogenação dos óleos vegetais é um importante processo industrial em grande escala. Através da hidrogenação, óleos vegetais líquidos são convertetd em gorduras sólidas ou semi-sólidas (por exemplo margarina). Quimicamente, os ácidos gordos insaturados são convertidos durante a de transferência de fase catalisada reacção de hidrogenação nos seus ácidos gordos saturados correspondentes por adição de átomos de hidrogénio nos doublebonds. Este processo catalítico pode ser acelerada por ultra-sons de alta potência. Um catalisador vulgarmente utilizado é o níquel. gorduras hidrogenadas são extensivamente usados ​​como agentes de redução em produtos de padaria. Uma vantagem de gorduras saturadas é a menor tendência para a oxidação e, assim, um risco menor de ranço.

Liquefação ultrassônica do mel

O ultrassom oferece um método não térmico eficaz, cristais no mel para liquefazer e destruir a levedura, sem afetar a qualidade do mel.
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Estabilização ultrassônica de sucos e smoothies

Como uma técnica de processo alimentar não térmico, o ultrassom fornece um tratamento suave, mas eficaz, que intensifica os sabores e estabiliza e preserva sucos, smoothies, molhos e purês. Os resultados dos tratamentos de suco ultra-sônico incluem sabores melhorados, estabilização e preservação.
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Leia mais sobre o processamento de tomate ultra-sônico!

Envelhecimento ultrassônico do vinho & Bebidas

ultra-som de energia auxilia o oaking de vinho e bebidas espirituosas, devido à sua capacidade de extracção eficaz e intensificou significativamente a transferência de massa entre o tecido de madeira e a bebida alcoólica.
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O processo de fermentao de vinho, mosto, e cerveja causa pode ser substancialmente aumentada, também. taxas de aceleração de 50% a 65% foram alcançados!
Para obter mais informações sobre a fermentação ultra-som assistida, por favor clique aqui!

Congelamento de sorvete ultrasonicamente acelerado

Para a produção de sorvete, é necessária uma mistura de sorvete. Esta mistura de sorvete é composta por leite, leite em pó, creme, manteiga ou gordura vegetal, açúcar, massa seca, emulsificante, estabilizante, além de aditivos como frutas, castanhas, aromas e corantes. Esta mistura especial tem que ser homogeneizada e pasteurizada, em seguida, é agitada lentamente durante o processo de congelamento para evitar a formação de grandes cristais de gelo. Com isso, bolhas de ar muito pequenas são misturadas (o chamado processo de aeração) para espumar o sorvete conseguindo uma sobremesa fria de textura suave. Esta é a etapa do processo, onde a ultrassonografia pode ser aplicada para melhorar a qualidade do sorvete.
Durante o processo de congelamento, os cristais são formados a partir de água super-resfriada. A morfologia dos cristais de gelo desempenha um papel importante nas propriedades texturizadas e físicas dos alimentos congelados e semi-congelados. Como o tamanho e a distribuição dos cristais de gelo são de especial importância para a qualidade dos produtos de tecido descongelado, para o sorvete, os cristais de gelo menores são preferidos porque os cristais grandes resultam em uma textura gelada. A nucleação é o fator mais importante para controlar a distribuição do tamanho do cristal durante a cristalização. Por isso, a taxa de congelamento geralmente é o parâmetro usado para controlar a distribuição de tamanhos e tamanhos dos cristais de gelo no sorvete. Durante o chicoteamento e congelamento, o ar é injetado para obter a textura suave do sorvete. O chamado "over-run", a quantidade de ar injetado, é proporcional - especificamente à receita particular - proporcionalmente ao volume combinado de sólidos e água. Assim, o excesso de funcionamento varia de acordo com as diferentes formulações de sorvete e os fluxos de processamento. O sorvete padrão mostra um excesso de 100%, o que significa que o produto final consiste em um volume igual de mistura de sorvete e bolhas de ar.
O uso de homogeneizadores de ultrassom de alta potência Hielscher proporciona uma melhor qualidade do sorvete, reduzindo o tamanho do cristal de gelo e evitando a incrustação de uma superfície de congelamento. Uma melhor consistência e uma sensação de boca mais cremosa são alcançadas devido ao tamanho reduzido do cristal de sorvete e à melhor distribuição de bolhas de ar. Tempos de congelamento significativamente mais curtos levam a uma maior capacidade de processo e a um processo de produção mais eficiente em termos energéticos.

A extração ultrassônica prima por outras técnicas de extração em alta velocidade (duração reduzida), maior rendimento e maior qualidade do extrato.

ultrassônico UP400St para extração em alta velocidade de botânicos em lotes.

Aeração ultrassônica do batedor

Os produtos alimentares aerodinâmicos, como o bolo de esponja, podem ser significativamente melhorados pela sonicação. A aplicação de ultra-som de potência durante a fase de mistura de massa melhora a qualidade do bolo de esponja em termos de dureza mais baixa e maior elasticidade, coesão e resiliência do bolo. Para os testes, todos os ingredientes foram misturados em conjunto seguindo o método "all-in", que significa que a farinha integral de baixa proteína, o emulsionante, o amido de milho, o açúcar, o fermento em pó, o sal e os ovos inteiros frescos foram adicionados simultaneamente para formular a massa. Antes da sonicação, os ingredientes foram agitados uniformemente, de modo que o ultra-som é aplicado a uma mistura de massa uniforme. O bolo ultra-condicionado com ventilação mostrou uma dureza mais baixa, menor gumminess e menor chewiness, enquanto a elasticidade, coesão e resiliência do bolo foram ligeiramente superiores ao do bolo de controle.

Cristalização ULtrasônica e Conching de Chocolate

A sonicação é bem conhecida pela sua capacidade de extracção. A partir do feijão de cacau, manteiga de cacau pode ser libertada a partir das células por meio de moagem de ultra-sons e de extracção.
O ultra-som é uma técnica alternativa para quebrar os cristais de açúcar em chocolate e fornece efeitos semelhantes, assim como a conching.

Tenderização Ultrassônica da Carne

A aplicação de ondas ultra-sônicas fortes para resultados de carne no amaciamento ele oft estrutura carne. Um amaciamento significativa é obtida pela libertação de proteínas miofibrilares a partir das células musculares. Além do efeito de amaciamento, ultra-som melhora a capacidade de ligação de água e a coesão da carne, também.
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Sonicação em Cozinhas e Bares

Processadores de alimentos ultra-sônicos também encontraram seu caminho para a cozinha gourmet. Os ultrasonicators Hielscher são usados por chefs premium, como o chef Sang-Hoon Degeimbre, premiado com duas estrelas Michelin.
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Sonicators para processamento de alimentos Kosher e Halal

A Hielscher Ultrasonics pode fornecer certificação kosher ou halal para seus sonicators mediante solicitação. Isso significa que os sonicadores foram fabricados e processados de acordo com as diretrizes rígidas dessas leis alimentares religiosas. A certificação Kosher garante que os sonicadores foram produzidos sem subprodutos animais ou derivados, enquanto a certificação halal verifica que os sonicadores foram manuseados de forma consistente com os princípios dietéticos islâmicos.

Se você precisar de um sonicador Hielscher certificado kosher ou halal, entre em contato conosco e teremos prazer em providenciar a certificação necessária.
 

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Homogeneizadores ultrassônicos de alta cisalhamento são usados em laboratório, bancada, piloto e processamento industrial.

A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho para aplicações de mistura, dispersão, emulsificação e extração em escala laboratoria, piloto e industrial.



Literatura / Referências


Ultrassônicos de alto desempenho! A gama de produtos da Hielscher abrange todo o espectro desde o ultrassônico de laboratório compacto sobre unidades de bancada até sistemas ultrassônicos industriais completos.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho de Laboratório para tamanho industrial.


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