Ultrazvočno izboljšana proizvodnja sladoleda

Uporaba električnega ultrazvoka ima več blagodejnih učinkov na proizvodnjo visokokakovostnega sladoleda. Glavne prednosti sonikacije vključujejo zmanjšanje velikosti kristala in pospeševanje zmrzovanja v sladoledu. Zato ultrazvočnost izboljšuje kakovost in občutek potrošnikov, hkrati pa zmanjšuje proizvodne stroške.

Ultrazvočni učinki na proizvodnjo sladoleda

Ice cream production involves a sophisticated processing in order to obtain a high-quality sweet food product that satisfies customer demands. The elaborated processing steps result mainly from the fact that ice cream is one of the most complex foods: ice cream is a foam as well as an emulsion. It contains ice crystals and a non-frozen liquid blend. High power ultrasound applied during ice cream manufacturing can promote ice crystal nucleation to accelerate the heat and mass transfer process accompanying the freezing process. Thereby, sonication reduces the crystal size and shortens the freezing time in ice cream production. Research by Mortazavi and Tabatabaie showed that the freezing time in ice cream processing could be reduces by about 30% by sonication for 20 min.

Proizvodnja sladoleda in prednosti ultrazvoka

Za izdelavo sladoleda je potrebna sladoledna mešanica. Ta sladoledna mešanica je sestavljena iz mleka, mleka v prahu, smetane, masla ali rastlinske maščobe, sladkorja, suhe mase, emulgaatorja, stabilizatorja, kot tudi dodatkov, kot so sadje, oreški, arome in obarvanje. To posebno mešanico je treba homogenizirati in pasterizirati, nato pa se med zamrznitvenim postopkom počasi meša, da se prepreči nastanek velikega ledenega kristala. Zato se zelo majhni zračni mehurčki zmešajo v (tako imenovani aerating proces) za zamrzovanje sladoleda, s čimer se zagotovi gladko teksturizirana hladna sladica. Ultrasonication spodbuja enotno porazdelitev vseh sestavin sladoledne mešanice in hkrati prispeva k pasterizaciji. Več o ultrazvočni pasterizaciji tekočih živil preberite tukaj!
Nato se ultrasonication uporablja v fazi zmrzovanja med proizvodnjo sladoleda. Ultrasonication spodbuja jedko in rast ledenih kristalov, tako da je postopek zamrznitve bistveno pospešen. Obenem sonication zmanjšuje velikost ledenih kristalov, tako da se dobijo enakomerno majhni ledeni kristali. To daje sladoledu gladko teksturo in prijeten občutek v ustih – kakovosti, ki jih potrošniki zelo cenijo.

Koraki proizvodnje sladoleda

Izdelava sladoleda ima pet stopenj:

1. priprava sladoledne mešanice
2. homogenizacija, pasterizacija, staranje sladoledne mešanice
3. zmrzovanje in izsušitev
4. oblikovanje in oblikovanje
5. ojačevanje in pakiranje

Koraki proizvodnje sladoleda.
Vir: Priročnik za predelavo mlečnih proizvodov. Objavil Tetra Pak Processing Systems AB, Lund, Švedska. str.387.

Ultrazvočno spodbuja sladoled zmrzovanje

Med procesom zamrzovanja se kristali oblikujejo fom supercooled vode. Morfologija ledenih kristalov ima pomembno vlogo v zvezi s teksturalnimi in fizikalnimi lastnostmi zamrznjene in napol zamrznjene hrane. Ker sta velikost in porazdelitev ledenih kristalov posebnega pomena za kakovost odmrznjenih tkivnih izdelkov, so za sladoled raje manjši ledeni kristali, ker imajo veliki kristali ledeno teksturo. Jed je najpomembnejši dejavnik za nadzor porazdelitve velikosti kristala med kristalizacijo. Zato je stopnja zamrznitve običajno parameter, ki se uporablja za nadzor velikosti in porazdelitve velikosti ledenih kristalov v sladoledu. Med bičanjem in zmrzovanjem se vbrizga zrak, da se doseže gladka tekstura sladoleda. Tako imenovani "over-run", količina vbrizganega zraka, je sorazmerna – posebej s posebnim receptom – sorazmerno s kombinirano prostornino trdnih snovi in vode. Torej, over-run se razlikuje zaradi različnih formulacij sladoleda in procesnih tokov. Standardni sladoled kaže 100-odstotno pretiravanje, kar pomeni, da je končni izdelek sestavljen iz enakega volumna sladoledne mešanice in zračnih mehurčkov.
Uporaba Hielscherjevih visokozmogljivih ultrazvočnih procesorjev ima za rezultat boljšo kakovost sladoleda s spodbujanjem kristalizacije, zmanjšanjem velikosti ledenih kristalov in izogibanjem incrustationu zmrzovalne površine. Boljša konsistentnost in bolj kremasto ustno občutje dosežemo zaradi zmanjšane velikosti kristala sladoleda in izboljšane porazdelitve zračnega mehurčka. Bistveno krajše zamrznitev s približno 30% skrajšanim časom zamrznitve vodi v večjo zmogljivost procesa in energetsko učinkovitejši proizvodni proces.

Visoko zmogljivost ultrazvočni predelovalci hrane za proizvodnjo sladoleda

Hielscher Ultrasonics je dolgo izkušen v uporabi moči ultrazvok v hrani & industrije pijač ter številnih drugih industrijskih vej. Naši ultrazvočni procesorji so opremljeni s sonotrodi in pretočnimi celicami (čisto-na mestu CIP / steriliz-in-in-place SIP) sonotrodi in pretok-celice (vlažilni deli).
Hielscher Ultrazvočna’ industrijski ultrazvočni predelovalci lahko dostavijo zelo visoke amplitude. Amplitude do 200μm je mogoče brez težav neprekinjeno izvajati v 24/7 operaciji. Za še višje amplitude so na voljo prilagojeni ultrazvočni sonotrodi. Natančen nadzor amplitude od blage do visoke intenzivnosti je pomemben za natančno ujemanje postopka sonikacije na ciljne lastnosti izdelka za formulacijo sladoleda.
Z ultrazvočnimi predelovalci hrane v velikosti, Hielscher ponuja zanesljive sisteme za serije in neprekinjeno obdelavo živil in pijač izdelkov, vključno s sladoledom. Z UIP16000, 16kW zmogljivim inline ultrasonicatorjem, ki ga je mogoče enostavno vgraditi v grozde, je mogoče učinkovito obdelati tudi zelo visoke industrijske prostornine.
V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators:

Literatura/reference