تحسين المعالجة الصناعية للطماطم
معجون الطماطم مكوّن شائع في المنتجات الغذائية، وهو مادة خام أساسية في العديد من المنتجات الغذائية مثل الكاتشب والحساء والصلصات والعصائر والمهروسات. تُعدّ معالجة الطماطم بالموجات فوق الصوتية معالجة لطيفة غير حرارية تمنح منتج الطماطم النهائي نكهة أكثر كثافة وقوامًا محسّنًا ومدة صلاحية أطول.
تحسين معالجة الطماطم باستخدام أجهزة المعالجة الصناعية بالموجات فوق الصوتية
توفّر المعالجة بالموجات فوق الصوتية، بوصفها طريقة لمعالجة منتجات الطماطم، العديد من التأثيرات الإيجابية التي تؤدي إلى منتج غذائي محسّن من الطماطم يتميز بنكهة وقوام وثبات وقيم غذائية أفضل.
- معالجة لطيفة عند درجة حرارة منخفضة
- زيادة اللزوجة
- مذاق أكثر حلاوة بفضل السكر الطبيعي المستخلص
- تحسين التوافر الحيوي للجزيئات الحيوية (مثل الليكوبين)
- تحسين القوام
- البسترة: ثبات أفضل ومدة صلاحية أطول
المعالج الصناعي بالموجات فوق الصوتية UIP4000hdT لمعالجة الطماطم بصورة مستمرة على النطاق الصناعي.
زيادة لزوجة مهروس الطماطم بالموجات فوق الصوتية
في مهروسات الخضروات مثل مهروس الطماطم، تتيح الموجات فوق الصوتية بالفعل نفاذ الرطوبة بصورة أفضل إلى شبكة الألياف، مما يؤدي إلى زيادة لزوجة مهروس الطماطم. وتحرّر المعالجة بالموجات فوق الصوتية البكتينات الموجودة داخل الخلايا، فتزداد اللزوجة دون استخدام أي إضافات.
استخلاص نكهات الطماطم بالموجات فوق الصوتية
تكتسب الطماطم نكهتها الفريدة من مزيج معقّد من السكريات والأحماض ومجموعة كبيرة من المركّبات المتطايرة. وتمنح السكريات الطبيعية – ولا سيما الفركتوز والغلوكوز – الطماطم نكهة حلوة، بينما توازن الأحماض هذه الحلاوة. والمركّبات المتطايرة في ثمار الطماطم هي أكثر الجزيئات تعقيدًا، وتحتوي على دهون وأحماض أمينية وسلائف الكاروتينات. ولأن السكر والأحماض والمركّبات المتطايرة مرتبطة بالمصفوفة الخلوية لثمرة الطماطم، فإنها لا تكون متاحة بالكامل لبراعم التذوق لدى المستهلكين. وتحرّر المعالجة بالموجات فوق الصوتية مركّبات النكهة هذه من داخل الخلايا، مما يوفّر تجربة نكهة أكثر كثافة بدرجة ملحوظة.
صورة مجهرية لعصير طماطم غير مسخّن عولج بالموجات فوق الصوتية، تُظهر هياكل جدران خلوية متكسّرة وارتباطًا أقوى للبكتينات المنزوعة الميثيل.
أُجريت الدراسة باستخدام جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية UP400S.
(الصورة والدراسة: © Wu wt al., 2008)
استخلاص الجزيئات الحيوية في الطماطم بالموجات فوق الصوتية
الطماطم (Solanum lycopersicum) غنية بالمركّبات النشطة حيويًا (مثل الكاروتينات وفيتامين C والمركّبات الفينولية والتوكوفيرولات)، المعروفة بتأثيراتها المفيدة للصحة. ونظرًا إلى احتجاز هذه الجزيئات الحيوية داخل الحيّزات الخلوية، فقد يكون توافرها الحيوي محدودًا. ويحرّر الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية الجزيئات الحيوية من البنى الخلوية، وبذلك يزيد التوافر الحيوي للعديد من المواد.
وبينما تُتلف المعالجة الحرارية العديد من الفيتامينات والمغذّيات الدقيقة، فإن المعالجة بالموجات فوق الصوتية، بوصفها معالجة غير حرارية، ألطف بدرجة ملحوظة وتحافظ على هذه الجزيئات الحيوية.
المعالجة التآزرية: المعالجة الحرارية بالموجات فوق الصوتية
درس Piazza et al. (2021) تأثيرات الموجات فوق الصوتية بالاقتران مع المعالجة الحرارية التقليدية (البسترة). وأظهر فريق البحث أن تطبيق المعالجة بالموجات فوق الصوتية ضمن خط الإنتاج وقبل المعالجة الحرارية يؤثر إيجابيًا في تحرير الكاروتينات الكلية (TCC) والليكوبين (LC) وإذابتها. ويمكن افتراض أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية ودرجات الحرارة المرتفعة معًا أدّتا إلى انبساط البروتينات أو الكاروتينويد المرتبط بمعقّدات البروتين والكاروتينويد، مما أدى إلى زيادة قابلية استخلاص مركّبات الكاروتينات.
بسترة مهروس الطماطم وتثبيته بالموجات فوق الصوتية
المعالجة بالموجات فوق الصوتية بديلًا لتنشيط الإنزيمات عبر المعالجة بالكسر البارد / الكسر الساخن
أثبت Wu et al. (2008) بنجاح إمكانية تعطيل إنزيم بكتين ميثيل إستيراز (PME) بمساعدة الموجات فوق الصوتية ضمن نطاق درجات حرارة أقل، مع تحقيق لزوجة أعلى أيضًا بفضل التأثيرات الميكانيكية للمعالجة الحرارية بالموجات فوق الصوتية. ويتيح الجمع التآزري بين الموجات فوق الصوتية والمعالجة عند درجات حرارة منخفضة، المعروف بالمعالجة الحرارية بالموجات فوق الصوتية، الاحتفاظ بخصائص عصير الطماطم الشبيهة بخصائصه الطازجة. واستنادًا إلى نتائج الدراسة، يمكن اعتبار المعالجة الحرارية بالموجات فوق الصوتية بديلًا محتملًا لمعالجتَي «الكسر البارد» و«الكسر الساخن» التقليديتين لعصير الطماطم.
بعد المعالجة الحرارية بالموجات فوق الصوتية، انخفض متوسط حجم الجسيمات بصورة ملحوظة (إلى أقل من 30 μm)، وازدادت اللزوجة بمقدار 2–4 أضعاف مقارنةً بالعصير المعالج حراريًا أو غير المعالج (180 μm). وتشير هذه النتائج إلى أن المعالجة الحرارية بالموجات فوق الصوتية عند 60 و65°C قد تكون مفيدة للحصول على عصير طماطم ذي نشاط متبقٍّ منخفض لإنزيم بكتين ميثيل إستيراز (PME) ولزوجة مرتفعة.
(راجع Wu et al., 2008)
تأثير سعة المعالجة بالموجات فوق الصوتية في توزيع أحجام الجسيمات في عصير الطماطم عند 60 °C لمدة 15 min.
(الصورة والدراسة: © Wu wt al., 2008)
مسابير الموجات فوق الصوتية وخلايا التدفق لتجنيس العصائر
تتمتع Hielscher Ultrasonics بخبرة طويلة في تصنيع مجانسات عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية تُستخدم في جميع أنحاء العالم في الإنتاج الصناعي لمهروسات الفواكه والخضروات والحساء والصلصات والعصائر والكاتشب. ويُعدّ التجنيس الموثوق والفعّال لمهروسات الخضروات والعصائر والمنتجات الغذائية تطبيقًا متطلّبًا يستلزم مسابير موجات فوق صوتية عالية القدرة تولّد سعات ثابتة وتوفّر قصًا كافيًا للحصول على منتجات غذائية ومشروبات متجانسة. وتُصمّم جميع أجهزة Hielscher بالموجات فوق الصوتية وتُصنّع للعمل على مدار 24/7 تحت الحمل الكامل. وتتوافر المعالجات بالموجات فوق الصوتية بدءًا من أجهزة المعالجة المختبرية المدمجة بقدرة 50 واط وصولًا إلى أنظمة الموجات فوق الصوتية القوية العاملة ضمن خط الإنتاج بقدرة 16,000 واط. وتتيح مجموعة واسعة من أبواق تعزيز السعة والسونوترودات وخلايا التدفق إعداد مجانس بالموجات فوق الصوتية عالي القص بصورة مخصّصة وفقًا للمادة الخام (مثل الخضروات والفواكه والمكوّنات الأخرى وغيرها) والخصائص المطلوبة للمنتج النهائي.
تصنّع Hielscher Ultrasonics مسابير موجات فوق صوتية عالية الأداء يمكن ضبطها تحديدًا لتوفير النطاق الكامل من السعات المنخفضة جدًا إلى المرتفعة جدًا. وإذا كان تطبيق التجنيس لديكم يتطلّب مواصفات غير اعتيادية (مثل الجمع مع ضغوط مرتفعة و/أو درجات حرارة مرتفعة)، فتتوافر سونوترودات مخصّصة للموجات فوق الصوتية. وتتيح متانة معدات Hielscher بالموجات فوق الصوتية تشغيلها على مدار 24/7 في ظروف التشغيل الشاق والبيئات المتطلّبة.
تجنيس معجون الطماطم بالموجات فوق الصوتية بنمط الدفعات وضمن خط الإنتاج
يمكن استخدام مجانسات Hielscher بالموجات فوق الصوتية عالية القص للمعالجة بالموجات فوق الصوتية على دفعات وللمعالجة المستمرة ضمن خط الإنتاج. وسنوصي لكم بإعداد الموجات فوق الصوتية الأنسب تبعًا لحجم المشروب وسرعة المعالجة.
إن التغذية المستمرة والمعالجة بالموجات فوق الصوتية ضمن خط الإنتاج باستخدام معدات فعّالة بالموجات فوق الصوتية عالية القص تجعل عملية التجنيس عالية الكفاءة من حيث الوقت والعمل، وسهلة التشغيل وقادرة على معالجة كميات صناعية من مهروسات الطماطم وصلصاتها ومعاجينها وعصائرها والكاتشب والتوابل والمربّيات.
مجانسات بالموجات فوق الصوتية لمعالجة الطماطم بأي حجم
تغطّي مجموعة منتجات Hielscher Ultrasonics النطاق الكامل من المعالجات بالموجات فوق الصوتية، بدءًا من أجهزة المعالجة المختبرية المدمجة، مرورًا بالأنظمة المنضدية وأنظمة النطاق التجريبي، وصولًا إلى المعالجات الصناعية بالكامل القادرة على معالجة حمولات شاحنات في الساعة. وتتيح لنا مجموعة المنتجات الكاملة أن نقدّم لكم معدات الموجات فوق الصوتية الأنسب لمشروبكم أو منتجكم الغذائي القائم على الطماطم، ولسعة المعالجة المخطّط لها وأهداف الإنتاج.
سعات قابلة للتحكم الدقيق لتحقيق أفضل النتائج
يمكن التحكم بدقة في جميع مجانسات Hielscher بالموجات فوق الصوتية، مما يجعلها أدوات عمل موثوقة. وتُعدّ السعة أحد معلمات العملية الحاسمة التي تؤثر في كفاءة التأثيرات الميكانيكية الناتجة عن الموجات فوق الصوتية وفعاليتها، مثل التجنيس والاستحلاب والاستخلاص والإماهة والإذابة والحفظ. وتتيح جميع معالجات Hielscher Ultrasonics ضبط السعة بدقة. والسونوترودات وأبواق تعزيز السعة ملحقات تتيح تعديل السعة ضمن نطاق أوسع. ويمكن لمجانسات Hielscher الصناعية بالموجات فوق الصوتية عالية القص توفير سعات مرتفعة جدًا وشدة الموجات فوق الصوتية اللازمة للتطبيقات المتطلّبة. ويمكن بسهولة التشغيل المستمر بسعات تصل إلى 200µm على مدار 24/7.
تتيح لكم إعدادات السعة الدقيقة والمراقبة المستمرة لمعلمات عملية المعالجة بالموجات فوق الصوتية عبر برمجيات ذكية معالجة العصير أو المشروب أو المنتج الغذائي في ظروف مثلى. معالجة مثلى بالموجات فوق الصوتية لتحقيق أعلى كفاءة في تجنيس مهروس الخضروات!
تتيح متانة أجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية تشغيلها على مدار 24/7 في ظروف التشغيل الشاق والبيئات المتطلّبة. وهذا يجعل مجانسات Hielscher بالموجات فوق الصوتية أدوات عمل موثوقة تلبّي متطلبات تصنيع الأغذية والمشروبات لديكم.
اقرؤوا المزيد عن معالجة مهروسات الفواكه والخضروات بالموجات فوق الصوتية!
أعلى جودة – تصميم وتصنيع في ألمانيا
بوصفها شركة مملوكة لعائلة وتديرها العائلة نفسها، تمنح Hielscher الأولوية لأعلى معايير الجودة في معالجاتها بالموجات فوق الصوتية. وتُصمّم جميع أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية وتُصنّع وتُختبر بدقة في مقرّنا الرئيسي في Teltow بالقرب من برلين، ألمانيا. وتجعل متانة معدات Hielscher بالموجات فوق الصوتية وموثوقيتها منها أدوات عمل قوية في إنتاجكم. ويُعدّ التشغيل على مدار 24/7 تحت الحمل الكامل وفي البيئات المتطلّبة سمة أصيلة لمجانسات Hielscher بالموجات فوق الصوتية عالية القص.
يعطيكم الجدول أدناه مؤشرًا على سعة المعالجة التقريبية لأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| من 1 إلى 500mL | من 10 إلى 200mL/min | UP100H |
| من 10 إلى 2000mL | من 20 إلى 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| من 0.1 إلى 20L | من 0.2 إلى 4L/min | UIP2000hdT |
| من 10 إلى 100L | من 2 إلى 10L/min | UIP4000hdT |
| من 15 إلى 150L | من 3 إلى 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | من 10 إلى 100L/min | UIP16000hdT |
| n.a. | أعلى | مجموعة من UIP16000hdT |
تواصلوا معنا! / اسألونا!
تصنّع Hielscher Ultrasonics مجانسات عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية لتطبيقات الخلط والتشتيت والاستحلاب والاستخلاص على النطاق المختبري والتجريبي والصناعي.
المؤلفات / المراجع
- J. Wu, T.V. Gamage, K.S. Vilkhu, L.K. Simons, R. Mawson (2008): Effect of thermosonication on quality improvement of tomato juice. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 186-195.
- Piazza, Laura; Picchi, Valentina; Cortellino, Giovanna; Faoro, Franco; Masseroni, Elisa; Girotto, Francesca (2021): Effect of high frequency ultrasound pre-treatment on nutritional and technological properties of tomato paste. Food Science and Technology International 28, 2021.
- Kamal Guerrouj, Marta Sánchez-Rubio, Amaury Taboada-Rodríguez, Rita María Cava-Roda, Fulgencio Marín-Iniesta (2016): Sonication at mild temperatures enhances bioactive compounds and microbiological quality of orange juice. Food and Bioproducts Processing 99, 2016. 20–28.
تصنّع Hielscher Ultrasonics مجانسات عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية بأحجام تبدأ من الحجم المختبري إلى الحجم الصناعي.