Подобрено желиране на плодове и зеленчуци чрез ултразвук
Сгъстяването на сосове, сокове, конфитюри и други храни чрез желиране е обичаен процес при производството на течни храни. Ултразвуковата екстракция на пектини и естествени вътреклетъчни захари от плодове и зеленчуци е високоефективен метод за подпомагане на желирането на хранителни продукти без добавяне на рафинирани захари. По този начин ултразвуковата обработка не само повишава икономическата ефективност чрез намаляване на производствените разходи (тъй като захарта и сгъстяващите добавки са ненужни), но също така помага за производството на по-здравословни храни с намалено калорийно съдържание.
Желиране и сгъстяване на хранителни продукти
Приготвянето на гелове от плодове, богати на пектини, е широко утвърден процес за производството на различни хранителни продукти, включително сосове, пюрета, кетчуп, сокове, смутита, мармалади и конфитюри. Сгъстяването и желирането на такива храни често изисква добавяне на големи количества захар, за да се постигне желаната степен на желиране. Необходимостта от рафинирани захари се дължи предимно на това, че пектините и естествената захар в плодовете и зеленчуците са задържани в клетъчната матрица на растителните клетки, където остават до голяма степен неизползвани.
Ултразвуковият апарат UIP4000hdT е мощен апарат с мощност 4kW за промишлена обработка на храни, например за екстракция на пектин и ароматни вещества, както и за хомогенизация.
Решението: ултразвукова екстракция на пектини и естествени захари
Ултразвуковата обработка е добре утвърдена и широко използвана технология за екстракция на биоактивни молекули от растения, например плодове и зеленчуци. Затова ултразвуковата обработка е ценен метод при преработката на храни, например при производството на сокове, смутита, напитки, сосове, пюрета, кетчупи, плодови продукти за намазване, конфитюри и мармалади, при което ултразвуковите вълни подпомагат освобождаването на ароматни съединения, пектини и захари (напр. фруктоза) от клетъчната матрица на растителния материал. Това означава, че ултразвукът не само подпомага желирането, но и прави хранителните продукти по-ароматни и сладки без добавяне на ароматизанти, захари и други добавки. С нарастващото търсене на естествени, минимално преработени храни ултразвуковата обработка на храни е идеалната технология за създаване на здравословни храни с интензивен вкус и аромат. Установено е, че ултразвуковата обработка на пектина в храните е високоефективен, надежден, енергоспестяващ и екологичен подход за приготвяне, особено при пектин с ниска степен на метоксилиране.
Пектинът е предпочитана съставка в здравословни хранителни продукти с ниско съдържание на захар поради своите гелообразуващи свойства. Чрез прилагане на ултразвуково облъчване към течности на основата на плодове и зеленчуци добавянето на рафинирана захар може да бъде избегнато или значително намалено, тъй като функционалността на пектина осигурява желаните желиращи свойства и допринася за благоприятни реологични свойства на хранителния продукт.
Допълнителните предимства на ултразвуковата обработка на храни включват инактивиране на ензими като пектин метилестераза, както и хомогенизация (по-гладка текстура) и пастьоризация (подобрена микробиологична стабилност).
- Щадящ процес
- Без добавяне на захар или с по-малко добавена захар
- Бърза обработка
- Без добавки или с по-малко добавки
- Здравословни хранителни продукти
- Изцяло механична обработка
- Икономически изгодно / с висока разходна ефективност
- Лесна и безопасна работа
- Лесен монтаж или дооборудване
- Напълно линейно увеличаване на мащаба
- Капацитет за обработка на всякакъв обем
Ултразвуковата екстракция на пектин, ароматни вещества и захар от растителната клетъчна матрица е успешно приложена при цитрусови плодове, портокали, лимони, манго, маракуя, ябълки, круши, праскови, домати и много други плодове и зеленчуци.
Как да се избегне разрушаването на молекулната структура на пектина
Ултразвуковата обработка може значително да подпомогне образуването на гел в плодови и зеленчукови продукти, съдържащи пектин. Прекомерната ултразвукова обработка обаче, т.е. обработка с твърде висок интензитет или с твърде голяма продължителност, може да разруши молекулната структура на пектина и по този начин да понижи качеството на желирането. Hielscher Ultrasonics доставя ултразвукови апарати с най-съвременна технология, които позволяват прецизни работни настройки, управление и наблюдение на процеса на екстракция на пектин. Леснодостъпните настройки, възможността за предварително задаване и запазване на параметрите на обработката, както и дистанционното управление чрез всеки интернет браузър гарантират, че вашият продукт се обработва с ултразвук при оптимални условия. Освен това данните от всички цикли на ултразвукова обработка се записват автоматично на вградена SD карта, така че всяка отделна обработка да може да бъде наблюдавана и преглеждана за осигуряване на качеството и спазване на добрите производствени практики (GMP).
Промишлените ултразвукови апарати на Hielscher могат да осигуряват много високи амплитуди. Амплитуди до 200µm могат лесно да се поддържат непрекъснато при работа в режим 24/7. За още по-високи амплитуди се предлагат ултразвукови сонотроди, изработени по индивидуални изисквания.
Таблицата по-долу дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови апарати:
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 1 до 500mL | 10 до 200mL/min | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | по-голям | група от UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Ултразвуков екстрактор UIP4000hdT с проточна конфигурация за екстракция на пектин.
Литература / Източници
- Owais Yousuf; Anupama Singh; N. C. Shahi; Anil Kumar; A. K. Verma (2018): Ultrasound Assisted Extraction of Pectin from Orange Peel. Bulletin of Environment, Pharmacology and Life Sciences Vol. 7 [12], November 2018. 48-54.
- Lena Rebecca Larsen; Julia Buerschaper; Andreas Schieber; Fabian Weber (2019):
Interactions of Anthocyanins with Pectin and Pectin Fragments in Model Solutions. J Agric Food Chem 2019 Aug 21; 67(33). pp. 9344-9353. - Wang, Wenjun; Wu, Xingzhu; Chantapakul, Thunthacha; Wang, Danli; Zhang, Song; Ma Xiaobin; Ding, Tian; Ye, Xingqian; Liu, Donghong (2017): Acoustic cavitation assisted extraction of pectin from waste grapefruit peels: A green two-stage approach and its general mechanism. Food Research Journal Vol.102, December 2017. 101-110.
- Rahul Seshadri, Jochen Weiss, Greg J Hulbert, John Mount (2003): Ultrasonic processing influences rheological and optical properties of high-methoxyl pectin dispersions. Food Hydrocolloids, Volume 17, Issue 2, 2003. 191-197.
- Chan Y.T., Tan M.C., Chin N.L. (2018): Effect of partial sugar replacement with ultrasonically treated citrus pectin on aeration and rheological properties of batter. Journal of Food Processing and Preservation, Volume 42, Issue 12, 2018.
- Wen-Yi Qiu, Wu-Dan Cai, Meng Wang, Jing-Kun Yan (2019): Effect of ultrasonic intensity on the conformational changes in citrus pectin under ultrasonic processing. Food Chemistry, Volume 297, 2019.
Полезни факти
Пектини в хранителните продукти
Пектинът е полизахарид, който присъства в клетъчната стена на повечето зеленчуци и плодове. Пектините са известни със своите забележителни желиращи и сгъстяващи свойства, които ги правят широко използвана добавка в хранителната промишленост. Освен това пектините са известни с благоприятните си свойства за здравето.
Производството на гелове с плодове или зеленчуци с високо съдържание на пектин не е особено трудно. Добавянето на захар подпомага желирането при пектин с ниска степен на метоксилиране (LM). Използването на пектин с ниска степен на метоксилиране (LM) обаче обикновено изисква големи количества добавена захар (прибл. 50 wt%). Следователно пектините с ниска степен на метоксилиране (LM) в комбинация с много големи количества добавени захари са подходящи само за десерти, конфитюри и мармалади.
Например ензимите полигалактуронази, пектин лиаза и пектин метилестераза (PME) са част от групата на пектинолитичните ензими, или пектиназите, които хидролизират гликозидните връзки на пектиновите вещества. Ултразвуковата обработка се използва за инактивиране на ензими като пектинази с цел получаване на по-стабилни хранителни продукти. Прочетете повече за ултразвуковото инактивиране на ензими!
Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори от лабораторен до промишлен мащаб.