Ultrasonically îmbunătățit producția de înghețată

Aplicarea ultrasunetelor de putere are mai multe efecte benefice asupra producției de înghețată de înaltă calitate. Avantajele majore ale sonicare includ reducerea dimensiunii cristalului și accelerarea înghețării în înghețată. Astfel, ultrasonication îmbunătățește calitatea și senzația consumatorului, reducând simultan costurile de producție.

Efecte cu ultrasunete asupra fabricării înghețatei

Producția de înghețată implică o prelucrare sofisticată pentru a obține un produs alimentar dulce de înaltă calitate, care să satisfacă cerințele clienților. Etapele de procesare elaborate rezultă în principal din faptul că înghețata este unul dintre cele mai complexe alimente: înghețata este atât o spumă, cât și o emulsie. Conține cristale de gheață și un amestec lichid neînghețat. Ultrasunetele de mare putere aplicate în timpul fabricării înghețatei pot promova nucleația cristalelor de gheață pentru a accelera procesul de transfer de căldură și masă care însoțește procesul de congelare. Astfel, sonicare reduce dimensiunea cristalului și scurtează timpul de congelare în producția de înghețată. Cercetările efectuate de Mortazavi și Tabatabaie au arătat că timpul de congelare în prelucrarea înghețatei ar putea fi redus cu aproximativ 30% prin sonicare timp de 20 de minute.

Producția de înghețată și beneficiile ultrasunetelor

Pentru producția de înghețată, este necesar un amestec de înghețată. Acest amestec de înghețată constă din lapte, lapte praf, smântână, unt sau grăsime vegetală, zahăr, masă uscată, emulgator, stabilizator, precum și aditivi precum fructe, nuci, arome și coloranți. Acest amestec special trebuie omogenizat și pasteurizat, apoi este agitat încet în timpul procesului de congelare pentru a preveni formarea cristalelor mari de gheață. Astfel, bule de aer foarte mici sunt amestecate (așa-numitul proces de aerare) pentru a spuma înghețata, obținând un desert rece cu textură lină. Ultrasonication promovează distribuția uniformă a tuturor ingredientelor amestecului de înghețată și contribuie în același timp la pasteurizare. Citiți mai multe despre pasteurizarea cu ultrasunete a alimentelor lichide aici!
Ulterior, ultrasonication se aplică în timpul etapei de congelare în timpul producției de înghețată. Ultrasonication promovează nucleația și creșterea cristalelor de gheață, astfel încât procesul de înghețare este accelerat semnificativ. În același timp, sonicare reduce dimensiunea cristalelor de gheață, astfel încât se obțin cristale de gheață uniform mici. Acest lucru conferă înghețatei o textură netedă și o senzație plăcută a gurii – ambele atribute de calitate, care sunt foarte apreciate de consumatori.

Etapele de producție a înghețatei

Fabricarea înghețatei are cinci etape:

1. Pregătirea amestecului de înghețată
2. omogenizarea, pasteurizarea, maturarea amestecului de înghețată
3. Congelare și aerare
4. fasonare și turnare
5. Întărire și ambalare

Etapele producției de înghețată.
Sursa: Manualul de prelucrare a produselor lactate. Publicat de Tetra Pak Processing Systems AB, Lund, Suedia. p.387.

Ultrasonically promovat înghețarea înghețatei

În timpul procesului de congelare, cristalele se formează cu apă suprarăcită. Morfologia cristalelor de gheață joacă un rol important în ceea ce privește proprietățile texturale și fizice ale alimentelor congelate și semicongelate. Deoarece dimensiunea și distribuția cristalelor de gheață au o importanță deosebită pentru calitatea produselor din țesuturi dezghețate, pentru înghețată, cristalele de gheață mai mici sunt preferate, deoarece cristalele mari au ca rezultat o textură înghețată. Nucleația este cel mai important factor pentru a controla distribuția dimensiunii cristalului în timpul cristalizării. Astfel, rata de îngheț este de obicei parametrul utilizat pentru controlul dimensiunii și distribuției dimensiunii cristalelor de gheață din înghețată. În timpul biciuirii și înghețării, aerul este injectat pentru a obține textura netedă a înghețatei. Așa-numita "depășire", cantitatea de aer injectată, este proporțională – în mod specific cu rețeta particulară – proporțional cu volumul combinat de solide și apă. Deci, depășirea variază datorită diferitelor formulări de înghețată și fluxurilor de procesare. Înghețata standard prezintă o depășire de 100%, ceea ce înseamnă că produsul final constă dintr-un volum egal de amestec de înghețată și bule de aer.
Utilizarea procesoarelor cu ultrasunete de înaltă performanță Hielscher are ca rezultat o calitate mai bună a înghețatei prin promovarea cristalizării, reducerea dimensiunii cristalelor de gheață și evitarea încrustării unei suprafețe înghețate. O consistență mai bună și o senzație de gură mai cremoasă se obține datorită dimensiunii reduse a cristalului de înghețată și distribuției îmbunătățite a bulelor de aer. Congelarea semnificativ mai scurtă, cu un timp de congelare redus cu aproximativ 30%, duce la o capacitate mai mare a procesului și la un proces de producție mai eficient din punct de vedere energetic.

Dovedit științific: calitate îmbunătățită a înghețatei datorită sonicării

Aslan și Dogan (2021) au investigat efectele sonicării asupra producției de înghețată folosind sonda Hielscher sonicator UP400St (vezi pic. stânga). Rezultatele cercetării au demonstrat că ultrasunetele promovează reducerea dimensiunii particulelor datorită cavitației. A fost evident că sonicare îmbunătățește calitatea înghețatei și a produselor alimentare congelate, deoarece a produs o dimensiune mai mică a gheții cristaline. Deoarece cristalele de gheață dau o senzație unică de gură înghețatei, este foarte important să obțineți cele mai mici cristale în procesul de îngheț pentru a preveni structura pietroasă, obținând netezimea și moliciunea dorită a înghețatei. Acest studiu a concluzionat, de asemenea, că omogenizarea cu ultrasunete oferă o emulsie bine dispersată. Testat de un grup de consumatori pentru alimente senzoriale și aromă, sa demonstrat că omogenizarea înghețatei cu ultrasunete ajută la îndeplinirea preferințelor consumatorilor cu cristale de gheață mai mici și corelarea simțului plăcut al gurii înghețatei.
(cf. Aslan și Dogan, 2021)

Procesoare alimentare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru producția de înghețată

Hielscher Ultrasonics este cu experiență îndelungată în aplicarea ultrasunetelor de putere în produsele alimentare & industria băuturilor, precum și multe alte ramuri industriale. Procesoarele noastre cu ultrasunete sunt echipate cu ușor de curățat (curat-in-loc CIP / sterilize-in-place SIP) sonotrodes și celule de flux (părțile umede).
Hielscher Ultrasonics sonicatoare industriale pot livra amplitudini foarte mari în 24/7 funcționare continuă. Controlul precis al amplitudinii de la intensități ușoare la mari este important pentru a regla fin procesul de sonicare la caracteristicile produsului vizate ale formulării înghețatei.
Cu procesoare alimentare cu ultrasunete la orice dimensiune, Hielscher oferă sisteme fiabile pentru lot și tratamentul continuu al produselor alimentare și băuturilor, inclusiv înghețată. În timp ce pentru o mică gelaterie artizanală modelele sonicator UP400ST (400 wați) sau UIP1000hdT (1000 wați) oferă suficientă capacitate de procesare, o instalație industrială de fabricare a înghețatei va instala modelele sonicator cu randament ridicat UIP6000hdT (6000 wați) sau UIP16000hdT (16.000 wați).
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității aproximative de procesare a ultrasonicators noastre:

Literatură / Referințe