المعالجة بالموجات فوق الصوتية لمهروس الفواكه والخضروات
في عالم إنتاج الأغذية التنافسي، تؤدي الخصائص الحسية للمنتجات ذات الأصل النباتي – ولا سيما القوام واللزوجة – إلى جانب نكهة المنتج، دورًا حاسمًا في تحديد تقبّل المستهلك. وينطبق ذلك خصوصًا على المنتجات القائمة على الطماطم، مثل صلصات المعكرونة وصلصات السالسا والكاتشب. ولا تؤثر اللزوجة في الجاذبية البصرية لهذه المنتجات فحسب، بل تؤثر أيضًا في الإحساس داخل الفم وتحرّر النكهة، وهي جميعًا عوامل أساسية لرضا المستهلك.
تحسين نكهة وقوام مهروس الفواكه والخضروات بالموجات فوق الصوتية
يوفر دمج المعالجة بالموجات فوق الصوتية في إنتاج معاجين ومهروس الفواكه والخضروات مسارًا واعدًا للمصنّعين الذين يسعون إلى تحسين القوام وتعزيز النكهة وخفض تكاليف الإنتاج. وباستخدام هذه التقنية المبتكرة، يمكن لصناعة الأغذية تلبية طلبات المستهلكين المتطورة على منتجات عالية الجودة وغنية بالنكهة، مع الحفاظ على الكفاءة والاستدامة. وبعد أن أرست أعمال البحث والتطوير الأساس العلمي واعتمدت صناعة الأغذية المعالجة بالموجات فوق الصوتية بوصفها تقنية فعالة للتجانس والبسترة، تمضي هذه المعالجة نحو أن تصبح المعيار المرجعي لإنتاج منتجات غذائية متميزة ذات أصل نباتي.
جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار UIP1000hdT لتجانس مهروس الجزر.
فهم اللزوجة في المنتجات ذات الأصل النباتي
تتحدد خصائص لزوجة معاجين الفواكه والخضروات بفعل تفاعل معقد بين المواد الصلبة غير القابلة للذوبان – التي تشمل البكتينات والهيميسليلوزات والسليلوز والبروتينات واللجنين – ومصفوفة مستمرة من البكتينات القابلة للذوبان والأحماض العضوية والسكريات والأملاح. ومع أن هذه المركبات الموجودة طبيعيًا تسهم في اللزوجة الإجمالية، فإنها غالبًا ما تعجز عن توفير القوام والإحساس داخل الفم المطلوبين لتحقيق أفضل تقبّل لدى المستهلك.
ولسد هذه الفجوة، يعتمد مصنّعو الأغذية كثيرًا على عوامل التثخين، مثل النشويات والصموغ (مثل نشا الذرة الشمعية والكاراجينان وصمغ الغوار). غير أن لهذه المضافات عيوبًا تشمل زيادة التكاليف ومتطلبات المناولة المتخصصة والتأثيرات السلبية المحتملة في النكهة وتقبّل العملاء.
البحث عن حلول فعالة من حيث التكلفة
يمكن أن تؤدي زيادة محتوى المادة النباتية في المنتجات إلى تحسين خواصها الريولوجية، لكنها غالبًا ما ترفع تكاليف التركيبات إلى مستويات باهظة، ولا سيما في الإنتاج واسع النطاق. وقد جرى استكشاف تقنيات المعالجة التقليدية ذات القص العالي، مثل التجانس بالضغط، بوصفها وسيلة لتعديل اللزوجة. غير أن هذه الطرق تفكك أساسًا البنى الخلوية دون تحسين اللزوجة بدرجة كبيرة، خصوصًا في المنتجات ذات المحتوى الأعلى من المواد الصلبة.
مجانس أغذية بالموجات فوق الصوتية UIP16000hdT للمعالجة الصناعية للأغذية والمشروبات.
مزايا المعالجة بالموجات فوق الصوتية والمعالجة بالموجات فوق الصوتية المقترنة بالضغط والحرارة لمعاجين ومهروس الخضروات
تمثل المعالجة بالموجات فوق الصوتية بديلًا مبتكرًا لتعديل الخواص الريولوجية لمعاجين الفواكه والخضروات. وتُعد المعالجة بالموجات فوق الصوتية المقترنة بالضغط والحرارة – وهي الجمع التآزري بين الموجات فوق الصوتية والضغط والحرارة المعتدلة – بديلًا مثبتًا للبسترة التقليدية لتحسين الاستقرار الميكروبي لمهروس الخضروات وعصائر الفواكه.
تعزيز القيمة الغذائية:
- تزيد التوافر الحيوي لليكوبين، وهو مضاد أكسدة قوي يرتبط بفوائد صحية متنوعة.
- تحافظ على مستويات البكتين، مما يسهم في تحسين تكوّن الهلام وتحقيق فوائد صحية.
- تحافظ على الفيتامينات الأساسية وتعززها أثناء المعالجة.
- من خلال زيادة لزوجة المنتجات بفعالية، يمكن للمعالجة بالموجات فوق الصوتية رفع مستوى الجودة والقيمة كما يدركهما المستهلكون.
تحسين النكهة:
- تستخلص السكريات الموجودة داخل الخلايا، مما يمنح نكهة أكثر حلاوة بصورة طبيعية.
- تعزز تجربة التذوق الإجمالية بجعل السكريات أكثر إتاحة للإدراك الحسي على الحنك.
- تقليل الحاجة إلى المضافات: يمكن للمعالجة بالموجات فوق الصوتية تعزيز اللزوجة مع خفض تركيز المواد الصلبة النباتية، مما يؤدي إلى تركيبات فعالة من حيث التكلفة دون المساس بالقوام.
- تحسين الإحساس داخل الفم: تؤدي المعالجة إلى قوام «أكثر امتلاءً باللب» وأكثر كريمية، مما يعزز تفضيل المستهلك من خلال توفير إحساس أكثر جاذبية داخل الفم.
تحسين القوام:
- تنتج قوامًا أكثر نعومة وتجانسًا في منتجات الطماطم.
- تقلل الإحساس الحبيبي غير المرغوب فيه، مما يمنح إحساسًا أكثر جاذبية داخل الفم.
- تزيد اللزوجة مع تحرّر السكريات والكربوهيدرات والألياف الموجودة داخل الخلايا.
معالجة لطيفة غير حرارية:
- تقلل التعرض للحرارة، مع الحفاظ على العناصر الغذائية والنكهات الحساسة.
- تقلل خطر التحلل الحراري، مع الحفاظ على جودة المنتج النهائي.
تحقيق الاستقرار الميكروبي والبسترة:
- تقلل الحمل الميكروبي بفعالية، مما يعزز سلامة الغذاء دون المساس بالجودة.
- تتيح استخدام درجات حرارة معالجة أقل، مما يقلل فقدان العناصر الغذائية مع ضمان استقرار المنتج.
زيادة كفاءة الاستخلاص:
- تعزز استخلاص المركبات المفيدة، مما يزيد المردود إلى أقصى حد.
- تتيح تقليل استخدام المياه وتقصير زمن المعالجة.
صديقة للبيئة:
- تقلل استهلاك الطاقة مقارنة بطرق المعالجة الحرارية التقليدية.
- يمكن أن تقلل النفايات وتحسن الاستدامة في إنتاج الأغذية.
تطبيقات متعددة:
- يمكن تطبيقها على مجموعة متنوعة من المنتجات القائمة على الخضروات والفواكه، من الصلصات إلى المهروس، مما يتيح الابتكار في تطوير المنتجات.
- مناسبة لإنتاج أغذية الأطفال.
تأثير سعة المعالجة بالموجات فوق الصوتية في توزيع أحجام الجسيمات في عصير الطماطم عند 60°C لمدة 15 min.
(الصورة والدراسة: © Wu et al., 2008)
أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لمعالجة الأغذية
توفر أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher مزايا كبيرة للمعالجة الصناعية لمهروس الخضروات والفواكه، بما في ذلك الصلصات والحساء ومشروبات السموذي والكاتشب. وتعزز تقنيتها المتقدمة للموجات فوق الصوتية استخلاص النكهات والعناصر الغذائية من خلال تفكيك البنى الخلوية، مما ينتج قوامًا أكثر نعومة ويحسن الإحساس داخل الفم. وتتيح المعالجة الميسّرة ضمن خط الإنتاج باستخدام مفاعلات الموجات فوق الصوتية المركبة ضمن الخط معالجة كميات كبيرة بكفاءة وموثوقية في ظروف آمنة وملائمة للمواد الغذائية.
- كفاءة عالية
- أحدث التقنيات
- الموثوقية والمتانة
- تحكم دقيق وقابل للضبط في العملية
- معالجة على دفعات وضمن خط الإنتاج
- لأي حجم
- برمجيات ذكية
- ميزات ذكية (مثل قابلية البرمجة وتسجيل البيانات والتحكم عن بُعد)
- سهلة وآمنة التشغيل
- متطلبات صيانة منخفضة
- CIP (التنظيف في المكان)
يقدم الجدول أدناه مؤشرًا على القدرة التقريبية لمعالجة المواد بأجهزتنا للمعالجة بالموجات فوق الصوتية:
| 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 | UIP16000 |
| n.a. | أكبر | مجموعة من أجهزة UIP16000 |
التصميم والتصنيع والاستشارات – جودة مصنوعة في ألمانيا
تشتهر أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بأعلى معايير الجودة والتصميم. وتتيح المتانة وسهولة التشغيل دمج أجهزتنا للمعالجة بالموجات فوق الصوتية بسلاسة في المنشآت الصناعية. وتتعامل أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بسهولة مع الظروف القاسية والبيئات التي تفرض متطلبات عالية.
Hielscher Ultrasonics شركة حاصلة على شهادة ISO، وتولي اهتمامًا خاصًا بأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء التي تتميز بأحدث التقنيات وسهولة الاستخدام. وبالطبع، تتوافق أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher مع CE وتلبي متطلبات UL وCSA وRoHs.
تصنّع Hielscher Ultrasonics مجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لتطبيقات الخلط والتشتيت والاستحلاب والاستخلاص على النطاق المخبري 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.
- Kumcuoglu S, Yilmaz T, Tavman S. (2014): Ultrasound assisted extraction of lycopene from tomato processing wastes. Journal of Food Science and Technology. 2014 Dec; 51(12):4102-7
- Pokhrel, P.R., Bermúdez-Aguirre, D., Martínez-Flores, H.E., Garnica-Romo, M.G., Sablani, S., Tang, J., Barbosa-Cánovas, G.V. (2017): Combined Effect of Ultrasound and Mild Temperatures on the Inactivation of E. coli in Fresh Carrot Juice and Changes on its Physicochemical Characteristics. Journal of Food Science, 82: 2343-2350.
- Lara Etzbach, Anne Pfeiffer, Andreas Schieber, Fabian Weber (2019): Effects of thermal pasteurization and ultrasound treatment on the peroxidase activity, carotenoid composition, and physicochemical properties of goldenberry (Physalis peruviana L.) puree. LWT, Volume 100, 2019. 69-74.
- Shokri, S.; Jegasothy, H.; Hliang, M.M.; Augustin, M.A.; Terefe, N.S. (2022): Thermosonication of Broccoli Florets Prior to Fermentation Increases Bioactive Components in Fermented Broccoli Puree. Fermentation 2022, 8, 236.
- 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.
- Ribeiro, L.O., Brígida, A.I.S., Sá, D.D.G.C.F. et al. (2019): Effect of sonication on the quality attributes of juçara, banana and strawberry smoothie. Journal of Food Science and Technology 56, 5531–5537 (2019).
الأسئلة الشائعة
ما مهروس الخضروات؟
مهروس الخضروات مزيج ناعم ومتجانس يُحضّر بطحن الخضروات المطهية أو النيئة أو مزجها. وتفكك هذه العملية جدران خلايا الخضروات، مما يحرر نكهاتها الطبيعية وعناصرها الغذائية مع تحقيق قوام متجانس. ويمكن استخدام المهروس في تطبيقات طهي متنوعة، مثل الصلصات والحساء وأغذية الأطفال، وقد يُستخدم أساسًا لمزيد من الطهي أو تعزيز النكهة.
ما مهروس الفواكه في إنتاج الأغذية؟
في إنتاج الأغذية، يُعد مهروس الخضروات شكلًا معالجًا من الخضروات التي جرى مزجها أو طحنها للوصول إلى قوام ناعم، وغالبًا ما يكون ذلك بعد الطهي لتحسين النكهة وقابلية الهضم. ويُستخدم هذا المهروس مكوّنًا متعدد الاستخدامات في منتجات متنوعة، بما في ذلك الحساء والصلصات والوجبات الجاهزة للأكل. ويحتفظ بالمحتوى الغذائي للخضروات مع إتاحة تحسين القوام واندماج النكهات. ويمكن أيضًا توحيد خصائص مهروس الخضروات من حيث اللزوجة والاستقرار، مما يجعله مناسبًا للتصنيع واسع النطاق وإطالة مدة الصلاحية.
ما المهروس؟
المهروس مزيج ناعم وكثيف يُحضّر بمزج المواد الغذائية أو طحنها، وعادةً ما تكون فواكه أو خضروات، حتى تصل إلى قوام متجانس. وتفكك هذه العملية البنية الخلوية، مما يحرر النكهات والعناصر الغذائية. ويمكن استخدام المهروس في مجموعة متنوعة من تطبيقات الطهي، مثل الصلصات والحساء والحلويات وأغذية الأطفال، كما يُستخدم أساسًا لمزيد من الطهي أو إضافة النكهات. ويُقدّر المهروس لقوامه وسهولة استخدامه وقدرته على تعزيز التجربة الحسية الإجمالية للأطباق.
كيف يُحضّر المهروس؟
يُحضّر المهروس بطهي المواد الغذائية (عند الضرورة)، مثل الفواكه أو الخضروات، ثم مزجها أو طحنها حتى تصبح ناعمة. وتشمل العملية عادةً الخطوات التالية:
التحضير: تُغسل المكونات وتُقشّر وتُقطّع حسب الحاجة.
الطهي: إذا كانت الوصفة تتطلب ذلك، يمكن طهي الخضروات بالبخار أو سلقها أو شيّها لتليينها وتعزيز نكهتها.
المزج: توضع المكونات المطهية أو النيئة في خلاط أو محضّر طعام أو منخل، وتُمزج حتى يتحقق قوام ناعم. ويمكن إضافة سائل للمساعدة في الوصول إلى القوام المطلوب.
التصفية (اختيارية): للحصول على مهروس أكثر نعومة، يمكن تمريره عبر منخل دقيق لإزالة أي مواد صلبة متبقية.
والنتيجة مزيج ناعم يمكن استخدامه في أطباق متنوعة أو تخزينه لاستخدامه لاحقًا.
هل يُعالج مهروس الفواكه والخضروات بتقنية HPP؟
نعم، يُعالج مهروس الفواكه والخضروات عادةً بتقنية المعالجة بالضغط العالي (HPP)، ولا سيما في المنتجات الفاخرة المحفوظة مبردة. وتُستخدم HPP على نطاق واسع في هذه الفئة لأنها تطيل مدة الصلاحية بفعالية، مع الحفاظ على المذاق الطازج واللون والمحتوى الغذائي للفواكه والخضروات. اقرأ المزيد عن HPP!
ما الفرق بين المهروس والمعجون؟
يكمن الفرق الأساسي بين المهروس والمعجون في القوام والاتساق. فالمهروس مزيج ناعم وغالبًا ما يكون مائعًا، يُحضّر من الفواكه أو الخضروات الممزوجة، ويحتفظ بطابع سائل إلى حد ما. ويُستخدم عادةً في الصلصات والحساء أو أساسًا لأطباق متنوعة.
أما المعجون فهو أكثر سُمكًا وكثافة، وغالبًا ما يُحضّر بطحن المكونات أو هرسها لتكوين مادة متماسكة. وقد تشمل المعاجين أشكالًا مركّزة من المكونات، مثل معجون الطماطم أو معجون الكاري، وتُستخدم عادةً لإضفاء نكهات قوية أثناء الطهي بدلًا من استخدامها مكوّنًا قائمًا بذاته. ولذلك تتمثل الفروق الرئيسية في اللزوجة والاستخدام والقوام.
هل يُستخدم مهروس الفواكه لتحضير مشروبات الحليب بالفواكه؟
نعم، يُستخدم مهروس الفواكه عادةً لتحضير مشروبات الحليب بالفواكه، لأنه يمتزج جيدًا بالحليب ويوفر حلاوة طبيعية ونكهة وفوائد غذائية. ويتيح قوام المهروس الناعم تشتيته بالتساوي في الحليب، بينما يمكن أن تؤثر قيمة pH الخاصة به وتركيبه في استقرار المنتج النهائي ومذاقه. التجانس بالموجات فوق الصوتية تقنية معالجة راسخة صناعيًا لإنتاج مشروبات الحليب بالفواكه.
تصنّع Hielscher Ultrasonics مجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء، تتراوح أحجامها من الحجم المخبري إلى الحجم الصناعي.