Пастеризација и хомогенизација течних јаја
Побољшајте безбедност, стабилност и погодност за прераду течних целих јаја, беланаца, жуманаца и формулација на бази јаја помоћу ултразвучних хомогенизатора Hielscher. Ултразвук велике снаге ствара интензивну кавитацију и снажно смицање директно у струји течности, омогућавајући благу хомогенизацију, емулговање и смањење броја микроорганизама у контролисаним процесним условима.
За прерађиваче течних јаја, кључни изазов је постизање поуздане пастеризације уз очување функционалних својстава протеина јаја. Прекомерна топлота може изазвати денатурацију протеина, коагулацију, губитак укуса и промене у способности стварања пене, везивања или емулговања. Соникатори Hielscher подржавају концепте нискотемпературне пастеризације као што су термосоникација и мано-термосоникација, у којима се ултразвук комбинује са умереном топлотом и притиском ради повећања инактивације микроорганизама уз очување квалитета производа.
Зашто прерађивачи хране користе соникаторе Hielscher за течна јаја
- Блага обрада протеина јаја осетљивих на топлоту
- Хомогени производи од течних целих јаја, беланаца и жуманаца
- Побољшана стабилност емулзије и смањено раздвајање фаза
- Подршка продужењу рока трајања и смањењу броја микроорганизама
- Проточна обрада кроз хигијенске ултразвучне проточне ћелије
- Опрема која се може скалирати од лабораторијских испитивања до индустријске производње
- Поуздан рад 24/7 за континуалне линије за прераду хране
- Једноставна интеграција у постојеће процесе пастеризације, мешања или пуњења
Соникатори Hielscher доступни су за развој процеса, пилот-испитивања и производњу у пуном обиму. Наш технички тим помаже вам да изаберете одговарајући соникатор, проточну ћелију и радне параметре за вашу формулацију течних јаја, циљни проток и циљ пастеризације.
Соникатор UIP4000hdT за хомогенизацију и пастеризацију целих јаја уз велики капацитет обраде
Ултразвучна обрада течних јаја – преглед
| Питање | Препоручени одговор на страници |
|---|---|
| Који производ могу да обрађујем? | Течна цела јаја, беланца, жуманца, егног, мешавине за кајгану, сировина за производњу јаја у праху |
| Који проблем решава? | Смањење броја микроорганизама, раздвајање фаза, контрола вискозности, смањено оштећење услед топлоте |
| Како се интегрише? | Проточна ћелија у производној линији, шаржна обрада или континуални систем |
| Који обим обраде је доступан? | Лабораторијска, пилотска и индустријска производња |
| Шта треба следеће да урадим? | Затражите пробну соникацију течних јаја или димензионисање опреме |
Ултразвучна пастеризација течних јаја
Течна цела јаја, беланца, жуманца и мешани производи од јаја морају се пастеризовати како би се смањио број бактерија, патогена и микроорганизама који изазивају кварење. Инактивација микроорганизама је неопходан процесни корак за безбедност хране, дужи рок трајања и стабилан квалитет производа. Конвенционална пастеризација заснива се на топлотној обради, али прекомерно излагање топлоти може утицати на протеине јаја, текстуру, укус и важна функционална својства јаја, као што су способност стварања пене, везивања и емулговања.
Ултразвучна пастеризација је ефикасна алтернатива за нискотемпературну обраду течних производа од јаја. Ултразвучни уређаји Hielscher стварају интензивну акустичку кавитацију и велике силе смицања у струји течности, доприносећи смањењу броја микроорганизама уз очување квалитета производа.
Мано-термо-соникација: Течни производи од јаја могу се пастеризовати манотермосоникацијом (MTS), при којој се ултразвучна обрада комбинује са умереним загревањем и повишеним притиском. Типични процесни услови подразумевају приближно 50°C и приближно 1 barg. У оптимизованим синергијским условима може се постићи смањење броја бактерија за до 5 логаритамских јединица. Тачно смањење зависи од формулације производа, циљног микроорганизма, протока, времена задржавања, температуре, притиска и амплитуде ултразвука.
Манотермосоникација побољшава инактивацију микроорганизама јер комбиновани процес истовремено појачава неколико ефеката. Прво, многи микроорганизми постају осетљивији на ултразвучну обраду на температурама изнад приближно 50°C. Друго, повишени притисак повећава интензитет и разорно дејство ултразвучне кавитације. Ова синергија може учинити пастеризацију течних јаја ефикаснијом од саме топлотне обраде.
У поређењу са конвенционалном термичком пастеризацијом, течна јаја обрађена манотермосоникацијом показују мању денатурацију протеина, мањи губитак укуса, побољшану хомогеност и већу енергетску ефикасност. То чини ултразвучну пастеризацију нарочито корисном за течне производе од јаја осетљиве на топлоту, код којих се мора успоставити равнотежа између безбедности хране и функционалног квалитета јаја.
Hielscher ултразвучне проточне ћелије усмеравају течни производ од јаја директно кроз зону кавитације високог интензитета. То омогућава уједначену обраду у току и интеграцију ултразвучне пастеризације у континуалне линије за прераду хране.
Ултразвучно омско загревање – алтернатива: Ултразвучно омско загревање: Сазнајте како соникација побољшава омско загревање!
- Благи процесни услови
- Подршка смањењу броја патогена
- Продужен рок трајања
- Уједначена текстура и побољшана хомогеност
- Бољи нутритивни и сензорни квалитет
- Смањена денатурација протеина
- Смањен ризик од коагулације
- Побољшана стабилност емулзије
Ултразвучни хомогенизатор UP400St за пастеризацију и хомогенизацију течних јаја
Индустријски ултразвучни процесор UIP6000hdT за пастеризацију у току
Ултразвучно емулговање течних јаја
Беланце се састоји од приближно 90% воде, док жуманце садржи приближно 25% масти. Пошто се вода и уље/маст не мешају, течна цела јаја и формулације на бази јаја склони су раздвајању без ефикасне хомогенизације. Стабилан течни производ од јаја стога захтева поуздану методу емулговања.
Ултразвучна кавитација и смицање обезбеђују енергију потребну за равномерно дисперговање масних глобула и водених фаза. Снажна соникација разбија масне глобуле на ситније капљице и равномерно распоређује воду и маст по целом производу. То помаже у спречавању раздвајања фаза и ствара стабилну, хомогену емулзију течних јаја.
Ултразвучно емулговање погодно је за течна цела јаја, мешавине жуманца, егног, мешавине за кајгану и друге формулације на бази јаја код којих су важни механичка стабилност, уједначена текстура и поуздана даља прерада.
- Нискотемпературна обрада производа од јаја осетљивих на топлоту
- Подршка смањењу броја микроорганизама и патогена
- Смањена денатурација протеина у поређењу са прекомерном топлотном обрадом
- Побољшана хомогеност и стабилност производа
- Мањи губитак укуса и бољи сензорни квалитет
- Обрада у току кроз хигијенске ултразвучне проточне ћелије
- Могућност повећања размере од лабораторијског испитивања до индустријске производње
Ултразвучни хомогенизатор UP400St за испитивања са течним јајима и развој процеса
Ултразвучна припрема формулација производа на бази јаја
Током ултразвучне хомогенизације и пастеризације, адитиви као што су шећер, со, ксантанска гума и други стабилизатори могу се равномерно умешати у течни производ од јаја. То побољшава расподелу састојака, уједначеност производа и механичку стабилност.
Hielscher ултразвучни хомогенизатори користе се и за производњу егнога и других напитака на бази млека и јаја ради побољшања стабилности емулзије, текстуре и рока трајања.
Ултразвучно сушење распршивањем за добијање јаја у праху
Течна јаја могу се даље прерађивати у прашкасте производе као што су цела јаја у праху, беланце у праху и жуманце у праху. Пошто се вискозност течних јаја смањује при смицању, контрола вискозности важна је за ефикасно сушење распршивањем. Ултразвучно смањење вискозности може побољшати руковање течним јајима и повећати капацитет обраде сушаре са распршивањем.
Кликните овде да сазнате више о процесу сушења распршивањем уз помоћ ултразвука!
Соникатори за прераду хране
Hielscher ултразвучни системи за прераду хране пројектовани су за поуздан индустријски рад у поступцима хомогенизације, емулговања, екстракције, пастеризације и стерилизације. За прераду течних јаја, индустријски Hielscher соникатори генеришу амплитуде до 200µm, обезбеђујући висок акустички интензитет потребан за смањење броја микроорганизама, равномерну пастеризацију и стабилно емулговање.
Hielscher ултразвучни хомогенизатори израђени су за непрекидан рад 24/7 у захтевним производним условима. Захтевају мало одржавања, лако се чисте и могу се интегрисати у системе за шаржну обраду или обраду у проточној линији. Сви делови који долазе у контакт са производом израђени су од хигијенски погодних материјала као што су титанијум, нерђајући челик или стакло, што ове системе чини погодним за прераду прехрамбених производа.
За чишћење и санитацију, Hielscher ултразвучни системи подржавају CIP чишћење на месту и SIP стерилизацију на месту. То поједностављује интеграцију у хигијенске линије за производњу хране и помаже у смањењу застоја између производних циклуса.
Мали просторни захтеви и свестраност Hielscher ултразвучних уређаја омогућавају једноставну интеграцију у нове или постојеће производне линије. Накнадна уградња у постојеће линије за пастеризацију, мешање или пуњење течних јаја може се лако извршити.
Кратак преглед процеса:
Производ од течних јаја → пумпа → ултразвучна проточна ћелија → контролисана температура и притисак → хлађење, пуњење или даља прерада
Дијаграм тока ултразвучне прераде течних јаја
| Запремина шарже | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000hdT |
| n.a. | већи | група уређаја UIP16000hdT |
Повезана истраживања о ултразвучној преради јаја
Ултразвучно емулговање
Javad Sargolzaei и сар. (2011) модификовали су примену ултразвука велике снаге у припреми стабилне емулзије типа уље у води. Сви узорци емулзије припремљени су помоћу Hielscher ултразвучног процесора UP200H. Испитиван је утицај pH, јонске јачине, пектина, гуар гуме, лецитина, жуманцета и ксантан гуме, као и времена соникације, температуре и вискозности смеше уља и воде, на специфичну површину и величину капљица и индекс издвајања кремастог слоја у узорцима емулзије. Експериментални подаци анализирани су Тагучијевом методом и одређени су оптимални услови. Поред тога, за моделовање и категоризацију својстава добијене емулзије коришћен је адаптивни неуро-фази систем закључивања (ANFIS). Резултати су показали да је продужење времена соникације сужавало опсег расподеле величине капљица. Пектин и ксантан побољшали су стабилност емулзије, иако су имали различите утицаје на њену стабилност када су коришћени појединачно или заједно. Гуар гума побољшала је вискозност континуалне фазе. Утврђено је да су емулзије стабилизоване жуманцетом биле стабилне у погледу флокулације капљица при pH 3 и при релативно ниским концентрацијама соли.
Ултразвучна разградња холестерола у жуманцету
Sun и сар. (2011) развили су ензимски поступак разградње холестерола у природном жуманцету уз помоћ ултразвука. Њихов циљ био је да искористе каталитичку активност холестерол-оксидазе према холестеролу у жуманцету како би добили жуманце са смањеним садржајем холестерола, без утицаја на састав главних хранљивих материја у жуманцету. Холестерол-оксидаза је коришћена за катализовање разградње холестерола у жуманцету. Најпре је порција жуманцета од 30g претходно третирана ултразвуком током 15min помоћу соникатора снаге 200W а затим инкубирана током 10h при концентрацији холестерол-оксидазе од 0,6U/g жуманцета на 37°C. На крају је ниво холестерола у жуманцету смањен на 8,32% првобитне концентрације, без утицаја на својства квалитета жуманцета.
Ултразвучна стабилизација егнога: Узорци егнога пре (лева бочица) и после (десна бочица) соникације
Често постављана питања о ултразвучној пастеризацији течних јаја
Шта је ултразвучна пастеризација течних јаја?
Ултразвучна пастеризација користи ултразвук велике снаге за стварање акустичне кавитације у производима од течних јаја. Настале силе смицања, микрострујање и промене притиска могу допринети инактивацији микроорганизама и хомогенизацији. У преради хране ултразвук се често комбинује са умереним загревањем и притиском како би се побољшала ефикасност пастеризације уз смањење топлотног оптерећења осетљивих протеина јаја.
Може ли ултразвук да пастеризује течна цела јаја?
Да, ултразвук може допринети пастеризацији течних целих јаја, нарочито када се примењује као термосоникација или манотермосоникација. У овим поступцима ултразвук велике снаге комбинује се са контролисаном температуром и притиском. Тачно смањење броја микроорганизама зависи од формулације производа од јаја, температуре, притиска, времена задржавања, амплитуде, запреминског протока и циљног организма, па сваки поступак треба валидирати за конкретан производ и регулаторне захтеве.
Зашто користити ултразвук уместо конвенционалне топлотне пастеризације?
Конвенционална топлотна пастеризација може утицати на протеине јаја, вискозност, укус, текстуру и функционална својства као што су стварање пене, везивање и емулговање. Ултразвучна обрада може смањити потребан интензитет топлотног третмана додавањем механичких ефеката кавитације. Због тога је корисна за прерађиваче који желе да побољшају микробиолошку безбедност уз очување квалитета и функционалности производа од течних јаја.
Шта је манотермосоникација?
Манотермосоникација је комбинована метода конзервисања која користи ултразвук, умерено загревање и повишен притисак. Топлота повећава осетљивост микроорганизама, притисак појачава ефекат кавитације, а ултразвук ствара снажне механичке силе у течности. Ова комбинација може повећати инактивацију микроорганизама у поређењу са применом само ултразвука или само благог топлотног третмана.
Може ли ултразвучна хомогенизација да спречи раздвајање у течним јајима?
Ултразвучна хомогенизација може побољшати стабилност течних целих јаја и емулзија на бази јаја равномернијим дисперговањем масних глобула и водених фаза. То помаже у смањењу раздвајања фаза и побољшава механичку стабилност производа као што су течна цела јаја, мешавине жуманцета, мешавине за кајгану, егног и друге формулације на бази јаја.
Да ли је ултразвучна обрада погодна за беланце?
Да, ултразвучна обрада може се користити за течно беланце, али услови поступка морају се пажљиво одабрати јер су протеини беланцета осетљиви на топлоту. Контролисана амплитуда, температура, време задржавања и услови протицања важни су како би се избегла нежељена денатурација или коагулација протеина уз постизање жељеног ефекта хомогенизације или пастеризације.
Могу ли се Hielscher соникатори користити за обраду у протоку?
Да, Hielscher ултразвучни системи могу се конфигурисати са проточним ћелијама за обраду у протоку. Производ од течних јаја пролази кроз зону кавитације високог интензитета, што омогућава континуирани третман у контролисаном процесном току. Соникација у протоку погодна је за пилот-испитивања, повећање размера процеса и индустријске линије за прераду течних јаја.
Који Hielscher соникатор је погодан за прераду течних јаја?
Избор одговарајућег соникатора зависи од формулације, циљног протока, потребног уноса енергије и производног циља. Компактни уређаји као што је UP400St корисни су за лабораторијски рад и развој процеса, док су индустријски системи као што су UIP2000hdT, UIP4000hdT и UIP16000hdT пројектовани за прераду у пилот и производним размерама. Већи производни капацитети могу се постићи уређајима веће снаге или ултразвучним системима повезаним у групе.
Може ли се ултразвук користити пре сушења распршивањем при производњи јаја у праху?
Да, ултразвучна обрада може се применити пре сушења распршивањем ради лакшег руковања течним јајима. Соникација може смањити вискозност и побољшати хомогенизацију, што може допринети повећању ефикасности сушаре са распршивањем и побољшању стабилности улазне сировине. Услове процеса треба оптимизовати за конкретну формулацију целих јаја, беланаца или жуманаца.
Да ли ултразвучна пастеризација мења укус или текстуру течних јаја?
Када се правилно контролише, ултразвучна пастеризација може смањити топлотни утицај у поређењу са конвенционалном обрадом на високим температурама. То може помоћи у очувању укуса, текстуре и функционалних својстава јаја. Међутим, коначни сензорни и функционални резултат зависи од интензитета процеса, температуре, притиска, формулације и времена задржавања.
Литература/Референце
- Enrique Beitia, Grigorios Mavros, Xiaoai Guo, Dana Middendorf, Andreas Juadjur, Volker Heinz, Vasilis Valdramidis, Kemal Aganovic (2025): Манотермосоникација – потенцијална алтернатива термичкој пастеризацији течних целих јаја: поређење физичко-хемијских својстава. Food Chemistry,
Том 463, Део 1, 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): Моделовање инактивације Salmonella Enteritidis у течним целим јајима током динамичких третмана манотермосоникацијом. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Том 92, 2024.
- Akcicek, Alican; Karasu, Salih; Bozkurt, Fatih; Kayacan, Selma (2022): Припрема веганског мајонеза без жуманца од Пикерингове емулзије стабилизоване наночестицама гума са или без уграђених екстраката комине маслине. ACS Omega 2022.
- Lee, D.U.; Hein, V.; Knorr, D. (2003): Ефекти комбинованих третмана низином и ултразвуком високог интензитета уз висок притисак на инактивацију микроорганизама у течним целим јајима. Innovative Food Science & Emerging Technologies 2003.
- Nakamura, R.; Mizutani, R.; Yano, M.; Hayakawa, S. (1988): Побољшање емулгујућих својстава протеина соникацијом са лецитином из жуманца. Journal of Agricultural and Food Chemistry 36, 1988. 729–732.
- Sun, Y.; Yang, H.; Zhong, X.; Wang, W. (2011): Ензимска разградња холестерола у жуманцу потпомогнута ултразвуком. Innovative Food Science & Emerging Technologies 12/4, 2011. 505–508.
Ултразвучни хомогенизатор за храну UIP16000hdT
Hielscher Ultrasonics производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лабораторијских до индустријских размера.