Yuqori quvvatli ultratovush yordamida pishloq ishlab chiqarishni takomillashtirish
Turli sut turlaridan (masalan, sigir, echki, qoʻy, buyvol, tuya suti va boshqalardan) tayyorlanadigan qattiq pishloqlar, yumshoq pishloqlar va tvorog kabi turli mahsulotlarni ishlab chiqarishni ultratovush bilan ishlov berish orqali samarali takomillashtirish mumkin. Yuqori intensivlikdagi ultratovushni qoʻllash gomogenizatsiya, fermentatsiya va yetilishni tezlashtiradi, mikrobiologik barqarorlikni yaxshilaydi hamda ozuqaviy qiymat va teksturaga ijobiy taʼsir koʻrsatadi.
Yuqori intensivlikdagi ultratovush pishloq ishlab chiqarishni yaxshilaydi
Oziq-ovqat mahsulotlariga ultratovush bilan ishlov berish pishloq ishlab chiqarishda sutni gomogenizatsiyalash va fermentatsiyani yaxshilash uchun keng qoʻllanadigan texnologiyadir. Bundan tashqari, yumshoq issiqlik ishlovi bilan birgalikda ultratovush bilan ishlov berish – termosonikatsiya deb ataladigan usul – anʼanaviy issiqlik asosidagi pasterizatsiyaga muqobil sifatida qoʻllanadi va shu orqali vitaminlar, aminokislotalar va yogʻlar kabi ozuqa moddalarini issiqlik taʼsirida parchalanishdan himoya qiladi. Yuqori intensivlikdagi, past chastotali ultratovushni qoʻllash orqali sut yoki zardobdan pishloq ishlab chiqarishni sezilarli darajada jadallashtirish va yaxshilash mumkin.
- Pishloq ishlab chiqarishning tezlashishi
- Pishloq sifatining yaxshilanishi
- Pishloq chiqish unumining yuqoriligi
- Fermentatsiya vaqtining qisqarishi
- Iqtisodiy jihatdan samarali
- Foydalanish oson va xavfsiz
- Energiya tejamkor
Pishloq ishlab chiqarish uchun sutga ishlab chiqarish liniyasida ultratovush bilan ishlov berish.
Pishloq ishlab chiqarishda yuqori intensivlikdagi ultratovushning sut va sut ivindisi tuzilishiga taʼsiri
Ultratovush bilan ishlov berish qoramol (sigir) suti, qoʻy suti, buyvol suti, echki suti, tuya suti va biya sutidan foydalaniladigan pishloq ishlab chiqarish jarayonlarida muvaffaqiyatli qoʻllangan.
Ultratovush yordamida jadallashtirilgan pishloq ishlab chiqarish usulini cheddar pishlogʻi, feta pishlogʻi, qaymoqli pishloq, tvorogli pishloq, Meksika panela pishlogʻi, ispan anʼanasidagi yumshoq pishloq va boshqa maxsus pishloqlarni oʻz ichiga olgan keng turdagi pishloqlar uchun qoʻllash mumkin.
Pishloq ishlab chiqarish davomida past chastotali, yuqori intensivlikdagi ultratovushning sutga taʼsiri gel mustahkamligi va qattiqligining oshishi, gel hosil boʻlishining tezlashishi, solishtirma sirt maydonining ortishi, sut ivindisi zichligining kamayishi, yogʻ sharchalari oʻlchamlarining kichrayishi va ularning yanada bir xil taqsimlanishi hamda suvni tutib turish qobiliyatining oshishini oʻz ichiga oladi.
Ultratovush taʼsirida bir jinslilikning yaxshilanishi va sut yogʻi sharchalarining yanada bir tekis taqsimlanishi pishloq sifatini yanada oshiradi. Masalan, rennin bilan ivitilgan echki suti boʻyicha tadqiqotlar 10 daqiqalik ultratovush bilan ishlov berishdan soʻng hosil boʻlgan gel zichroq, koʻndalang bogʻlangan tarmoq tuzilishiga ega boʻlganini koʻrsatdi. Natijada ultratovush bilan ishlov berilmagan sut ivindisida kuzatilganidan sezilarli darajada kichikroq boʻlgan koʻplab gʻovaklarga ega, yanada bir jinsli mikrotuzilma hosil boʻldi.
Bu tuzilish farqlari yuqori quvvatli ultratovush bilan ishlov berilgan echki suti ivindisi kattaroq zichlikka ega ekanini koʻrsatadi; bunda G’max qiymatlari (maksimal elastiklik moduli) 100 Pa dan oshadi – bu qiymatlar hatto sigir suti uchun qayd etilgan qiymatlardan ham yuqori. Yopishuvchanlikda ham (namuna ichidagi ichki bogʻlarning mustahkamligi) shunga oʻxshash yaxshilanish kuzatildi. Umuman olganda, bu natijalar yuqori intensivlikdagi ultratovush sut tarkibiy qismlari orasidagi kuchliroq oʻzaro taʼsirlarni ragʻbatlantirishini va shu orqali pishloq ishlab chiqarishda sutning ivish xususiyatlarini yaxshilashini koʻrsatadi (qarang: Carrillo-Lopez et al., 2021).
UIP4000hdT sanoat ultratovush qurilmasi sut mahsulotlariga ishlov berish uchun
Ultratovushning pishloq ishlab chiqarishga taʼsiri
Yuqori intensivlikdagi ultratovushning sut mahsulotlariga ishlov berish va pishloq ishlab chiqarishga taʼsiri keng oʻrganilgan.
Pishloq chiqish unumining oshishi: Panela pishlogʻini ishlab chiqarish davomida yangi xom sutga UP400S ultratovush qurilmasi bilan ishlov berish, ajralib chiqqan suyuqlik miqdori oshganiga qaramay, pishloq chiqish unumining (%) oshishiga olib keldi. 10 min davomida yuqori intensivlikdagi ultratovush (HIU) bilan ishlov berish pishloqdagi sariq tuslar va ranglanishni kuchaytiradi. Biroq L*, a* va C* rang koordinatalarining hech biriga taʼsir qilmaydi. Ultratovush bilan 5 min ishlov berilgandan keyin pH 6,6 dan 6,74 gacha oshdi, ammo 10 min da kamaydi. (qarang: Carrillo-Lopez et al., 2020)
Pishloq teksturasining yaxshilanishi: Pishloq boʻyicha olib borilgan tadqiqotlar haqida Bermúdez-Aguirre va Barbosa-Cánovas termosonikatsiya bilan ishlov berilgan sutdan (Hielscher UP400S – 400 W, 24 kHz, 63 °C, 30 min yordamida) olingan yangi pishloq nazorat sutidan (termosonikatsiyasiz) olingan pishloqqa qaraganda yumshoqroq va moʻrtroq boʻlganini qayd etgan. Bu xususiyatlar pishloqning osonroq uvalanishiga olib kelgan, bu esa yangi pishloq uchun maʼqul xususiyatdir. Ushbu mualliflar bu holatni termosonikatsiya bilan ishlov berilgan sutdan tayyorlangan pishloqning mikrotuzilmasi ultratovush bilan ishlov berilmagan sutdan tayyorlangan pishloqqa nisbatan bir jinsliroq tuzilishga ega ekanligi bilan izohlagan. Bundan tashqari, ular termosonikatsiya oqsillar va yogʻning gomogenizatsiyasini yaxshilaganini hamda matritsada suv molekulalarining ushlab qolinishini oshirganini qayd etgan. Shuning uchun HIU sut tarkibiy qismlari orasidagi kuchli oʻzaro taʼsirlarni ragʻbatlantirib, ivish xususiyatlarini yaxshilaydi deb taxmin qilish mumkin.
Ultratovushning sut mahsulotlariga taʼsiri: qovushqoqlik va reologiya, bir jinslilik, mikroblar faolligi
Sut mahsulotlari hayvonlar sutidan, masalan, sigir, qoʻy, echki, buyvol, biya yoki tuya sutidan ishlab chiqariladi. Sogʻib olingandan soʻng sutni gomogenizatsiyalangan va yogʻsizlantirilgan sut, yogurt, qaymoq, sariyogʻ, pishloq, zardob, kazein yoki sut kukuni kabi turli mahsulotlarga qayta ishlash mumkin. Sigir suti sut sanoati uchun eng muhim xomashyo boʻlib, uning dunyo boʻyicha ishlab chiqarish hajmi yiliga 542 069 000 tonnani tashkil etadi.[Gerosa et al. 2012]
Zardob (sut zardobi) pishloq yoki kazein ishlab chiqarishning qoʻshimcha mahsulotidir. U asosan globinstagers α-laktalbumin (~65%), β-laktoglobulin (~25%), shuningdek, oz miqdordagi zardob albumini (~8%) va immunoglobulinlardan iborat. Zardob oqsillari zardobdan ajratib olinishi mumkin boʻlgan globulyar oqsillardir.
Sof quruq sut kukunini olish uchun sut purkab quritish qurilmalarida quritiladi va bugʻlatiladi. Purkab quritish qurilmalarining energiya sarfi nihoyatda yuqori boʻlgani sababli, jarayon samaradorligini optimallashtirish uchun suyuqlikdagi qattiq moddalar konsentratsiyasining yuqori boʻlishi muhimdir.
«Ultratovush bilan ishlov berish taʼsirini oʻrganish uchun yangi yogʻsizlantirilgan sut, qayta tiklangan mitsellyar kazein va kazein kukuni namunalariga 20kHz chastotada ultratovush bilan ishlov berildi. Yangi yogʻsizlantirilgan sutda qolgan yogʻ sharchalarining oʻrtacha oʻlchami 60min ultratovush bilan ishlov berishdan keyin taxminan 10nm ga kamaydi; biroq kazein mitsellalarining oʻlchami oʻzgarmagani aniqlandi. Ultratovush bilan ishlov berishning dastlabki bir necha daqiqasida eruvchan zardob oqsili miqdorining biroz oshishi va qovushqoqlikning shunga mos ravishda kamayishi ham kuzatildi, buni kazein–zardob oqsili agregatlarining parchalanishi bilan izohlash mumkin. 60min gacha ultratovush bilan ishlov berilgan, ultrasentrifugalangan yogʻsizlantirilgan sut namunalarida erkin kazein miqdorida oʻlchanadigan oʻzgarishlar aniqlanmadi. Ultratovush bilan ishlov berish natijasida pH biroz va vaqtincha pasaydi; biroq eruvchan kalsiy konsentratsiyasida oʻlchanadigan oʻzgarish kuzatilmadi. Shunday qilib, yangi yogʻsizlantirilgan sutdagi kazein mitsellalari ultratovush bilan ishlov berish davomida barqaror boʻlib qoldi. Qayta tiklangan mitsellyar kazein uchun ham shunga oʻxshash natijalar olindi, ammo zardob oqsili miqdori oshirilganda qovushqoqlikda kattaroq oʻzgarishlar kuzatildi. Ultratovushni nazorat ostida qoʻllash kazein mitsellalarining tabiiy holatiga taʼsir qilmasdan, qayta ishlash jarayoni sababli yuzaga kelgan oqsil agregatsiyasini qaytarish uchun foydali tarzda qoʻllanishi mumkin.» [Chandrapala et al. 2012]
Yuqori intensivlikdagi ultratovushning sutdagi ozuqa moddalariga va mikrobiologik barqarorlikka taʼsiri
Razavi va Kenari (2020) oziq-ovqat mahsulotlarining buzilishi va xavfsizligining pasayishiga olib keladigan mikroblar hamda fermentlarni faolsizlantirish uchun yumshoq issiqlik ishlovi jarayoni bilan birgalikda qoʻllangan yuqori intensivlikdagi ultratovushning taʼsirini oʻrgangan. Ularning tadqiqotidan maqsad yuqori haroratli issiqlik ishloviga muqobil boʻlgan ultratovush jarayonining mikroblar soniga, sifat koʻrsatkichi sifatida lipidlarning oksidlanishiga va sutning ozuqaviy xususiyatlari sifatida vitaminlarga taʼsirini baholash edi. Natijalar ultratovush sutning mikrob yuklamasini kamaytira olganini va anʼanaviy issiqlik ishlovi berilgan sutga qaraganda vitaminlarda kamroq oʻzgarishlarga olib kelganini koʻrsatdi. Shu jihatdan, ultratovushli zond yordamida ultratovush bilan ishlov berish ustun boʻlib, 75% intensivlikda eng samarali ekanligi aniqlandi. Sutni pasterizatsiyalash uchun zond turidagi ultratovush qurilmasini 55°C haroratda va 75% intensivlikda 10 daqiqa davomida qoʻllash buzuvchi taʼsir koʻrsatmaydigan jarayon sifatida tavsiya etiladi.
UIP4000hdT sanoat 4kW ultratovushli gomogenizatori sut va pishloq mahsulotlariga ishlov berish uchun.
Pishloq ishlab chiqarish uchun yuqori unumdorlikdagi ultratovushli gomogenizatorlar
Hielscher Ultrasonics oziq-ovqat va ichimliklar sanoatida, shuningdek, boshqa koʻplab sanoat tarmoqlarida yuqori quvvatli ultratovushni qoʻllash boʻyicha uzoq yillik tajribaga ega. Bizning ultratovushli ishlov berish qurilmalarimiz oson tozalanadigan (joyida tozalash CIP / joyida sterilizatsiyalash SIP) sonotrodlar va oqim hujayralari (suyuqlik bilan aloqa qiladigan qismlar) bilan jihozlangan. Hielscher Ultrasonics sanoat ultratovushli ishlov berish qurilmalari juda yuqori amplitudalarni taʼminlay oladi. 200µm gacha boʻlgan amplitudalarda 24/7 rejimida uzluksiz ishlashni oson taʼminlash mumkin. Yuqori amplitudalar chidamliroq mikroblarni (masalan, grammusbat bakteriyalarni) faolsizlantirish uchun muhimdir. Yanada yuqori amplitudalar uchun maxsus tayyorlangan ultratovushli sonotrodlar mavjud. Barcha sonotrodlar va ultratovushli oqim hujayrasi reaktorlari yuqori harorat va bosimda ishlatilishi mumkin, bu esa issiqlik va bosim bilan birgalikda ishonchli ultratovush bilan ishlov berish hamda yuqori samarali pasterizatsiyani taʼminlaydi.
Eng zamonaviy texnologiya, yuqori unumdorlik va ilgʻor dasturiy taʼminot Hielscher Ultrasonics qurilmalarini oziq-ovqat mahsulotlarini pasterizatsiyalash liniyangizdagi ishonchli ishchi qurilmalarga aylantiradi. Kam joy egallashi va turli oʻrnatish imkoniyatlari tufayli Hielscher ultratovush qurilmalarini mavjud ishlab chiqarish liniyalariga oson integratsiyalash yoki keyinchalik oʻrnatish mumkin.
Ultratovushli gomogenizatsiya tizimlarimizning xususiyatlari va imkoniyatlari haqida koʻproq bilish uchun hoziroq biz bilan bogʻlaning. Pishloq ishlab chiqarishda qoʻllash ehtiyojlaringizni siz bilan muhokama qilishdan mamnun boʻlamiz!
Quyidagi jadval ultratovush qurilmalarimizning taxminiy ishlov berish quvvati haqida tasavvur beradi:
| Partiya hajmi | Hajmiy oqim tezligi | Tavsiya etilgan qurilmalar |
|---|---|---|
| 10 dan 2000mL gacha | 20 dan 400mL/min gacha | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 dan 20L gacha | 0,2 dan 4L/min gacha | UIP2000hdT |
| 10 dan 100L gacha | 2 dan 10L/min gacha | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 dan 100L/min gacha | UIP16000 |
| n.a. | kattaroq | quyidagi qurilmalardan tashkil topgan klaster: UIP16000 |
Biz bilan bogʻlaning! / Bizdan soʻrang!
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, tajriba-sinov va sanoat miqyosida aralashtirish, dispersiyalash, emulsiyalash va ekstraksiya uchun yuqori unumdorlikdagi ultratovushli gomogenizatorlar ishlab chiqaradi.
Adabiyotlar / Manbalar
- 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.
Hielscher Ultrasonics yuqori unumdorlikdagi ultratovushli gomogenizatorlarni laboratoriya miqyosidan sanoat miqyosigacha ishlab chiqaradi.