Подобрено желиране на плодове и зеленчуци чрез ултразвук
Сгъстяването на сосове, сокове, конфитюри и други храни чрез желиране е често срещан процес при производството на течни храни. Ултразвуковата екстракция на пектини и естествени вътреклетъчни захари от плодове и зеленчуци е високоефективен метод за насърчаване на желирането на хранителни продукти без добавяне на рафинирани захари. По този начин ултразвукът 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 ниско съдържание на калории.
Желиране и сгъстяване на хранителни продукти
Приготвянето на гелове от плодове, богати на пектини, е широко установен процес за производство на различни хранителни продукти, включително сосове, пюрета, кетчуп, сокове, смутита, мармалади и конфитюри. Сгъстяването и желирането на такива храни често изисква добавяне на захар в големи количества, за да се постигне желаната степен на желиране. Нуждата от рафинирани захари е най-необходима, тъй като пектините и естествената захар в плодовете и зеленчуците са уловени в клетъчния матрикс на растителните клетки, където остават почти неизползвани.
Решението: ултразвукова екстракция на пектини и естествени захари
Ултразвукът е утвърдена и широко използвана технология за извличане на биоактивни молекули от растения като плодове и зеленчуци. Следователно ултразвукът е ценна техника в хранително-вкусовата промишленост като производството на сокове, смутита, напитки, сосове, пюрета, кетчупи, плодови намазки, конфитюри и мармалади, където ултразвуковите вълни помагат за освобождаването на ароматични съединения, пектини и захари (напр. фруктоза) от клетъчния матрикс на растителния материал. Това означава, че ултразвукът не само насърчава желирането, но и прави хранителните продукти по-ароматни и сладки без добавяне на аромати, захари и други добавки. С нарастващото търсене на естествени, нископреработени храни, ултразвуковата обработка на храни е идеалната технология за създаване на здравословни и вкусни храни. Установено е, че ултразвуковата пектинова обработка на храната е високоефективна, надеждна, енергоспестяваща и екологична стратегия за приготвяне, особено за ниско съдържание на метоксил пектин.
Пектинът е предпочитана съставка в здравословни хранителни продукти с ниско съдържание на захар поради своите гелообразуващи свойства. Чрез прилагане на ултразвуково облъчване върху течности на плодова и растителна основа, добавянето на рафинирана захар може да бъде избегнато или значително намалено, тъй като функционалността на пектина проявява желаните желиращи свойства и допринася за благоприятните реологични свойства на хранителния продукт.
Допълнителните предимства на ултразвуковата обработка на храни включват инактивиране на ензими като пектинметилестераза, както и хомогенизация (по-гладка текстура) и пастьоризация (подобрена микробна стабилност).
- Лек процес
- Без или по-малко захарна добавка
- Бързо лечение
- Без или по-малко добавки
- Здравословни хранителни продукти
- Чисто механична обработка
- Икономически изгодно / рентабилно
- лесен и безопасен за работа
- Лесен монтаж или преоборудване
- Напълно линейно мащабиране
- Капацитет за обработка на всякакъв обем
Ултразвуковата екстракция на пектин, аромат и захар от растителния клетъчен матрикс се прилага успешно върху цитрусови плодове, портокали, лимони, манго, маракуя, ябълки, круши, праскови, домати и много други плодове и зеленчуци.
Как да избегнем разрушаването на молекулярната пектинова структура
Ултразвукът може силно да насърчи образуването на гел в плодови и зеленчукови продукти, съдържащи пектин. Въпреки това, прекомерната ултразвук, т.е. ултразвукова обработка с голяма интензивност или за твърде дълъг период от време, може да разруши молекулярната структура на пектина, като по този начин намали качеството на желирането. Hielscher Ultrasonics доставя най-съвременни ултразвукови апарати, които позволяват точни настройки на работата, контрол и наблюдение на процеса на екстракция на пектин. Лесно достъпните настройки, опцията за предварителна настройка и запазване на параметрите на лечението, както и дистанционното управление чрез всеки интернет браузър гарантират, че вашият продукт се озвучава при оптимални условия. Освен това данните от всички ултразвукови серии се записват автоматично на вградена SD-карта, така че всяко отделно лечение да може да бъде наблюдавано и преразглеждано за осигуряване на качеството и за изпълнение на добрите производствени практики (GMP).
Индустриалните ултразвукови уреди на Hielscher могат да осигурят много високи амплитуди. Амплитуди до 200 μm могат лесно да работят непрекъснато в режим на работа 24/7. За още по-високи амплитуди се предлагат персонализирани ултразвукови сонотроди.
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати:
Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
---|---|---|
1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | UP100H |
10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | UP200Ht, UP400St |
0.1 до 20L | 0.2 до 4 л/мин | UIP2000hdT |
10 до 100L | 2 до 10 л/мин | UIP4000hdT |
Н.А. | 10 до 100 л/мин | UIP16000 |
Н.А. | Голям | Клъстер от UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Литература / Препратки
- 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.
Факти, които си струва да знаете
Пектини в хранителните продукти
Пектинът е полизахарид, присъстващ в клетъчната стена на повечето зеленчуци и плодове. Пектините са известни със своите забележителни желиращи и сгъстяващи свойства, които правят пектините широко използвана добавка в хранително-вкусовата промишленост. Освен това пектините са известни със своите полезни здравословни свойства.
Производството на гелове с плодове или зеленчуци, които показват голямо количество пектин, не е особено предизвикателство. Добавянето на захар насърчава желирането на пектин с ниско съдържание на метоксил (LM) пектин. Въпреки това, използването на нискометоксилен (LM) пектин изисква обикновено големи количества добавена захар (приблизително 50 тегловни %). Следователно нискометоксилните (LM) пектини в комбинация с много големи количества добавени захари са от значение само за десерти, конфитюри и мармелади.
Например, ензимите полигалактуронази, пектин лиаза и пектин метил естераза (PME) са част от групата на пектинолитичните ензими или пектинази, които хидролизират гликозидните връзки на пектиновите вещества. Ултразвукът се използва за инактивиране на ензими като пектинази, за да се получат по-стабилни хранителни продукти. Прочетете повече за ултразвуковата ензимна инактивация!