Živilske emulzije – boljše s sonikacijo
Tehnologija emulzij je vseprisotna v živilskih formulacijah: zamrznjene sladice z žametnim občutkom v ustih, kremasti solatni prelivi, popolnoma homogenizirani mlečni izdelki, namazi, margarine in celo vrhunski koncentrati arom.
Emulzije so kompleksne disperzije tekočin, ki se med seboj ne mešajo, običajno olja in vode, stabilizirane tako, da tvorijo enoten sistem. Ker je sonikacija zelo učinkovita pri ustvarjanju zelo drobnih kapljic, omogoča nastanek emulzij s kompleksnimi profili okusov in podaljšanim rokom uporabnosti.
Ultrazvočna obdelava kot zmogljivo orodje za emulgiranje
Visokozmogljivi sonikatorji s sondo se danes široko uporabljajo v gastronomiji, miksologiji ter raziskovalnih in razvojnih laboratorijih za oblikovanje živilskih formulacij. V industrijskem merilu omogočajo proizvodnjo velikih količin emulzij z izjemno ponovljivostjo.
Mehanizem delovanja ultrazvočnega emulgiranja temelji na pojavu akustične kavitacije. Ko se intenzivni ultrazvočni valovi širijo skozi tekočino, nastajajo mikroskopski mehurčki, ki rastejo in silovito kolapsirajo. Te implozije ustvarjajo velike strižne sile, lokalne mikrocurke in turbulenten tok.
Rezultat? Faze, ki se med seboj ne mešajo, se razbijejo v kapljice mikrometrskih ali celo nanometrskih velikosti ter tvorijo emulzije z izjemno enakomernostjo.
Voda v olju (W/O), olje v vodi (O/W), večkratne emulzije, kot sta W/O/W ali O/W/O – z ultrazvočno obdelavo je mogoče nadzorovano proizvajati emulzije različnih struktur. Poleg tega je tehnologija ultrazvočnega emulgiranja vsestranska in deluje s formulacijami brez stabilizatorjev, sistemi, stabiliziranimi z emulgatorji, in celo Pickeringovimi emulzijami, ki temeljijo na stabilizaciji s trdnimi delci.
Še ena ključna prednost: ultrazvočno emulgiranje je netermični proces. Občutljive aromatične spojine, vitamini in bioaktivne snovi se zaradi toplote ne razgradijo, kar je ključno za vrhunske živilske izdelke in občutljive emulzije arom.
Natančno pripravljene emulzije z MultiPhaseCavitator
Pri neprekinjeni proizvodnji ultrazvočni sistemi Hielscher s pretočnimi celicami, opremljeni z InsertMPC48 MultiPhaseCavitator, dvignejo emulgiranje na višjo raven.
Ta namenski vstavek skozi 48 ozkih kanalov uvaja sekundarno fazo neposredno v območje kavitacije. Sistem se ne zanaša zgolj na mešanje celotne mase, temveč natančno nadzoruje mesto stika med fazama. Rezultat je še drobnejša in bolj enakomerna emulzija z manjšo potrebo po energiji.
To omogoča proizvodnjo emulzij arom, ki ostanejo bistre in stabilne več mesecev, margarin s kremasto teksturo ali omak.
Uporaba v živilski znanosti in gastronomiji
Živila za hitro pripravo: zamrznjene sladice, mesni izdelki, namazi in prelivi pridobijo z manjšo velikostjo kapljic in izboljšano stabilnostjo.
Emulzije arom: zelo cenjene v pijačah, sirupih in izvlečkih, kjer ultrazvočne metode omogočajo minimalno uporabo površinsko aktivnih snovi ob ohranjanju bistrosti in stabilnosti med shranjevanjem.
Naravna živila: emulzije mleka, smetane in masla se izboljšajo brez spreminjanja njihovih naravnih senzoričnih lastnosti.
Kulinarika: V avantgardni gastronomiji in miksologiji kuharski mojstri in živilski tehnologi uporabljajo sonikatorje za sprotno ustvarjanje izrazitih emulzij – omak z nepričakovanimi teksturami, koktajlnih pen s podaljšano stabilnostjo in novih nosilcev arom.
Poiščite najboljši sonikator za svojo živilsko emulzijo!
Ne glede na to, ali pripravljate vrhunske omake v gurmanski kuhinji ali proizvajate emulzije v velikem obsegu za komercialno uporabo v živilstvu, Hielscher Ultrasonics ponuja idealno rešitev. Od kompaktnih ročnih naprav, kot je UP200Ht – popolnih za kulinarične inovacije in razvoj formulacij v laboratorijskem merilu – do zmogljivih industrijskih sistemov, kot je UIP2000hdT, in še zmogljivejših sistemov sonikatorji Hielscher zagotavljajo natančno in zanesljivo emulgiranje. Omogočajo nastanek izjemno drobnih, stabilnih emulzij – bodisi olja v vodi, vode v olju ali kompleksnih večkratnih emulzij – ter zagotavljajo vrhunsko teksturo, sproščanje arom in stabilnost med shranjevanjem. Prilagodite svoj postopek emulgiranja – Hielscher ima pravi sonikator za vsako merilo in vsak izziv pri oblikovanju formulacij.
Načrtovanje, proizvodnja in svetovanje – kakovost iz Nemčije
Ultrazvočni procesorji Hielscher so znani po najvišjih standardih kakovosti in zasnove. Robustnost in preprosto upravljanje omogočata nemoteno vključitev naših ultrazvočnih procesorjev v industrijske obrate. Ultrazvočni procesorji Hielscher brez težav obvladujejo težke pogoje in zahtevna okolja.
Hielscher Ultrasonics je podjetje s certifikatom ISO in daje poseben poudarek visokozmogljivim ultrazvočnim procesorjem z najsodobnejšo tehnologijo in preprosto uporabo. Seveda so ultrazvočni procesorji Hielscher skladni z zahtevami CE in izpolnjujejo zahteve UL, CSA in RoHs.
Literatura / viri
- 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.
Pogosta vprašanja
Kaj so emulzije v živilskih formulacijah?
Emulzije so koloidni sistemi, pri katerih je ena od dveh tekočin, ki se med seboj ne mešata – običajno olja in vode – dispergirana kot faza v drugi, sistem pa je stabiliziran s površinsko aktivnimi snovmi ali delci. V živilih, kot so majoneza, omake, kreme in pijače, so bistvene za uravnavanje teksture, občutka v ustih in stabilnosti.
Kaj je ultrazvočna emulzija?
Ultrazvočna emulzija nastane z uporabo visokofrekvenčnih zvočnih valov za ustvarjanje kavitacije, ki eno tekočo fazo dispergira v drugo v obliki drobnih kapljic. Ta metoda omogoča nastanek stabilnih mikroemulzij ali nanoemulzij z izboljšano homogenostjo in podaljšanim rokom uporabnosti.
Katere vrste emulzij je mogoče pripraviti?
Pogoste vrste vključujejo olje v vodi (O/W), vodo v olju (W/O) in kompleksne večkratne emulzije, kot sta W/O/W ali O/W/O. Stabilizacijo je mogoče doseči z uporabo površinsko aktivnih snovi, biopolimerov ali trdnih delcev (Pickeringove emulzije).
Kaj je ultrazvočna obdelava pri predelavi živil?
Pri ultrazvočni obdelavi se tekočine ali suspenzije izpostavijo ultrazvoku visoke intenzivnosti, kar povzroča kavitacijo in mikromešanje. Uporablja se za emulgiranje, ekstrakcijo, razgradnjo celic, razplinjevanje in izboljšanje prenosa snovi – omogoča netermično, učinkovito obdelavo pri proizvodnji živil in pijač.
Hielscher Ultrasonics proizvaja visokozmogljive ultrazvočne homogenizatorje od laboratorijske do industrijske velikosti.

