Sản xuất bơ thực vật bằng siêu âm
Bước sản xuất cơ bản trong quá trình chế biến bơ thực vật là nhũ hóa hỗn hợp dầu và chất béo thực vật với nước và phụ gia. Nhũ hóa bằng siêu âm là một kỹ thuật đáng tin cậy, đã được kiểm chứng để tạo ra các nhũ tương thực phẩm ổn định với kích thước giọt nhỏ. Quá trình tạo nhũ tương bằng siêu âm dựa trên các lực cắt cơ học mạnh do siêu âm tạo ra, tạo các giọt có kích thước micromet và nanomet để đạt chất lượng sản phẩm cao nhất. Hielscher Ultrasonics cung cấp các thiết bị siêu âm để sản xuất nhũ tương đạt tiêu chuẩn thực phẩm ở mọi quy mô.
Nhũ hóa bơ thực vật bằng siêu âm
Bước xử lý chính trong sản xuất bơ thực vật là nhũ hóa nước và các loại dầu/chất béo đã hydro hóa như dầu ngô, dầu đậu nành, dầu đậu phộng, dầu hạt hướng dương, v.v. Do hàm lượng dầu cao, ở mức 40–90%, việc áp dụng lực cắt mạnh để tạo ra nhũ tương đồng nhất với kích thước giọt nhỏ là rất quan trọng. Nhũ hóa bằng siêu âm đã được ghi nhận là một kỹ thuật nhanh và hiệu quả để tạo nhũ tương nano ổn định với đường kính giọt rất nhỏ và độ đa phân tán thấp. Nhũ tương tạo bằng siêu âm thường ổn định hơn nhũ tương được sản xuất theo phương pháp thông thường và thường chỉ cần rất ít chất hoạt động bề mặt, thậm chí không cần.[Mason 1996]
Kích thước giọt của nhũ tương ảnh hưởng lớn đến chất lượng bơ thực vật, chẳng hạn như độ đặc khi phết, độ ổn định và cảm nhận hương vị.
So với máy khuấy cơ học và máy trộn cắt, siêu âm cần ít chất hoạt động bề mặt hơn và tạo ra các giọt nhỏ hơn, ổn định hơn. Nhũ hóa bằng siêu âm giúp tiết kiệm chi phí, an toàn, dễ vận hành và có thể dễ dàng được tích hợp bổ sung vào các dây chuyền công nghiệp hiện có để cải thiện chất lượng sản phẩm nhũ hóa.
Cải thiện công thức bơ thực vật bằng siêu âm:
- Giọt nhỏ hơn, nhũ tương tốt hơn
- Có thể đạt hàm lượng nước cao hơn
- Ít chất nhũ hóa hơn
- Ít hư hỏng do vi sinh vật hơn
Phối chế bơ thực vật bằng siêu âm
Siêu âm không chỉ rất hiệu quả trong nhũ hóa mà còn giúp trộn và phối hợp đồng đều các loại bột, chẳng hạn như chất ổn định, vitamin, chất tạo màu và các thành phần khác, vào bơ thực vật. Nhấp vào đây để tìm hiểu thêm về đồng nhất hóa và phối trộn bằng siêu âm!
Gel dầu: Gel dầu là một giải pháp thay thế sáng tạo cho bơ thực vật, chú trọng đến sức khỏe. Đọc thêm về phối chế gel dầu đạt tiêu chuẩn thực phẩm bằng siêu âm!
Giảm hư hỏng do vi sinh vật trong bơ thực vật bằng nhũ hóa siêu âm
Kích thước giọt nước càng nhỏ thì môi trường càng kém thuận lợi cho vi sinh vật vì chúng có ít chất dinh dưỡng hơn. Tương tự, kích thước giọt nước càng nhỏ thì khả năng số giọt nước vô trùng nhiều hơn số vi sinh vật thực tế càng cao. Do đó, kích thước giọt nước nhỏ làm tăng thời hạn bảo quản của sản phẩm, và đây là một chức năng phụ của chất nhũ hóa bên cạnh các tác dụng chủ yếu về kết cấu và độ ổn định. Ở đây, kích thước nhỏ có nghĩa là kích thước giọt trung bình trong bơ thực vật là 4–5 µm, với khoảng kích thước từ 1 đến 20µm. Khi kích thước giọt nhỏ hơn 10µm, khó có khả năng các môi trường hạn chế này cho phép vi sinh vật phát triển (Delamarre and Batt, 1999).
Vì nhũ hóa bằng siêu âm tạo ra các giọt có kích thước dưới micromet và nanomet, quá trình xử lý bằng siêu âm giúp giảm hư hỏng và kéo dài thời hạn bảo quản của bơ thực vật cũng như các sản phẩm phết khác.
Hydro hóa dầu ăn bằng siêu âm
Hydro hóa dầu thực vật là một quá trình công nghiệp quy mô lớn quan trọng. Thông qua hydro hóa, dầu thực vật dạng lỏng được chuyển thành chất béo rắn hoặc bán rắn. Hydro hóa là một bước tiền xử lý phổ biến trong sản xuất bơ thực vật. Về mặt hóa học, các axit béo không bão hòa được chuyển thành các axit béo bão hòa tương ứng trong phản ứng hydro hóa có xúc tác chuyển pha bằng cách bổ sung các nguyên tử hydro tại các liên kết đôi. Quá trình xúc tác này có thể được tăng tốc bằng siêu âm công suất cao. Các chất xúc tác thường được sử dụng là niken, nhôm hoặc paladi. Chất béo đã hydro hóa được sử dụng rộng rãi làm chất béo tạo độ xốp trong các sản phẩm bánh nướng. Một ưu điểm của chất béo bão hòa là ít có xu hướng bị oxy hóa hơn, do đó nguy cơ bị ôi cũng thấp hơn.
Thiết bị xử lý thực phẩm bằng siêu âm dùng trong sản xuất bơ thực vật
Hielscher cung cấp nhiều loại máy siêu âm và phụ kiện để đáp ứng chính xác nhu cầu của khách hàng. Các thiết bị siêu âm từ quy mô phòng thí nghiệm đến quy mô để bàn / thí điểm và sản xuất công nghiệp hoàn chỉnh đều có sẵn. Dù bạn muốn xử lý theo mẻ hay xử lý các dòng nguyên liệu trực tiếp trên dây chuyền, Hielscher đều cung cấp hệ thống siêu âm phù hợp cho bạn.
Bơ thực vật thường được sản xuất theo quy trình liên tục. Các buồng dòng chảy siêu âm của Hielscher có nhiều kích cỡ để đáp ứng yêu cầu sản xuất của bạn. Để cải thiện quá trình nhũ hóa bằng siêu âm, Hielscher đã phát triển bộ phận chèn buồng dòng chảy MultiPhaseCavitator đang chờ cấp bằng sáng chế với khả năng phun pha thứ hai dưới dạng các dòng chất lỏng mảnh qua các kim phun trực tiếp vào vùng xâm thực, tạo ra nhũ tương siêu mịn.
Tất cả các thiết bị xử lý siêu âm công nghiệp đều có thể dễ dàng được lắp đặt và tích hợp bổ sung vào các dây chuyền sản xuất hiện có. Đối với các yêu cầu và ứng dụng đặc biệt, chúng tôi cung cấp các giải pháp tùy chỉnh, được điều chỉnh theo yêu cầu cụ thể của bạn.
Liên hệ với chúng tôi! / Đặt câu hỏi cho chúng tôi!
- nhũ tương có độ đồng nhất cao
- giọt có kích thước micromet và nanomet
- độ ổn định cao
- tiết kiệm thời gian lên đến 90%
- kiểm soát hoàn toàn quá trình
- nhiệt độ quá trình ổn định
- mở rộng quy mô hoàn toàn tuyến tính
- khả năng tái lập hoàn toàn
- vệ sinh đạt tiêu chuẩn thực phẩm
(CIP/SIP)
Tài liệu / Tài liệu tham khảo
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
- Szymanska, I.; Zbikowska, A.; Onacik-Gür, S. (2024): New Insight into Food-Grade Emulsions: Candelilla Wax-Based Oleogels as an Internal Phase of Novel Vegan Creams. Foods 2024, 13, 729.
- Noonim, P.; Rajasekaran, B.; Venkatachalam, K. (2022): Structural Characterization and Peroxidation Stability of Palm Oil-Based Oleogel Made with Different Concentrations of Carnauba Wax and Processed with Ultrasonication. Gels 2022, 8, 763.
- H. Pehlivanoglu, A. Akcicek, A.M. Can, S. Karasu, M. Demirci, M.T. Yilmaz (2021): Effect of oil type and concentration on solid fat contents and rheological properties of watery oleogels. La Rivista Italiana Delle Sostanze Grasse No 3, 2021.
[/callout]
Nhũ tương thực phẩm
Có thể phân biệt hai loại nhũ tương chính: dầu trong nước (O/W) (ví dụ: sữa, kem) và nhũ tương nước trong dầu (W/0) (ví dụ: bơ, bơ thực vật, mayonnaise, sản phẩm phết ít béo, sản phẩm phết từ chất béo thực vật). Ngoài ra, còn có loại được gọi là nhũ tương kép (còn gọi là nhũ tương đảo pha hoặc nhũ tương đa lớp), chẳng hạn như nước trong dầu trong nước (W/O/W) hoặc dầu trong nước trong dầu (O/W/O). Nhờ khả năng kiểm soát tốt hơn sự giải phóng hương vị và chất dinh dưỡng, nhũ tương kép ngày càng được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp thực phẩm. Quá trình nhũ hóa để tạo nhũ tương và nhũ tương kép đòi hỏi phải áp dụng lực cắt mạnh để phân chia chất lỏng thành các giọt có kích thước micromet, dưới micromet hoặc nanomet. Nhũ hóa bằng siêu âm là một phương pháp xử lý mạnh mẽ và đáng tin cậy để tạo ra các nhũ tương thực phẩm ổn định ở quy mô công nghiệp. Xâm thực siêu âm và các lực cắt mạnh do hiện tượng này tạo ra là một công nghệ tăng cường quá trình đã được biết đến rộng rãi.


