Ултразвук и његове вишеструке примене у преради хране

Снажни ултразвук нуди многоструке могућности за ефикасне и поуздане примене у преради хране. Најчешћа примена у прехрамбеној индустрији укључује мешање & хомогенизација, емулзификација, дисперговање, разбијање ћелија и екстракција унутарћелијског материјала, активација или деактивација ензима (што зависи од интензитета ултразвука), очување, стабилизација, отапање и кристализација, хидрогенација, мекање меса, сазревање, старење и оксидација, као и дегазацију и сушење распршивањем.

У наставку вам представљамо различите одабране примене Хиелсцхер соникатора у преради хране. Молимо кликните на одређене везе да бисте добили детаљне информације о апликацији која вас занима!

Екстракција укуса и биоактивних једињења ултразвуком

Ultrazvučna ekstrakcija se široko koristi u prehrambenoj industriji za efikasno oporavak bioaktivnih jedinjenja, molekula ukusa i proteina primenom ultrazvuka visokog intenziteta koji poboljšava prenos mase i remeti ćelijske strukture. Dobijeni efekti kavitacije povećavaju prinos i brzinu ekstrakcije dok rade na niskim temperaturama, pomažući u očuvanju osetljivih jedinjenja i omogućavajući čistu, skalabilnu obradu bez agresivnih rastvarača.

Ultrazvučna ekstrakcija se obično koristi za ekstrakciju bioaktivnih jedinjenja. Istaknuti primeri ultrazvučne ekstrakcije uključuju:

 

 

Ultrazvučna emulzifikacija sosova, preliva i krema

Primenom ultrazvuka na mešavine ulja / vode, kuvari i naučnici za hranu postižu ultra-fine, stabilne emulzije – bez prekomerne toplote ili sintetičkih aditiva. Od kremastih sosova, baršunastih vinaigretta do krema bez mlečnih proizvoda i delikatnih pena, ultrazvučna kavitacija omogućava preciznu kontrolu nad veličinom kapljica i disperzijom.
Saznajte više o ultrazvučnim emulzijama hrane!

Ултразвучна ферментација јогурта

Јогурт је ферментисани млечни производ који се може произвести само млеком или додатком бактеријских култура. Сојеви бифидобактерија (нпр. ББ-12, ББ-46, Б бреве) су уобичајени пробиотици који се користе за ферментацију јогурта. Ултразвучна кавитација примењена на бактеријске ћелије може изазвати њихово уништење и истовремено ослобађање β-галактозидазе. β-галактозидаза је ензим хидролазе који се у великој мери користи у индустрији прераде млека. Ултразвучно потпомогнута ферментација је убрзана због брже хидролизе лактозе која је резултат ултразвучно индукованог ослобађања β-галактозидазе из ћелија бифидобактерије.
Ултразвучна хомогенизација утиче на ломљење глобула млечне масти и дистрибуцију веома фине величине.
Ултразвучна обрада може убрзати брзину ферментације (смањење укупног времена производње до 40%) и побољшати карактеристике квалитета јогурта, што резултира већим вискозитетом, јачим коагулумом и супериорном текстуром.

Ултразвучна хомогенизација млека

Млеко (нпр. кравље, бивоље, козје или камиље млеко) је емулзија или колоидни систем који се састоји од глобула путера у течности на бази воде која садржи растворене угљене хидрате, протеине и минерале. Пошто маст и вода имају тенденцију да се раздвоје у две фазе, млеко се мора хомогенизовати да би се добио уједначен производ. Хомогенизација значи равномерну расподелу молекула масти у млечној течности. Ултразвук је добро позната метода која се користи за различите примене у преради млека. Ултразвучна обрада млека резултира хомогенизованим масним куглицама, које су равномерно и равномерно распоређене. Хомогенизација ултразвуком велике снаге је такође ефикасна за (веганске/без млечних производа) замене за млеко добијене од биљака као што су кокосово млеко или сојино млеко.
Студија Сфакианакиса и Тзиа (2012) показује да ултразвучна хомогенизација смањује величину глобула млечне масти (МФГ). Микроскопске слике испод показују ефекте соникације на величину капљица млечне масти. Ниска амплитуда (150В) није имала задовољавајући ефекат хомогенизације (Сл.2); величина МФГ и њихова дистрибуција били су слични нетретираном млеку (упореди слике 1 и 2). Ултразвук средње амплитуде (267,5, 375 В) имао је добар ефекат хомогенизације; Просечан пречник МФГ био је 2 μм (сл. 3, 4). Ултразвук веће амплитуде (750В) значајно је смањио величину МФГ (слика 6), чинећи их једва видљивим на оптичком микроскопу (увећање од 100к); њихова просечна величина пречника била је 0,3 μм.

Цхандрапала и др. (2012) истраживали су ефекат ултразвука на казеин и калцијум. Применили су ултразвучне таласе (20 кХз) на узорке свежег обраног млека, реконституисаног мицеларног казеина и казеинског праха. Соницирали су узорке све док се куглице млечне масти нису смањиле на прибл. 10нм. Анализа соникованог млека показује да је величина мицела казеина непромењена. Мало повећање растворљивог протеина сурутке и одговарајуће смањење вискозности такође се догодило у првих неколико минута соникације. Студија је утврдила да су мицеле казеина стабилне током ултразвучне обраде и да ултразвучни третман не утиче на концентрацију растворљивог калцијума. [Цхандрапала ет ал. 2012]

Ултразвучна кристализација шећера за кондиторске производе

Контролисана соникација омогућава да се започне сејање кристала (стварање језгара) и утиче на раст кристала. Под ултразвучним зрачењем формирају се мањи, а тиме и више кристала. Ултразвук помаже процесу кристализације на два начина: Прво, ултразвук снаге је веома ефикасан алат за стварање равномерног раствора, који је почетна супстанца за кристализацију. У другој фази, ултразвук подржава формирање великог броја језгара. Док лоша нуклеација ствара мањи број великих кристала, ефикасна нуклеација формира велику количину малих кристала фине величине. У акустичном пољу постаје чак могуће да се покрене нуклеација шећера који су нормално несклони кристализацији (нпр. Д-фруктоза, сорбитол).
Ултразвучна модификација кристализације интересантна је за формулацију бомбона, кондиторских производа, намаза, сладоледа, шлага и чоколаде.

Ултразвучна хидрогенација јестивих уља

Хидрогенација биљних уља је важан индустријски процес великих размера. Хидрогенизацијом, течна биљна уља се претварају у чврсте или получврсте масти (нпр. маргарин). Хемијски, незасићене масне киселине се претварају током фазни трансфер катализован реакција хидрогенације у њихове одговарајуће засићене масне киселине додавањем атома водоника на двоструким везама. Овај каталитички процес може се убрзати ултразвуком велике снаге. Често коришћени катализатор је никл. Хидрогенизоване масти се широко користе као средства за скраћивање у пекарским производима. Предност засићених масти је њихова мања склоност оксидацији и самим тим мањи ризик од ужеглости.

Ултразвучна течност меда

Ултразвук нуди ефикасну нетермалну методу, кристале у меду за укапљивање и уништавање квасца, без утицаја на квалитет меда.
Кликни овде да сазнаш више!

Ултразвучна стабилизација сокова и смутија

Као техника нетермалне обраде хране, ултразвук пружа благ, али ефикасан третман који појачава укусе, стабилизује и чува сокове, смутије, сосове и пирее. Резултати ултразвучног третмана соком укључују побољшане укусе, стабилизацију и конзервацију.
Прочитајте овде више о ултразвучном побољшању сокова & смоотхиес!
Прочитајте више о ултразвучној преради парадајза!
Научите како ултразвук чува сок од јагоде заслађен стевијом, а истовремено побољшава профил хранљивих састојака!

Ултразвучно старење вина & алкохолно пиће

Снажни ултразвук помаже да се вино и жестока алкохолна пића зацрне захваљујући ефикасном капацитету екстракције и значајно интензивираном преносу масе између дрвеног ткива и алкохолног пића.
Кликните овде да сазнате више о могућностима ултразвучног третмана вина!
Процес ферментације вина, мошта, пива и сакеа такође се може значајно повећати. Стопе убрзања од 50% до 65% су постигнуте!
Да бисте добили више информација о ултразвучној ферментацији, кликните овде!

Ултразвучно убрзано замрзавање сладоледа

За производњу сладоледа потребна је мешавина сладоледа. Ова мешавина сладоледа се састоји од млека, млека у праху, кајмака, путера или биљне масти, шећера, суве масе, емулгатора, стабилизатора као и адитива као што су воће, ораси, ароме и боје. Ова специјална мешавина мора бити хомогенизована и пастеризована, а затим се полако меша током процеса замрзавања како би се спречило стварање великих кристала леда. При томе се веома мали мехурићи ваздуха мешају у (тзв. процес аерације) да би се сладолед запенио и постигао хладан десерт са глатком текстуром. Ово је корак процеса, где се ултразвучна обрада може применити да би се побољшао квалитет сладоледа.
Tokom procesa zamrzavanja, kristali se formiraju iz superhlađene vode. Morfologija kristala leda igra važnu ulogu u pogledu teksturnih i fizičkih svojstava smrznute i poluzamrznute hrane. Kako su veličina i distribucija kristala leda od posebnog značaja za kvalitet odmrznutih proizvoda tkiva, za sladoled se preferiraju manji kristali leda jer veliki kristali rezultiraju ledenom teksturom. Nukleacija je najvažniji faktor za kontrolu raspodele veličine kristala tokom kristalizacije. Na taj način, stopa zamrzavanja je obično parametar koji se koristi za kontrolu veličine i veličine raspodele kristala leda u sladoledu. Tokom bičevanja i zamrzavanja, vazduh se ubrizgava kako bi se postigla glatka tekstura sladoleda. Takozvani “prekoračenje”, količina ubrizganog vazduha, proporcionalna je – posebno određenom receptu – proporcionalno kombinovanoj zapremini čvrstih materija i vode. Dakle, prekoračenje varira zbog različitih formulacija sladoleda i tokova za preradu. Standardni sladoled pokazuje prekoračenje od 100%, što znači da se konačni proizvod sastoji od jednake zapremine sladoledne mešavine i mehurića vazduha.
Употреба Хиелсцхер ултразвучних хомогенизатора велике снаге обезбеђује бољи квалитет сладоледа смањењем величине кристала леда и избегавањем инкрустације површине која се смрзава. Боља конзистенција и кремастији осећај у устима се постижу захваљујући смањеној величини кристала сладоледа и побољшаној дистрибуцији ваздушних мехурића. Значајно краће време замрзавања доводи до већег капацитета процеса и енергетски ефикаснијег производног процеса.

Ултразвучна аерација теста

Gazirani prehrambeni proizvodi kao što je sunđer kolač mogu se značajno poboljšati ultrazvukom. Primena snage ultrazvuka tokom testa faze mešanja poboljšava kvalitet sunđerastog kolača u smislu niže tvrdoće, i veće elastičnosti kolača, kohezivnosti i otpornosti. Za testove, svi sastojci su pomešani zajednonakon "all-in” metoda, što znači nisko proteinsko integralno brašno, emulgator, kukuruzni skrob, šećer, prašak za pecivo, so i sveža cela jaja su dodani istovremeno da formuliše testo. Pre ultrazvuka, sastojci su ravnomerno mešali zajedno, tako da se ultrazvuk nanosi na ravnomernu mešavinu testa. Ultrazvučno prozračena torta pokazala je nižu tvrdoću, nižu gumu i nižu žvakanje, dok su elastičnost kolača, kohezivnost i otpornost bili nešto veći nego kod kontrolne torte.

Ултразвучна кристализација и конширање чоколаде

Соникација је добро позната по свом капацитету екстракције. Из какао зрна, какао путер се може ослободити из ћелија ултразвучним млевењем и екстракцијом.
Ултразвук је алтернативна техника за разбијање кристала шећера у чоколади и на тај начин пружа сличне ефекте као конширање.

Ултразвучна тендеризација меса

Примена снажних ултразвучних таласа на месо доводи до омекшавања структуре меса. Значајна нежност се постиже ослобађањем миофибриларних протеина из мишићних ћелија. Поред ефекта омекшавања, ултразвук побољшава и способност везивања воде и кохезивност меса.
Пронађите више информација о омекшавању меса уз помоћ ултразвука и соникатора МеатБуззер овде!

Соникација у кухињама и баровима

Ултразвучни прерађивачи хране нашли су свој пут и до гурманске кухиње. Хиелсцхер ултрасоникаторе користе врхунски кувари, као што су два шефа кухиње Санг-Хоон Дегеимбре награђена Мицхелиновим звездицама.
Кликните овде, ако сте заинтересовани за рецепт његове чувене ултразвучне залихе шкампа!
За рецепте за ултразвучне коктеле кликните овде!

 

Соникатори за кошер и халал прераду хране

Хиелсцхер Ултрасоницс може да обезбеди кошер или халал сертификат за своје соникаторе на захтев. То значи да су соникатори произведени и обрађени у складу са строгим смерницама ових верских закона о исхрани. Кошер сертификат осигурава да су соникатори произведени без икаквих животињских нуспроизвода или деривата, док халал сертификат потврђује да се соникатори рукују на начин који је у складу са исламским принципима исхране.

Ако вам је потребан кошер или халал сертификован Хиелсцхер соникатор, контактирајте нас и радо ћемо организовати неопходну сертификацију.