Виробництво різних типів сирів, таких як тверді сири, м'які сири і сир, виготовлені з різних сортів молока (наприклад, корова, коза, вівці, буйволи, верблюче молоко і т.д.) може бути ефективно поліпшена за допомогою ультразвукової обробки. Застосування ультразвуку високої інтенсивності прискорює гомогенізацію, бродіння та дозрівання, покращує мікробну стабільність та показує позитивний вплив на цінність та текстуру поживних речовин.

Ультразвук високої інтенсивності покращує виробництво сиру

Ультразвукова харчова обробка - це добре налагоджена технологія для поліпшення гомогенізації та бродіння молока при виробництві сиру. Крім того, ультразвукова обробка в поєднанні з м'якою термічної обробки – відомий як термо-ультразвукова обробка – використовується як альтернатива традиційній пастеризації на основі тепла, тим самим запобігаючи таким поживним речовинам, як вітаміни, амінокислоти і жири проти термічної деградації. Виробництво сиру з використанням молока або сироватки можна значно посилити і поліпшити за допомогою застосування високоінтенсивного, низькочастотного ультразвуку.

Ультразвукове дослідження успішно застосовується до процесів виробництва сиру з бичачого / коров'ячого молока, овечого молока, буйволячого молока, козячого молока, верблюженого молока та кінського молока.
Виробництво сиру, що просувається ультразвуком, може використовуватися для різних типів сирів, включаючи сир чеддер, сир фета, вершковий сир, сир сир сиру, мексиканський сир панеа, латиноамериканський м'який сир та інші фірмові страви сиру.
Вплив низькочастотного ультразвуку високої інтенсивності на молоко при виробництві сиру включають збільшення міцності гелю і твердості гелю, прискорення утворення гелю, збільшення питомої площі поверхні, зниження твердості сиру, малий і навіть розмір частинок розподілу жирових глобул, а також більшу водоутримуюче здатність.
Ультразвуково підвищена однорідність і більш рівномірний розподіл молочних жирових глобул також покращує якість сиру. Наприклад, сирні властивості козячого молока з ренином показали після 10-хвилинного ультразвуку більш щільну гель-зшивну мережу, в результаті чого з'явилася більш однорідна мікроструктура з рясними порами. Відзначається, що ці пори були значно менше, ніж у молочному сирі без ультразвукової обробки. Це говорить про те, що сир козячого молока, обробленого ультразвуком потужності, показує більшу твердість, реєструючи значення G'max (максимальне значення для модуля зберігання) вище 100 Pa, навіть вище, ніж ті, що повідомляються в коров'ячому молоці. Аналогічний ефект спостерігався і при клеї (міцності внутрішніх зв'язків зразка). Отже, можна припустити, що ультразвук високої інтенсивності сприяє сильній взаємодії між компонентами молока, покращуючи засвійні властивості. (пор. Каррільо-Лопес та ін.)

Ультразвуковий вплив на виробництво різних сирів

Інтенсивно вивчено вплив ультразвуку високої інтенсивності на молочну обробку та виробництво сиру.
Підвищена врожайність сиру: Ультразвукова обробка свіжого сирого молока ультраакукатором UP400S під час виробництва сиру панеа призвела до збільшення виходу сиру (%), незважаючи на збільшення ексурату. Жовті тони і забарвлення в сирі сприяють HIU на 10 хв. Але не L *, a*, ні C * колірні координати впливають. pH збільшився з 6,6 до 6,74 після 5 хв ультразвуку, але зменшений на 10 хв.(пор. Каррільо-Лопес та ін., 2020)
Покращена текстура сиру: Що стосується досліджень, проведених на сирах, Бермудес-Агірре і Барбоза-Кановас повідомили, що свіжий сир, отриманий з молока, обробленого термозвуковою обробкою (з використанням Hielscher UP400S – 400 Вт, 24 кГц, 63 °C, 30 хв) були м'якше і крихкіше сиру з контрольного молока (без термозвук). Ці характеристики призвели до того, що сир легше обсипався, що є бажаним атрибутом свіжого сиру. Ці автори пояснили таку поведінку, зазначивши, що мікроструктура термозвукового молочного сиру представила більш однорідну структуру в порівнянні з несуміщеним молочним сиром. Також вони зазначили, що термозвука поліпшив гомогенізацію білків і жиру і збільшив утримання молекул води в матриці. Отже, можна припустити, що HIU сприяє сильній взаємодії між компонентами молока, покращуючи задачні властивості.

Вплив ультразвуку на молочні продукти: в'язкість & Реологія, Однорідність, Мікробна активність

Молочні продукти виробляються з тваринного молока, таких як корова, вівці, коза, буйвол, кінь або верблюжене молоко. Після збору врожаю молоко можна переробляти на різні продукти, такі як гомогенізоване і знежирене молоко, йогурт, вершки, масло, сир, сироватка, цецин або сухе молоко. Коров'яче молоко є найважливішою сировиною для молочної промисловості зі світовим виробництвом 542 069 000 тонн/рік. [Героза та ін., 2012]
Сироватка (сироватка для молока) є продуктом виробництва сиру або цецину. Він складається в основному з глобінстагерів α-лактальбуміну (~65%), β-лактоглобуліну (~25%), а також невеликої кількості альбуміну сироватки (~8%) та імуноглобінів. Сироваткові білки - це кулянні білки, які можна витягти з сироватки.
Сухе молоко переробляється розпилювачами для сушіння і випаровування молока по відношенню до отримання чистого сухого сухого сухого сухого сухого молока. Завдяки надзвичайно високому енергоспоживанню сушарок для розпилення важлива висока концентрація твердої рідини для оптимізації ефективності процесу.

"Зразки свіжого знежиреного молока, відновленого міцелярного цецину та порошку цецину були ультразвукові на частоті 20 кГц для дослідження ефекту ультразвуку. Для свіжого знежиреного молока середній розмір жирових глобул, що залишилися, був зменшений приблизно на 10 нм після 60 хв ультразвукової обробки; однак розмір міцеліну був визначений як незмінний. Невелике збільшення розчинного сироваткового білка і відповідне зниження в'язкості також відбулося протягом перших декількох хвилин ультразвукової обробки, що можна було б віднести до розпаду агрегованих білкових агрегатів з цецин-сироватки. У ультрацентрифугованих зразках знежиреного знежиреного молока, що прозвучали до 60 хв. Невелике, тимчасове зниження рН в результаті ультразвукової обробки; однак жодних вимірних змін концентрації розчинного кальцію не спостерігалося. Тому міцелії в свіжому знежирених молоці були стабільними під час впливу ультразвуку. Аналогічні результати були отримані для відновленого міцелярного цецину, тоді як більші зміни в'язкості спостерігалися в міру збільшення вмісту сироваткового білка. Контрольоване застосування ультразвуку може бути корисно застосоване для зворотної агрегації білка, індукованого процесом, не впливаючи на рідний стан цецинових міцелій». [Chandrapala та ін., 2012]

Вплив ультразвуку високої інтенсивності на поживні речовини молока та стабільність мікробів

Разаві і Кенарі (2020) досліджували вплив ультразвуку високої інтенсивності, поєднуючи з легким процесом термічної обробки для деактивації мікробів і ферментів, що призводять до псування і погіршення безпеки в продуктах харчування. Метою їх дослідження було оцінити вплив ультразвукового процесу як альтернативу високотемпературному тепловому процесу на мікробний підрахунок, окислення ліпідів як якісний параметр і вітаміни як поживні характеристики молока. Результати показали, що ультразвук зміг зменшити мікробне навантаження молока, і він зробив менше змін у вітамінах, ніж молоко, оброблене звичайною термічної обробкою. У зв'язку з цим ультразвукова обробка за допомогою ультразвукового зонда була визнана вищою і найефективнішою при інтенсивності 75%. Використання типу ультразвукового зонда при 55 ° C і 75% інтенсивності протягом 10 хвилин рекомендується як неруйнівний процес для пастеризації молока.

Високоехудіївні ультразвукові гомогенізатори для виробництва сиру

Hielscher Ультразвук є давнім досвідом у застосуванні ультразвуку влади в їжі & промисловості напоїв, а також багатьох інших галузей промисловості. Наші ультразвукові процесори оснащені простими в чистоті (чисті на місці CIP / стерилізують на місці SIP) сонотродами і проточні клітини (вологі частини). Hielscher ультразвук’ промислові ультразвукові процесори можуть доставляти дуже високі амплітуди. Амплітуди до 200μm можуть бути легко безперервно працювати в 24/ 7 операції. Високі амплітуди важливі для інактивації більш стійких мікробів (наприклад, грампозитивних бактерій). Для ще більш високих амплітуд доступні індивідуальні ультразвукові сонотроди. Всі сонотроди і ультразвукові реактори клітин потоку можуть працювати при підвищених температурах і тисках, що дозволяє забезпечити надійну термо-мано-ультразвукову обробку і високоефективну пастеризацію.
Ультразвук технологій, високоемісійних і складних програм роблять Hielscher Ultrasonics’ надійні робочі коні у вашій лінії пастеризації їжі. З невеликим слідом і універсальними варіантами установки, Hielscher ультраакукатори можуть бути легко інтегровані або ретро-встановлені в існуючі виробничі лінії.
Будь ласка, зв'яжіться з нами, щоб дізнатися більше про особливості та можливості наших ультразвукових систем гомогенізації. Будемо раді обговорити ваш сир додаток з Вами!

У таблиці нижче наведено приблизну потужність обробки наших ультразвукових пристроїв: