Мощен ултразвук за подобряване на соковете & смутита

Изследвания от Техническия университет в Берлин установиха, че ултразвукът е много ефективен метод за обработка за подобряване на плодовите и зеленчуковите сокове, както и на смутитата. Като нетермична техника за обработка на храните, ултразвукът осигурява леко, но ефективно лечение, което засилва вкуса и стабилизира и запазва соковете и пюретата. Резултатите от ултразвуковото третиране със сокове включват подобрени вкусове, стабилизиране и консервиране.

Приложението на ултразвука в процесите на производство на храни е област на нарастващ интерес за производителите на храни. За разлика от ултразвука с ниска интензивност (интензитет < 1 W/cm²), който може да се използва за безразрушителен контрол и изображения, силов ултразвук (интензитет > 5 W/cm²) причинява промяна на материала и може да се използва за подобряване на разнообразни процеси в хранително-вкусовата промишленост. Ултразвуковите вълни са компресионни вълни, които механично взаимодействат с продукта при ултразвук. Цикличните компресии и разреждане могат да повлияят на клетъчната структура. При амплитуди на високо налягане мощността ултразвукът причинява кавитация, растеж и имплозия на газови мехурчета, което е придружено от пикове на налягането и температурата и хомогенизира и стабилизира дисперсните системи. Hielscher Ultrasonics и изследователи от Катедрата по хранителни биотехнологии и инженерство на хранителни процеси от Техническия университет в Берлин изследват положителните ефекти на ултразвука за подобряване на качеството, стабилността и вкуса на смутитата; смесени и охладени напитки от плодови и зеленчукови сокове и пюрета.

Въпреки че няма законно право, ограничаващо съставките на смутитата до чисти плодови и зеленчукови продукти, производителите възнамеряват да ги пуснат на пазара като здравословни и ценни продукти. Следователно е предназначено да се произвеждат без добавяне на стабилизатори, подобрители на вкуса или оцветители. Соковете и пюретата обаче често имат високо съдържание на пулпа. По този начин те са склонни към фазово разделяне, което води до по-малко привлекателен вид на продукта. Поради тази причина повечето от наличните в момента смутита съдържат банан като основна съставка, която намалява разделянето на фазите поради увеличаване на вискозитета.

 
Ултразвукът може да се приложи, за да се нарушат частиците на пулпата и да се повлияе на разпределението на размера на частиците. По-малкият размер на частиците води до по-ниска скорост на утаяване, което води до намаляване на утаяването и подобрена стабилност при съхранение. Освен това, това разпадане на частиците може да доведе до повишено освобождаване на вкусови компоненти, цветни пигменти и клетъчни съставки като захар или летливи ароматни съединения в сока. Резултатът е подобряване на интензивността на цвета, сладостта и впечатлението за аромата. Освен това намаленият размер на частиците влияе върху усещането в устата, което води до по-гладко цялостно впечатление.
За да се осигури определен срок на годност на смутитата, смесите трябва да бъдат пастьоризирани. Топлинната обработка обаче винаги оказва влияние върху качеството на продукта, цвета и впечатлението за свежест. Следователно намаляването на температурите на обработка е един от основните акценти в хранително-вкусовата промишленост. Ултразвукът има синергичен ефект върху инактивирането на микроорганизми и ензими, когато се прилага в комбинация с температура, наречена термосонизация, или повишено налягане, наречено маносонизация. Освен това са известни положителни резултати за комбинацията и на трите параметъра под термина mothermosonication. Предполага се, че клетките, третирани с ултразвук, стават по-податливи на други стресови фактори като налягане и топлина. Освен това вълните ultrsasonic могат да нарушат граничните слоеве и да предизвикат смесване, което води до подобрен топлообмен. Следователно, друг фокус на изследователския проект е намаляването на температурите на пастьоризация чрез разработване на ултразвуков процес на консервиране. Предвижда се подобряване на качеството на продуктите и намаляване на енергийните разходи при запазване или удължаване на безопасността и срока на годност на продуктите.
Цялостните ефекти на ултразвука, които биха могли да позволят едновременно подобряване на седиментационните характеристики, вкуса, външния вид, усещането в устата и микробиологичната, както и ензимната стабилност на смутитата като продукти с висока стойност, могат да представляват важно предимство за хранително-вкусовата промишленост и маркетинга на пресни плодови и зеленчукови напитки в бъдеще. Освен това процентът на банан или други съставки с висок вискозитет може да бъде намален, когато стабилността на продукта се подобри чрез ултразвукова обработка и се даде възможност за създаване на нови сортове смутита.
 
Контакт в TU Berlin:
К. Шьослер
katharina.schoessler(at)tu-berlin.de
Телефон:+49 (0)30-3147 1847
 

Вляво: необработен портокалов сок; Вдясно: ултразвуков портокалов сок
Ултразвуковата хомогенизация с високо срязване произвежда стабилен сок без утаяване