The Effect of High Power Ultrasound on the Milk Homogenization Efficiency and Milk Fat Globule Size Compared to Conventional Homogenization


Akdeniz V. , Akalın A. S.

Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology, vol.8, no.1, pp.252-259, 2020 (Refereed Journals of Other Institutions)

  • Publication Type: Article / Article
  • Volume: 8 Issue: 1
  • Publication Date: 2020
  • Doi Number: 10.24925/turjaf.v8i1.252-259.2830
  • Title of Journal : Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology
  • Page Numbers: pp.252-259

Abstract

Milk fat globule size significantly affects the quality of dairy products, especially sensorial and
rheological properties. For this reason, homogenization process is applied in the production of many
dairy products to reduce milk fat globule size. In this study, the effect of ultrasonic homogenization
application at 4 different power (90W, 180W, 300W and 400W) for 15 minutes on milk fat globule
size and homogenization efficiency compared to conventional single stage homogenization at 150
bar pressure and two stage homogenization at 150/50 bar pressure was examined. Dv 0.99, Dv 0.90
and Dv 0.50 volumetric diameter values in micrometer (µm) and milk fat globule sizes in nanometer
(nm) by laser diffraction devices and homogenization efficiency values in percent of the milk
samples homogenized by different methods were determined. Microscopic imaging of milk fat
globules was also performed in all milk samples. The ultrasound process was found more effective
in reducing milk fat globule diameters than both single stage and two stage conventional
homogenization. The efficiency in the reduction of milk fat globule diameters increased with the
increase in the power of the ultrasound process and the maximum reduction in fat globule size was
determined at 400W ultrasound application for 15 minutes


Sütün yağ globül boyutu, süt ürünlerinin kalitesini özellikle duyusal ve reolojik özelliklerini önemli ölçüde etkilemektedir. Bu sebeple pek çok süt ürününün üretiminde yağ globüllerini küçültmek amacıyla homojenizasyon işlemi uygulanmaktadır. Bu çalışmada, 4 farklı güçte (90W, 180W, 300W
ve 400W) 15 dakika süreyle süte uygulanan ultrasonik homojenizasyon işleminin 150 bar basınçta
tek kademeli klasik homojenizasyona ve 150/50 bar basınçta çift kademeli klasik homojenizasyona
kıyasla yağ globül boyutuna ve homojenizasyon etkinliği üzerine etkisi incelenmiştir. Farklı
metotlarla homojenize edilen süt örneklerinin homojenizasyon etkinlik değeri % olarak, lazer
kırınımı prensibiyle çalışan cihazlarla Dv 0,99, Dv 0,90, Dv 0,50 hacimsel çap değerleri mikrometre
(µm) olarak ve süt yağ globül boyutları nanometre (nm) olarak belirlenmiştir. Ayrıca tüm süt
örneklerinde yağ globüllerinin mikroskobik görüntülenmesi gerçekleştirilmiştir. Ultrason işleminin
hem tek kademe hem de çift kademe klasik homojenizasyon işlemine göre süt yağ globül çaplarını
küçültmede daha etkili olduğu belirlenmiştir. Uygulanan ultrason işleminin gücü arttıkça süt yağ
globül çaplarını küçültme etkinliği de artmış ve yağ globül boyutundaki en fazla küçülme 400W 15
dakika ultrason uygulamasında saptanmıştır.