كفاءة وجودة فائقة في إنتاج حليب الجوز باستخدام الموجات فوق الصوتية
حليب الجوز وبدائل الحليب النباتي هي شريحة غذائية متنامية. لإنتاج حليب الجوز ونظائر الحليب النباتي ، أظهر الاستخراج والتجانس بالموجات فوق الصوتية مزايا كبيرة على التقنيات التقليدية. تزيد الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة من الغلة واستقرار المنتج ومحتوى المغذيات وكفاءة المعالجة الإجمالية.
غلة أعلى من حليب الجوز مع الموجات فوق الصوتية السلطة
يعرف الاستخراج بالموجات فوق الصوتية بأنه طريقة موثوقة وفعالة للغاية لزيادة غلة الزيوت المشتقة من النباتات والبروتينات والسكريات والمغذيات الدقيقة. لذلك ، يتم استخدام صوتنة في إنتاج بدائل الحليب النباتية ، على سبيل المثال مصنوعة من اللوز والكاجو وجوز الهند والبندق والفول السوداني والسمسم وفول الصويا وجوز النمر والشوفان والأرز والقنب والبازلاء والفستق والجوز والقطيفة أو الكينوا. غالبا ما تكون المواد الخام لحليب الجوز وبدائل الحليب النباتية الأخرى باهظة الثمن ، كما أن غلة الاستخراج الأعلى من هذه المواد الخام تقلل من تكاليف الإنتاج وتحسن كفاءة الإنتاج.
معالج بالموجات فوق الصوتية الصناعية UIP2000hdT لتجانس حليب الجوز.
كيف استخراج بالموجات فوق الصوتية زيادة الغلة؟
مبدأ العمل لاستخراج بالموجات فوق الصوتية هو التجويف السمعي. تعزى آلية تكثيف الاستخراج للموجات فوق الصوتية منخفضة التردد وعالية الكثافة بشكل أساسي إلى ظاهرة التجويف الصوتي. عندما تنهار فقاعات التجويف على سطح المادة النباتية ، يكسر التآكل و sonoporation مصفوفة الخلايا النباتية (مثل المكسرات المتبلة والبذور والبقوليات والأوراق) ، مما يؤدي إلى تدمير البنية الخلوية وإطلاق المواد داخل الخلايا مثل البروتينات والدهون والسكريات والألياف والفيتامينات والمعادن والمواد الكيميائية النباتية. وبالتالي فإن نقل الكتلة المكثف يسهل إطلاق جزيئات مثل البروتينات والدهون والسكريات والمواد الكيميائية النباتية.
تعمل قوى القص المولدة بالموجات فوق الصوتية على تحسين تغلغل المذيب في المصفوفة الخلوية للمادة النباتية وتحسين نفاذية أغشية الخلايا ، على التوالي. (يرجى ملاحظة أن مصطلح المذيب يستخدم بمعنى واسع للمعنى ويشمل أي سائل ، مثل الماء). هذه الآليات من الموجات فوق الصوتية السلطة هي المسؤولة عن تكثيف عملية كبيرة تحققت عندما يتم تطبيق الموجات فوق الصوتية لاستخراج المنتجات الغذائية من المواد الخام النباتية. نظرا لأن التجويف بالموجات فوق الصوتية يولد مثل هذه القوى الشديدة ، فإنه يؤدي إلى تعطيل الخلايا واختلاطها بشكل فعال للغاية على المستوى الكلي والجزئي. علاوة على ذلك ، تم تحسين تغلغل المذيبات ، وإذابة المركبات النشطة بيولوجيا ، ونقل الكتلة بشكل كبير. هذا يجعل الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية فعالا للغاية ، مما يؤدي إلى عوائد استخراج فائقة في غضون وقت عملية سريع.
تحسين استقرار حليب الجوز مع الموجات فوق الصوتية
الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة ومنخفضة التردد هي طريقة فعالة وموثوقة لتحسين الاستقرار المادي للمعلقات وكذلك الاستقرار الميكروبي للمنتجات الغذائية (على سبيل المثال ، حليب الجوز وبدائل الحليب الأخرى).
تحسين الاستقرار الفيزيائي الكيميائي بالموجات فوق الصوتية من حليب البندق
تستخدم الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة على نطاق واسع لتجانس واستحلاب المنتجات الغذائية ، وهي تقنية غير حرارية عالية الكفاءة لإنتاج منتجات غذائية متجانسة للغاية ومستقرة على المدى الطويل. يقلل التجانس بالموجات فوق الصوتية من قطر قطرات الدهون إلى حجم دقيق موحد ويشتت الجسيمات الصلبة مثل النشويات والسكريات والألياف بالتساوي. وبالتالي ، فإن التجانس بالموجات فوق الصوتية يحسن الفيزيائية والكيميائية لحليب الجوز والحليب النباتي الآخر بشكل كبير ، بحيث يتم منع فصل الطور غير المرغوب فيه.
Lu et al. (2019) يحقق في آثار الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة على حليب جوز الهند. قللت معالجة Sonication من حجم جزيئات حليب جوز الهند وتجانس توزيع القطرات والمواد الصلبة في النظام. بالمقارنة مع حليب جوز الهند المستحلب ميكانيكيا ، أظهر العلاج بالموجات فوق الصوتية تأثيرا كبيرا على نظام المستحلب الموحد (p< 0.05). بالإضافة إلى ذلك ، لوحظ أن صوتنة عززت تغليف الأميلوز في إنزيم الأميليز في الطبقة البينية.
قام Iswarin and Permadi (2012) بالتحقيق في كيفية تأثير الموجات فوق الصوتية على قطر قطرة مشروبات الحليب القائمة على جوز الهند الذين يدرسون مجموعات مختلفة من شدة الموجات فوق الصوتية. خفضت المعالجة بالموجات فوق الصوتية قطر حجم القطرة وزاد تقليل الحجم عند كثافة الموجات فوق الصوتية العالية.
تحسين الاستقرار الميكروبي بالموجات فوق الصوتية من حليب الجوز
وقد ثبت الموجات فوق الصوتية للحد من الحمل الميكروبي في منتجات الألبان وعصائر الفاكهة وغيرها من الأطعمة السائلة. لذلك ، تم اعتماد البسترة بالموجات فوق الصوتية أيضا لعملية الحفاظ على بدائل الحليب من أجل تحسين الاستقرار الميكروبي في الجوز وبدائل الحليب النباتية الأخرى.
Iorio et al. (2019) درس التعطيل بالموجات فوق الصوتية للإشريكية القولونية O157: H7 والليستيريا المستوحدة في حليب اللوز ويمكن أن يثبت أن البسترة بالموجات فوق الصوتية تسبب أضرارا شبه مميتة لمسببات الأمراض ، مما يؤدي إلى زيادة مدة الصلاحية. على سبيل المثال ، أدى علاج البسترة بالموجات فوق الصوتية إلى خفض مستوى E. coli O157: H7 بشكل كبير من 5.12 إلى 3.81 log CFU / mL وخفض معدل النمو (μmax) (من 1.19 إلى 0.79 (log CFU / mL) / يوم).
- عوائد أعلى
- جودة عالية
- تحسين العناصر الغذائية
- الاستقرار الفيزيائي الكيميائي والميكروبي
- لا تدهور حراري
- تكثيف العملية لتحقيق كفاءة إجمالية أعلى
- ظروف يمكن التحكم فيها بدقة
- فعالة من حيث التكلفة
مفاعل متعدد الموجات فوق الصوتية مع مجانسات بالموجات فوق الصوتية 4x 4kW للمعالجة المستمرة لحليب الجوز
محتوى غذائي أعلى مع استخراج حليب الجوز بالموجات فوق الصوتية
توجد المغذيات الدقيقة مثل الفيتامينات والبوليفينول ومضادات الأكسدة داخل المصفوفة الخلوية للنباتات. لإطلاق هذه المغذيات الدقيقة بكفاءة ، يلزم تعطيل الخلايا بالكامل والخلط الدقيق المكثف بين المادة الخلوية والمذيب. كما هو موضح أعلاه ، فإن الاستخراج بالموجات فوق الصوتية فعال للغاية في خلايا التفكك وإطلاق الدهون والبروتينات والسكريات والألياف والمواد الكيميائية النباتية من المصفوفة الخلوية. استخراج بالموجات فوق الصوتية هو وسيلة فعالة للغاية لعزل كمية كاملة من المواد الكيميائية النباتية من النباتات في إطار عملية استخراج سريعة. ينتج عن تطبيق الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة تأثيرات تجويف قوية ، واضطرابات / اضطرابات ، وتدفق سائل عالي السرعة ، والذي يغسل المواد الكيميائية النباتية من داخل الخلية. كونها طريقة استخراج غير حرارية ، يتم منع التدهور الحراري لهذه المغذيات الدقيقة الحساسة عند استخدام الموجات فوق الصوتية.
إجمالي المحتوى الفينولي (معبرا عنه ب eq mg Naringenin / g almonds) الحركية مع وبدون صوتنة باستخدام UIP1000hdT. أدى الاستخراج بالموجات فوق الصوتية إلى زيادة إجمالي المحتوى الفينولي بنسبة 258٪.
البيانات هي وسيلة ± SD ، n = 3. الموجات فوق الصوتية (أصفر) مقابل صامت (برتقالي).
رسم بياني ودراسة: طبيب وآخرون، 2020
كفاءة فائقة في إنتاج حليب الجوز مع الموجات فوق الصوتية
الغلة العالية ، وتحسين الملف الغذائي وتقليل مدة المعالجة ليست سوى عدد قليل من المزايا عندما يتعلق الأمر بالكفاءة الفائقة لحليب الجوز بالموجات فوق الصوتية ومعالجة المشروبات غير الألبان. انخفاض استهلاك الطاقة، وانخفاض الصيانة، وتشغيل 24/7 هي عوامل إضافية تسهم في الكفاءة الشاملة الاستثنائية للمعالجة بالموجات فوق الصوتية. Hielscher المجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء يمكن تشغيل 24/7 تحت تحت الثقيلة ومعالجة كميات كبيرة في وضع التدفق المستمر. Hielscher المعالجات بالموجات فوق الصوتية لديها ن كفاءة الطاقة الشاملة المعلقة. تحافظ المتانة والصيانة المنخفضة على انخفاض تكاليف التشغيل أيضا.
ماذا يقول البحث عن معالجة الأغذية بالموجات فوق الصوتية
"ظهرت الموجات فوق الصوتية إلى حد غير مشروط في العقد الماضي. لقد وجد تطبيقه في صناعة عصير الفاكهة والمشروبات بسبب آثاره المرغوبة متعددة الوظائف. هذه التكنولوجيا غير مكلفة وبسيطة وموثوقة وصديقة للبيئة وفعالة للغاية في الحفاظ على العصائر ذات سمات الجودة المحسنة ". (دولاس وآخرون ، 2019)
“Sonication هي تقنية قادمة يمكنها تحسين جودة الطعام وتقليل فقد المغذيات.” (تشيوك وآخرون ، 2013)
معالجات الطعام بالموجات فوق الصوتية لإنتاج حليب الجوز الصناعي
Hielscher Ultrasonics تصميم وتصنيع وتوزيع نظام تجهيز الأغذية بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء للإنتاج الصناعي المستمر من حليب الجوز (مثل الكاجو واللوز والبندق والجوز والفول السوداني وحليب جوز الهند)، وبدائل الحليب النباتية (مثل الأرز وفول الصويا والحنطة والشوفان والسمسم وبذور الكتان والبازلاء وحليب الجوز النمر المخمر).
يوفر استخدام معالجة الأغذية بالموجات فوق الصوتية مزايا كبيرة كونها طريقة ميكانيكية بحتة غير حرارية ، مما يؤدي إلى تحسين المنتجات النهائية ، ويقلل من وقت المعالجة ، وهو أكثر صداقة للبيئة.
وتستخدم Hielscher أنظمة تجهيز الأغذية بالموجات فوق الصوتية للتطبيقات متعددة كونها تكنولوجيا آمنة وموثوقة وفعالة من حيث التكلفة لإنتاج الأطعمة والمشروبات عالية الجودة. تركيب وتشغيل جميع المعالجات بالموجات فوق الصوتية Hielscher بسيط: أنها تتطلب مساحة صغيرة فقط، ويمكن تعديلها بسهولة في مرافق المعالجة القائمة.
Hielscher الفوق صوتيات من ذوي الخبرة الطويلة في تطبيق الموجات فوق الصوتية السلطة في الغذاء & صناعة المشروبات وكذلك العديد من الفروع الصناعية الأخرى. وقد تم تجهيز المعالجات بالموجات فوق الصوتية لدينا سهلة التنظيف (التنظيف في مكان CIP / تعقيم في مكان SIP) sonotrodes وخلايا التدفق (الأجزاء الرطبة). Hielscher الفوق صوتيات’ يمكن للمعالجات بالموجات فوق الصوتية الصناعية تقديم سعات عالية جدا. يمكن تشغيل السعات التي تصل إلى 200 ميكرومتر بسهولة بشكل مستمر في عملية 24/7. السعات العالية مهمة تحقيق توزيع الجسيمات غير المتجانسة وتعطيل الميكروبات الأكثر مقاومة (على سبيل المثال ، البكتيريا إيجابية الجرام). للحصول على سعات أعلى ، تتوفر سونوتروديس بالموجات فوق الصوتية المخصصة. يمكن تشغيل جميع سونوتروديس ومفاعلات خلايا التدفق بالموجات فوق الصوتية تحت درجات حرارة وضغوط مرتفعة ، مما يسمح بصوتنة حرارية موثوقة (صوتنة مع ارتفاع درجة الحرارة والضغط) واستخراج واستقرار فعالين للغاية.
الدولة من بين الفن، وعالية الأداء والبرمجيات المتطورة جعل Hielscher الفوق صوتيات’ خيول عمل موثوقة في خط استخراج الطعام والتجانس والبسترة. مع بصمة صغيرة وخيارات التثبيت تنوعا، يمكن دمج الموجات فوق الصوتية Hielscher بسهولة أو تركيبها في خطوط الإنتاج الحالية.
يرجى الاتصال بنا لمعرفة المزيد حول ميزات وقدرة أنظمة الاستخراج والتجانس والبسترة بالموجات فوق الصوتية. سنكون سعداء لمناقشة طلبك معك!
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500 مل | 10 إلى 200 مل / دقيقة | UP100H |
| 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 |
| ن.أ. | 10 إلى 100 لتر / دقيقة | UIP16000 |
| ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
Hielscher Ultrasonics بتصنيع المجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لخلط التطبيقات، والتشتت، والاستحلاب والاستخراج على المختبر، التجريبية والصناعية النطاق.
الأدب / المراجع
- Tabib, Malak, Yang Tao, Christian Ginies, Isabelle Bornard, Njara Rakotomanomana, Adnane Remmal, Farid Chemat (2020): A One-Pot Ultrasound-Assisted Almond Skin Separation/Polyphenols Extraction and its Effects on Structure, Polyphenols, Lipids, and Proteins Quality. Applied Sciences 10, no. 10: 3628.
- Iswarin, S.J.; Permadi, B. (2012): Coconut milk’s fat breaking by means of ultrasound. Int. J. Basic Appl. Sci. 12, 2012. 1–5.
- Maria Clara Iorio, Antonio Bevilacqua, Maria Rosaria Corbo, Daniela Campaniello, Milena Sinigaglia, Clelia Altieri (2019): A case study on the use of ultrasound for the inhibition of Escherichia coli O157:H7 and Listeria monocytogenes in almond milk. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 52, 2019. 477-483.
- Rupali Dolas, Chakkaravarthi Saravanan, Barjinder Pal Kaur (2019): Emergence and era of ultrasonic’s in fruit juice preservation: A review. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 58, 2019.
- Xu Lu, Jinghao Chen, Mingjing Zheng, Juanjuan Guo, Jingxuan Qi, Yingtong Chen, Song Miao, Baodong Zheng (2019): Effect of high-intensity ultrasound irradiation on the stability and structural features of coconut-grain milk composite systems utilizing maize kernels and starch with different amylose contents. Ultrasonics Sonochemistry Volume 55, 2019. 135-148.
حقائق تستحق المعرفة
إنتاج حليب الجوز وبدائل الألبان النباتية
يشمل إنتاج حليب الجوز والمشروبات النباتية الأخرى غير الألبان (على سبيل المثال ، من اللوز والكاجو وجوز الهند والبندق والفول السوداني والسمسم وفول الصويا وجوز النمر والشوفان والحنطة والأرز والقنب والبازلاء وبذور الكتان وبذر الكتان والجوز) خطوات المعالجة التالية: الطحن الرطب والطحن للاستخراج والترشيح وإضافة المضافات الغذائية والمكونات والبسترة / التعقيم والتجانس والتعبئة المعقمة.
المضافات المستخدمة على نطاق واسع هي اللثة والليسيثين ، والتي تستخدم لتحسين الاستقرار ، وكذلك الملح والمحليات ، والتي تستخدم لتعديل الملمس والنكهة. غالبا ما يتم تقوية بدائل الحليب النباتية وإثرائها بالبروتين والفيتامينات والمعادن للحصول على ملف غذائي متوازن للمشروبات النباتية غير الألبان.
اعتمادا على نوع بديل الحليب النباتي ، يتم استخدام مكون خام مختلف (مثل المكسرات والحبوب والبقوليات) كقاعدة. يتم خلط هذه المادة الخام المحددة (مثل اللوز أو فول الصويا أو الشوفان) مع كمية معينة من الماء وطحنها في عملية طحن رطبة تحت درجات حرارة مرتفعة. خلال عملية الطحن الساخنة هذه ، يتم استخراج المركبات النباتية القيمة مثل البروتينات والدهون والألياف والفيتامينات من المواد الخام ، والتي تستغرق وقتا طويلا وغالبا ما تكون غير فعالة تماما. بسبب الاستخراج غير المكتمل ، قد تكون خطوة الاستخراج الثانية ضرورية لزيادة محصول حليب الجوز أو بديل الحليب النباتي. عندما يتم تنفيذ الاستخراج بالموجات فوق الصوتية في عملية الطحن ، يتم زيادة وتسريع استخراج المركبات النباتية بشكل كبير.
بعد الطحن والاستخراج ، يتم فصل حليب النبات عن الألياف النباتية المستخرجة في أجهزة طرد مركزي كبيرة. من أجل تحسين الملمس والصفات الحسية ، يمكن تجانس حليب النبات بزيت الطعام أو تكثيفه بإضافة اللثة ، ويخلط مع مواد مضافة مختلفة (الفيتامينات والمعادن) ، ويتم تبخيره أخيرا عن طريق المعالجة الحرارية ثم تعبئته.
يمكن استخدام Sonication لتفريق اللثة والمضافات الغذائية الأخرى بشكل متجانس في المشروبات النباتية وتعزيز الاستقرار الميكروبي عن طريق البسترة بالموجات فوق الصوتية.
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع الخالط بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من المختبر ل الحجم الصناعي.