Pasterizacija & Homogenizacija tekočega jajca
Z ultrazvočnimi homogenizatorji Hielscher izboljšajte varnost, stabilnost in obdelovalnost tekočih celih jajc, beljakov, rumenjakov in pripravkov na osnovi jajc. Močan ultrazvok povzroča intenzivno kavitacijo in visoko strižno silo neposredno v toku tekočine, kar omogoča nežno homogenizacijo, emulgacijo in zmanjšanje števila mikroorganizmov v nadzorovanih procesnih pogojih.
Za predelovalce tekočih jajc je ključni izziv zagotoviti zanesljivo pasterizacijo ob ohranitvi funkcionalnih lastnosti jajčnih beljakovin. Prekomerna toplota lahko povzroči denaturacijo beljakovin, koagulacijo, izgubo okusa ter spremembe v penjenju, vezljivosti ali emulgacijskih lastnostih. Ultrazvočni aparati Hielscher podpirajo koncepte pasterizacije pri nizkih temperaturah, kot sta termo-sonikacija in mano-termosonikacija, pri katerih se ultrazvok kombinira z zmerno toploto in tlakom, da se poveča inaktivacija mikroorganizmov ob ohranjanju kakovosti izdelka.
Zakaj proizvajalci živil uporabljajo ultrazvočne naprave Hielscher za tekoča jajca
- Nežno ravnanje z beljakovinami v jajcih, ki so občutljive na toploto
- Homogeni tekoči izdelki iz celih jajc, beljakov in rumenjakov
- Izboljšana stabilnost emulzije in zmanjšana ločitev faz
- Podpora za podaljšanje roka uporabnosti in zmanjšanje števila mikroorganizmov
- Vgrajena obdelava prek higienskih ultrazvočnih pretočnih celic
- Oprema, prilagodljiva od laboratorijskih poskusov do industrijske proizvodnje
- Zanesljivo delovanje 24 ur na dan, 7 dni v tednu za neprekinjene proizvodne linije za predelavo hrane
- Enostavna vključitev v obstoječe procese pasterizacije, mešanja ali polnjenja
Ultrazvočni aparati Hielscher so na voljo za razvoj postopkov, pilotno testiranje in serijsko proizvodnjo. Naša tehnična ekipa vam pomaga izbrati ustrezen ultrazvočni aparat, pretočno celico in obratovalne parametre, ki ustrezajo vaši formulaciji tekočih jajc, želenemu pretoku in cilju pasterizacije.
Sonicator UIP4000hdT za visoko zmogljivo homogenizacijo in pasterizacijo celih jajc
Ultrazvočna obdelava tekočih jajc – Pregled
| Vprašanje | Priporočeni odgovor na strani |
|---|---|
| Kateri izdelek lahko obdelujem? | Tekoče celo jajce, jajčni beljak, rumenjak, jajčni liker, mešanice za jajčno kašo, jajčni prah za krmo |
| Kateri problem rešuje? | Zmanjšanje mikrobne kontaminacije, ločevanje faz, nadzor viskoznosti, zmanjšanje poškodb zaradi toplote |
| Kako se to vključi? | Vgrajena pretočna celica, obdelava v serijah ali neprekinjen način delovanja |
| Kakšne velikosti so na voljo? | Laboratorijska, pilotna in industrijska proizvodnja |
| Kaj naj storim zdaj? | Zahtevajte preskus sonikacije tekočih jajc ali se pozanimajte o velikosti opreme |
Ultrazvočna pasterizacija tekočih jajc
Tekoča cela jajca, jajčni beljak, jajčni rumenjak in mešani jajčni izdelki morajo biti pasterizirani, da se zmanjša število bakterij, patogenov in mikroorganizmov, ki povzročajo kvarjenje. Inaktivacija mikroorganizmov je ključna faza postopka za varnost hrane, daljši rok uporabnosti in stabilno kakovost izdelka. Konvencionalna pasterizacija temelji na toplotni obdelavi, vendar lahko prekomerna toplotna obdelava vpliva na jajčne beljakovine, teksturo, okus in pomembne funkcionalnosti jajc, kot so penjenje, vezanje in emulgiranje.
Ultrazvočna pasterizacija je učinkovita alternativa za obdelavo tekočih jajčnih izdelkov pri nizkih temperaturah. Ultrazvočni aparati Hielscher v tekočem toku ustvarjajo intenzivno akustično kavitacijo in visoke strižne sile, kar prispeva k zmanjšanju števila mikroorganizmov ob ohranjanju kakovosti izdelka.
Ročna termosonikacija: Tekoči jajčni izdelki se lahko pasterizirajo z metodo mano-termosonikacije (MTS), pri kateri se ultrazvočna obdelava kombinira z zmerno toploto in povečanim tlakom. Tipični pogoji obdelave so približno 50 °C in približno 1 barg. V optimalnih sinergističnih pogojih je mogoče doseči zmanjšanje števila bakterij do 5 log. Natančno zmanjšanje je odvisno od sestave izdelka, ciljnega mikroorganizma, pretoka, časa zadrževanja, temperature, tlaka in ultrazvočne amplitude.
Mano-termosonifikacija izboljša inaktivacijo mikroorganizmov, saj ta kombinirani postopek hkrati okrepi več učinkov. Prvič, številni mikroorganizmi postanejo bolj občutljivi na ultrazvočno obdelavo pri temperaturah nad približno 50 °C. Drugič, povišan tlak poveča intenzivnost in destruktivnost ultrazvočne kavitacije. Ta sinergija lahko naredi pasterizacijo tekočih jajc učinkovitejšo kot samo toplotno obdelavo.
V primerjavi s klasično toplotno pasterizacijo se pri tekočih jajčnih izdelkih, obdelanih z metodo »mano-termosonikacije«, kaže manjša denaturacija beljakovin, manjša izguba okusa, boljša homogenost in večja energetska učinkovitost. Zaradi tega je ultrazvočna pasterizacija še posebej primerna za toplotno občutljive tekoče jajčne izdelke, pri katerih je treba najti ravnovesje med varnostjo hrane in funkcionalno kakovostjo jajc.
Ultrazvočne pretočne celice podjetja Hielscher usmerjajo tekoči jajčni izdelek neposredno skozi območje visoko intenzivne kavitacije. To omogoča enakomerno obdelavo v proizvodni liniji in vključitev ultrazvočne pasterizacije v neprekinjene proizvodne linije za predelavo hrane.
ultrazvočno ohmsko ogrevanje – alternativa: Ultrazvočno ohmsko ogrevanje: Izvedite, kako sonikacija izboljša ohmsko segrevanje!
- blagi procesni pogoji
- Podpora zmanjševanju števila patogenov
- podaljšan rok uporabnosti
- Enotna tekstura in izboljšana homogenost
- Boljša prehranska in senzorična kakovost
- Zmanjšana denaturacija beljakovin
- Zmanjšano tveganje za nastanek krvnih strdkov
- Izboljšana stabilnost emulzije
Ultrazvočni homogenizator UP400St za pasterizacijo in homogenizacijo tekočih jajc
Industrijski ultrazvočni aparat UIP6000hdT za pasterizacijo v proizvodni liniji
Ultrazvočna emulzifikacija tekočega jajca
Beljak vsebuje približno 90 % vode, medtem ko rumenjak vsebuje približno 25 % maščobe. Ker se voda in olje/maščoba ne mešata, se tekoče celotno jajce in pripravki na osnovi jajc brez učinkovite homogenizacije ponavadi ločijo. Za stabilen tekoči jajčni izdelek je zato potrebna zanesljiva metoda emulgiranja.
Ultrazvočna kavitacija in strižna sila zagotavljata energijo, potrebno za enakomerno razporeditev maščobnih kapljic in vodne faze. Močna ultrazvočna obdelava razbije maščobne kapljice na manjše kapljice ter enakomerno porazdeli vodo in maščobo po celotnem izdelku. To pomaga preprečiti ločevanje faz in ustvari stabilno, homogeno tekočo jajčno emulzijo.
Ultrazvočna emulgacija je primerna za tekoče cele jajca, mešanice jajčnih rumenjakov, jajčno liker, mešanice za jajčno kašo in druge pripravke na osnovi jajc, pri katerih so pomembne mehanska stabilnost, enotna tekstura in zanesljiva nadaljnja predelava.
- Nizkotemperaturna obdelava toplotno občutljivih jajčnih izdelkov
- Podpora pri zmanjševanju števila mikroorganizmov in patogenov
- Manjša denaturacija beljakovin v primerjavi s prekomerno toplotno obdelavo
- Večja homogenost in stabilnost izdelka
- Manjša izguba okusa in boljša senzorična kakovost
- Vgrajena obdelava prek higienskih ultrazvočnih pretočnih celic
- Prilagodljivo od laboratorijskega testiranja do industrijske proizvodnje
Ultrazvočni homogenizator UP400ST za preskuse s tekočimi jajci in razvoj postopkov
Ultrazvočno izdelovanje izdelkov na osnovi jajc
Med ultrazvočno homogenizacijo in pasterizacijo se dodajajo dodatki, kot so sladkor, sol, Ksantanski gumi in druge stabilizatorje je mogoče enakomerno vmešati v tekoči jajčni izdelek. To izboljša porazdelitev sestavin, konsistenco izdelka in mehansko stabilnost.
Ultrazvočni homogenizatorji Hielscher se uporabljajo tudi pri proizvodnji jajčnega likerja in drugih pijač na osnovi mleka in jajc, da se izboljšajo stabilnost emulzije, tekstura in rok uporabnosti.
Ultrazvočno sušenje jajc v prahu
Tekoča jajca se lahko nadalje predelajo v jajčne praške, kot so prašek iz celih jajc, prašek iz beljakov in prašek iz rumenjakov. Ker tekoča jajca kažejo lastnost zmanjševanja viskoznosti pod vplivom strižnih sil, je nadzor viskoznosti pomemben za učinkovito sušenje z razprševanjem. Zmanjšanje viskoznosti z ultrazvokom lahko izboljša ravnanje s tekočimi jajci in poveča zmogljivost sušilnika z razprševanjem.
Kliknite tukaj, če želite izvedeti več o ultrazvočno podprtem postopku sušenja z razprševanjem!
Ultrazvočni aparati za predelavo hrane
Ultrazvočni sistemi za predelavo hrane podjetja Hielscher so zasnovani za zanesljivo industrijsko delovanje pri homogenizaciji, emulgiranju, ekstrakciji, pasterizaciji in sterilizaciji. Za predelavo tekočih jajc industrijski sonikatorji Hielscher ustvarjajo amplitudo do 200 µm, kar zagotavlja visoko akustično intenzivnost, potrebno za zmanjšanje mikrobov, enakomerno pasterizacijo in stabilno emulgacijo.
Ultrazvočni homogenizatorji Hielscher so zasnovani za neprekinjeno delovanje 24 ur na dan, 7 dni na teden, v zahtevnih proizvodnih pogojih. Zahtevajo le malo vzdrževanja, so enostavni za čiščenje in jih je mogoče vključiti v sisteme za serijsko ali vgrajeno predelavo. Vsi deli, ki pridejo v stik s proizvodom, so izdelani iz higienskih materialov, kot so titan, nerjaveče jeklo ali steklo, zaradi česar so sistemi primerni za predelavo živil.
Za čiščenje in sanitarno vzdrževanje ultrazvočni sistemi podjetja Hielscher podpirajo postopka CIP (čiščenje na mestu) in SIP (sterilizacija na mestu). To poenostavi vključitev v higienske proizvodne linije za živila in pomaga skrajšati izpad proizvodnje med posameznimi proizvodnimi serijami.
Kompaktna velikost in vsestranska uporabnost ultrazvočnih naprav Hielscher omogočata enostavno vključitev v nove ali obstoječe proizvodne linije. Naknadna vgradnja v obstoječe linije za pasterizacijo tekočih jajc, mešanje ali polnjenje je mogoča brez težav.
Pregled postopka:
Tekoči jajčni izdelek → črpalka → ultrazvočna merilna celica → nadzorovana temperatura in tlak → hlajenje, polnjenje ali nadaljnja predelava
Shema poteka ultrazvočne predelave tekočih jajc
| Obseg serije | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 00,2 do 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 do 100 l/min | UIP16000hdT |
| n.a. | Večji | Grozd UIP16000hdT |
Povezane raziskave o ultrazvočni obdelavi jajc
Ultrazvočna emulzifikacija
Javad Sargolzaei in sod. (2011) so prilagodili uporabo visokozmogljivega ultrazvoka pri pripravi stabilne emulzije tipa olje v vodi. Vsi vzorci emulzije so bili pripravljeni z uporabo ultrazvočnega procesorja Hielscher UP200H. Raziskali so učinek pH, ionske moči, pektina, guar gumija, lecitina, jajčnega rumenjaka in ksantan gumija, kot tudi čas ultrazvočnega razbijanja, temperaturo in viskoznost mešanice olja in vode na specifično površino in velikost kapljic ter indeks kreme vzorcev emulzije. Eksperimentalni podatki so bili analizirani s Taguchijevo metodo in določeni so bili optimalni pogoji. Poleg tega je bil za modeliranje uporabljen prilagodljivi nevro-mehki sistem sklepanja (ANFIS) in kategorizira lastnosti nastale emulzije. Rezultati so pokazali, da je povečanje časa ultrazvočnega razbijanja zožilo razpon porazdelitve velikosti kapljic. Pektin in ksantan sta povečala stabilnost emulzije, čeprav sta imela različne učinke na stabilnost emulzije, če sta se uporabljala posamezno ali skupaj. Guar gumi je izboljšal viskoznost neprekinjene faze. Ugotovljeno je bilo, da so emulzije, stabilizirane z jajčnim rumenjakom, stabilne pri flokulaciji kapljic pri pH 3 in pri relativno nizkih koncentracijah soli.
Ultrazvočna razgradnja holesterola v rumenjaku
Sun in sod. (2011) so razvili ultrazvokom podprt encimski postopek razgradnje holesterola v naravnem jajčnem rumenjaku. Osredotočili so se na katalitično aktivnost holesterol oksidaze na holesterol v jajčnem rumenjaku, da bi pridobili jajčni rumenjak z zmanjšano vsebnostjo holesterola, ne da bi pri tem vplivali na sestavo glavnih hranilnih snovi v jajčnem rumenjaku. Holesterol oksidaza je bila uporabljena za katalizo razgradnje holesterola v jajčnem rumenjaku. Najprej je bil 30-gramski delež jajčnega rumenjaka predobdelan z ultrazvokom 15 minut z uporabo in 200-vatni sonikator in nato inkubirali 10 ur s koncentracijo holesterol oksidaze 0,6 U / g jajčnega rumenjaka pri 37 ° C. Končno se je raven holesterola v jajčnem rumenjaku zmanjšala na 8,32% prvotne koncentracije, ne da bi to vplivalo na kakovostne lastnosti rumenjaka.
Stabilizacija jajčnega likerja z ultrazvokom: Vzorci jajčnega lika pred (leva viala) in po (desna viala) ultrazvočno razbijanje
Pogosta vprašanja o ultrazvočni pasterizaciji tekočih jajc
Kaj je ultrazvočna pasterizacija tekočih jajc?
Pri ultrazvočni pasterizaciji se z visokozmogljivim ultrazvokom v tekočih jajčnih izdelkih ustvari akustična kavitacija. S tem nastale strižne sile, mikrotovori in spremembe tlaka lahko pripomorejo k inaktivaciji mikroorganizmov in homogenizaciji. V predelavi hrane se ultrazvok pogosto kombinira z zmerno toploto in tlakom, da se izboljša učinkovitost pasterizacije, hkrati pa zmanjša toplotna obremenitev občutljivih jajčnih beljakovin.
Ali je mogoče tekoče jajce pasterizirati z ultrazvokom?
Da, ultrazvok lahko podpira pasterizacijo tekočega celega jajca, zlasti če se uporablja v obliki termosonikacije ali mano-termosonikacije. V teh postopkih se močan ultrazvok kombinira z nadzorovano temperaturo in tlakom. Natančno zmanjšanje mikrobov je odvisno od sestave jajc, temperature, tlaka, časa zadrževanja, amplitude, pretoka in ciljnega organizma, zato je treba vsak postopek validirati za posamezni izdelek in regulativne zahteve.
Zakaj uporabljati ultrazvok namesto običajne toplotne pasterizacije?
Klasična toplotna pasterizacija lahko vpliva na jajčne beljakovine, viskoznost, okus, teksturo in funkcionalne lastnosti, kot so penjenje, vezanje in emulgiranje. Ultrazvočna obdelava lahko z dodatkom mehanskih kavitacijskih učinkov zmanjša potrebno toplotno intenzivnost. Zaradi tega je primerna za predelovalce, ki želijo izboljšati mikrobiološko varnost ter hkrati ohraniti kakovost in funkcionalnost tekočih jajčnih izdelkov.
Kaj je mano-termosonifikacija?
Mano-termosonifikacija je kombinirana metoda konzerviranja, pri kateri se uporabljajo ultrazvok, zmerna toplota in povišan tlak. Toplota poveča občutljivost mikroorganizmov, tlak okrepi kavitacijski učinek, ultrazvok pa v tekočini ustvarja močne mehanske sile. Ta kombinacija lahko poveča stopnjo inaktivacije mikroorganizmov v primerjavi s samostojno uporabo ultrazvoka ali blage toplotne obdelave.
Ali lahko ultrazvočna homogenizacija prepreči ločevanje v tekočih jajcih?
Ultrazvočna homogenizacija lahko izboljša stabilnost tekočih celih jajc in emulzij na osnovi jajc, saj omogoča bolj enakomerno razporeditev maščobnih kapljic in vodne faze. To pripomore k zmanjšanju ločevanja faz in izboljša mehansko stabilnost v izdelkih, kot so tekoča cela jajca, mešanice jajčnih rumenjakov, mešanice za jajčno kašo, jajčni liker in druge formulacije na osnovi jajc.
Ali je ultrazvočna obdelava primerna za jajčni beljak?
Da, ultrazvočno obdelavo je mogoče uporabiti za tekoče jajčno beljak, vendar je treba pogoje obdelave skrbno izbrati, saj so beljakovine jajčnega beljaka občutljive na toploto. Nadzorovana amplituda, temperatura, čas zadrževanja in pogoji pretoka so pomembni za preprečevanje neželene denaturacije ali koagulacije beljakovin, hkrati pa omogočajo doseganje želenega učinka homogenizacije ali pasterizacije.
Ali je mogoče ultrazvočne naprave Hielscher uporabljati v vgrajenem sistemu?
Da, ultrazvočne naprave Hielscher je mogoče opremiti s pretočnimi celicami za obdelavo v proizvodni liniji. Tekoči jajčni izdelek teče skozi območje visoko intenzivne kavitacije, kar omogoča neprekinjeno obdelavo v nadzorovanem proizvodnem toku. Ultrazvočna obdelava v proizvodni liniji je primerna za pilotne teste, povečanje obsega proizvodnje in industrijske proizvodne linije za obdelavo tekočih jajčnih izdelkov.
Kateri Hielscherjev ultrazvočni aparat je primeren za predelavo tekočih jajc?
Izbira ustreznega ultrazvočnega aparata je odvisna od sestave pripravka, želenega pretoka, potrebnega vnosa energije in proizvodnega cilja. Kompaktne enote, kot je UP400St, so primerne za laboratorijsko delo in razvoj procesov, medtem ko so industrijski sistemi, kot so UIP2000hdT, UIP4000hdT in UIP16000hdT, zasnovani za pilotno obdelavo in obdelavo v proizvodnem obsegu. Večje proizvodne zmogljivosti je mogoče doseči z enotami z večjo močjo ali z združenimi ultrazvočnimi sistemi.
Ali je mogoče pred sušenjem jajčnega prahu z razprševanjem uporabiti ultrazvok?
Da, pred sušenjem z razprševanjem je mogoče uporabiti ultrazvočno obdelavo, da se izboljša ravnanje s tekočimi jajci. Ultrazvočna obdelava lahko zmanjša viskoznost in izboljša homogenizacijo, kar lahko pripomore k povečanju učinkovitosti sušilnika z razprševanjem in izboljšanju stabilnosti krme. Pogoje postopka je treba optimirati za posamezno formulacijo celih jajc, beljakov ali rumenjakov.
Ali ultrazvočna pasterizacija spremeni okus ali teksturo tekočega jajca?
Ob ustreznem nadzoru lahko ultrazvočna pasterizacija zmanjša toplotni vpliv v primerjavi s klasično obdelavo z visoko temperaturo. To lahko pripomore k ohranitvi okusa, teksture in funkcionalnih lastnosti jajc. Končni senzorični in funkcionalni rezultat pa je odvisen od intenzivnosti postopka, temperature, tlaka, sestave in časa zadrževanja.
Literatura/Reference
- Enrique Beitia, Grigorios Mavros, Xiaoai Guo, Dana Middendorf, Andreas Juadjur, Volker Heinz, Vasilis Valdramidis, Kemal Aganovic (2025): Manotermosonika – potencialna alternativa toplotni pasterizaciji tekočega celega jajca: primerjava fizikalno-kemijskih lastnosti. Kemična sestava živil,
Zvezek 463, 1. del, 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): Modeliranje inaktivacije bakterije Salmonella Enteritidis v tekočem celotnem jajcu med dinamičnimi postopki kombinirane toplotne in ultrazvočne obdelave. Inovativna prehrambena znanost & Nove tehnologije, zvezek 92, 2024.
- Akcicek, Alican; Karasu, Salih; Bozkurt, Fatih; Kayacan, Selma (2022): Priprava veganske majoneze brez jajčnih rumenjakov po metodi Pickeringove emulzije, stabilizirane z nanodelci gume, z ali brez dodatka izvlečkov oljčnih tropin. ACS Omega 2022.
- Lee, D.U.; Hein, V.; Knorr, D. (2003): Učinki kombiniranega zdravljenja nisina in ultrazvoka visoke intenzivnosti z visokim pritiskom na mikrobno inaktivacijo v tekočem celotnem jajcu. Inovativna znanost o hrani & Nastajajoče tehnologije 2003.
- Nakamura, R.; Mizutani, R.; Yano, M.; Hayakawa, S. (1988): Izboljšanje emulgatorskih lastnosti beljakovin z ultrazvočnim razbijanjem z lecitinom iz jajčnega rumenjaka. Revija za kmetijsko in živilsko kemijo 36, 1988. 729-732.
- Sonce, Y.; Yang, H.; Zhong, X.; Wang, W. (2011): Ultrazvočno podprta encimska razgradnja holesterola v jajčnem rumenjaku. Inovativna znanost o hrani & Nastajajoče tehnologije 12/4, 2011. 505-508.
Ultrazvočni homogenizator hrane UIP16000hdT
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje iz laboratorij k industrijska velikost.