Oraščići i biljne alternative za mlijeko rastući su segment hrane. Za proizvodnju nutmilks i biljnih analoga mlijeka, ultrazvučna ekstrakcija i homogenizacija su pokazali velike prednosti u odnosu na konvencionalne tehnike. Ultrazvuk velike snage povećava prinos, stabilnost proizvoda, sadržaj hranjivih tvari i ukupnu efikasnost obrade.

Veći prinosi Nutmilk sa power ultrazvučnicima

Ultrazvučna ekstrakcija je poznata kao pouzdana i vrlo efikasna metoda za povećanje prinosa biljnih ulja, proteina, polisaharida i mikrohranjenih tvari. Dakle, sonication se koristi u proizvodnji biljnih zamjena za mlijeko, npr. napravljenih od badema, oraščara, kokosa, lješnjaka, kikirikija, sezama, soje, tigraste orahe, ovsa, riže, konope, graška, pistacija, oraha, amaranta ili kinoe. Sirovina nutmilks i drugih biljnih mliječnih alternativa često je skupa i veći prinosi ekstrakcije iz tih sirovina snižavaju troškove proizvodnje i poboljšavaju efikasnost proizvodnje.

Kako ultrazvučna ekstrakcija povećava prinos?

Radni princip ultrazvučne ekstrakcije je akustična kavitacija. Ekstrakcioni intenzivni mehanizam niske frekvencije, ultrazvuk visokog inteziteta uglavnom se pripisuje fenomenu akustike kavitacije. Kada se mjehurići kavitacije uruše na površini botaničkog materijala, erozija i sonoporacija lome matricu biljnih ćelija (kao što su macerirani orasi, semena, mahunarice i lišće), što rezultira uništavanjem ćelijske strukture i oslobađanjem intraćelijskih supstanci kao što su proteini, lipidi, polisaharidi, vlakna, vitamini, minerali i fitokemikalije. Time se intenzivira prijenos mase olakšava oslobađanje molekula kao što su proteini, lipidi, polisaharidi i fito-hemikalije.
Ultrazvučno generirane sile smicanja poboljšavaju penetraciju otapa u ćelijski matriks botaničke materije i poboljšavaju rješivost ćelijskih membrana, odnosno. (Imajte na umu da se pojam otapa koristi u širokom smislu smisla i uključuje bilo koju tekućinu, npr. vodu). Ovi mehanizmi ultrazvučnika snage su odgovorni za značajnu procesnu intenzivaciju postignutu kada se primjenjuje ultrazvuka za vađenje hrane proizvoda iz botaničke sirovine. Kako ultrazvučna kavitacija stvara tako intenzivne sile, ona pokreće visoko učinkovit poremećaj ćelija i miješanje na makro- i mikro nivou. Nadalje, penetracija otapića, rastvaranje bioaktivnih spoja, i prijenos mase su značajno poboljšani. To čini ekstrakciju uz pomoć ultrazvuka veoma uèinaknim, što rezultira superiornim prinosima ekstrakta unutar brzog procesa.

Poboljšana stabilnost nutmilka sa ultrazvučnikom

Visok intenzivitet, ultrazvuka niske frekvencije je efikasnost i pouzdana metoda za poboljšanje fizičke stabilnosti suspenzija kao i mikrobne stabilnosti proizvoda hrane (npr. nutmilk i druge zamjene mlijeka).

Ultrazvučno poboljšana fizikohemična stabilnost Nutmilks

Široko se koristi za homogenizaciju i emulgiranje proizvoda od hrane, ultrazvuk velike snage je vrlo efikasna netemalna tehnika za proizvodnju visoko homogenih i dugoročnih stabilnih proizvoda hrane. Ultrazvučna homogenizacija smanjuje promjer kapljica masti na uniformnu veličinu minute i isto tako raspršuje čvrste čestice kao što su škvrovi, šećeri i vlakna. Time, ultrazvučna homogenizacija značajno poboljšava fiziohemiju oraščara i drugih biljnih mlijeka, tako da se spriječi neželjeno odvajanje faza.
Lu et al. (2019) istražuje učinke ultrasonication visoke snage na kokosovo mlijeko. Tretman sonikacije je smanjio veličinu čestica kokosova mlijeka i homogenizirao distribuciju kapljica i krutih čestica u sistemu. U poređenju sa mašinski emulgiranim kokosovim mlijekom, ultrazvučni tretman je pokazao značajan učinak na uniformu emulznog sistema (p< 0.05). Osim toga, primjećeno je da je sonication promovirao enkapsulaciju amiloze u enzim amilaciju u međufacijalom sloju. Iswarin i Permadi (2012) istraživali su kako ultrasonication utječe na promjer kapljice mliječnih pića na bazi kokosa proučavajući različite kombinacije ultrazvučnog inteziteta. Ultrazvučna obrada smanjila je promjer veličine kapljice i smanjenje veličine povećano pri višem intezitetu ultrazvuka.

Ultrazvučno poboljšana mikrobioloska stabilnost nutmilks

Dokazano je da ultrasonication smanjuje mikrobno punjenje u muljeznim, voćnim sokovima i drugim tekućim hranima. Stoga je i ultrazvučna pašterizacija usvojena na proces očuvanja mliječnih alternativa kako bi se poboljšala mikrobna stabilnost u zamjenama za mlijeko na bazi oraha i drugih biljnih.
Iorio et al. (2019) proučavao je ultrazvučnu inaktivaciju Escherichia coli O157:H7 i Listeria monocytogenes u bademovom mlijeku i mogao bi demonstrirati ultrazvučnu pasterizaciju koja uzrokuje sub-smrtonosna oštećenja patogena, što dovodi do povećanog vremena života. Na primjer, ultrazvučni tretman pasterizacije značajno je smanjio nivo E. coli O157:H7 sa 5,12 na 3,81 log CFU/mL i snizio stopu rasta (μmax) (sa 1,19 na 0,79 (log CFU/mL)/dan).

Veći sadržaj hranjivih tvari sa ultrazvučnom ekstrakcijom nutmilka

Mikrohranljivi tvari kao što su vitamini, polifenoli i antioksidansi nalaze se unutar ćelijske matrice biljaka. Da bi se ove mikronutrijente oslobodile efikasno, potreban je potpuni poremećaj ćelija i intenzivno mikro-miješanje između ćelijske materije i otapa. Kao što je gore opisano, ultrazvučna ekstrakcija je vrlo efikasna u dezintegracionim ćelijama i puštanju lipida, proteina, polisaharida, vlakana i fitokemikalija iz ćelijske matrice. Ultrazvučna ekstrakcija je visoko efikasna metoda za izoliranje kompletne količine fitokemikalije iz botaničkih u okviru procesa brzog izvlačenja. Primjena ultrazvuka velike snage proizvodi snažne efekte kavitacije, poremećaje / turbulencije, protok tečnosti velike brzine, koji ispiranje fitokemičara iz unutrašnjosti ćelije. Pošto je metoda ne-termalne ekstrakcije, toplotna degradacija ovih osjetljivih mikrohranjenih tvari se sprečava kada se koristi ultrasonication.

Total Phenolic Content (izražen kao eq mg Naringenin/g badema) kinetika sa i bez sonication pomoću UIP1000hdT. Ultrazvučna ekstrakcija je povećala ukupan sadržaj fenola za 258 %.
Podaci su sredstva ± SD, n = 3. Ultrazvuk (žuto) naspram tihog (narančastog).
Graf i studija: Tabib et al., 2020

Superior Efficiency in Nutmilk Production with Ultrasonics

Veći prinosi, poboljšani nutricioni profil i smanjeno trajanje obrade su samo nekoliko prednosti kada je u pitanju superiorna efikasnost ultrazvučne nutmilk i nemlječane prerade napitaka. Niska potrošnja energije, nisko održavanje, i 24/7 operacija su dodatni faktori koji doprinose izuzetnoj ukupnoj efikasnosti ultrazvučne obrade. Hielscher ultrazvučni homogenizatori visoke performanse mogu se pokrenuti 24/7 pod teškim dužnostima i obrađuju visoke volumene u režimu kontinuiranog protoka. Hielscherovi ultrazvučni procesori imaju n izvanrednu ukupnu energetsku efikasnost. Robusnost i nisko održavanje također drže operativne troškove niskim.

Šta Istraživanje kaže o Ultrazvučnoj preradi hrane

"Ultrasonic's se pojavio u bezuvjetnom dobu u posljednjoj deceniji. Svoju primjenu našao je u industriji voćnog soka i pića zbog svojih multifunkcionalnih željenih efekata. Tehnologija je jeftina, jednostavna, pouzdana, i ekološki prihvatljiva i vrlo učinkovita u očuvanju soka s poboljšanim atributima kvalitete." (Dolas et al., 2019)

“Sonication je predstojeća tehnologija koja može poboljšati kvalitet hrane i smanjiti gubitak hranjivih tvari.” (Cheok et al., 2013)

Ultrazvučni prerađivci hrane za industrijsku proizvodnju nutmilka

Hielscher Ultrasonics dizajnira, proizvodi i distribuira visokozmjenski ultrazvučni sistem za preradu hrane za kontinuiranu industrijsku proizvodnju oraščara (kao što su oraščić, badem, lješnjak, orah, kikiriki, kokosovo mlijeko), te zamjene za mlijeko na biljnoj bazi (kao što su riža, soja, spelt, ovs, sezam, laneno sjeme, grašak, fermentirano tigrovo mlijeko).
Upotreba ultrazvučne prerade hrane nudi velike prednosti kao netermalna, čisto mehanička metoda, koja rezultira poboljšanim konačnim proizvodima, snizuje vrijeme obrade, i ekološki je prijateljska.
Hielscherovi ultrazvučni sistemi za preradu hrane se koriste za manifold aplikacije kao sigurnu, pouzdanu i troškovno efikasnu tehnologiju za proizvodnju visoko kvalitetne hrane i pića. Instalacija i rad svih Hielscher ultrazvučnih procesora je jednostavna: Oni zahtijevaju samo malo prostora, mogu se lako retrofitirati u postojeće procesne objekte.
Hielscher Ultrasonics je dugo iskusan u primjeni ultrazvuka snage u hrani & industriju napojnice kao i mnoge druge industrijske grane. Naši ultrazvučni procesori opremljeni su lako za čišćenje (čist-na mjestu CIP / sterilizirajte-na mjestu SIP) sonotrodama i protokom-ćelijama (mokarim dijelovima). Hielscher Ultrasonics’ industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitute. Amplitute do 200μm mogu se lako kontinuirano pokrenuti u 24/7 operaciji. Visoke amplitude su važne za postizanje ahomogene distribucije čestica i za inaktivaciju otpornije mikrobe (npr. gram-pozitivne bakterije). Za još više amplitude, dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Svi sonotrodi i ultrazvučni reaktori ćelija protoka mogu se upravljati pod povišenim temperaturama i pritiscima, što omogućava pouzdano termo-mano-sonication (sonication u kombinaciji sa povišenom temperaturom i pritiskom) i vrlo efektivno ekstrakciju i stabilizaciju.
Vrhunska tehnologija, visoke performanse i sofisticirani softver čine Hielscher Ultrasonics’ pouzdani konji na poslu u vašoj liniji ekstrakcije hrane, homogenizacije i pasteurizacije. Sa malim otiskom stopala i svestranim opcijama instalacije, Hielscher ultrasonicators se može lako integrirati ili retro-ugrađivanje u postojeće proizvodne linije.
Molimo vas da nas kontaktirate da saznamo više o karakteristikama i mogućnostima našeg ultrazvučnog sistema ekstrakcije, homogenizacije i pastenizacije. Bilo bi nam drago da razgovaramo o vašoj prijavi s vama!

Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators: