Пастеризация и гомогенизация жидкого яйца
Повысьте безопасность, стабильность и технологичность жидкого цельного яйца, яичного белка, яичного желтка и составов на основе яиц с помощью ультразвуковых гомогенизаторов Hielscher. Мощный ультразвук создаёт интенсивную кавитацию и высокие сдвиговые воздействия непосредственно в потоке жидкости, обеспечивая щадящую гомогенизацию, эмульгирование и снижение количества микроорганизмов в контролируемых условиях процесса.
Для переработчиков жидкого яйца основная задача заключается в обеспечении надёжной пастеризации при сохранении функциональных свойств яичных белков. Чрезмерное нагревание может вызывать денатурацию белков, коагуляцию, потерю вкуса и изменения пенообразующих, связующих или эмульгирующих свойств. Ультразвуковые аппараты Hielscher поддерживают методы низкотемпературной пастеризации, такие как термосоникация и манотермосоникация, при которых ультразвук сочетается с умеренным нагревом и давлением для усиления инактивации микроорганизмов при сохранении качества продукта.
Почему предприятия пищевой промышленности используют ультразвуковые аппараты Hielscher для жидкого яйца
- Щадящая обработка термочувствительных яичных белков
- Однородные продукты из жидкого цельного яйца, яичного белка и желтка
- Повышенная стабильность эмульсии и уменьшенное разделение фаз
- Содействие увеличению срока хранения и снижению количества микроорганизмов
- Обработка в потоке через ультразвуковые проточные ячейки гигиенического исполнения
- Масштабируемое оборудование от лабораторных испытаний до промышленного производства
- Надёжная работа в режиме 24/7 для непрерывных линий переработки пищевых продуктов
- Простая интеграция в существующие процессы пастеризации, смешивания или розлива
Ультразвуковые аппараты Hielscher доступны для разработки процессов, пилотных испытаний и полномасштабного производства. Наша техническая команда поможет подобрать подходящий ультразвуковой аппарат, проточную ячейку и рабочие параметры с учётом состава вашего жидкого яичного продукта, целевого расхода и задачи пастеризации.
Ультразвуковой аппарат UIP4000hdT для высокопроизводительной гомогенизации и пастеризации цельного яйца
Ультразвуковая обработка жидкого яйца – обзор
| Вопрос | Рекомендуемый ответ на странице |
|---|---|
| Какой продукт я могу обрабатывать? | Жидкое цельное яйцо, яичный белок, желток, эгг-ног, смеси для яичницы-болтуньи, сырьё для производства яичного порошка |
| Какую проблему это решает? | Снижение количества микроорганизмов, разделение фаз, контроль вязкости, уменьшение повреждений от нагрева |
| Как осуществляется интеграция? | Проточная ячейка в линии, периодическая обработка или установка непрерывного действия |
| Какие масштабы доступны? | Лабораторное, пилотное и промышленное производство |
| Что мне следует сделать дальше? | Запросите пробную обработку жидкого яйца ультразвуком или подбор типоразмера оборудования |
Ультразвуковая пастеризация жидкого яйца
Жидкое цельное яйцо, яичный белок, яичный желток и смешанные яичные продукты необходимо пастеризовать для снижения количества бактерий, патогенов и микроорганизмов, вызывающих порчу. Инактивация микроорганизмов – необходимый этап процесса для обеспечения безопасности пищевых продуктов, увеличения срока хранения и стабильного качества продукта. Традиционная пастеризация основана на тепловой обработке, однако чрезмерное тепловое воздействие может влиять на яичные белки, текстуру, вкус и важные функциональные свойства яйца, такие как пенообразование, связывание и эмульгирование.
Ультразвуковая пастеризация представляет собой эффективный низкотемпературный альтернативный способ обработки жидких яичных продуктов. Ультразвуковые аппараты Hielscher создают интенсивную акустическую кавитацию и высокие сдвиговые силы в потоке жидкости, способствуя снижению количества микроорганизмов при сохранении качества продукта.
Манотермосоникация: Жидкие яичные продукты можно пастеризовать посредством манотермосоникации (MTS), при которой обработка ультразвуком сочетается с умеренным нагревом и повышенным давлением. Типичные условия процесса предусматривают температуру около 50°C и давление около 1 barg. В оптимизированных условиях синергетического воздействия можно добиться снижения количества бактерий до 5 логарифмических порядков. Точная степень снижения зависит от состава продукта, целевого микроорганизма, расхода, времени пребывания, температуры, давления и амплитуды ультразвуковых колебаний.
Манотермосоникация усиливает инактивацию микроорганизмов, поскольку комбинированный процесс одновременно усиливает несколько эффектов. Во-первых, многие микроорганизмы становятся более чувствительными к обработке ультразвуком при температурах выше примерно 50°C. Во-вторых, повышенное давление увеличивает интенсивность и разрушительное действие ультразвуковой кавитации. Такая синергия может сделать пастеризацию жидкого яйца более эффективной, чем одна только тепловая обработка.
По сравнению с традиционной тепловой пастеризацией жидкое яйцо, обработанное методом манотермосоникации, характеризуется меньшей денатурацией белков, меньшей потерей вкуса, улучшенной однородностью и более высокой энергоэффективностью. Это делает ультразвуковую пастеризацию особенно полезной для термочувствительных жидких яичных продуктов, для которых необходимо обеспечить баланс между пищевой безопасностью и функциональными свойствами яйца.
Ультразвуковые проточные ячейки Hielscher направляют жидкий яичный продукт непосредственно через зону высокоинтенсивной кавитации. Это обеспечивает равномерную обработку в потоке и позволяет интегрировать ультразвуковую пастеризацию в непрерывные линии переработки пищевых продуктов.
Омический нагрев с применением ультразвука – альтернативный вариант: Омический нагрев с применением ультразвука: узнайте, как обработка ультразвуком улучшает омический нагрев!
- Мягкие условия процесса
- Содействие снижению количества патогенов
- Увеличенный срок хранения
- Равномерная текстура и улучшенная однородность
- Более высокое пищевое и органолептическое качество
- Уменьшенная денатурация белков
- Сниженный риск коагуляции
- Повышенная стабильность эмульсии
Ультразвуковой гомогенизатор UP400St для пастеризации и гомогенизации жидкого яйца
Промышленный ультразвуковой аппарат UIP6000hdT для пастеризации в потоке
Ультразвуковое эмульгирование жидкого яйца
Яичный белок состоит примерно на 90% из воды, а яичный желток содержит примерно 25% жира. Поскольку вода и масло/жир не смешиваются, жидкое цельное яйцо и составы на основе яиц склонны к расслоению без эффективной гомогенизации. Поэтому для получения стабильного жидкого яичного продукта необходим надёжный метод эмульгирования.
Ультразвуковая кавитация и сдвиг обеспечивают энергию, необходимую для равномерного диспергирования жировых глобул и водных фаз. Мощная обработка ультразвуком разбивает жировые глобулы на более мелкие капли и равномерно распределяет воду и жир по всему продукту. Это помогает предотвратить разделение фаз и создаёт стабильную, однородную эмульсию жидкого яйца.
Ультразвуковое эмульгирование подходит для жидкого цельного яйца, смесей с яичным желтком, эгг-нога, смесей для яичницы-болтуньи и других составов на основе яиц, для которых важны механическая стабильность, равномерная текстура и надёжная последующая переработка.
- Низкотемпературная обработка термочувствительных яичных продуктов
- Содействие снижению количества микроорганизмов и патогенов
- Уменьшенная денатурация белков по сравнению с чрезмерной тепловой обработкой
- Улучшенная однородность и стабильность продукта
- Меньшая потеря вкуса и более высокое органолептическое качество
- Обработка в потоке через ультразвуковые проточные ячейки гигиенического исполнения
- Возможность масштабирования от лабораторных испытаний до промышленного производства
Ультразвуковой гомогенизатор UP400St для испытаний с жидким яйцом и разработки процессов
Приготовление составов на основе яиц с помощью ультразвука
В ходе ультразвуковой гомогенизации и пастеризации такие добавки, как сахар, соль, ксантановая камедь и другие стабилизаторы, можно равномерно смешивать с жидким яичным продуктом. Это улучшает распределение ингредиентов, консистенцию продукта и механическую стабильность.
Ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher также используются для производства эгг-нога и других напитков на основе молока и яиц для улучшения стабильности эмульсии, текстуры и срока хранения.
Ультразвуковая распылительная сушка при производстве яичного порошка
Жидкое яйцо можно подвергать дальнейшей переработке в яичные порошки, такие как порошок цельного яйца, порошок яичного белка и порошок желтка. Поскольку жидкое яйцо проявляет свойство снижения вязкости при сдвиге, контроль вязкости важен для эффективной распылительной сушки. Ультразвуковое снижение вязкости может улучшить обращение с жидким яйцом и увеличить производительность распылительной сушилки.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше о процессе распылительной сушки с применением ультразвука!
Ультразвуковые аппараты для переработки пищевых продуктов
Ультразвуковые системы Hielscher для переработки пищевых продуктов предназначены для надёжной промышленной эксплуатации при гомогенизации, эмульгировании, экстракции, пастеризации и стерилизации. При обработке жидкого яйца промышленные ультразвуковые аппараты Hielscher создают амплитуды до 200µm, обеспечивая высокую акустическую интенсивность, необходимую для снижения количества микроорганизмов, равномерной пастеризации и стабильного эмульгирования.
Ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher рассчитаны на непрерывную работу в режиме 24/7 в тяжёлых производственных условиях. Они требуют небольшого объёма технического обслуживания, легко очищаются и могут быть интегрированы в установки периодической обработки или обработки в потоке. Все детали, контактирующие с продуктом, изготовлены из гигиеничных материалов, таких как титан, нержавеющая сталь или стекло, что делает системы пригодными для переработки пищевых продуктов.
Для очистки и санитарной обработки ультразвуковые системы Hielscher поддерживают безразборную мойку CIP и безразборную стерилизацию SIP. Это упрощает интеграцию в гигиенические линии производства пищевых продуктов и помогает сократить время простоя между производственными циклами.
Компактность и универсальность ультразвуковых аппаратов Hielscher позволяют без затруднений интегрировать их в новые или существующие производственные линии. Дооснащение существующих линий пастеризации, смешивания или розлива жидкого яйца может быть выполнено легко.
Краткая схема процесса:
Жидкий яичный продукт → насос → ультразвуковая проточная ячейка → контролируемые температура и давление → охлаждение, розлив или последующая переработка
Блок-схема ультразвуковой обработки жидкого яйца
| Объём партии | Расход | Рекомендуемые устройства |
|---|---|---|
| От 10 до 2000mL | От 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| От 0,1 до 20L | От 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| От 10 до 100L | От 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| Не применимо | От 10 до 100L/min | UIP16000hdT |
| Не применимо | Больше | Группа аппаратов UIP16000hdT |
Исследования по теме ультразвуковой обработки яиц
Ультразвуковое эмульгирование
Javad Sargolzaei и соавт. (2011) модифицировали применение ультразвука высокой мощности при приготовлении стабильной эмульсии типа «масло в воде». Все образцы эмульсии были приготовлены с использованием ультразвукового процессора Hielscher UP200H. Было исследовано влияние pH, ионной силы, пектина, гуаровой камеди, лецитина, яичного желтка и ксантановой камеди, а также времени обработки ультразвуком, температуры и вязкости водно-масляной смеси на удельную площадь поверхности и размер капель, а также индекс сливкообразования образцов эмульсии. Экспериментальные данные были проанализированы методом Тагути, и были определены оптимальные условия. Кроме того, для моделирования и классификации свойств полученной эмульсии использовалась адаптивная нейронечёткая система вывода (ANFIS). Результаты показали, что увеличение времени обработки ультразвуком сужало диапазон распределения капель по размерам. Пектин и ксантан повышали стабильность эмульсии, хотя при использовании по отдельности или совместно они по-разному влияли на её стабильность. Гуаровая камедь повышала вязкость непрерывной фазы. Было установлено, что эмульсии, стабилизированные яичным желтком, устойчивы к флокуляции капель при pH 3 и относительно низких концентрациях соли.
Ультразвуковое разложение холестерина в желтке
Sun и соавт. (2011) разработали ферментативный процесс разложения холестерина в натуральном яичном желтке с применением ультразвука. Они стремились использовать каталитическую активность холестериноксидазы в отношении холестерина яичного желтка, чтобы получить яичный желток с пониженным содержанием холестерина без изменения состава его основных питательных веществ. Холестериноксидаза использовалась для катализа разложения холестерина в яичном желтке. Сначала порцию яичного желтка массой 30g предварительно обрабатывали ультразвуком в течение 15min с помощью ультразвукового аппарата мощностью 200W и затем инкубировали в течение 10h при концентрации холестериноксидазы 0,6U/g яичного желтка и температуре 37°C. В результате уровень холестерина в яичном желтке снизился до 8,32% от исходной концентрации без изменения качественных характеристик желтка.
Ультразвуковая стабилизация эгг-нога: Образцы эгг-нога до (левый флакон) и после (правый флакон) обработки ультразвуком
Часто задаваемые вопросы об ультразвуковой пастеризации жидкого яйца
Что такое ультразвуковая пастеризация жидкого яйца?
При ультразвуковой пастеризации используется ультразвук высокой мощности для создания акустической кавитации в жидких яичных продуктах. Возникающие сдвиговые силы, микропотоки и изменения давления могут способствовать инактивации микроорганизмов и гомогенизации. При переработке пищевых продуктов ультразвук часто сочетают с умеренным нагревом и давлением для повышения эффективности пастеризации при снижении тепловой нагрузки на чувствительные яичные белки.
Можно ли пастеризовать жидкое цельное яйцо ультразвуком?
Да, ультразвук может способствовать пастеризации жидкого цельного яйца, особенно при использовании в форме термосоникации или манотермосоникации. В этих процессах мощный ультразвук сочетается с контролируемыми температурой и давлением. Точная степень снижения количества микроорганизмов зависит от состава яичного продукта, температуры, давления, времени пребывания, амплитуды, расхода и целевого организма, поэтому каждый процесс следует валидировать для конкретного продукта и нормативных требований.
Почему стоит использовать ультразвук вместо традиционной тепловой пастеризации?
Традиционная тепловая пастеризация может влиять на яичные белки, вязкость, вкус, текстуру и функциональные свойства, такие как пенообразование, связывание и эмульгирование. Ультразвуковая обработка может снизить необходимую интенсивность теплового воздействия за счёт механических эффектов кавитации. Это делает её полезной для переработчиков, которые хотят повысить микробиологическую безопасность при сохранении качества и функциональных свойств жидких яичных продуктов.
Что такое манотермосоникация?
Манотермосоникация – комбинированный метод консервирования с использованием ультразвука, умеренного нагрева и повышенного давления. Нагрев повышает чувствительность микроорганизмов, давление усиливает кавитационный эффект, а ультразвук создаёт мощные механические силы в жидкости. Такое сочетание может усилить инактивацию микроорганизмов по сравнению с применением только ультразвука или только мягкой тепловой обработки.
Может ли ультразвуковая гомогенизация предотвратить расслоение жидкого яйца?
Ультразвуковая гомогенизация может улучшить стабильность жидкого цельного яйца и эмульсий на основе яиц за счёт более равномерного диспергирования жировых глобул и водных фаз. Это помогает уменьшить разделение фаз и улучшает механическую стабильность таких продуктов, как жидкое цельное яйцо, смеси с яичным желтком, смеси для яичницы-болтуньи, эгг-ног и другие составы на основе яиц.
Подходит ли ультразвуковая обработка для яичного белка?
Да, ультразвуковая обработка может использоваться для жидкого яичного белка, однако условия процесса необходимо подбирать тщательно, поскольку белки яичного белка термочувствительны. Контроль амплитуды, температуры, времени пребывания и условий потока важен для предотвращения нежелательной денатурации белков или коагуляции при достижении желаемого эффекта гомогенизации или пастеризации.
Можно ли использовать ультразвуковые аппараты Hielscher в потоке?
Да, ультразвуковые системы Hielscher могут комплектоваться проточными ячейками для обработки в потоке. Жидкий яичный продукт проходит через зону высокоинтенсивной кавитации, что позволяет вести непрерывную обработку в контролируемом технологическом потоке. Обработка ультразвуком в потоке подходит для пилотных испытаний, масштабирования и промышленных линий переработки жидкого яйца.
Какой ультразвуковой аппарат Hielscher подходит для переработки жидкого яйца?
Выбор подходящего ультразвукового аппарата зависит от состава продукта, целевого расхода, необходимого количества подводимой энергии и производственной задачи. Компактные аппараты, такие как UP400St, полезны для лабораторных работ и разработки процессов, а промышленные системы, такие как UIP2000hdT, UIP4000hdT и UIP16000hdT, предназначены для обработки в пилотном и производственном масштабе. Более высокой производительности можно достичь с помощью аппаратов большей мощности или групп ультразвуковых систем.
Можно ли использовать ультразвук перед распылительной сушкой при производстве яичного порошка?
Да, ультразвуковую обработку можно применять перед распылительной сушкой для улучшения обращения с жидким яйцом. Обработка ультразвуком может снизить вязкость и улучшить гомогенизацию, что может способствовать повышению эффективности распылительной сушилки и улучшению стабильности подаваемого сырья. Условия процесса следует оптимизировать для конкретного состава на основе цельного яйца, яичного белка или желтка.
Изменяет ли ультразвуковая пастеризация вкус или текстуру жидкого яйца?
При надлежащем контроле ультразвуковая пастеризация может снизить тепловое воздействие по сравнению с традиционной обработкой при высоких температурах. Это может помочь сохранить вкус, текстуру и функциональные свойства яйца. Однако конечный органолептический и функциональный результат зависит от интенсивности процесса, температуры, давления, состава продукта и времени пребывания.
Литература/источники
- Enrique Beitia, Grigorios Mavros, Xiaoai Guo, Dana Middendorf, Andreas Juadjur, Volker Heinz, Vasilis Valdramidis, Kemal Aganovic (2025): Манотермосоникация – потенциальная альтернатива тепловой пастеризации жидкого цельного яйца: сравнение физико-химических характеристик. Food Chemistry,
Том 463, часть 1, 2025. - Enrique Beitia, Edward Ebert, Matthias Plank, Panagiotis Chanos, Christian Hertel, Satyajeet S. Bhonsale, Jan F.M. Van Impe, Volker Heinz, Kemal Aganovic, Vasilis Valdramidis (2024): Моделирование инактивации Salmonella Enteritidis в жидком цельном яйце при динамических режимах манотермосоникации. Innovative Food Science & Emerging Technologies, том 92, 2024.
- Akcicek, Alican; Karasu, Salih; Bozkurt, Fatih; Kayacan, Selma (2022): Приготовление веганского майонеза без яичного желтка из эмульсии Пикеринга, стабилизированной наночастицами камеди с загрузкой экстрактов оливковых выжимок или без неё. ACS Omega 2022.
- Lee, D.U.; Hein, V.; Knorr, D. (2003): Влияние комбинированной обработки низином и высокоинтенсивным ультразвуком при высоком давлении на инактивацию микроорганизмов в жидком цельном яйце. Innovative Food Science & Emerging Technologies 2003.
- Nakamura, R.; Mizutani, R.; Yano, M.; Hayakawa, S. (1988): Улучшение эмульгирующих свойств белка посредством обработки ультразвуком с лецитином яичного желтка. Journal of Agricultural and Food Chemistry 36, 1988. 729–732.
- Sun, Y.; Yang, H.; Zhong, X.; Wang, W. (2011): Ферментативное разложение холестерина в яичном желтке с применением ультразвука. Innovative Food Science & Emerging Technologies 12/4, 2011. 505–508.
Ультразвуковой гомогенизатор пищевых продуктов UIP16000hdT
Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы от лабораторных до промышленных размеров.