Poboljšano geliranje voća i povrća pomoću ultrazvuka
Zgušnjavanje umaka, sokova, džemova i drugih namirnica želacijom uobičajen je proces u proizvodnji tečne hrane. Ultrazvučna ekstrakcija pektina i prirodnih intracelularnih šećera iz voća i povrća je visoko efikasna metoda za pospješivanje geliranja prehrambenih proizvoda bez dodavanja rafiniranih šećera. Na taj način, ultrazvuk ne samo da povećava ekonomsku efikasnost smanjenjem troškova proizvodnje (jer su šećer i aditivi za zgušnjavanje nepotrebni), već i pomaže u proizvodnji zdravije hrane sa smanjenim unosom kalorija.
Želiranje i zgušnjavanje prehrambenih proizvoda
Priprema gelova od voća bogatog pektinima je široko rasprostranjen proces za proizvodnju raznih prehrambenih proizvoda uključujući umake, piree, kečap, sokove, smutije, marmelade i džemove. Zgušnjavanje i geliranje takve hrane često zahtijeva dodavanje šećera u velikim količinama kako bi se postigao željeni stepen geliranja. Potreba za rafiniranim šećerima je uglavnom neophodna jer su pektini i prirodni šećer u voću i povrću zarobljeni u ćelijskom matriksu biljnih ćelija, gdje uglavnom ostaju neiskorišteni.
Ultrasonikator UIP4000hdT je moćan procesor hrane od 4kW za industrijsku proizvodnju hrane kao što je ekstrakcija pektina i aroma, kao i homogenizacija.
Rješenje: ultrazvučna ekstrakcija pektina i prirodnih šećera
Ultrazvuk je dobro uspostavljena i široko korištena tehnologija za ekstrakciju bioaktivnih molekula iz biljaka poput voća i povrća. Stoga je sonikacija cijenjena tehnika u preradi hrane kao što je proizvodnja sokova, smoothieja, napitaka, umaka, pirea, kečapa, voćnih namaza, džemova i marmelade, gdje ultrazvučni valovi pomažu u oslobađanju jedinjenja okusa, pektina i šećera (npr. fruktoza) iz ćelijskog matriksa biljnog materijala. To znači da ultrazvuk ne samo da pospješuje želiranje, već i čini prehrambene proizvode ukusnijima i slatkijima bez dodavanja aroma, šećera i drugih aditiva. Uz sve veću potražnju za prirodnom, nisko obrađenom hranom, ultrazvučna obrada hrane je idealna tehnologija za stvaranje zdrave hrane intenzivnog okusa. Utvrđeno je da je ultrazvučna obrada hrane pektinom visoko efikasna, pouzdana, štedljiva i ekološki prihvatljiva strategija pripreme hrane, posebno za pektin sa niskim sadržajem metoksila.
Pektin je omiljeni sastojak u proizvodima sa niskim sadržajem šećera i zdravim prehrambenim proizvodima zbog svojih svojstava stvaranja gela. Primjenom ultrazvučnog zračenja na tekućine na bazi voća i povrća može se izbjeći ili značajno smanjiti dodavanje rafiniranog šećera, jer funkcionalnost pektina ispoljava željena svojstva geliranja i doprinosi povoljnim reološkim svojstvima prehrambenog proizvoda.
Dodatne prednosti ultrazvučne obrade hrane uključuju inaktivaciju enzima kao što je pektin metilesteraza, kao i homogenizaciju (glađa tekstura) i pasterizaciju (poboljšana mikrobna stabilnost).
- Blagi proces
- Bez ili sa manje dodatka šećera
- Brzi tretman
- Bez ili sa manje aditiva
- Zdravi prehrambeni proizvodi
- čisto mehanička obrada
- Ekonomski povoljno / isplativo
- jednostavan i siguran za rad
- Jednostavna instalacija ili naknadna montaža
- potpuno linearno povećanje
- Kapacitet obrade bilo kojeg volumena
Ultrazvučna ekstrakcija pektina, arome i šećera iz biljnog ćelijskog matriksa uspješno je primijenjena na agrume, narandže, limune, mango, marakuju, jabuke, kruške, breskve, paradajz i mnogo drugog voća i povrća.
Kako izbjeći uništavanje molekularne strukture pektina
Ultrazvučna obrada može u velikoj mjeri potaknuti stvaranje gela u proizvodima od voća i povrća koji sadrže pektin. Međutim, prekomjerna sonikacija, tj. ultrazvučni tretman sa velikim intenzitetom ili tokom predugog perioda, može uništiti molekularnu strukturu pektina i na taj način smanjiti kvalitetu geliranja. Hielscher Ultrasonics isporučuje najsavremenije ultrasonikatore, koji omogućavaju točne postavke rada, kontrolu i praćenje procesa ekstrakcije pektina. Lako dostupna podešavanja, opcija za unapred podešavanje i čuvanje parametara tretmana, kao i daljinski upravljač preko bilo kog internet pretraživača osiguravaju da se vaš proizvod obrađuje ultrazvukom u optimalnim uslovima. Nadalje, podaci svih ultrazvučnih ispitivanja se automatski snimaju na ugrađenu SD karticu, tako da se svaki pojedinačni tretman može pratiti i revidirati radi osiguranja kvaliteta i ispunjavanja Dobre proizvođačke prakse (GMP).
Hielscher industrijski sonikatori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude. Amplitude do 200 µm mogu se lako raditi u kontinuitetu u radu 24/7. Za još veće amplitude, dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode.
Tabela ispod daje vam indikaciju približnih kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata:
| Batch Volume | Flow Rate | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
| N / A | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| N / A | veći | klaster of UIP16000 |
Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!
ultrazvučni ekstraktor UIP4000hdT sa protočnom postavom za ekstrakciju pektina.
Literatura / Reference
- 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.
Činjenice koje vrijedi znati
Pektini u prehrambenim proizvodima
Pektin je polisaharid prisutan u ćelijskom zidu većine povrća i voća. Pektini su poznati po svojim izvanrednim svojstvima želiranja i zgušnjavanja, što pektine čini široko korištenim aditivom u prehrambenoj industriji. Osim toga, pektini su poznati po svojim korisnim zdravstvenim svojstvima.
Proizvodnja gelova s voćem ili povrćem koje pokazuje visoku količinu pektina nije posebno izazovna. Dodatak šećera pospješuje želiranje pektina s pektinom s niskim sadržajem metoksila (LM). Međutim, upotreba pektina sa niskim sadržajem metoksila (LM) zahtijeva normalno velike količine dodanog šećera (oko 50 tež.%). Stoga su pektini sa niskim sadržajem metoksila (LM) u kombinaciji s vrlo visokim količinama dodanih šećera relevantni samo za deserte, džemove i marmelade.
Na primjer, enzimi poligalakturonaze, pektin liaza i pektin metil esteraza (PME) dio su grupe pektinolitičkih enzima ili pektinaza, koji hidroliziraju glikozidne veze pektinskih tvari. Ultrazvuk se koristi za inaktivaciju enzima kao što su pektinaze kako bi se dobili stabilniji prehrambeni proizvodi. Pročitajte više o ultrazvučnoj inaktivaciji enzima!
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi lab to industrijska veličina.