Khử trùng & Đồng nhất hóa trứng lỏng
Các sản phẩm trứng lỏng (trứng nguyên quả, lòng trắng trứng, lòng đỏ) phải được thanh trùng để đảm bảo an toàn thực phẩm. Máy đồng nhất siêu âm mang lại sự xâm thực mạnh mẽ và lực cắt cao để tiêu diệt vi khuẩn. Đặc biệt khi kết hợp với nhiệt độ cao (∼50°C) và áp suất (mano-thermosonication), siêu âm công suất mang lại kết quả thanh trùng đặc biệt. Hệ thống chế biến thực phẩm siêu âm được sử dụng rộng rãi để đáp ứng các ứng dụng đồng nhất, thanh trùng và khử trùng.
thanh trùng siêu âm
Trứng nguyên quả lỏng, lòng trắng trứng, lòng đỏ và các sản phẩm trứng xay khác được tiệt trùng để đảm bảo không có vi khuẩn/mầm bệnh trong sản phẩm. Bất hoạt vi sinh vật thông qua thanh trùng là một bước quá trình rất quan trọng để ngăn ngừa hư hỏng và bệnh do thực phẩm. Thanh trùng thông thường đạt được bằng cách xử lý nhiệt sản phẩm trứng lỏng. Tuy nhiên, xử lý nhiệt như vậy ảnh hưởng đến protein, kết cấu và chức năng của trứng.
Thanh trùng siêu âm là một giải pháp thay thế thanh trùng rất hiệu quả và hiệu quả.
Các sản phẩm trứng lỏng có thể được thanh trùng hiệu quả bằng cách mano-thermosonication (MTS) trong đó thanh trùng siêu âm được kết hợp với xử lý nhiệt (khoảng 50 °C) và áp suất cao (khoảng 1 barg). Trong các điều kiện xử lý hiệp đồng này, có thể đạt được mức giảm vi khuẩn đáng tin cậy 5log. Mano-thermosonication cải thiện đáng kể tỷ lệ tiêu diệt vi khuẩn: Đầu tiên, độ nhạy cảm của hầu hết các vi sinh vật đối với xử lý siêu âm được tăng lên đáng kể ở nhiệt độ trên 50 °C. Thứ hai, cường độ và độ phá hủy của xâm thực siêu âm tăng lên dưới áp suất cao.
Các hiệu ứng hiệp đồng kết hợp trong quá trình thanh trùng manothermosonic vượt trội so với quá trình thanh trùng trứng bằng nhiệt thông thường bằng cách tạo ra sản phẩm trứng lỏng có chất lượng được cải thiện. Trứng lỏng được thanh trùng bằng cách mano-thermosonication cho thấy ít biến tính protein, giảm hương vị giảm, cải thiện tính đồng nhất và hiệu quả năng lượng cao hơn đáng kể.
Tế bào dòng siêu âm Hielscher đảm bảo sản phẩm trứng lỏng đi qua trực tiếp qua cường độ cao Cavitation khu vực để đảm bảo quá trình thanh trùng đồng đều và hoàn toàn sản phẩm trứng lỏng.
Nhũ tương siêu âm
Lòng trắng trứng chứa khoảng 90% nước, lòng đỏ trứng chứa khoảng 25% chất béo. Nước và dầu? chất béo là không thể trộn lẫn, có nghĩa là các giai đoạn có xu hướng tách biệt. Để có được một sản phẩm trứng lỏng đồng nhất, ổn định, cần có một phương pháp nhũ hóa tinh vi để ngăn chặn sự phân tách pha.
Siêu âm xâm thực và cắt cung cấp năng lượng cần thiết để đồng nhất sản phẩm trứng lỏng một cách đồng đều. Siêu âm mạnh mẽ ngăn chặn sự tách pha bằng cách phá vỡ các hạt mỡ và phân tán nước và chất béo đồng đều để có được nhũ tương ổn định.
Xử lý xâm thực siêu âm là một kỹ thuật vượt trội để sản xuất nhũ tương có kích thước nano nhằm đạt được sự ổn định cơ học!
- điều kiện quá trình nhẹ
- Loại bỏ mầm bệnh
- kéo dài thời hạn sử dụng
- kết cấu đồng nhất
- các thuộc tính dinh dưỡng và giác quan tốt hơn
- Không biến tính
- không đông máu
Công thức siêu âm
Trong quá trình đồng nhất siêu âm và thanh trùng, các chất phụ gia (ví dụ: đường, muối, kẹo cao su xanthan v.v.) có thể được pha trộn đồng đều vào sản phẩm trứng lỏng.
Hielscher’s ultrasonic homogenizers are also used for production of eggnog (milk+egg-based liquor) to improve mechanical stability and shelf-life.
Sấy phun siêu âm trứng bột
Trứng lỏng có thể được chế biến thêm thành bột trứng, ví dụ như bột trứng nguyên quả, bột lòng trắng trứng, bột lòng đỏ. Chất lỏng trứng thể hiện hành vi cắt loãng. Để tối ưu hóa quá trình phun sơn, giảm độ nhớt siêu âm là một kỹ thuật hiệu quả cao để tăng công suất xử lý của máy sấy phun.
Bấm vào đây để tìm hiểu thêm về quy trình sấy phun hỗ trợ siêu âm!
Thiết bị siêu âm để chế biến thực phẩm
Ultrasonic food processing systems are well-known and proven for their reliable results in homogenization, extraction, pasteurization and sterilization of food products. Hielscher’s industrial ultrasonic processors create very high amplitudes of up to 200µm in order to deliver the required energy for pasteurization, sterilization and emulsification processes. Of course, our ultrasonic homogenizers are built for 24/7 operation under heavy-duty conditions in industry.
Bên cạnh độ bền và độ tin cậy, bộ xử lý siêu âm chỉ yêu cầu bảo trì rất thấp và rất dễ làm sạch. Tất cả các bộ phận của máy đồng nhất siêu âm, tiếp xúc với sản phẩm thực phẩm, được làm từ titan, thép không gỉ hoặc thủy tinh và có thể hấp tiệt trùng. Vì mọi bộ xử lý siêu âm đều có máy làm sạch siêu âm, chúng tự động cung cấp CIP (làm sạch tại chỗ) và SIP (khử trùng tại chỗ).
A small foot print and versability allow for an hassel-free integration of Hielscher’s ultrasonicators into production lines. Retro-fitting into existing lines can be accomplished easily.
Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của ultrasonicators của chúng tôi:
Khối lượng hàng loạt | Tốc độ dòng chảy | Thiết bị được đề xuất |
---|---|---|
10 đến 2000mL | 20 đến 400ml? phút | UP200Ht, UP400ST |
0.1 đến 20L | 0.2 đến 4L? phút | UIP2000hdT |
10 đến 100L | 2 đến 10L? phút | UIP4000 |
N.A. | 10 đến 100L? phút | UIP16000 |
N.A. | Lớn | Cụm UIP16000 |
Kết quả nghiên cứu liên quan
Nhũ tương siêu âm
Javad Sargolzaei et al. (2011) đã sửa đổi ứng dụng của siêu âm công suất cao để điều chế nhũ tương dầu trong nước ổn định. Tất cả các mẫu nhũ tương được chuẩn bị bằng cách sử dụng bộ xử lý siêu âm Hielscher UP200H. Ảnh hưởng của pH, độ bền ion, pectin, kẹo cao su Guar, lecithin, lòng đỏ trứng và kẹo cao su xanthan cũng như thời gian siêu âm, nhiệt độ và độ nhớt của hỗn hợp dầu-nước đối với diện tích bề mặt cụ thể và kích thước của các giọt, và chỉ số kem của các mẫu nhũ tương đã được điều tra. Dữ liệu thực nghiệm được phân tích bằng phương pháp Taguchi và xác định các điều kiện tối ưu. Ngoài ra, một hệ thống suy luận mờ thần kinh thích ứng (ANFIS) đã được sử dụng để mô hình hóa và phân loại các đặc tính của nhũ tương kết quả. Kết quả cho thấy thời gian siêu âm tăng thu hẹp phạm vi phân bố kích thước giọt. Pectin và xanthan tăng cường độ ổn định của nhũ tương, mặc dù chúng có tác động khác nhau đến độ ổn định của nhũ tương khi được sử dụng riêng lẻ hoặc cùng nhau. Kẹo cao su Guar cải thiện độ nhớt của pha liên tục. Các nhũ tương được ổn định bởi lòng đỏ trứng được tìm thấy là ổn định với sự keo tụ của giọt ở pH 3 và ở nồng độ muối tương đối thấp.
Siêu âm phân hủy cholesterol trong lòng đỏ
Sun et al. (2011) đã phát triển một quá trình enzyme hỗ trợ siêu âm của quá trình phân hủy cholesterol trong lòng đỏ trứng tự nhiên. Họ nhắm đến hoạt động xúc tác của cholesterol oxidase chống lại cholesterol lòng đỏ trứng với mục tiêu thu được lòng đỏ trứng giảm cholesterol mà không ảnh hưởng đến thành phần chất dinh dưỡng chính của lòng đỏ trứng. Cholesterol oxidase được sử dụng để xúc tác quá trình phân hủy cholesterol trong lòng đỏ trứng. Đầu tiên, một phần 30g lòng đỏ trứng được xử lý trước bằng siêu âm trong 15 phút tại 200 W và sau đó ủ trong 10h với nồng độ cholesterol oxidase 0,6U? g lòng đỏ trứng ở 37 ° C. Cuối cùng, mức cholesterol trong lòng đỏ trứng đã giảm xuống còn 8,32% nồng độ ban đầu mà không ảnh hưởng đến các thuộc tính chất lượng của lòng đỏ.
Sự thật đáng biết
Cavitation siêu âm là gì?
Sonication tạo ra nhũ tương thông qua các dao động điều khiển bằng siêu âm công suất cao, gây ra âm thanh Cavitation. Thuật ngữ xâm thực mô tả sự hình thành, phát triển và sụp đổ nổ tung của các khoang (bong bóng chân không) trong chất lỏng. Siêu âm? xâm thực âm thanh tạo ra các điều kiện cục bộ bên trong bong bóng ~ 5000 K, ~ 1000 atm, tốc độ sưởi ấm và làm mát vượt quá 1010 K? s và các tia chất lỏng lên đến 300m? s. (Suslick et al. 2008) Các lực mạnh, lực cắt cao, dòng chảy và nhiễu loạn do sự nổ bong bóng cung cấp năng lượng để phá vỡ các hạt và giọt cho Phân tán & Emulsion giảm kích thước, Ly giải thành tế bàobắt đầu Phản ứng hóa học.
Manothermosonication
Như kết quả của chúng tôi đã thấy, áp suất tĩnh là một phương tiện rất hiệu quả để tăng khả năng gây chết người của sóng siêu âm (UW)? manosonication (MS). Sự gia tăng này trở nên lớn hơn khi biên độ của UW cao hơn. Trong khoảng từ 50 đến 58°C, khả năng gây chết người của nhiệt có thể được tăng lên bằng cách kết hợp xử lý nhiệt với UW dưới áp suất (MS). Khả năng gây chết người của phương pháp xử lý này (MTS) tương đương với tác dụng gây chết người bổ sung của nhiệt và UW. Các phương pháp điều trị MS và MTS có thể trở thành một giải pháp thay thế cho việc bất hoạt, trong môi trường nhạy cảm với nhiệt (tức là trứng lỏng), của Y. enterocolitica và có thể là các vi sinh vật khác. Nó cũng có thể tìm thấy các ứng dụng trong thực phẩm mà cường độ xử lý nhiệt cao cần thiết (ví dụ: thực phẩm có hoạt động nước thấp) sẽ làm giảm chất lượng thực phẩm. (xem Raso et al. 1998)
Các nhà nghiên cứu đã tiết lộ rằng các công nghệ bảo quản thực phẩm không nhiệt, chẳng hạn như siêu âm, không ảnh hưởng nhiều như các quá trình nhiệt, thuộc tính dinh dưỡng và cảm giác của thực phẩm chế biến.
Đọc thêm về sức mạnh tổng hợp giữa siêu âm công suất, áp suất và nhiệt!
Trứng: Thành phần & Đặc trưng
Trong khi trứng gà là trứng chim được tiêu thụ phổ biến nhất, các loại trứng chim khác, ví dụ như đà điểu, vịt, chim, trứng ngỗng, v.v., được sử dụng làm thực phẩm và nguyên liệu thực phẩm.
Trứng cung cấp đa chức năng và do đó được sử dụng rộng rãi làm thành phần trong các sản phẩm thực phẩm đa dạng.
Các thuộc tính chức năng của trứng bao gồm các đặc tính đông máu và liên kết, hương vị, màu sắc, tạo bọt, nhũ hóa cũng như ức chế sự phát triển tinh thể trong bánh kẹo. Để duy trì các chức năng này của trứng, cần thanh trùng nhẹ để tránh biến tính protein.
Các sản phẩm trứng lỏng bao gồm từ trứng nguyên quả lỏng, lòng trắng trứng và lòng đỏ đến hỗn hợp trứng bác và các sản phẩm trứng chuyên dụng khác. Các sản phẩm trứng lỏng có sẵn dưới dạng sản phẩm sẵn sàng sử dụng hoặc ở dạng đông lạnh. Trứng lỏng có thể được tinh chế thêm thành bột trứng, ví dụ như bột trứng nguyên quả, bột lòng trắng trứng, bột lòng đỏ. Bột trứng được làm từ trứng đã khử nước hoàn toàn bởi sấy phun trứng giống như cách sản xuất sữa bột. Ưu điểm của trứng bột so với trứng tươi bao gồm giá rẻ, giảm trọng lượng trên mỗi thể tích trứng nguyên quả tương đương, thời hạn sử dụng, ít không gian lưu trữ hơn và không cần làm lạnh.
Độ nhạy cảm với nhiệt của protein trứng
Trứng chứa một số protein nhạy cảm với nhiệt là một yếu tố quan trọng cần xem xét khi trứng lỏng (còn được gọi là trứng vỡ) được chế biến và tiệt trùng. Đặc biệt các sản phẩm lòng trắng trứng lỏng nhạy cảm với điều kiện chế biến, đặc biệt là nhiệt. Nhiệt độ biến tính protein lòng trắng trứng thay đổi trong khoảng 61°C (đối với Ovotransferrin) và 92,5°C (đối với G2 Globulin). Livetins, lysozyme,
ovomacroglobulin và ovoglobulin G3 là những protein kém ổn định nhiệt nhất, trong khi ovotransferrin, ovoinhibitor và ovoglobulin G2 được tìm thấy là những protein ổn định nhiệt nhất trong trứng. Độ nhạy cảm của protein với nhiệt có thể bị ảnh hưởng bởi việc bổ sung muối và đường, làm tăng độ ổn định nhiệt của protein nhạy cảm với nhiệt.
Không chỉ đường và muối, cả carbohydrate, chẳng hạn như sucrose, glucose, fructose, arabinose, mannitol và xylose, bảo vệ protein khỏi bị biến tính trong quá trình xử lý nhiệt (thanh trùng).
Nhiệt độ đông máu của trứng nguyên quả: ở 73°C
độ ổn định nhũ tương
Để có được sản phẩm trứng lỏng đồng nhất, trứng lỏng phải được ổn định cơ học để tránh tách thành hai pha.
Nhũ tương là hỗn hợp của hai hoặc nhiều chất lỏng không thể trộn lẫn? không thể pha trộn. Về mặt kỹ thuật, nhũ tương là một phân chia của các hệ thống keo hai hoặc nhiều pha. Trong nhũ tương, cả pha phân tán? bên trong và pha liên tục? bên ngoài đều là chất lỏng. Trong nhũ tương, hai chất lỏng không thể trộn lẫn được pha trộn bằng cách phân tán một chất lỏng (pha phân tán) trong chất lỏng kia (pha liên tục). Các chất nhũ hóa được sử dụng để có được sự ổn định cơ học lâu dài của hệ thống.
Lecithin, ví dụ như một thành phần trong lòng đỏ trứng, là một chất nhũ hóa thực phẩm thường được sử dụng cho các ứng dụng thực phẩm và công nghiệp. Bên cạnh lecithin, lòng đỏ trứng còn chứa một số axit amin có chức năng như chất nhũ hóa. Lòng đỏ trứng chứa khoảng 5-8gam lecithin, đó là lý do tại sao lòng đỏ trứng là một thành phần quan trọng trong nhiều loại Công thức nấu ăn dựa trên nhũ tương chẳng hạn như sốt mayonnaise, hollandaise, nước sốt và nước sốt.
Tìm hướng dẫn từng bước và video về nhũ hóa sốt mayonnaise siêu âm tại đây!
Chức năng tạo bọt
Protein lòng trắng trứng có chứa axit amin. Khi protein cuộn lại, các axit amin kỵ nước được đóng gói ở trung tâm cách xa nước và các axit amin ưa nước ở bên ngoài gần nước hơn.
Khi protein trứng chống lại bọt khí, một phần của protein đó tiếp xúc với không khí và một phần vẫn còn trong nước. Protein cuộn lại để các phần ưa nước của nó có thể được ngâm trong nước - và các phần sợ nước của nó có thể dính vào không khí. Một khi các protein cuộn lại, chúng liên kết với nhau - giống như khi được đun nóng - tạo ra một mạng lưới có thể giữ các bọt khí tại chỗ.
Eggnog
Eggnog là một thức uống làm từ sữa bao gồm sữa, trứng, đường và hương liệu và đôi khi là rượu. Đây là một loại đồ uống làm từ sữa ngọt ngào, đậm đà, được làm theo truyền thống từ sữa, kem, lòng trắng trứng đánh bông, lòng đỏ trứng và đường. Tùy chọn, khi được sản xuất dưới dạng rượu, rượu chưng cất như rượu mạnh, rượu rum hoặc rượu bourbon được kết hợp.
Văn học/Tài liệu tham khảo
- Lee, DU; Hein, V.; Knorr, D. (2003): Ảnh hưởng của các phương pháp điều trị kết hợp của nisin và siêu âm cường độ cao với áp suất cao đối với sự bất hoạt của vi sinh vật trong trứng nguyên quả lỏng. Khoa học thực phẩm sáng tạo & Công nghệ mới nổi 2003.
- Nakamura, R.; Mizutani, R.; Yano, M.; Hayakawa, S. (1988): Tăng cường tính chất nhũ hóa của protein bằng cách siêu âm với Lecithin lòng đỏ trứng. Tạp chí Hóa học Nông nghiệp và Thực phẩm 36, 1988. 729-732.
- Raso, J.; Pagán, R.; Condón, S.; Sala, FJ (1998): Ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất đối với khả năng gây chết người của siêu âm. Vi sinh ứng dụng và môi trường, 64/2, 1998. 465–471.
- Sargolzaei, J.; Mosavian, M.T.H.; Hassani, A. (2011): Mô hình hóa và mô phỏng quy trình siêu âm công suất cao trong việc điều chế nhũ tương dầu trong nước ổn định. Tạp chí Kỹ thuật Phần mềm và Ứng dụng 4, 2011. 259-267.
- Mặt trời, Y.; Yang, H.; Zhong, X.; Wang, W. (2011): Sự thoái hóa enzyme hỗ trợ siêu âm của cholesterol trong lòng đỏ trứng. Khoa học thực phẩm sáng tạo & Công nghệ mới nổi 12/4, 2011. 505-508.
- Suslick, KS; Flannigan, DJ (2008): Bên trong bong bóng sụp đổ: Sonoluminescence và các điều kiện trong quá trình xâm thực. Năm. Rev. Phys. Chem. 59, 2008. 659–83.