Иновации при плодово-млечните напитки: ролята на ултразвуковата обработка

Производството на млечни напитки с добавени плодове (напр. плодово мляко) се подобрява значително чрез ултразвукова обработка – технология за преработка на храни, която предлага забележителни предимства пред традиционните методи. Ултразвуковата обработка с ултразвукови устройства със сонда на Hielscher подобрява качеството и стабилността на тези напитки чрез намаляване на размера на частиците, подобряване на вискозитета и запазване на основни хранителни вещества. Този ефективен метод осигурява също запазването на естествените цветове и биоактивните съединения, отговаряйки на потребителското търсене на питателни и визуално привлекателни продукти. Като устойчива и ефективна алтернатива, ултразвуковата хомогенизация подпомага създаването на плодово-млечни напитки от премиум клас, съчетаващи ползи за здравето с превъзходни сензорни качества.

Млечни напитки с добавени плодове: производство, подобрено чрез ултразвукова обработка

Ултразвуковата преработка на храни привлича значително внимание през последните години, предлагайки иновативни решения на предизвикателствата при хомогенизацията и консервирането на храни. Използването на ултразвуково устройство със сонда на Hielscher се е доказало като особено полезно при производството на млечни напитки с добавени плодове. Тези напитки, съчетаващи ползите за здравето от млечните продукти и плодовете, изискват усъвършенствани техники за преработка, които да осигурят оптимално качество, стабилност и запазване на хранителните вещества. Скорошно изследване на екипа на професор Тивари (Teagasc Food Research Centre Ashtown, Ирландия) хвърля светлина върху ефективността на ултразвуковата хомогенизация в този контекст, използвайки млечни напитки, обогатени с къпини, като моделна система.

Изследването: ултразвукова обработка на млечни напитки, обогатени с къпини

UIP1000hdT е мощно ултразвуково устройство със сонда с мощност 1000 вата, използвано за извличане на ароматни вещества. Изследването на професор Тивари , описано подробно в публикацията „Investigation of ultrasound processing for homogenisation of blackberry dairy-based beverages“ (2024), подчертава възможностите на ултразвуковата преработка на храни. В изследването е използван UIP1000hdT – ултразвуково устройство със сонда с мощност 1000 W за пилотен мащаб от Hielscher Ultrasonics GmbH – за хомогенизиране на смеси от къпини и мляко. Основните резултати демонстрират превъзходството на ултразвуковата хомогенизация над конвенционалните методи по няколко ключови параметъра:

• Намаляване на размера на частиците:
  Ултразвуковата обработка с интензитет 10,37 ± 0,58 W/cm² за периоди от 1, 3 и 5 минути доведе до значително по-малки размери на частиците в сравнение с конвенционалната хомогенизация.
  По-продължителната ултразвукова обработка (до 5 минути) допълнително увеличи дела на по-малките частици, подобрявайки текстурата и усещането на напитката в устата.
• Привиден вискозитет:
  Всички проби, обработени с ултразвук, показаха по-висок вискозитет в сравнение с необработените и конвенционално хомогенизираните проби.
  Това увеличение на вискозитета се обяснява с по-голямото намаляване на размера на частиците и увеличената специфична повърхност, които улесняват по-доброто взаимодействие между частиците от къпини и млечната матрица.
• Запазване на хранителните и сензорните свойства:
  Съдържанието на фенолни съединения и антиоксидантната активност бяха добре запазени в пробите, подложени на ултразвукова обработка, сравнимо с конвенционалната хомогенизация. Това подчертава способността на ултразвуковата обработка да запазва биоактивните съединения с благоприятно въздействие върху здравето.
  Напитките запазиха визуалната цялост на цвета си – ключов показател за качество, определящ приемането им от потребителите.
• Реологични промени и промени в pH:
  Ултразвуковата обработка образува слаби гелоподобни структури, което допълнително повиши вискозитета.
  Наблюдавано бе леко понижение на pH (от 5,47 до приблизително 4,86–4,80) поради разтварянето на киселинни компоненти в праха от къпини, което показва ефективна хомогенизация.

Криви на разпределението на размера на частиците в напитки от къпини и мляко, хомогенизирани конвенционално и с ултразвук
(US).
Изследване и графика: ©Putsakum et al., 2024

Предимства на използването на ултразвуковото устройство със сонда на Hielscher

Ултразвуковото устройство UIP1000hdT се оказа решаващо за постигането на тези резултати. Неговата здрава конструкция, възможността за непрекъсната работа и регулируемият интензитет го правят идеален инструмент за преработка на храни в пилотен мащаб. Конкретните предимства включват:

1. Ефективна хомогенизация:
   Титановият сонотрод и усилвателят на амплитудата позволиха прецизен контрол на процеса на ултразвукова обработка, осигурявайки равномерно намаляване на размера на частиците и подобрена стабилност на млечно-плодовата смес.
2. Топлинни ефекти:
   Повишаването на температурата по време на ултразвуковата обработка (от 35°C до 60°C след 5 минути) повлия положително на вискозитета и взаимодействията между хранителните вещества, без да влошава качеството на продукта.
3. Възможност за мащабиране:
   Ултразвуковите устройства, предлагани за лабораторен, пилотен и промишлен мащаб, осигуряват плавен преход от лабораторните изследвания към търговското производство.
4. Възможност за адаптиране:
   Регулируемата продължителност и интензитет на обработката осигуряват гъвкавост за адаптиране на процеса към конкретните рецептури на напитките и желаните качествени характеристики.

Високопроизводителни ултразвукови устройства за производство на плодово мляко

Ултразвуковите устройства на Hielscher са усъвършенствани ултразвукови системи, широко използвани при производството на плодово мляко, млечни напитки с добавени плодове и млечни шейкове. Чрез прилагане на ултразвук с висок интензитет ултразвуковите устройства на Hielscher осигуряват ефективно смесване, хомогенизация и емулгиране на плодови компоненти с млечни основи, създавайки смеси с гладка текстура и стабилност. Процесът на ултразвукова кавитация подобрява намаляването на размера на частиците, засилва обогатяването с аромат и осигурява равномерно разпределение на съставките, като същевременно запазва чувствителните хранителни вещества и биоактивните съединения. Ултразвуковите устройства на Hielscher са ценени в световен мащаб заради своята прецизност, възможност за мащабиране и способност да поддържат качеството на продукта, което ги прави идеални както за производство на напитки в малък мащаб, така и за промишлено производство.

Проектиране, производство и консултации – качество, произведено в Германия

Ултразвуковите устройства на Hielscher са добре известни с най-високите си стандарти за качество и проектиране. Здравината и лесната работа позволяват безпроблемното интегриране на нашите ултразвукови устройства в промишлени съоръжения. Ултразвуковите устройства на Hielscher лесно се справят с тежки условия и взискателни среди.

Hielscher Ultrasonics е компания, сертифицирана по ISO, и поставя специален акцент върху високопроизводителните ултразвукови устройства, отличаващи се с най-съвременна технология и удобство за потребителя. Разбира се, ултразвуковите устройства на Hielscher са в съответствие с CE и отговарят на изискванията на UL, CSA и RoHs.

Таблицата по-долу дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови устройства: