صوتنة للحفاظ على العصير وتعزيز المغذيات
في معالجة الأغذية الحديثة ، يعد الحفاظ على نضارتها مع تعزيز القيمة الغذائية تحديا رئيسيا. اكتسبت الموجات فوق الصوتية عالية الأداء - باستخدام أجهزة الصوت من نوع المسبار - قوة دفع كطريقة معالجة قوية غير حرارية. تقدم هذه المقالة نتائج دراسة علمية تبحث في كيفية تعزيز المظهر الغذائي لعصير الفراولة المحلى ب Stevia rebaudiana بواسطة معالجات الموجات فوق الصوتية Hielscher.
رؤى رئيسية: يعزز Sonication المحتوى الفينولي ومستويات الفلافونويد والقدرة المضادة للأكسدة - كل ذلك في ظل ظروف قابلة للتطوير مناسبة للنشر الصناعي.
لماذا استبدال الحرارة بالموجات فوق الصوتية؟
يمكن أن تؤدي البسترة التقليدية إلى تحلل المركبات الحرارية مثل البوليفينول والفلافونويد. على النقيض من ذلك ، فإن الموجات فوق الصوتية هي تقنية معالجة غير حرارية تستخدم التجويف الصوتي لتعزيز اضطراب الخلايا والانتشار الجزيئي دون تلف حراري.
الحفاظ على العصير بالموجات فوق الصوتية واستخراج المغذيات
دراسة حديثة تمت مراجعتها من قبل الأقران بواسطة Šic Žlabur et al. (2019) نشرت في المجلة “Molecules” يوفر دليلا قويا على فعالية الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة ، باستخدام الموديل الصوتي Hielscher UP400St ، لعلاج عصير الفراولة المحلى بستيفيا ريبوديانا. تحمل النتائج آثارا كبيرة على معالجة العصير الصناعي ، بالنظر إلى أن الظروف التجريبية قابلة للتطوير خطيا مع أنظمة الموجات فوق الصوتية Hielscher المستخدمة.
فوائد معالجة العصير بالموجات فوق الصوتية:
- تعزيز استخراج المركبات النشطة بيولوجيا
- الحفاظ على النكهة واللون
- تقليل الحمل الميكروبي
- قابلة للتطوير وموفرة للطاقة
- عملية نظيفة وخالية من المواد المضافة
الإعداد التجريبي: عصير صوتنة
استخدمت الدراسة معالج الموجات فوق الصوتية Hielscher UP400St (400 واط ، 24 كيلو هرتز) لمعالجة عصير الفراولة في وجود مسحوق ستيفيا الأخضر.
قام الباحثون بتقييم آثار صوتنة المسبار تحت سعات مختلفة (50٪ ، 75٪ ، 100٪) ، وأقطار المسبار (سونوترودي S24d7 مع 7 مم و S24d22 بحجم طرف 22 مم) ، وأوقات الصوتنة (15 و 20 و 25 دقيقة). في جميع الحالات التي تم اختبارها ، أسفر العلاج الأكثر كثافة - سعة 100٪ ، مسبار 22 مم ، 25 دقيقة - عن النتائج الأكثر وضوحا.
نظرة عامة على النتائج – تجهيز العصير بالموجات فوق الصوتية
المحتوى الفينولي الكلي المحسن (TPC)
أظهرت العصائر الصوتية ما يصل إلى 23٪ أعلى من TPC مقارنة بالصوتنة الخفيفة و 18٪ أعلى من العصائر غير الصوتية مع ستيفيا.
| عينة | TPC (ملغ GAE? L) | مركبات الفلافونويد (ملغ GAE? L) | القدرة المضادة للأكسدة (مليمول TE? L) |
|---|---|---|---|
| تحكم | 927.3 ± 55.6 | 659.0 ± 39.6 | 3.77 ± 0.28 |
| جي جي إس بي | 1003.2 ± 13.6 | 685.2 ± 40.7 | 3.84 ± 0.09 |
| ج18 | 1185.6 ± 0.2 | 791.5 ± 1.1 | 3.89 ± 1.15 |
C18: صوتيا بمسبار 22 مم ، سعة 100٪ ، 25 دقيقة
الجدول: تأثير صوتنة على المحتوى الفينولي والنشاط المضاد للأكسدة
زاد إجمالي المحتوى الفينولي (TPC) بنسبة 23٪ مقارنة بأخف صوتنة و 18٪ مقارنة بالعينات غير الصوتية مع ستيفيا.
تضمنت الفينولات الرئيسية المحسنة اللوتولين ، وأبيجينين ، والكيرسيتين ، والميريسيتين ، والكامبفيرول ، مع زيادات تتراوح من 3 إلى 7 أضعاف.
كما زادت القدرة المضادة للأكسدة (عن طريق اختبار ABTS) ، مما يدل على ارتفاع المواد النشطة بيولوجيا.
الأحماض الفينولية وملف الفلافونويد
مكنت الموجات فوق الصوتية من الاستخراج المتفوق للأحماض الفينولية مثل pyrogallol و 4-methyl-catechol ، مع وصول pyrogallol إلى ما يقرب من 2 مجم? غرام في العصير الأكثر صوتنة - أكثر من 3.5× أعلى من نظرائهم غير الصوتيين.
من المحتمل أن يساهم تكوين جذور الهيدروكسيل أثناء التجويف الصوتي في تعزيز الهيدروكسيل وإطلاق المركبات الفينولية ، والتي تتماشى مع الدراسات الميكانيكية السابقة حول الاستخراج بالموجات فوق الصوتية.
حلاوة محسنة مع فوائد وظيفية
والجدير بالذكر أن الدراسة استكشفت جليكوسيدات ستيفيول ، وخاصة ستيفيوسيد وريبوديوسايد أ (ريب أ) - المحليات الأساسية في ستيفيا ريبوديانا. عززت صوتنة تركيزاتها بشكل كبير:
- زاد محتوى ستيفيوسيد بنسبة 61٪.
- تضاعف محتوى Reb A (+ 114٪).
هذا التحسين ليس مفيدا فقط من منظور الحلاوة ولكن أيضا من الزاوية الحسية والتمثيل الغذائي. تعمل مستويات Reb A الأعلى على تحسين الاستساغة عن طريق تقليل المرارة المرتبطة غالبا بالستيفيوسيد.
معالجة العصير بالموجات فوق الصوتية: الأهمية الصناعية وقابلية التوسع
تسمح أجهزة الصوتنة Hielscher بالتحكم الدقيق في جميع معلمات العملية المهمة. وبالتالي ، فإن جميع النتائج قابلة للتطوير خطيا ، نظرا لتصميم معالجات الموجات فوق الصوتية Hielscher ، والتي تحافظ على كثافة طاقة ثابتة أثناء التوسع. هذا يجعل الانتقال من أنظمة الطاولة إلى الأنظمة الصناعية المستمرة ممكنا من الناحية الفنية وجذابا اقتصاديا.
تضيف هذه الدراسة إلى مجموعة متزايدة من الأدلة التي تدعم الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة كطريقة معالجة مستدامة وغير حرارية. تؤكد الفوائد المشتركة التي لوحظت - تعزيز العناصر الغذائية ، وتحسين القدرة المضادة للأكسدة ، والخصائص الحسية المحسنة - على قيمتها في تطوير المشروبات الوظيفية.
إذن ، ماذا يعني هذا بالنسبة للصناعة؟
مع منصات التكنولوجيا القابلة للتطوير مثل تلك الموجودة في Hielscher ، يمكن لمصنعي العصير الآن النظر في الصوتنة ليس فقط كبديل ، ولكن كترقية - سواء لجودة المنتج أو صحة المستهلك.
- كفاءة عالية
- أحدث التقنيات
- موثوقيه & متانه
- تحكم دقيق وقابل للتعديل في العملية
- الدفعه & مضمنه
- لأي وحدة تخزين
- برنامج ذكي
- الميزات الذكية (على سبيل المثال ، قابلة للبرمجة ، وبروتوكول البيانات ، والتحكم عن بعد)
- سهل وآمن للعمل
- صيانة منخفضة
- التنظيف المكاني (التنظيف المكاني)
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل? دقيقة | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر? دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر? دقيقة | UIP4000hdT |
| 15 إلى 150 لتر | 3 إلى 15 لتر? دقيقة | UIP6000hdT |
| ن.أ. | 10 إلى 100 لتر? دقيقة | UIP16000hdT |
| ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000hdT |
التصميم والتصنيع والاستشارات – جودة صنع في ألمانيا
Hielscher الموجات فوق الصوتية معروفة جيدا لأعلى معايير الجودة والتصميم. المتانة والتشغيل السهل تسمح بالتكامل السلس للموجات فوق الصوتية لدينا في المنشآت الصناعية. يتم التعامل بسهولة مع الظروف القاسية والبيئات الصعبة بواسطة الموجات فوق الصوتية Hielscher.
Hielscher Ultrasonics هي شركة حاصلة على شهادة الأيزو وتركز بشكل خاص على الموجات فوق الصوتية عالية الأداء التي تتميز بأحدث التقنيات وسهولة الاستخدام. بطبيعة الحال، الموجات فوق الصوتية Hielscher هي CE المتوافقة وتلبية متطلبات UL، وكالة الفضاء الكندية وبنفايات.
الخالط الغذائي بالموجات فوق الصوتية UIP16000 للمعالجة الصناعية للأغذية والمشروبات.
الأدب? المراجع
- Šic Žlabur, J.; Dobričević, N.; Brnčić, M.; Barba, F.J.; Lorenzo, J.M.; Franco, D.; Atanasov, A.G.; Voća, S.; Rimac Brnčić, S. (2019): Evaluation of the Behavior of Phenolic Compounds and Steviol Glycosides of Sonicated Strawberry Juice Sweetened with Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni). Molecules 2019, 24, 1202.
- Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
- Mehmet Başlar, Mustafa F. Ertugay (2013): The effect of ultrasound and photosonication treatment on polyphenoloxidase (PPO) activity, total phenolic component and colour of apple juice. International Journal of Food Science and Technology, Volume 48, Issue 4, April 2013. 886–892.
- Morteza Rouhani (2019): Modeling and optimization of ultrasound-assisted green extraction and rapid HPTLC analysis of stevioside from Stevia Rebaudiana. Industrial Crops and Products, Volume 132, 2019. 226-235.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
أسئلة مكررة
كيف يتم حفظ العصائر؟
عادة ما يتم حفظ العصائر من خلال البسترة الحرارية ، حيث تعطل الحرارة الكائنات الحية الدقيقة والإنزيمات الفاسدة. تشمل الطرق البديلة معالجة الضغط العالي (HPP) ، والصوتنة ، والمجالات الكهربائية النبضية (PEF) ، والمواد الحافظة الكيميائية مثل السوربات أو البنزوات. تهدف هذه الأساليب إلى إطالة العمر الافتراضي مع الحفاظ على السلامة والجودة الحسية.
اقرأ المزيد عن الحفاظ على العصير بالموجات فوق الصوتية!
لماذا تعتبر معالجة العصير غير الحراري مفيدة؟
المعالجة غير الحرارية - مثل HPP أو PEF أو الموجات فوق الصوتية - تقلل من التدهور الحراري للمغذيات والنكهات والمركبات النشطة بيولوجيا الحساسة للحرارة. إنه يتيح تعطيل الميكروبات مع الحفاظ على الجودة الغذائية والخصائص الحسية ، مما يوفر بديلا أنظف للمعالجات الحرارية التقليدية. تعرف على المزيد حول مزايا الحفاظ على عصير HPP بمساعدة الموجات فوق الصوتية!
هل المشروبات مع ستيفيا صحية؟
ستيفيا ، وهي محلي طبيعي غير مغذي مشتق من ستيفيا ريبوديانا ، معترف بها عموما على أنها آمنة (GRAS) من قبل إدارة الغذاء والدواء. يحتوي على نسبة ضئيلة من السعرات الحرارية ولا يرفع مستويات الجلوكوز أو الأنسولين في الدم ، مما يجعله بديلا مناسبا لمرضى السكري أو أولئك الذين يسعون إلى تقليل تناول السكر. ومع ذلك ، تعتمد الفوائد الصحية على التركيب العام للمشروب - قد تظل المشروبات المحلاة بالستيفيا تحتوي على إضافات أو تفتقر إلى القيمة الغذائية.
قراءة المزيد عن استخراج ستيفيا بالموجات فوق الصوتية!
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع الخالط بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من المختبر ل الحجم الصناعي.