Побољшана производња сира са Повер Ултрасоницс
Производња различитих врста сирева као што су тврди сиреви, меки сиреви и скута, направљени од различитих врста млека (нпр. кравље, козје, овчије, бивоље, камиље млеко итд.) може се ефикасно побољшати соникацијом. Примена ултразвука високог интензитета убрзава хомогенизацију, ферментацију и сазревање, побољшава микробну стабилност и показује позитивне ефекте на хранљиву вредност и текстуру.
Ултразвук високог интензитета побољшава производњу сира
Ултразвучна обрада хране је добро успостављена технологија за побољшање хомогенизације млека и ферментације у производњи сира. Штавише, соникација у комбинацији са благим топлотним третманом – познат као термо-сонификација – користи се као алтернатива традиционалној пастеризацији заснованој на топлоти, чиме се спречава термичка деградација хранљивих материја као што су витамини, аминокиселине и масти. Производња сира коришћењем млека или сурутке може се значајно интензивирати и побољшати применом ултразвука високог интензитета, ниске фреквенције.
- Убрзана производња сира
- Побољшан квалитет сира
- Већи принос сира
- Смањено време ферментације
- Исплативо
- Једноставан и сигуран за употребу
- енергетски ефикасна
Ултразвук је успешно примењен у процесима производње сирева од говеђег/крављег млека, овчијег млека, бивољег млека, козјег млека, камиљег млека и коњског млека.
Ултразвучно промовисана производња сира може се користити за различите врсте сира, укључујући сир чедар, фета сир, крем сир, скуту, мексички сир панела, хиспански меки сир и друге специјалитете од сира.
Ефекти нискофреквентног ултразвука високог интензитета на млеко у производњи сира укључују повећање чврстоће гела и тврдоће гела, убрзање формирања гела, повећање специфичне површине, смањење чврстоће груде, мале и уједначене величине честица. расподелу масних глобула као и већи капацитет задржавања воде.
Ултразвучно повећана хомогеност и равномернија дистрибуција глобула млечне масти побољшавају и квалитет сира. На пример, својства скуте козјег млека са ренином показала су након 10 мин ултразвучне обраде гушћу мрежу умрежену у гелу, што је резултирало хомогенијом микроструктуром са обилним порама. Приметно је да су ове поре биле знатно мање од оних у млечној скути без ултразвука. Ово сугерише да груша од козјег млека третирана снажним ултразвуком показује већу чврстину, региструјући вредности Г'мак (максималне вредности модула складиштења) веће од 100 Па, чак и веће од оних пријављених у крављем млеку. Сличан ефекат је примећен и код адхезивности (јачина унутрашњих веза узорка). Дакле, може се претпоставити да ултразвук високог интензитета промовише снажне интеракције између компоненти млека, побољшавајући својства везивања. (уп. Царрилло-Лопез ет ал. 2021)

Ултразвучни инлине третман млека за производњу сира.
Ултразвучни ефекти на производњу различитих сирева
Ефекти ултразвука високог интензитета на прераду млека и производњу сира су интензивно проучавани.
Повећани принос сира: Соникација свежег сировог млека ултрасоникатором УП400С током производње сира панела, резултирала је повећаним приносом сира (%), упркос повећању ексудата. Жуте тонове и боју сира промовише ХИУ на 10 мин. Али то не утиче на координате боја Л*, а* или Ц*. пХ се повећао са 6,6 на 6,74 након 5 минута ултразвучне обраде, али се смањио за 10 минута. (уп. Царрилло-Лопез ет ал., 2020)
Побољшана текстура сира: Што се тиче студија спроведених на сиру, Бермудез-Агуирре и Барбоса-Цановас су известили да је свеж сир добијен од млека третираног термосонификацијом (користећи Хиелсцхер УП400С – 400 В, 24 кХз, 63 °Ц, 30 мин) био је мекши и крхкији од сира из контролног млека (без термосоникације). Те карактеристике су резултирале лакшим мрвљењем сира, што је пожељан атрибут свежег сира. Ови аутори су објаснили ово понашање напоменом да је микроструктура термички обрађеног млечног сира представљала хомогенију структуру у односу на несонични сир. Штавише, приметили су да је термосонизација побољшала хомогенизацију протеина и масти и повећала задржавање молекула воде у матриксу. Дакле, може се претпоставити да ХИУ промовише снажне интеракције између компоненти млека, побољшавајући својства везивања.
Утицај ултразвука на млечне производе: вискозност & Реологија, Хомогеност, Микробна активност
Млечни производи се производе од животињског млека, као што су кравље, овчије, козје, бивоље, коњско или камиље млеко. Након бербе, млеко се може прерадити у различите производе, као што су хомогенизовано и обрано млеко, јогурт, кајмак, путер, сир, сурутка, казеин или млеко у праху. Кравље млеко је најважнија сировина за млечну индустрију са светском производњом од 542.069.000 тона годишње.[Героса ет ал. 2012]
Сурутка (млечни серум) је нуспроизвод производње сира или казеина. Састоји се углавном од глобинстагера α-лакталбумина (~65%), β-лактоглобулина (~25%), као и од малих количина серумског албумина (~8%) и имуноглобина. Протеини сурутке су глобуларни протеини који се могу екстраховати из сурутке.
Млеко у праху се обрађује у сушачима за распршивање да би се млеко осушило и испарило како би се добило чисто суво млеко у праху. Због изузетно велике потрошње енергије сушара за распршивање, висока концентрација чврсте супстанце течности је важна за оптимизацију ефикасности процеса.
„Узорци свежег обраног млека, реконституисаног мицеларног казеина и казеинског праха соникирани су на 20 кХз да би се истражио ефекат ултразвучне обраде. За свеже обрано млеко, просечна величина преосталих масних глобула је смањена за приближно 10 нм након 60 минута соникације; међутим, утврђено је да је величина мицела казеина непромењена. Мало повећање растворљивог протеина сурутке и одговарајуће смањење вискозитета такође су се десили у првих неколико минута соникације, што се може приписати разбијању агрегата протеина казеин-сурутке. У ултрацентрифугираним узорцима обраног млека обрађеним ултразвуком до 60 мин. Мало, привремено смањење пХ је резултат ултразвучне обраде; међутим, није примећена мерљива промена у концентрацији растворљивог калцијума. Због тога су мицеле казеина у свежем обраном млеку биле стабилне током излагања ултразвучној обради. Слични резултати су добијени за реконституисани мицеларни казеин, док су веће промене вискозитета примећене како је повећан садржај протеина сурутке. Контролисана примена ултразвука може се корисно применити на обрнуту процесом индуковану агрегацију протеина без утицаја на природно стање мицела казеина. [Цхандрапала ет ал. 2012]
Ефекти ултразвука високог интензитета на хранљиве материје млека и стабилност микроба
Разави и Кенари (2020) су истраживали утицај ултразвука високог интензитета у комбинацији са благим процесом топлотне обраде како би се деактивирали микроби и ензими који доводе до кварења и деградације безбедности у храни. Циљ њиховог истраживања био је да се процени ефекат ултразвучног процеса као алтернативе високотемпературном топлотном процесу на број микроба, оксидацију липида као квалитативни параметар и витамине као нутритивне карактеристике млека. Резултати су показали да је ултразвук успео да смањи микробно оптерећење млека и да је направио мање промена у витаминима него млеко третирано конвенционалном топлотном обрадом. С тим у вези, соникација помоћу ултразвучне сонде је супериорна и најефикаснија при интензитету од 75%. Препоручује се употреба ултразвучне сонде на 55°Ц и 75% интензитета у трајању од 10 минута као недеструктивни процес за пастеризацију млека.

Индустријски ултразвучни хомогенизатор од 4кВ УИП4000хдТ за прераду млека и сирева. Млеко се уводи континуираним протоком у ултразвучни реактор како би се побољшала микробна стабилност, повећала ферментација сира, принос и квалитет.
Ултразвучни хомогенизатори високих перформанси за производњу сира
Хиелсцхер Ултрасоницс има дугогодишње искуство у примени ултразвука снаге у храни & индустрије пића као и многе друге индустријске гране. Наши ултразвучни процесори су опремљени сонотродама и проточним ћелијама (мокри делови) које се лако чисте (ЦИП за чишћење на месту / стерилизација на месту СИП). Хиелсцхер Ултрасоницс’ индустријски ултразвучни процесори могу да испоруче веома велике амплитуде. Амплитуде до 200 µм могу се лако радити у континуитету у раду 24/7. Велике амплитуде су важне за инактивацију отпорнијих микроба (нпр. грам-позитивне бактерије). За још веће амплитуде, доступне су прилагођене ултразвучне сонотроде. Све сонотроде и ултразвучни реактори са проточним ћелијама могу да раде под повишеним температурама и притисцима, што омогућава поуздану термо-мано-сонизацију и високо ефикасну пастеризацију.
Најсавременија технологија, врхунски и софистицирани софтвер чине Хиелсцхер Ултрасоницс’ поуздани радни коњи у вашој линији за пастеризацију хране. Са малим отиском и разноврсним могућностима инсталације, Хиелсцхер ултрасоникатори се могу лако интегрисати или накнадно уградити у постојеће производне линије.
Молимо контактирајте нас да сазнате више о карактеристикама и могућностима наших ултразвучних система за хомогенизацију. Биће нам драго да разговарамо о вашој апликацији за сир са вама!
Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата:
Батцх Волуме | Проток | Препоручени уређаји |
---|---|---|
1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | УП100Х |
10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | УП200Хт, УП400Ст |
0.1 до 20Л | 0.2 до 4Л/мин | УИП2000хдТ |
10 до 100 л | 2 до 10 л/мин | УИП4000хдТ |
на | 10 до 100 л/мин | УИП16000 |
на | већи | кластер оф УИП16000 |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Литература / Референце
- Luis M. Carrillo-Lopez, Ivan A. Garcia-Galicia, Juan M. Tirado-Gallegos, Rogelio Sanchez- Vega, Mariana Huerta-Jimenez, Muthupandian Ashokkumar, Alma D. Alarcon-Rojo (2021): Recent advances in the application of ultrasound in dairy products: Effect on functional, physical, chemical, microbiological and sensory properties. Ultrasonics Sonochemistry 2021.
- Daniela Bermúdez-Aguirre, Guustavo V. Barbosa-Cánovas (2010): Processing of Soft Hispanic Cheese (“Queso Fresco”) Using Thermo-Sonicated Milk: A Study of Physicochemical Characteristics and Storage Life. Journal of Food Science 75, 2010. S548–S558.
- Carrillo-Lopez L.M., Juarez-Morales M.G., Garcia-Galicia I.A., Alarcon-Rojo A.D., Huerta-Jimenez M. (2020): The effect of high-intensity ultrasound on the physicochemical and microbiological properties of Mexican panela cheese. Foods 9, 2020. 1–14.
- Chandrapala, Jayani et al. (2012): The effect of ultrasound on casein micelle integrity. Journal of Dairy Science 95/12, 2012. 6882-6890.
- Chandrapala, Jayani et al. (2011): Effects of ultrasound on the thermal and structural characteristics of proteins in reconstituted whey protein concentrate. Ultrasonics Sonochemistry 18/5, 2011. 951-957.
- Fahmi, Ronak et al. (2011): Effect of Ultrasound Assisted Extraction upon the Protein Content and Rheological Properties of the Resultant Soymilk. Advance Journal of Food Science and Technology 3/4, 2011. 245-249.
- Gerosa, Stefano et al. (2012): Milk availability. Trends in production and demand and medium-term outlook. ESA Working paper No. 12-01 February 2012.
- Razavi, Razie; Kenari, Reza (2020): Comparative effect of thermo sonication and conventional heat process on lipid oxidation, vitamins and microbial count of milk. Journal of Food Researches Vol.30, No.1, 2020. 167-182.

Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лаб до индустријска величина.