Výroba rôznych druhov syrov, ako sú tvrdé syry, mäkké syry a tvaroh, vyrobené z rôznych druhov mlieka (napr. krava, koza, ovce, byvoly, ťava mlieko atď.) môže byť účinne zlepšená ultrazvukom. Aplikácia ultrazvuku s vysokou intenzitou urýchľuje homogenizáciu, fermentáciu a dozrievanie, zlepšuje mikrobiálnu stabilitu a vykazuje pozitívne účinky na nutričnú hodnotu a textúru.

Vysoko intenzívny ultrazvuk zlepšuje výrobu syra

Ultrazvukové spracovanie potravín je dobre zavedená technológia na zlepšenie homogenizácie mlieka a fermentácie pri výrobe syra. Okrem toho, ultrazvukom v kombinácii s miernym tepelným ošetrením – známy ako termo-ultrazvukom – sa používa ako alternatíva k tradičnej pasterizácii založenej na teple, čím zabraňuje živinám, ako sú vitamíny, aminokyseliny a tuky proti tepelnej degradácii. Výroba syra s použitím mlieka alebo srvátky môže byť výrazne zosilnená a vylepšená aplikáciou vysoko intenzívneho nízkofrekvenčného ultrazvuku.

Ultrazvukom bol úspešne aplikovaný na procesy výroby syra z hovädzieho / kravského mlieka, ovčieho mlieka, byvolieho mlieka, kozieho mlieka, ťavého mlieka a konského mlieka.
Rozpúšťadle propagovaná výroba syrov môže byť použitá pre rôzne druhy syrov vrátane syra Cheddar, syra feta, smotanového syra, tvarohu, mexického syra panela, hispánskeho mäkkého syra a ďalších syrových špecialít.
Účinky nízkofrekvenčného ultrazvuku s vysokou intenzitou na mlieko pri výrobe syra zahŕňajú zvýšenie sily gélu a tvrdosti gélu, zrýchlenie tvorby gélu, zvýšenie špecifickej povrchovej plochy, zníženie pevnosti tvarohu, malé a rovnomerné rozdelenie veľkosti častíc tukových globulov, ako aj väčšiu kapacitu na držanie vody.
Rozpúšťadle zvýšená homogenita a rovnomernejšie distribúcia mliečnych tukových globulov zlepšuje kvalitu syra, taky. Napríklad tvarohové vlastnosti kozieho mlieka s renínom ukázali po 10 minútach ultrazvukom hustejšiu gélovú prekríženú sieť, čo viedlo k homogénnejšej mikroštruktúre s bohatými pórmi. Je dôležité, že tieto póry boli výrazne menšie ako póry v mliečnom tvarohu bez ultrazvukom. To naznačuje, že tvaroh z kozieho mlieka ošetreného ultrazvukom vykazuje väčšiu pevnosť, registruje hodnoty G'max (maximálna hodnota pre modul skladovania) vyššie ako 100 Pa, dokonca vyššie ako hodnoty uvedené v kravskom mlieku. Podobný účinok sa pozoroval aj pri lepivosti (pevnosť vnútorných väzieb vzorky). Preto možno predpokladať, že ultrazvuk s vysokou intenzitou podporuje silné interakcie medzi zložkami mlieka, čím zlepšuje vlastnosti nastavenia. (porovnaj Carrillo-Lopez a kol. 2021)

Ultrazvukové účinky na výrobu rôznych syrov

Účinky ultrazvuku s vysokou intenzitou na spracovanie mlieka a výrobu syrov boli intenzívne študované.
Zvýšený výnos syra: Ultrazvukom čerstvého surového mlieka s ultrasonicator UP400S počas výroby syra panela, viedol k zvýšenému výnosu syra (%), napriek zvýšeniu exsudátu. Žlté tóny a sfarbenie syra podporuje HIU za 10 minút. Ale nie L*, a*, ani C* farebné súradnice sú ovplyvnené. pH sa zvýšilo zo 6,6 na 6,74 po 5 minútach ultrazvukom, ale znížilo sa na 10 min. (porovnaj Carrillo-Lopez a kol., 2020)
Vylepšená textúra syra: Pokiaľ ide o štúdie vykonané na syre, Bermúdez-Aguirre a Barbosa-Cánovas uviedli, že čerstvý syr získaný z mlieka ošetreného termosonáciou (s použitím Hielscher Up400s – 400 W, 24 kHz, 63 °C, 30 minút) bolo mäkšie a krehkejšie ako syr z kontrolného mlieka (bez termosonicácie). Tieto vlastnosti viedli k ľahšiemu rozpadu syra, čo je žiaduci atribút čerstvého syra. Títo autori vysvetlili toto správanie tým, že mikroštruktúra termo-sonicated mliečneho syra predstavovala homogénnu štruktúru v porovnaní s nesonicated mliečny syr. Okrem toho poznamenali, že termosonizácia zlepšila homogenizáciu bielkovín a tuku a zvýšila zadržiavanie molekúl vody v matrici. Preto možno predpokladať, že HIU podporuje silné interakcie medzi zložkami mlieka, čím zlepšuje vlastnosti nastavenia.

Vplyv ultrazvukom na mliečne výrobky: Viskozita & Reológia, Homogenita, Mikrobiálna aktivita

Mliečne výrobky sú výrobky zo živočíšneho mlieka, ako napríklad kravské, ovčie, kozie, byvolie, konské alebo ťavové mlieko. Po zbere sa mlieko môže spracovať na rôzne produkty, ako je homogenizované a odstredené mlieko, jogurt, smotana, maslo, syr, srvátok, všemohúci alebo sušené mlieko. Kravské mlieko je najdôležitejšou surovinou pre mliekarenský priemysel s celosvetovou produkciou 542 069 000 ton ročne. [Gerosa a kol. 2012]
Srvát (mliečne sérum) je produktom výroby syra alebo sochy. Pozostáva hlavne z globinstagerov α-laktalbumínu (~65%), β-laktoglobulínu (~25%), ako aj malého množstva sérového albumínu (~8%) a imunoglobínov. Srvátkové proteíny sú guľovité bielkoviny, ktoré sa môžu extrahovať zo srvátky.
Sušené mlieko sa spracováva rozprašovačmi na sušenie a odparovanie mlieka, aby sa získal čistý sušený sušené mlieko. Vzhľadom na extrémne vysokú spotrebu energie rozprašovačov je vysoká tuhá koncentrácia kvapaliny dôležitá pre optimalizáciu účinnosti procesu.

"Vzorky čerstvého odstredeného mlieka, rekonštituovaného micelárneho koreínu a koreínového prášku boli sonicated na 20kHz preskúmať účinok ultrazvukom. V prípade čerstvého odstredeného mlieka sa priemerná veľkosť zostávajúcich tukových globulov znížila približne o 10nm po 60min ultrazvukom; zistilo sa však, že veľkosť micely sa nezmenila. Malé zvýšenie rozpustných srvátkových bielkovín a zodpovedajúce zníženie viskozity došlo aj v prvých niekoľkých minútach ultrazvukom, čo možno pripísať rozpadu proteínových agregátov casein-srvátky. V ultracentrovaných vzorkách odstredeného odstredeného mlieka sonicated až 60min nebolo možné zistiť žiadne merateľné zmeny vo voľnom obsahu filiálok. Malý, dočasný pokles pH v dôsledku ultrazvukom; nepozorovala sa však žiadna merateľná zmena rozpustnej koncentrácie vápnika. Preto boli micely z caseínu v čerstvom odstredenom mlieku stabilné počas expozície ultrazvukom. Podobné výsledky sa získali pri rekonštituovaných micelárnych caseínoch, zatiaľ čo väčšie zmeny viskozity sa pozorovali, keď sa zvýšil obsah srvátkových bielkovín. Riadená aplikácia ultrazvuku môže byť užitočne aplikovaná na zvrátenie procesu indukovanej agregácie bielkovín bez ovplyvnenia pôvodného stavu micely caseínu." [Chandrapala a kol. 2012]

Účinky vysoko intenzívneho ultrazvuku na mliečne živiny a mikrobiálnu stabilitu

Razavi a Kenari (2020) skúmali vplyv ultrazvuku s vysokou intenzitou v kombinácii s miernym procesom tepelného spracovania na deaktiváciu mikróbov a enzýmov vedúcich k znehodnoteniu a zhoršeniu bezpečnosti v potravinách. Cieľom ich štúdie bolo vyhodnotiť účinok ultrazvukového procesu ako alternatívy pre vysokoteplotný tepelný proces na mikrobiálny počet, oxidáciu lipidov ako kvalitatívny parameter a vitamíny ako nutričné vlastnosti mlieka. Výsledky ukázali, že ultrazvuk bol schopný znížiť mikrobiálnu záťaž mlieka a urobil menej zmien vitamínov ako mlieko ošetrené konvenčným tepelným ošetrením. V tomto ohľade ultrazvukom pomocou ultrazvukovej sondy bolo nájdené, že je vynikajúci a najúčinnejší pri intenzite 75%. Použitie typu ultrazvukovej sondy pri 55 °C a 75% intenzite počas 10 minút sa odporúča ako nedeštruktívny proces pasterizácie mlieka.

Vysokovýkonné ultrazvukové homogenizers pre výrobu syra

Hielscher Ultrasonics je dlho-skúsený v aplikácii ultrazvuku sily v potravinách & nápojového priemyslu, ako aj mnohých ďalších priemyselných odvetví. Naše ultrazvukové procesory sú vybavené ľahko čisti-čisté (clean-in-place CIP / sterilizovať-in-place SIP) sonotród a prietokové bunky (mokré časti). Hielscher ultrazvukom’ priemyselné ultrazvukové procesory môžu dodávať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy do 200 μm sa dajú ľahko nepretržite prevádzkovať v 24/7 prevádzke. Vysoké amplitúdy sú dôležité na inaktiváciu rezistentných mikróbov (napr. grampozitívnych baktérií). Pre ešte vyššie amplitúdy, prispôsobené ultrazvukové sonotród sú k dispozícii. Všetky sonotród a ultrazvukové prietokové bunky reaktory môžu byť prevádzkované pri zvýšených teplotách a tlakoch, čo umožňuje spoľahlivú termo-mano-ultrazvukom a vysoko efektívnu pasterizáciu.
Najmodernejšia technológia, vysokovýkonný a sofistikovaný softvér, aby Hielscher Ultrasonics’ spoľahlivé pracovné kone vo vašej linke na pasterizáciu potravín. S malou stopou a všestranné možnosti inštalácie, Hielscher ultrasonicators možno ľahko integrovať alebo retro-namontované do existujúcich výrobných liniek.
Prosím, kontaktujte nás vedieť sa dozvedieť viac o vlastnostiach a schopnosti našich ultrazvukových homogenizačných systémov. Radi by sme s vami prediskutovali vašu žiadosť o syr!

Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov: