Snažni ultrazvuk za poboljšanje sokova & smoothies

Istraživanja sa Tehničkog univerziteta u Berlinu otkrila su da je ultrazvuk vrlo efikasan metod obrade za poboljšanje sokova od voća i povrća, kao i smoothieja. Budući da je tehnika netermalne obrade hrane, ultrazvuk pruža blag, ali efikasan tretman koji pojačava ukuse, stabilizuje i čuva sokove i pire. Rezultati ultrazvučnih tretmana sokom uključuju poboljšane okuse, stabilizaciju i očuvanje.

Primjena ultrazvuka u procesima proizvodnje hrane je polje sve većeg interesa proizvođača hrane. Za razliku od ultrazvuka niskog intenziteta (intenz < 1 W/cm²), koji se može koristiti za ispitivanje bez razaranja i snimanja, ultrazvuk snage (intenziteta > 5 W/cm²) uzrokuje izmjene materijala i može se koristiti za poboljšanje raznovrsnih procesa u prehrambenoj industriji. Ultrazvučni valovi su kompresijski valovi koji mehanički stupaju u interakciju s proizvodom pod ultrazvučnom obradom. Ciklična kompresija i razrjeđivanje mogu utjecati na ćelijsku strukturu. Pri visokim amplitudama pritiska ultrazvuk izaziva kavitaciju, rast i imploziju mehurića gasa, što je praćeno pikovima pritiska i temperature i homogenizuje i stabilizuje disperzne sisteme. Hielscher Ultrasonics i istraživači sa Odsjeka za biotehnologiju hrane i inženjerstvo prehrambenih procesa sa Tehničkog univerziteta u Berlinu istraživali su pozitivne efekte ultrazvuka na poboljšanje kvaliteta, stabilnosti i ukusa smoothieja; miješani i rashlađeni napici od voćnih i povrtnih sokova i pirea.

Iako ne postoji zakonsko pravo kojim se sastojci smoothieja ograničavaju na čiste proizvode od voća i povrća, proizvođači ih namjeravaju plasirati na tržište kao zdrave i vrijedne proizvode. Shodno tome, namijenjena je njihovoj proizvodnji bez dodavanja stabilizatora, pojačivača okusa ili bojila. Međutim, sokovi i pirei često imaju visok sadržaj pulpe. Stoga imaju tendenciju razdvajanja faza što rezultira manje privlačnim izgledom proizvoda. Iz tog razloga većina trenutno dostupnih smutija sadrži bananu kao glavni sastojak, koji smanjuje razdvajanje faza zbog povećanja viskoznosti.

 
Ultrazvuk se može primijeniti kako bi se poremetile čestice pulpe i utjecao na raspodjelu veličine čestica. Manja veličina čestica rezultira manjom brzinom taloženja što dovodi do smanjenja taloženja i poboljšane stabilnosti skladištenja. Nadalje, ova dezintegracija čestica može dovesti do povećanog oslobađanja komponenti okusa, pigmenata boje i ćelijskih sastojaka kao što su šećer ili hlapljiva jedinjenja arome u sok. Rezultat je poboljšanje intenziteta boje, slatkoće i dojma arome. Osim toga, smanjena veličina čestica utiče na osjećaj u ustima, što dovodi do glađeg ukupnog utiska.
Kako bi se osigurao određeni rok trajanja smutija, smjese moraju biti pasterizirane. Međutim, toplinski tretmani uvijek utječu na kvalitetu proizvoda, boju i dojam svježine. Shodno tome, smanjenje temperature prerade jedan je od glavnih fokusa u prehrambenoj industriji. Ultrazvuk ima sinergijski učinak na inaktivaciju mikroorganizama i enzima kada se primjenjuje u kombinaciji s temperaturom, što se naziva termosonikacija, ili povišenim pritiskom, zvanim manosonika. Nadalje, poznati su pozitivni rezultati za kombinaciju sva tri parametra pod pojmom manotermosonikacije. Pretpostavlja se da ćelije tretirane ultrazvukom postaju podložnije drugim faktorima stresa kao što su pritisak i toplota. Uz to, ultrazvučni valovi mogu poremetiti granične slojeve i izazvati miješanje što rezultira poboljšanim prijenosom topline. Stoga je još jedan fokus istraživačkog projekta smanjenje temperatura pasterizacije razvojem procesa konzervacije uz pomoć ultrazvuka. Predviđeno je poboljšanje kvaliteta proizvoda i smanjenje troškova energije uz održavanje ili produženje sigurnosti proizvoda i roka trajanja.
Sveobuhvatni efekti ultrazvuka, koji bi mogli omogućiti istovremeno poboljšanje karakteristika sedimentacije, okusa, izgleda, osjećaja u ustima i mikrobiološke, kao i enzimske stabilnosti smutija kao proizvoda visoke vrijednosti, mogli bi predstavljati važnu prednost za prehrambenu industriju i plasman svježeg voća. i napitaka od povrća u budućnosti. Nadalje, postotak banana ili drugih sastojaka visokog viskoziteta mogao bi se smanjiti kada se ultrazvučnim tretmanima poboljša stabilnost proizvoda i omogući stvaranje novih vrsta smoothieja.
 
Kontakt u TU Berlin:
K. Schoessler
katharina.schoessler(at)tu-berlin.de
Telefon:+49 (0)30-3147 1847
 

Lijevo: neobrađeni sok od narandže; Desno: sonikirani sok od pomorandže
Ultrazvučna homogenizacija visokog smicanja proizvodi stabilan sok bez taloženja