Nhũ tương thực phẩm – Tốt hơn nhờ xử lý siêu âm

Công nghệ nhũ tương hiện diện khắp nơi trong các công thức thực phẩm: món tráng miệng đông lạnh mang lại cảm giác mượt như nhung trong miệng, nước xốt salad sánh mịn, các sản phẩm sữa được đồng hóa hoàn hảo, thực phẩm dạng phết, bơ thực vật và thậm chí cả các chất cô đặc hương vị cao cấp.
Nhũ tương là các hệ phân tán phức tạp của những chất lỏng không hòa tan lẫn nhau, thường là dầu và nước, được ổn định để tạo thành một hệ đồng nhất. Do xử lý siêu âm có hiệu quả cao trong việc tạo ra các giọt có kích thước rất nhỏ, phương pháp này tạo ra nhũ tương có đặc tính hương vị phức hợp và thời hạn sử dụng kéo dài.

Xử lý siêu âm như một công cụ nhũ hóa mạnh mẽ

Máy siêu âm dạng đầu dò hiệu suất cao hiện được sử dụng rộng rãi trong ẩm thực, pha chế đồ uống và các phòng thí nghiệm nghiên cứu và phát triển công thức thực phẩm. Ở quy mô công nghiệp, chúng thúc đẩy sản xuất nhũ tương với khối lượng lớn và khả năng tái lập đáng kể.
Cơ chế hoạt động của quá trình nhũ hóa bằng siêu âm dựa trên hiện tượng xâm thực âm. Khi sóng siêu âm cường độ cao lan truyền qua chất lỏng, các bọt khí cực nhỏ hình thành, phát triển và sụp đổ dữ dội. Những lần sụp đổ này tạo ra lực cắt lớn, các vi tia cục bộ và dòng chảy rối.
Kết quả là gì? Các pha không hòa tan lẫn nhau bị phân tách thành các giọt có kích thước micromet hoặc thậm chí nanomet, tạo thành nhũ tương có độ đồng đều vượt trội.

Nhũ tương nước trong dầu (W/O), dầu trong nước (O/W), nhũ tương đa lớp như W/O/W hoặc O/W/O – xử lý siêu âm cho phép sản xuất có kiểm soát các nhũ tương với nhiều cấu trúc khác nhau. Ngoài ra, công nghệ nhũ hóa bằng siêu âm cũng rất linh hoạt và có thể áp dụng cho các công thức không chứa chất ổn định, các hệ được ổn định bằng chất nhũ hóa và cả nhũ tương Pickering dựa trên cơ chế ổn định bằng hạt rắn.

Một ưu điểm quan trọng khác: Nhũ hóa bằng siêu âm là một quá trình phi nhiệt. Các hợp chất hương vị nhạy cảm, vitamin và các chất có hoạt tính sinh học không bị phân hủy do nhiệt, điều này rất quan trọng đối với các sản phẩm thực phẩm cao cấp và nhũ tương hương vị tinh tế.

Xem cách máy siêu âm UP200Ht khắc phục tính không hòa trộn của nước và dầu để tạo ra xốt mayonnaise sánh mịn, ổn định. Máy siêu âm mạnh mẽ này sử dụng sóng siêu âm cường độ cao để nhũ hóa vượt trội, tạo kết cấu mịn đồng nhất. Khác với các phương pháp truyền thống, nhũ hóa bằng siêu âm tăng độ ổn định và kéo dài thời hạn bảo quản của xốt mayonnaise bằng cách ngăn ngừa tách pha.

Nhũ tương chính xác với MultiPhaseCavitator

Trong sản xuất liên tục, các hệ thống buồng dòng chảy siêu âm của Hielscher được trang bị InsertMPC48 MultiPhaseCavitator đưa quá trình nhũ hóa lên một tầm cao mới.
Bộ phận chèn chuyên dụng này đưa pha thứ cấp trực tiếp vào vùng xâm thực qua 48 kênh nhỏ. Thay vì chỉ dựa vào quá trình trộn toàn khối, hệ thống kiểm soát chính xác điểm tiếp xúc giữa các pha. Kết quả là nhũ tương còn mịn hơn, đồng đều hơn với nhu cầu năng lượng giảm.
Điều này cho phép sản xuất nhũ tương hương vị duy trì độ trong và độ ổn định trong nhiều tháng, bơ thực vật có kết cấu sánh mịn hoặc nước xốt.

Ứng dụng trong khoa học thực phẩm và ẩm thực

Thực phẩm tiện lợi: món tráng miệng đông lạnh, sản phẩm thịt, thực phẩm dạng phết và nước xốt salad được cải thiện nhờ kích thước giọt nhỏ hơn và độ ổn định cao hơn.
Nhũ tương hương vị: được đánh giá cao trong đồ uống, siro và dịch chiết, nơi các phương pháp siêu âm cho phép sử dụng lượng chất hoạt động bề mặt tối thiểu mà vẫn duy trì độ trong và độ ổn định trong thời gian bảo quản.
Thực phẩm tự nhiên: các nhũ tương sữa, kem sữa và bơ được tinh chỉnh mà không làm thay đổi những đặc tính cảm quan vốn có.
Ẩm thực: Trong ẩm thực và pha chế đồ uống tiên phong, các đầu bếp và chuyên gia công nghệ thực phẩm sử dụng máy siêu âm để tạo ra các nhũ tương sống động theo nhu cầu – nước xốt có kết cấu bất ngờ, bọt cocktail có độ ổn định kéo dài và các chất mang hương vị mới lạ.

Tìm máy siêu âm tốt nhất cho nhũ tương thực phẩm của bạn!

Dù bạn đang chế biến nước xốt cao cấp trong một căn bếp sành điệu hay sản xuất nhũ tương quy mô lớn cho các ứng dụng thực phẩm thương mại, Hielscher Ultrasonics đều cung cấp giải pháp lý tưởng. Từ các thiết bị cầm tay nhỏ gọn như UP200Ht – hoàn hảo cho đổi mới ẩm thực và phát triển công thức ở quy mô phòng thí nghiệm – đến các hệ thống công nghiệp mạnh mẽ như UIP2000hdT và những hệ thống có công suất lớn hơn nữa, máy siêu âm Hielscher mang lại khả năng nhũ hóa chính xác, đáng tin cậy. Chúng cho phép tạo thành các nhũ tương siêu mịn, ổn định – dù là dầu trong nước, nước trong dầu hay nhũ tương đa lớp phức tạp – đảm bảo kết cấu, khả năng truyền tải hương vị và độ ổn định trong thời gian bảo quản vượt trội. Tùy chỉnh quy trình nhũ hóa của bạn – Hielscher có máy siêu âm phù hợp cho mọi quy mô và thách thức về công thức.

Khám phá cách máy siêu âm Hielscher UP200Ht biến nhũ tương sô cô la có nguồn gốc thực vật thành mousse sô cô la thuần chay mịn mượt và ổn định. Hiện tượng xâm thực siêu âm bảo đảm độ phân tán mịn, tăng độ ổn định của nhũ tương và tạo kết cấu tối ưu – làm nền tảng cho món tráng miệng không sữa hoàn hảo với hương vị sô cô la đậm đà. Bằng cách tạo nhũ tương ổn định có kích thước giọt dưới micromet từ chất béo sô cô la và nước, xử lý siêu âm góp phần mang lại trải nghiệm hương vị đậm đà cùng cảm giác mịn màng, đồng nhất trong miệng. Ngoài ra, siêu âm còn phá vỡ các khối kết tụ của tinh bột, protein và chất rắn ca cao, mang lại độ mịn béo tối đa và hương vị đậm đà hơn.

Thiết kế, sản xuất và tư vấn – Chất lượng sản xuất tại Đức

Máy siêu âm Hielscher nổi tiếng với các tiêu chuẩn chất lượng và thiết kế cao nhất. Độ bền và khả năng vận hành dễ dàng cho phép tích hợp thuận lợi các máy siêu âm của chúng tôi vào cơ sở công nghiệp. Máy siêu âm Hielscher dễ dàng đáp ứng các điều kiện khắc nghiệt và môi trường có yêu cầu cao.

Hielscher Ultrasonics là một công ty được chứng nhận ISO và đặc biệt chú trọng đến các máy siêu âm hiệu suất cao có công nghệ tiên tiến nhất và thân thiện với người dùng. Tất nhiên, máy siêu âm Hielscher tuân thủ CE và đáp ứng các yêu cầu của UL, CSA và RoHs.

Chủ đề liên quan

Tài liệu / Tài liệu tham khảo

Belgheisi S., Motamedzadegan A., Milani J.M., Rashidi L., Rafe A. (2021): Impact of ultrasound processing parameters on physical characteristics of lycopene emulsion. Journal of Food Science and Technology 58(2), 2021. 484-493.
Astráin-Redín, Leire; Ciudad-Hidalgo, Salomé; Raso, Javier; Condon, Santiago; Cebrián, Guillermo; Álvarez, Ignacio (2019): Application of High-Power Ultrasound in the Food Industry. InTechOpen 2019.
Aslan Türker, Duygu; Dogan, Mahmut (2021): Effects of ultrasound homogenization on the structural and sensorial attributes of ice cream: optimization with Taguchi and data envelopment analysis. Journal of Food Measurement and Characterization 15, 2021, 1-11.

Câu hỏi thường gặp

Nhũ tương trong công thức thực phẩm là gì?

Nhũ tương là các hệ keo trong đó hai chất lỏng không hòa tan lẫn nhau – thường là dầu và nước – được phân tán dưới dạng một pha nằm trong pha còn lại, được ổn định bằng chất hoạt động bề mặt hoặc các hạt. Nhũ tương đóng vai trò thiết yếu trong các thực phẩm như mayonnaise, nước xốt, các loại kem và đồ uống để kiểm soát kết cấu, cảm giác trong miệng và độ ổn định.

Nhũ tương siêu âm là gì?

Nhũ tương siêu âm được hình thành bằng cách sử dụng sóng âm tần số cao để tạo ra hiện tượng xâm thực, qua đó phân tán một pha lỏng vào pha lỏng khác dưới dạng các giọt nhỏ mịn. Phương pháp này cho phép hình thành các nhũ tương kích thước micromet hoặc nanomet ổn định với độ đồng nhất được cải thiện và thời hạn sử dụng kéo dài.

Có thể tạo thành những loại nhũ tương nào?

Các loại phổ biến bao gồm dầu trong nước (O/W), nước trong dầu (W/O) và các nhũ tương đa lớp phức tạp như W/O/W hoặc O/W/O. Có thể ổn định nhũ tương bằng chất hoạt động bề mặt, polyme sinh học hoặc hạt rắn (nhũ tương Pickering).

Xử lý siêu âm trong chế biến thực phẩm là gì?

Xử lý siêu âm áp dụng sóng siêu âm cường độ cao vào chất lỏng hoặc huyền phù, gây ra hiện tượng xâm thực và trộn ở cấp độ vi mô. Phương pháp này được sử dụng để nhũ hóa, chiết xuất, phá vỡ tế bào, khử khí và cải thiện truyền khối – mang lại khả năng xử lý phi nhiệt, hiệu quả trong các ứng dụng thực phẩm và đồ uống.