Ультразвуковое производство мороженого

Применение силового ультразвука оказывает несколько полезных эффектов на производство высококачественного мороженого. К основным преимуществам ультразвуковой обработки можно отнести уменьшение размера кристаллов и ускорение замораживания в мороженом. Таким образом, ультразвуковое воздействие улучшает качество и потребительские ощущения при одновременном снижении производственных затрат.

Ультразвуковое воздействие на производство мороженого

Производство мороженого включает в себя сложную обработку с целью получения высококачественного сладкого пищевого продукта, удовлетворяющего потребности клиентов. Сложные этапы обработки в основном связаны с тем, что мороженое является одним из самых сложных продуктов питания: мороженое представляет собой пену, а также эмульсию. Он содержит кристаллы льда и незамерзшую жидкую смесь. Мощный ультразвук, применяемый при производстве мороженого, может способствовать зарождению кристаллов льда для ускорения процесса тепло- и массообмена, сопровождающего процесс замораживания. Таким образом, ультразвук уменьшает размер кристаллов и сокращает время замораживания при производстве мороженого. Исследования Мортазави и Табатабайе показали, что время замораживания при обработке мороженого может быть сокращено примерно на 30% при ультразвуковой обработке в течение 20 минут.

Производство мороженого и польза ультразвука

Для производства мороженого требуется смесь для мороженого. Эта смесь для мороженого состоит из молока, сухого молока, сливок, сливочного масла или растительного жира, сахара, сухой массы, эмульгатора, стабилизатора, а также добавок, таких как фрукты, орехи, ароматизаторы и красители. Эта специальная смесь должна быть гомогенизирована и пастеризована, а затем медленно перемешивается в процессе замораживания, чтобы предотвратить образование крупных кристаллов льда. Таким образом, очень маленькие пузырьки воздуха смешиваются (так называемый процесс аэрации), чтобы вспенить мороженое, достигая гладкой текстуры холодного десерта. Ультразвуковое воздействие способствует равномерному распределению всех ингредиентов смеси мороженого и в то же время способствует пастеризации. Подробнее об ультразвуковой пастеризации жидких пищевых продуктов читайте здесь!
Впоследствии ультразвуковое воздействие применяется на стадии замораживания при производстве мороженого. Ультразвуковое исследование способствует зарождению и росту кристаллов льда, благодаря чему процесс замораживания значительно ускоряется. В то же время ультразвуковая обработка уменьшает размер кристаллов льда таким образом, что получаются равномерно мелкие кристаллы льда. Это придает мороженому гладкую текстуру и приятное ощущение во рту – Оба атрибута качества, которые высоко ценятся потребителями.

Этапы производства мороженого

Изготовление мороженого состоит из пяти этапов:

1. приготовление смеси для мороженого
2. гомогенизация, пастеризация, выдержка смеси для мороженого
3. замораживание и аэрация
4. Формовка и формовка
5. Закалка и упаковка

Этапы производства мороженого.
Источник: Справочник по переработке молочных продуктов. Издатель: Tetra Pak Processing Systems AB, Лунд, Швеция. стр.387.

Ультразвуковая заморозка мороженого

В процессе замораживания образуются кристаллы из переохлажденной воды. Морфология кристаллов льда играет важную роль в отношении текстурных и физических свойств замороженных и полузамороженных продуктов. Поскольку размер и распределение кристаллов льда имеют особое значение для качества размороженных тканевых изделий, для мороженого предпочтение отдается меньшим кристаллам льда, поскольку крупные кристаллы приводят к ледяной текстуре. Зарождение является наиболее важным фактором для контроля распределения кристаллов по размерам во время кристаллизации. Таким образом, скорость замерзания обычно является параметром, используемым для контроля размера и распределения по размерам кристаллов льда в мороженом. Во время взбивания и замораживания нагнетается воздух для достижения гладкой текстуры мороженого. Так называемый «перерасход», количество впрыскиваемого воздуха, пропорционально – в зависимости от конкретной рецептуры – пропорционально совокупному объему твердых частиц и воды. Таким образом, перерасход варьируется из-за различных рецептур мороженого и технологических потоков. Стандартное мороженое показывает вздутие в 100%, что означает, что конечный продукт состоит из равного объема смеси мороженого и пузырьков воздуха.
Использование высокопроизводительных ультразвуковых процессоров Hielscher приводит к улучшению качества мороженого за счет стимуляции кристаллизации, уменьшения размера кристаллов льда и предотвращения образования накипи на замерзающей поверхности. Лучшая консистенция и более кремовое ощущение во рту достигаются благодаря уменьшенному размеру кристаллов мороженого и улучшенному распределению пузырьков воздуха. Значительно более короткая заморозка при сокращении времени замораживания примерно на 30% приводит к повышению производительности и повышению энергоэффективности производственного процесса.

Научно доказано: улучшенное качество мороженого благодаря ультразвуковой обработке

Aslan и Dogan (2021) исследовали влияние ультразвуковой обработки на производство мороженого с помощью ультразвукового аппарата зондового типа Hielscher UP400St (см. рис. слева). Результаты исследований показали, что ультразвук способствует уменьшению частиц в размерах за счет кавитации. Было очевидно, что ультразвуковая обработка улучшает качество мороженого и замороженных пищевых продуктов, так как она дает меньший размер кристаллического льда. Поскольку кристаллы льда придают мороженому уникальное ощущение во рту, очень важно получить мельчайшие кристаллы в процессе замораживания, чтобы предотвратить зернистую структуру, добиваясь желаемой гладкости и мягкости мороженого. В этом исследовании также сделан вывод о том, что ультразвуковая гомогенизация обеспечивает получение хорошо диспергированной эмульсии. Было доказано, что ультразвуковая гомогенизация крема для льда помогает удовлетворить предпочтения потребителей с меньшими кристаллами льда и коррелируя приятное ощущение мороженого во рту.
(ср. Аслан и Доган, 2021)

Высокопроизводительные ультразвуковые кухонные комбайны для производства мороженого

Компания Hielscher Ultrasonics имеет многолетний опыт применения силового ультразвука в пищевых продуктах & Индустрия напитков, а также многие другие отрасли промышленности. Наши ультразвуковые процессоры оснащены простыми в очистке (безразборная мойка CIP / стерилизация на месте SIP) сонотродами и проточными ячейками (влажные части).
Промышленные ультразвуковые аппараты Hielscher Ultrasonics могут обеспечивать очень высокую амплитуду в непрерывной работе в режиме 24/7. Точное регулирование амплитуды от слабой до высокой интенсивности важно для точной настройки процесса обработки ультразвуком в соответствии с целевыми характеристиками продукта рецептуры мороженого.
С ультразвуковыми кухонными комбайнами любого размера Hielscher предлагает надежные системы для периодической и непрерывной обработки продуктов питания и напитков, включая мороженое. В то время как для небольшой кустарной гелатии модели ультразвуковых аппаратов UP400ST (400 Вт) или UIP1000hdT (1000 Вт) обеспечивают достаточную производительность, на промышленном предприятии по производству мороженого будут установлены высокопроизводительные ультразвуковые аппараты моделей UIP6000hdT (6000 Вт) или UIP16000hdT (16 000 Вт).
В таблице ниже приведена примерная производительность обработки наших ультразвуковых аппаратов:

Литература / Литература