Potravinárske emulzie – lepšie vďaka sonikácii

Emulgačná technológia je všadeprítomná pri príprave potravín: mrazené dezerty so zamatovým pocitom v ústach, krémové šalátové dresingy, dokonale homogenizované mliečne výrobky, nátierky, margaríny a dokonca aj špičkové aromatické koncentráty.
Emulzie sú komplexné disperzie nemiešateľných kvapalín, zvyčajne oleja a vody, stabilizované tak, aby vytvárali jednotný systém. Keďže sonikácia veľmi účinne vytvára mimoriadne jemné kvapôčky, vznikajú pri nej emulzie s komplexnými chuťovými profilmi a predĺženou trvanlivosťou.

Ultrazvukové spracovanie ako účinný nástroj emulgácie

Vysokovýkonné sondové sonikátory sa dnes vo veľkej miere používajú v gastronómii, mixológii a výskumných a vývojových laboratóriách pri vývoji potravinových formulácií. V priemyselnom meradle umožňujú veľkoobjemovú výrobu emulzií s pozoruhodnou reprodukovateľnosťou.
Princíp fungovania ultrazvukovej emulgácie je založený na jave akustickej kavitácie. Keď sa kvapalinou šíria intenzívne ultrazvukové vlny, vznikajú mikroskopické bubliny, ktoré rastú a prudko kolabujú. Tieto implózie vytvárajú vysoké šmykové sily, lokálne mikroprúdy a turbulentné prúdenie.
Výsledok? Nemiešateľné fázy sa rozbíjajú na kvapôčky s mikrometrovými alebo dokonca nanometrovými rozmermi, čím vznikajú emulzie s mimoriadnou rovnomernosťou.

Voda v oleji (W/O), olej vo vode (O/W), viacnásobné emulzie, ako sú W/O/W alebo O/W/O – pomocou ultrazvukového spracovania možno riadene vyrábať emulzie s rôznymi štruktúrami. Technológia ultrazvukovej emulgácie je navyše všestranná a funguje pri formuláciách bez stabilizátorov, systémoch stabilizovaných emulgátormi a dokonca aj pri Pickeringových emulziách, ktoré využívajú stabilizáciu pevnými časticami.

Ďalšia kľúčová výhoda: ultrazvuková emulgácia je netepelný proces. Citlivé chuťové a aromatické zlúčeniny, vitamíny a bioaktívne látky sa nerozkladajú pôsobením tepla, čo je zásadné pre prémiové potravinárske výrobky a citlivé aromatické emulzie.

Pozrite sa, ako sonikátor UP200Ht prekonáva nemiešateľnosť vody a oleja a vytvára krémovú, stabilnú majonézu. Tento výkonný sonikátor využíva ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou na dosiahnutie vynikajúcej emulgácie, ktorej výsledkom je rovnomerne hladká textúra. V porovnaní s tradičnými metódami ultrazvuková emulgácia zvyšuje stabilitu a predlžuje trvanlivosť majonézy tým, že zabraňuje oddeľovaniu fáz.

Precízne emulzie s MultiPhaseCavitator

Pri kontinuálnej výrobe posúvajú ultrazvukové systémy Hielscher s prietokovými celami, vybavené zariadením InsertMPC48 MultiPhaseCavitator, emulgáciu na vyššiu úroveň.
Táto špecializovaná vložka privádza sekundárnu fázu priamo do kavitačnej zóny cez 48 jemných kanálikov. Systém sa nespolieha výlučne na miešanie v celom objeme, ale presne riadi miesto kontaktu medzi fázami. Výsledkom je ešte jemnejšia a rovnomernejšia emulzia s nižšou spotrebou energie.
To umožňuje vyrábať aromatické emulzie, ktoré zostávajú číre a stabilné celé mesiace, margaríny s krémovou textúrou alebo omáčky.

Využitie v potravinárskej vede a gastronómii

Potraviny na rýchlu prípravu: mrazené dezerty, mäsové výrobky, nátierky a dresingy získavajú výhody vďaka menším kvapôčkam a lepšej stabilite.
Aromatické emulzie: sú vysoko cenené v nápojoch, sirupoch a extraktoch, kde ultrazvukové metódy umožňujú minimálne použitie povrchovo aktívnych látok pri zachovaní čírosti a stability počas skladovania.
Prírodné potraviny: emulzie mlieka, smotany a masla sa zušľachťujú bez zmeny ich prirodzených senzorických vlastností.
Kulinárstvo: V avantgardnej gastronómii a mixológii využívajú šéfkuchári a potravinárski technológovia sonikátory na vytváranie výrazných emulzií podľa potreby – omáčok s nečakanými textúrami, kokteilových pien s predĺženou stabilitou a nových nosičov chuti a arómy.

Nájdite najlepší sonikátor pre svoju potravinársku emulziu!

Či už pripravujete špičkové omáčky v gurmánskej kuchyni, alebo vyrábate emulzie vo veľkom meradle na komerčné potravinárske účely, Hielscher Ultrasonics ponúka ideálne riešenie. Od kompaktných ručných prístrojov, ako je UP200Ht – ideálnych na kulinárske inovácie a vývoj formulácií v laboratórnom meradle – až po výkonné priemyselné systémy, ako je UIP2000hdT, a ešte výkonnejšie zariadenia poskytujú sonikátory Hielscher presnú a spoľahlivú emulgáciu. Umožňujú tvorbu ultrajemných, stabilných emulzií – či už ide o olej vo vode, vodu v oleji, alebo komplexné viacnásobné emulzie – a zabezpečujú tak vynikajúcu textúru, uvoľňovanie chuti a arómy a stabilitu počas skladovania. Prispôsobte si proces emulgácie – Hielscher má správny sonikátor pre každé meradlo výroby a každú výzvu pri vývoji formulácií.

Pozrite sa, ako sonikátor Hielscher UP200Ht premieňa rastlinnú čokoládovú emulziu na hodvábne jemnú, stabilnú vegánsku čokoládovú penu. Ultrazvuková kavitácia zabezpečuje jemnú disperziu, vyššiu stabilitu emulzie a optimálnu textúru – vytvára tak základ dokonalého dezertu s bohatou čokoládovou chuťou bez mliečnych zložiek. Vytvorením stabilnej emulzie čokoládových tukov a vody s veľkosťou kvapôčok pod jeden mikrometer prispieva sonikácia k intenzívnemu chuťovému zážitku a hladkému, súdržnému pocitu v ústach. Ultrazvuk navyše rozrušuje aglomeráty škrobov, bielkovín a pevných kakaových častíc, čím zabezpečuje maximálnu krémovosť a zvýrazňuje chuť.

Návrh, výroba a poradenstvo – kvalita vyrobená v Nemecku

Ultrazvukové prístroje Hielscher sú známe najvyššími štandardmi kvality a konštrukcie. Robustnosť a jednoduchá obsluha umožňujú bezproblémové začlenenie našich ultrazvukových prístrojov do priemyselných prevádzok. Ultrazvukové prístroje Hielscher ľahko zvládajú drsné podmienky a náročné prostredia.

Hielscher Ultrasonics je spoločnosť s certifikáciou ISO a kladie osobitný dôraz na vysokovýkonné ultrazvukové prístroje s najmodernejšou technológiou a jednoduchou obsluhou. Ultrazvukové prístroje Hielscher sú samozrejme v súlade s požiadavkami CE a spĺňajú požiadavky UL, CSA a RoHs.

Súvisiace témy

Literatúra / referencie

Belgheisi S., Motamedzadegan A., Milani J.M., Rashidi L., Rafe A. (2021): Impact of ultrasound processing parameters on physical characteristics of lycopene emulsion. Journal of Food Science and Technology 58(2), 2021. 484-493.
Astráin-Redín, Leire; Ciudad-Hidalgo, Salomé; Raso, Javier; Condon, Santiago; Cebrián, Guillermo; Álvarez, Ignacio (2019): Application of High-Power Ultrasound in the Food Industry. InTechOpen 2019.
Aslan Türker, Duygu; Dogan, Mahmut (2021): Effects of ultrasound homogenization on the structural and sensorial attributes of ice cream: optimization with Taguchi and data envelopment analysis. Journal of Food Measurement and Characterization 15, 2021, 1-11.

Často kladené otázky

Čo sú emulzie v potravinových formuláciách?

Emulzie sú koloidné systémy, v ktorých sú dve nemiešateľné kvapaliny – zvyčajne olej a voda – dispergované ako jedna fáza v druhej a stabilizované povrchovo aktívnymi látkami alebo časticami. V potravinách, ako sú majonéza, omáčky, krémy a nápoje, sú nevyhnutné na reguláciu textúry, pocitu v ústach a stability.

Čo je ultrazvuková emulzia?

Ultrazvuková emulzia vzniká použitím vysokofrekvenčných zvukových vĺn na vyvolanie kavitácie, ktorá disperguje jednu kvapalnú fázu v druhej vo forme jemných kvapôčok. Táto metóda umožňuje tvorbu stabilných mikroemulzií alebo nanoemulzií s lepšou homogenitou a dlhšou trvanlivosťou.

Aké typy emulzií možno vytvoriť?

Medzi bežné typy patria olej vo vode (O/W), voda v oleji (W/O) a komplexné viacnásobné emulzie, ako sú W/O/W alebo O/W/O. Stabilizáciu možno dosiahnuť pomocou povrchovo aktívnych látok, biopolymérov alebo pevných častíc (Pickeringove emulzie).

Čo je ultrazvukové spracovanie v potravinárstve?

Pri ultrazvukovom spracovaní sa na kvapaliny alebo suspenzie pôsobí ultrazvukom s vysokou intenzitou, ktorý vyvoláva kavitáciu a mikromiešanie. Používa sa na emulgáciu, extrakciu, rozrušovanie buniek, odplyňovanie a zlepšovanie prenosu hmoty – poskytuje tak netepelné a účinné spracovanie v potravinárstve a nápojovom priemysle.