Pasteurizare & Omogenizarea oului lichid
Produsele lichide din ouă (ouă întregi, albușuri de ou, gălbenușuri) trebuie pasteurizate pentru a asigura siguranța alimentară. Omogenizatoare cu ultrasunete oferă cavitație intensă și forțe mari de forfecare pentru a ucide microbii. Mai ales atunci când sunt combinate cu temperaturi ridicate (∼50 ° C) și presiune (mano-termosonicare), ultrasunetele de putere oferă rezultate excepționale de pasteurizare. Sistemele de prelucrare a alimentelor cu ultrasunete sunt utilizate pe scară largă pentru a îndeplini aplicațiile de omogenizare, pasteurizare și sterilizare.
Pasteurizare cu ultrasunete
Oul întreg lichid, albușul de ou, gălbenușul și alte produse din ouă amestecate sunt pasteurizate pentru a se asigura că nu există bacterii / agenți patogeni în produs. Inactivarea microbiană prin pasteurizare este un pas foarte important al procesului pentru a preveni deteriorarea și bolile transmise prin alimente. Pasteurizarea convențională se realizează printr-un tratament termic al produsului lichid din ouă. Cu toate acestea, un astfel de tratament termic afectează proteinele, textura și funcționalitățile ouălor.
Pasteurizarea cu ultrasunete este o alternativă de pasteurizare foarte eficientă și eficientă.
Produsele lichide din ouă pot fi pasteurizate eficient prin mano-termosonicare (MTS) în cazul în care pasteurizarea cu ultrasunete este combinată cu tratament termic (aprox. 50 ° C) și presiune ridicată (aproximativ 1 barg). În aceste condiții de procesare sinergetică, se poate obține o reducere bacteriană fiabilă de 5log. Mano-termosonicare îmbunătățește rata de ucidere a microbilor în mod semnificativ: În primul rând, sensibilitatea majorității microorganismelor la tratamentul cu ultrasunete este semnificativ crescută de temperaturi de peste 50 ° C. În al doilea rând, intensitatea și distructivitatea cavitației cu ultrasunete se ridică sub presiune ridicată.
Efectele sinergetice combinate în pasteurizarea manothermosonică excelează pasteurizarea termică convențională a ouălor, rezultând un produs lichid din ouă de calitate îmbunătățită. Oul lichid pasteurizat prin mano-termosonicare prezintă o denaturare mai mică a proteinelor, o pierdere mai mică a aromei, o omogenitate îmbunătățită și o eficiență energetică semnificativ mai mare.
Hielscher celule de flux cu ultrasunete asigura trecerea produsului ou lichid direct prin intensitatea ridicată Cavitaţie zonă pentru a asigura pasteurizarea uniformă și completă a produsului lichid din ouă.
Sistem cu ultrasunete pentru pasteurizare
Emulsionare cu ultrasunete
Albusul de ou contine aproximativ 90% apa, galbenusul contine aproximativ 25% grasime. Apa și uleiul / grăsimea sunt nemiscibile, ceea ce înseamnă că fazele tind să se separe. Pentru a obține un produs lichid omogen și stabil din ouă întregi, este necesară o metodă sofisticată de emulsionare pentru a preveni separarea fazelor.
Cavitația și forfecarea cu ultrasunete furnizează energia necesară pentru omogenizarea uniformă a produsului lichid din ouă. Sonicare puternică previne separarea fazelor prin ruperea globulelor de grăsime și dispersarea uniformă a apei și a grăsimilor pentru a obține o emulsie stabilă.
Tratamentul cu ultrasunete cavitație este o tehnică superioară pentru a produce emulsii de dimensiuni nano pentru a obține stabilitate mecanică!
- Condiții ușoare de proces
- îndepărtarea agenților patogeni
- termen de valabilitate prelungit
- textură uniformă
- atribute nutriționale și senzoriale mai bune
- fără denaturare
- fără coagulare
Formularea cu ultrasunete
În timpul omogenizării cu ultrasunete și pasteurizare, aditivi (de exemplu, zahăr, sare, gumă xantan etc.) pot fi amestecate uniform în produsul lichid din ouă.
Hielscher omogenizatoare cu ultrasunete sunt, de asemenea, utilizate pentru producerea de eggnog (lapte + lichior pe bază de ou) pentru a îmbunătăți stabilitatea mecanică și termenul de valabilitate.
Uscarea prin pulverizare cu ultrasunete a prafului de ou
Oul lichid poate fi prelucrat ulterior în praf de ou, de exemplu praf de ou întreg, praf de albuș de ou, praf de gălbenuș. Lichidul din ou prezintă un comportament de subțiere a forfecării. Pentru a optimiza procesul de pulverizare-dring, reducerea vâscozității cu ultrasunete este o tehnică extrem de eficientă pentru a crește capacitatea de proces a uscătorului prin pulverizare.
Click aici pentru a afla mai multe despre procesul de uscare prin pulverizare asistată ultrasonically!
Dispozitive cu ultrasunete pentru prelucrarea alimentelor
Sistemele de prelucrare a alimentelor cu ultrasunete sunt bine cunoscute și dovedite pentru rezultatele lor fiabile în omogenizarea, extracția, pasteurizarea și sterilizarea produselor alimentare. Hielscher procesoare industriale cu ultrasunete crea amplitudini foarte mari de până la 200μm, în scopul de a furniza energia necesară pentru procesele de pasteurizare, sterilizare și emulsionare. Desigur, omogenizatoarele noastre cu ultrasunete sunt construite pentru funcționarea 24/7 în condiții grele în industrie.
Pe lângă robustețea și fiabilitatea lor, procesoarele cu ultrasunete necesită doar o întreținere foarte scăzută și sunt foarte ușor de curățat. Toate părțile omogenizatorului cu ultrasunete, care intră în contact cu produsul alimentar, sunt fabricate din titan, oțel inoxidabil sau sticlă și sunt autoclavabile. Deoarece fiecare procesor cu ultrasunete are agentul său de curățare cu ultrasunete în loc, acestea oferă automat CIP (curățare-în-loc) și SIP (sterilizare-în-loc).
O amprentă mică a piciorului și versabilitatea permit o integrare fără hassel a ultrasonicators Hielscher în liniile de producție. Retehnologizarea în liniile existente poate fi realizată cu ușurință.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității aproximative de procesare a ultrasonicators noastre:
| Volumul lotului | Debitul | Dispozitive recomandate |
|---|---|---|
| 10 până la 2000 ml | 20 până la 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 până la 20L | 00.2 până la 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 până la 100L | 2 până la 10L / min | UIP4000 |
| n.a. | 10 până la 100L / min | UIP16000 |
| n.a. | mai mare | grup de UIP16000 |
Rezultate conexe ale cercetării
Emulsionare cu ultrasunete
Javad Sargolzaei et al. (2011) au modificat aplicarea ultrasunetelor de mare putere în prepararea emulsiei stabile ulei-în-apă. Toate probele de emulsie au fost preparate prin utilizarea unui procesor cu ultrasunete Hielscher UP200H. A fost investigat efectul pH-ului, rezistența ionică, pectina, guma de guar, lecitina, gălbenușul de ou și guma xantan, precum și timpul de sonicare, temperatura și vâscozitatea amestecului ulei-apă pe suprafața specifică și dimensiunea picăturilor și indicele de cremă al probelor de emulsie. Datele experimentale au fost analizate prin metoda Taguchi și au fost determinate condițiile optime. În plus, un sistem adaptiv de inferență neuro-fuzzy (ANFIS) a fost utilizat pentru modelarea și clasificarea proprietăților emulsiei rezultate. Rezultatele au arătat că creșterea timpului de sonicare a redus gama de distribuție a dimensiunii picăturilor. Pectina și xantanul au îmbunătățit stabilitatea emulsiei, deși au avut impacturi diferite asupra stabilității emulsiei atunci când sunt utilizate individual sau împreună. Guma de guar a îmbunătățit vâscozitatea fazei continue. Emulsiile stabilizate de gălbenușul de ou s-au dovedit a fi stabile la flocularea picăturilor la pH 3 și la concentrații relativ scăzute de sare.
Degradarea cu ultrasunete a colesterolului în gălbenuș
Sun et al. (2011) au dezvoltat un proces enzimatic asistat cu ultrasunete de degradare a colesterolului în gălbenușul natural de ou. Ei au urmărit activitatea catalitică a colesterolului oxidazei împotriva colesterolului gălbenușului de ou, cu scopul de a obține un gălbenuș de ou redus de colesterol, fără a afecta compoziția nutritivă majoră a gălbenușului de ou. Colesterol oxidaza a fost utilizată pentru a cataliza degradarea colesterolului în gălbenușul de ou. În primul rând, o porție de 30g de gălbenuș de ou a fost pretratată cu ultrasunete timp de 15 minute la 200W și apoi incubat timp de 10 ore cu concentrația de colesterol oxidază de 0,6U / g gălbenuș de ou la 37 ° C. În cele din urmă, nivelul colesterolului din gălbenușul de ou a fost redus la 8,32% din concentrația inițială, fără a afecta atributele de calitate ale gălbenușului.
Fapte care merită știute
Ce este Cavitația cu ultrasunete?
Sonicare creează emulsii prin oscilații cu ultrasunete de mare putere, care provoacă acustice Cavitaţie. Termenul cavitație descrie formarea, creșterea și colapsul imploziv al cavităților (bule de vid) într-un lichid. Cavitația cu ultrasunete / acustică produce condiții locale în interiorul bulelor de ~ 5000 K, ~ 1000 atm, rate de încălzire și răcire care depășesc 1010 K/s și jeturi lichide cu până la 300m/s. (Suslick et al. 2008) Forțele intense, forfecarea ridicată, fluxul și turbulențele rezultate din implozia bulei furnizează energia pentru a sparge particulele și picăturile pentru dispersie & emulsie reducerea dimensiunii, Liza pereților celulariIniţia reacții chimice.
manothermosonication
După cum arată rezultatele noastre, presiunea statică este un mijloc foarte eficient de creștere a letalității undelor cu ultrasunete (UW) / manosonicare (MS). Această creștere devine mai mare atunci când amplitudinea UW este mai mare. Între 50 și 58 °C, letalitatea căldurii poate fi crescută prin combinarea tratamentelor termice cu UW sub presiune (MS). Letalitatea acestui tratament (MTS) este echivalentă cu efectul letal aditiv al căldurii și UW. Tratamentele SM și MTS ar putea deveni o alternativă pentru inactivarea, în medii sensibile la căldură (adică ou lichid), a Y. enterocolitica și, eventual, a altor microorganisme. De asemenea, ar putea găsi aplicații în produsele alimentare în care intensitatea ridicată a tratamentelor termice necesare (de exemplu, alimentele cu activitate scăzută în apă) ar afecta calitatea alimentelor. (cf. Raso et al. 1998)
Cercetătorul a dezvăluit că tehnologiile nontermice de conservare a alimentelor, cum ar fi sonicare, nu afectează, la fel de mult ca procesele termice, atributele nutriționale și senzoriale ale alimentelor procesate.
Citiți mai multe despre sinergiile dintre putere, ultrasunete, presiune și căldură!
Formarea bulelor cu ultrasunete și implozia violentă a acesteia
Ouă: compoziție & Caracteristici
În timp ce ouăle de găină sunt cele mai frecvent consumate ouă de pasăre, și alte soiuri de ouă de pasăre, de exemplu struț, rață, prepeliță, ouă de gâscă etc., sunt folosite ca alimente și ingrediente alimentare.
Ouăle oferă multifuncționalitate și, prin urmare, sunt utilizate pe scară largă ca ingrediente în produse alimentare multiple.
Atributele funcționale ale ouălor includ proprietățile de coagulare și legare, aroma, culoarea, spumarea, emulsionarea, precum și creșterea inhibată a cristalelor în produsele de cofetărie. Pentru a menține aceste funcționalități ale oului, este necesară o pasteurizare ușoară, evitând denaturarea proteinelor.
Produsele lichide din ouă variază de la ou întreg lichid, albus de ou și gălbenuș până la amestecuri de ouă amestecate și alte produse specializate din ouă. Produsele lichide din ouă sunt disponibile ca produse gata de utilizare sau în formă congelată. Oul lichid poate fi rafinat în continuare în praf de ou, de exemplu praf de ou întreg, praf de albuș de ou, praf de gălbenuș. Pudra de ou este făcută din ouă complet deshidratate de uscare prin pulverizare ouăle în același mod în care se produce laptele praf. Avantajele prafului de ouă față de ouăle proaspete includ prețul scăzut, greutatea redusă pe volum a echivalentului ouălor întregi, termenul de valabilitate, spațiul de depozitare mai mic și inutilitatea refrigerării.
Sensibilitatea la căldură a proteinelor din ou
Ouăle conțin mai multe proteine sensibile la căldură, care sunt un factor important de luat în considerare atunci când ouăle lichide (cunoscute și sub numele de ouă de spargere) sunt procesate și pasteurizate. Produsele din albus de ou lichid sunt sensibile la condițiile de procesare, în special la căldură. Temperatura pentru denaturarea proteinelor din albuș de ou variază între 61°C (pentru ovotransferină) și 92,5°C (pentru globulina G2). Livetins, lizozimă,
ovomacroglobulina și ovoglobulina G3 sunt proteinele cel mai puțin stabile la căldură, în timp ce ovotransferina, ovoinhibitorul și ovoglobulina G2 s-au dovedit a fi proteinele cele mai termostabile din ouă. Sensibilitatea proteinelor la căldură poate fi influențată de adăugarea de sare și zahăr, ceea ce crește stabilitatea la căldură a proteinelor sensibile la căldură.
Nu numai zahărul și sarea, ci și carbohidrații, cum ar fi zaharoza, glucoza, fructoza, arabinoza, manitolul și xiloza, protejează proteinele de denaturare în timpul tratamentelor termice (pasteurizare).
Temperatura de coagulare a oului întreg: la 73°C
stabilitatea emulsiei
Pentru a obține un produs lichid omogen din ouă, oul lichid trebuie stabilizat mecanic pentru a preveni separarea în două faze.
O emulsie este un amestec de două sau mai multe lichide nemiscibile / neamestecabile. Din punct de vedere tehnic, emulsiile sunt o subdiviziune a sistemelor coloidale de două sau mai multe faze. În emulsii, atât faza dispersată/internă, cât și cea continuă/externă sunt lichide. În emulsii, două lichide nemiscibile sunt amestecate prin dispersarea unui lichid (faza dispersată) în celălalt (faza continuă). Agenții de emulsionare sunt utilizați pentru a obține stabilitatea mecanică pe termen lung a sistemului.
Lecitina, care este, de exemplu, o componentă în gălbenușul de ou, este un emulgator alimentar utilizat în mod obișnuit pentru aplicații alimentare și industriale. Pe lângă lecitină, gălbenușul de ou conține mai mulți aminoacizi care funcționează și ca emulgatori. Gălbenușul de ou conține aproximativ 5-8 grame de lecitină, motiv pentru care gălbenușul de ou este un ingredient important în multe Rețete pe bază de emulsie cum ar fi maioneză, hollandaise, pansamente și sosuri.
Găsiți instrucțiunile pas cu pas și un videoclip pentru emulsionarea maionezei cu ultrasunete aici!
Funcționalitate de spumare
Proteinele din albusul de ou contin aminoacizi. Când proteina este curbată, aminoacizii hidrofobi sunt împachetați în centru, departe de apă, iar cei hidrofili sunt la exterior, mai aproape de apă.
Când o proteină din ou se confruntă cu o bulă de aer, o parte din acea proteină este expusă la aer și o parte este încă în apă. Proteina se desface astfel încât părțile sale iubitoare de apă pot fi scufundate în apă - iar părțile sale care se tem de apă se pot lipi în aer. Odată ce proteinele se desfac, ele se leagă între ele - la fel cum au făcut-o atunci când sunt încălzite - creând o rețea care poate ține bulele de aer în loc.
Lichior
Eggnog este o băutură pe bază de lapte care constă în lapte, ouă, zahăr și arome și, uneori, alcool. Este o băutură dulce, bogată, cremoasă, pe bază de lactate, făcută în mod tradițional cu lapte, smântână, albușuri de ou, gălbenușuri de ou și zahăr. Opțional, atunci când sunt produse ca lichior, sunt încorporate băuturi spirtoase distilate, cum ar fi brandy, rom sau bourbon.
Literatură/Referințe
- Lee, D.U.; Hein, V.; Knorr, D. (2003): Efectele tratamentelor combinate de nisină și ultrasunete de înaltă intensitate cu presiune ridicată asupra inactivării microbiene în ou întreg lichid. Știința inovatoare a alimentelor & Tehnologii emergente 2003.
- Nakamura, R.; Mizutani, R.; Yano, M.; Hayakawa, S. (1988): Îmbunătățirea proprietăților emulsionante ale proteinelor prin sonicare cu lecitină de gălbenuș de ou. Jurnalul de Chimie Agricolă și Alimentară 36, 1988. 729-732.
- Raso, J .; Pagán, R.; Condón, S.; Sala, F.J. (1998): Influența temperaturii și presiunii asupra letalității ultrasunetelor. Microbiologie aplicată și de mediu, 64/2, 1998. 465–471.
- Sargolzaei, J .; Mosavian, M.T.H.; Hassani, A. (2011): Modelarea și simularea procesului cu ultrasunete de mare putere în prepararea emulsiei stabile ulei-în-apă. Jurnalul de Inginerie Software și Aplicații 4, 2011. 259-267.
- Soare, Y .; Yang, H .; Zhong, X .; Wang, W. (2011): Degradarea enzimatică asistată cu ultrasunete a colesterolului în gălbenușul de ou. Știința inovatoare a alimentelor & Tehnologii emergente 12/4, 2011. 505-508.
- Suslick, K.S .; Flannigan, D.J. (2008): În interiorul unui balon care se prăbușește: sonoluminescența și condițiile din timpul cavitației. Annu. Rev. Phys. Chem. 59, 2008. 659–83.