Ультразвуково покращене виробництво морозива

Застосування потужного ультразвуку має ряд сприятливих впливів на виробництво високоякісного морозива. До основних переваг ультразвукового апарату можна віднести зменшення розміру кристалів і прискорення замерзання в морозиві. Таким чином, ультразвук покращує якість і відчуття споживача, одночасно знижуючи витрати на виробництво.

Ультразвуковий вплив на виробництво морозива

Виробництво морозива передбачає складну обробку з метою отримання високоякісного солодкого харчового продукту, що задовольняє запити клієнтів. Розроблені етапи обробки є результатом в основному того, що морозиво є одним з найскладніших продуктів харчування: морозиво являє собою піну, а також емульсію. Він містить кристали льоду та незаморожену рідку суміш. Ультразвук високої потужності, що застосовується під час виробництва морозива, може сприяти зародженню кристалів льоду для прискорення процесу тепло- та масообміну, що супроводжує процес заморожування. Тим самим ультразвукове випромінювання зменшує розмір кристалів і скорочує час заморожування при виробництві морозива. Дослідження Мортазаві і Табатабає показали, що час заморожування при обробці морозива можна скоротити приблизно на 30% за допомогою ультразвукового дослідження протягом 20 хв.

Виробництво морозива і користь ультразвуку

Для виробництва морозива необхідна суміш для морозива. Ця суміш для морозива складається з молока, сухого молока, вершків, вершкового або рослинного жиру, цукру, сухої маси, емульгатора, стабілізатора, а також таких добавок, як фрукти, горіхи, ароматизатори та барвники. Ця спеціальна суміш повинна бути гомогенізована та пастеризована, а потім її повільно перемішують під час процесу заморожування, щоб запобігти утворенню великих кристалів льоду. Таким чином, дуже дрібні бульбашки повітря змішуються (так званий процес аерації) для спінювання морозива, досягаючи гладкої текстури холодного десерту. Ультразвук сприяє рівномірному розподілу всіх інгредієнтів суміші для морозива і сприяє одночасно пастеризації. Детальніше про ультразвукову пастеризацію рідких продуктів читайте тут!
Згодом ультразвук застосовується на етапі заморожування під час виробництва морозива. Ультразвук сприяє зародженню і росту кристалів льоду, завдяки чому процес заморожування значно прискорюється. У той же час ультразвук зменшує розмір кристалів льоду таким чином, щоб виходили рівномірно дрібні кристали льоду. Це надає морозиву гладку текстуру та приємне відчуття в роті – Обидва якісні атрибути, які високо цінуються споживачами.

Етапи виробництва морозива

Виготовлення морозива складається з п'яти етапів:

1. Приготування суміші для морозива
2. гомогенізація, пастеризація, витримка суміші для морозива
3. замерзання і аерація
4. Формування та формування
5. Загартовування та пакування

Етапи виробництва морозива.Джерело: Довідник з переробки молочних продуктів. Видавництво: Tetra Pak Processing Systems AB, Лунд, Швеція. стор.387.

Ультразвукове заморожування морозива

During the freezing process, crystals are formed fom supercooled water. The morphology of the ice crystals plays an important role regarding the textural and physical properties of frozen and half-frozen food. As size and distribution of the ice crystals are of special importance for the quality of thawed tissue products, for ice cream, smaller ice crystals are preferred because large crystals results in an icy texture. Nucleation is the most important factor to control the crystal size distribution during crystallization. Thereby, the freeze rate is usually the parameter used for controlling size and size distribution of the ice crystals in ice cream. During the whipping and freezing, air is injected to achieve the smooth texture of ice cream. The so-called “over-run”, the amount of air injected, is proportionated – specifically to the particular recipe – proportionally to the combined volume of solids and water. So, the over-run varies due to the different ice cream formulations and the processing streams. Standard ice cream shows an over-run of 100%, which means that the final product consists of an equal volume of ice cream mix and air bubbles.
The use of Hielscher’s high-performance ultrasound processors results in a better quality of ice cream by promoting crystallization, reducing the ice crystal size and avoiding the incrustation of a freezing surface. A better consistency and a more creamy mouth feeling is achieved due to the reduced ice cream crystal size and the enhanced air bubble distribution. Significantly shorter freezing with approx. 30% reduced freezing time leads to a higher process capacity and a more energy-efficient production process.

Науково доведено: покращення якості морозива завдяки ультразвуку

Аслан і Доган (2021) досліджували вплив ультразвуку на виробництво морозива за допомогою сонника зондового типу Hielscher UP400St (див. рис. ліворуч). Результати досліджень продемонстрували, що ультразвук сприяє зменшенню розмірів частинок за рахунок кавітації. Було очевидно, що ультразвуковий звук покращує якість морозива та заморожених харчових продуктів, оскільки дає менший розмір кристалічного льоду. Оскільки кристали льоду надають морозиву унікальне відчуття в роті, дуже важливо отримати найдрібніші кристали в процесі заморожування для запобігання піщаної структури, досягнення бажаної гладкості та м'якості морозива. У цьому дослідженні також зроблено висновок, що ультразвукова гомогенізація забезпечує добре дисперсну емульсію. Протестовано споживчою групою на предмет сенсорності та смаку їжі, було показано, що ультразвукова гомогенізація крижаного крему допомагає задовольнити уподобання споживачів завдяки меншим кристалам льоду та відповідному приємному відчуттю морозива в роті.
(пор. Аслан і Доган, 2021)

Високопродуктивні ультразвукові кухонні комбайни для виробництва морозива

Hielscher Ultrasonics має багаторічний досвід у застосуванні силового ультразвуку в харчових продуктах & промисловості напоїв, а також багатьох інших галузей промисловості. Наші ультразвукові процесори оснащені простими в очищенні (чистий на місці CIP? стерилізований на місці SIP) сонотродами і проточними комірками (мокрі частини).
Промислові звукорежисери Hielscher Ultrasonics можуть видавати дуже високі амплітуди в безперервній роботі 24/7. Точний контроль амплітуди від легкої до високої інтенсивності важливий для точного налаштування процесу ультразвуку відповідно до цільових характеристик продукту рецептури морозива.
Маючи ультразвукові кухонні комбайни будь-якого розміру, компанія Hielscher пропонує надійні системи для періодичної та безперервної обробки продуктів харчування та напоїв, включаючи морозиво. У той час як для невеликого кустарного желатері моделі ультразвуковиків UP400ST (400 Вт) або UIP1000HDT (1000 Вт) забезпечують достатню потужність обробки, на промисловому підприємстві з виробництва морозива будуть встановлені високопродуктивні моделі ультразвуковиків UIP6000hdT (6000 Вт) або UIP16000HDT (16 000 Вт).
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів:

Література? Список літератури