Ultrazvučna homogenizacija sojinog mlijeka
- Izazovi proizvodnje sojinog mleka leže u proizvodnji ukusnog, nutritivnog, visokokvalitetnog napitka na bazi soje u visoko efikasnim procesnim uslovima.
- Ultrazvučna homogenizacija i pasterizacija nudi prednosti zdravog sojinog mlijeka s visokim nutritivnim vrijednostima & stabilna svojstva kao i visoka mehanička i mikrobiološka stabilnost.
Ultrazvučno potpomognuta proizvodnja sojinog mlijeka
Ultrazvučna obrada na bazi soje i sojinog mleka menja fizičko-hemijska svojstva (makromolekularne promene, inaktivacija enzima), daje jednoliku homogenizaciju fine veličine i poboljšava reološke karakteristike. Ultrazvučna emulzifikacija rezultira samostabilnim biljnim mlijekom, dok ultrazvučno očuvanje a inaktivacija mikroorganizama osigurava mikrobnu stabilnost. Osim poboljšanja nutritivnih vrijednosti, stabilnosti i okusa, sonication uvjerava svojom energetskom i vremenskom efikasnošću. U poređenju sa konvencionalnim metodama, ultrazvučni tretman je manje energetski i vremenski efikasniji.
Ultrazvučni homogenizatori pokrivaju pun proizvodni kapacitet proizvodnje sojinog mlijeka, rezultiraju optimiziranim očuvanjem i omogućavaju funkcionalnu svestranost proizvodne linije. Ultrazvučni inline homogenizatori mogu se lako prilagoditi proizvodnim ciljevima omogućavajući proizvodnju različitih profila okusa (npr. grah, bez boba) i funkcionalnost proizvoda jednostavnom promjenom parametara procesa.
Sonikacija je vrlo efikasna za homogenizaciju i očuvanje sojinog mlijeka
Sojine arome i efekat ultrazvuka
Ultrazvučna obrada omogućava da se utiče na ukus sojine baze: proizvodi od sojinog mleka mogu da se proizvedu sa jakim ukusom graha, što je privlačno ciljnom azijskom kupcu, dok zapadni potrošači preferiraju glatki ukus bez boba. Prilagodbom parametara ultrazvučnog procesa (amplituda, vrijeme obrade ultrazvukom, temperatura, tlak) može se dobiti jak ili blag profil okusa. To znači da se isti ultrazvučni sistem može koristiti za proizvodnju selektivno različitih profila okusa soje kako bi se proizvele različite vrste proizvoda kako bi se zadovoljila različita ciljna tržišta.
Ultrazvučna inaktivacija enzima
Intenzivan ukus sojinog zrna vezan je uglavnom za aktivnost enzima lipoksigenaze (LOX). Inaktivacija ovog enzima LOX jedan je od glavnih ciljeva modernih procesa obrade.
Manotermosonizacija (MTS) – ultrazvuk u uslovima povišenog pritiska i temperature – je dokazana metoda za inaktivaciju enzima lipoksigenaze (LOX). Aktivnost lipoksigenaze uzrokuje oksidaciju masnih kiselina i pigmenata. Intenzivni ultrazvučni valovi uzrokuju inaktivaciju ili denaturaciju enzima kao što su lipoksigenaza, peroksidaza i polifenol oksidaza.
Pokazalo se da je MTS efikasan alat za inaktivaciju nekih drugih enzima, kao što su lipoksigenaza, peroksidaza, te proteaze i lipaze iz psihrofilnih bakterija. (Kuldiloke 2002: 2)
Prednosti ultrazvučne proizvodnje sojinog mlijeka
- Visok prinos ekstrakcije
- prijatnog ukusa
- mehanička stabilnost
- mikrobiološka stabilnost / očuvanje
- inaktivacija enzima
- energetske efikasnosti
Mikrobiološka stabilnost ultrazvučnom konzervacijom
Ultrazvuk sam ili u kombinaciji s toplinom (termosonizacija) ili pritiskom (manosonizacija) ili i toplinom i pritiskom (manotermosonizacija) poznat je kao učinkovita metoda za inaktivaciju različitih enzima hrane kao što su lipoksigenaza, peroksidaza i polifenol oksidaza, kao i otpornost na toplinu lipaza i proteaza. Snažni ultrazvučni talasi uništavaju mikroorganizme što dovodi do mikrobne inaktivacije, a time i stabilnosti mikrobnog proizvoda. Inaktivacija patogenih mikroorganizama ili enzima koji izazivaju kvarenje ultrazvukom uglavnom je uzrokovana fizičkim (kavijacija, mehaničke sile) i/ili hemijskim efektima.
Ekstrakcija i izolacija sojinog proteina pomoću ultrazvuka
Primena snažnog ultrazvuka na izolat sojinog proteina (SPI) i koncentrat sojinih proteina (SPC) omogućava ciljanu modifikaciju sojinog proteina kako bi se dobio visoko funkcionalan aditiv za hranu. Mnogobrojni koncepti novih proizvoda uključuju upotrebu proteina soje kao baze, a ultrazvučno potpomognuta obrada omogućava industrijsku proizvodnju proizvoda vrhunskog kvaliteta kao što su bez mliječnih proizvoda, veganski smutiji, alternative sira, supe na bazi sojinog vrhnja, namazi i kremasti prelivi.
Sonikacija sa moćnim ultrasonikatorom (npr UIP2000hdT) uzrokuje značajne promjene u provodljivosti, povećava rastvorljivost koncentrata sojinih proteina, značajno povećava specifičnu površinu, što je važno za teksturu hrane, i povećava vrijednosti indeksa aktivnosti emulzije (EAI). Srednji težinski prečnik D i prosječni prečnik volumen-površina D značajno se smanjuju za izolate sojinih proteina (SPI) i koncentrate proteina soje (SPC).
U poređenju sa konvencionalnim tretmanima sojinim proteinima, sonikacija troši manje energije i znatno je vremenski efikasnija.
Ultrazvučni protočni reaktori su visoko efikasni za ekstrakciju i homogenizaciju, npr. u preradi sojinog mlijeka,
Ultrazvučni homogenizatori za sojino mleko i zamene za mleko na biljnoj bazi
Hielscher Ultrasonics procesori hrane su svestrani i mogu se lako instalirati ili naknadno ugraditi u postojeće proizvodne linije. Velika snaga, pouzdanost i robusnost čine Hielscher sonikatore najboljim “radni konj” u proizvodnji soje. Sonotrode su napravljene od titanijuma, ultrazvučni reaktori i ostali vlažni delovi su od nerđajućeg čelika za hranu i mogu biti opremljeni sanitarnim elementima. To omogućava sigurnu i pouzdanu preradu hrane i pića.
- visoka efikasnost
- najsavremenija tehnologija
- pouzdanost & robusnost
- podesiva, precizna kontrola procesa
- serija & U redu
- za bilo koju zapreminu
- inteligentni softver
- pametne funkcije (npr. programiranje, protokoliranje podataka, daljinsko upravljanje)
- jednostavan i siguran za rad
- nisko održavanje
- CIP (čišćenje na mjestu)
Dizajn, proizvodnja i konsalting – Kvaliteta Made in Germany
Hielscher ultrasonicatori su poznati po najvišoj kvaliteti i standardima dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućavaju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnih aparata u industrijske objekte. Hielscher ultrasonikatori lako se nose sa teškim uslovima i zahtevnim okruženjima.
Hielscher Ultrasonics je ISO sertifikovana kompanija i stavlja poseban naglasak na ultrazvučne aparate visokih performansi koji se odlikuju najsavremenijom tehnologijom i lakoćom korišćenja. Naravno, Hielscher ultrasonikatori su usklađeni sa CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoH.
Tabela ispod daje vam indikaciju približnih kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata:
| Batch Volume | Flow Rate | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 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 |
| 15 do 150L | 3 do 15 l/min | UIP6000hdT |
| N / A | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| N / A | veći | klaster of UIP16000 |
Ultrazvučni procesor za hranu UIP16000 za industrijsku proizvodnju biljne zamjene za mlijeko.
Činjenice koje vrijedi znati
Sojino mlijeko
Sojino mlijeko je zamjena za mlijeko na biljnoj bazi, koja se proizvodi ekstrakcijom iz cijelog zrna soje u vodu. Sojino mlijeko je emulzija vode i lipida dobivenih iz soje, koja sadrži proteine i ugljikohidrate rastvorljive u vodi. Za starinski, tradicionalan način pripreme sojinog mlijeka, zrna soje su namočena, mljevena, filtrirana i kuhana. Tako pripremljeno sojino mleko nudi samo kratak život. Međutim, današnji potrošači i moderan način života traže proizvode sa dužim rokom trajanja, koji ostaju sigurni i stabilni tokom cijelog perioda skladištenja. Za proizvodnju takvih sojinih mlijeka i napitaka primjena UHT tehnologije je očigledna. Ovim se može dobiti rok trajanja od nekoliko mjeseci pa do godinu dana, ovisno o sastavu proizvoda. Nadalje, neophodan je pravi izbor emulgatora i stabilizatora kako bi se osigurao homogeni proizvod bez kremiranja i taloženja tokom cijelog vijeka trajanja.
Proizvodnja sojinog mleka i napitaka na bazi soje
Sojino mlijeko se pravi od cjelovitih sojinih zrna ili punomasnog sojinog brašna. Suhi pasulj se namače u vodi preko noći ili najmanje 3 sata ili duže. Vrijeme namakanja je u velikoj mjeri povezano s temperaturom vode. Nakon toga, natopljeni pasulj se melje u procesu mokrog mljevenja. Voda se dodaje kako bi se povećao sadržaj vode kako je potrebno za konačni proizvod od sojinog mlijeka. Konačni napitak od soje općenito ima sadržaj proteina od 1-4% i težinski omjer vode i soje 20:1 za tipičan napitak od soje koji se sviđa zapadnim potrošačima. (Tradicionalno azijsko sojino mlijeko ima omjer vode i soje u težini čak 5:1). Mljevena kaša sojinog zrna se kuha kako bi se poboljšala svojstva okusa, svarljivost i mikrobna stabilnost. Toplinska obrada inaktivira inhibitore tripsina soje, inaktivira lipoksigenazu za blaži okus i pasterizira sojino mlijeko. Termička obrada se primjenjuje cca. 15-20 minuta, nakon čega slijedi filtriranje kako bi se uklonili nerastvorljivi ostaci kao što su vlakna sojine pulpe / okara. Konačno, napitak od soje može se umjetno aromatizirati dodavanjem šećera, vanilije, čokolade, voća ili drugih aroma.
Sojina pića i jogurt
Zrna soje se koriste za proizvodnju raznih proizvoda kao što su zamjene za mlijeko i sojina pića, sokovi, sojina mješavina pića (posebno u Latinskoj Americi) kao i jogurt od soje. Intolerancije na laktozu i vegani naširoko konzumiraju pića i jogurte na bazi soje kao mliječne proizvode, ali potrošači biraju proizvode od soje zbog njenih zdravstvenih prednosti i okusa.
Tipično sojino mlijeko ima sljedeći sastav od cca. 3,6% proteina, 2% masti, 2,9% ugljenih hidrata i 0,5% pepela. Zrna soje imaju nizak sadržaj zasićenih masti, ne sadrže holesterol i laktozu. Osim toga, imaju veliku količinu vitamina i minerala, što njihovu konzumaciju čini vrlo korisnim za zdravlje.
manothermosonication
Manothermosonication (MTS) je sinergijska kombinacija ultrazvuka s toplinom i pritiskom.
Literatura/Reference
- Mauricio A. Rostagno, Miguel Palma, Carmelo G. Barroso (2003): Ultrasound-assisted extraction of soy isoflavones. Journal of Chromatography A, Volume 1012, Issue 2, 2003. 119-128.
- M. Morales-de la Peña, O. Martín-Belloso, J. Welti-Chanes (2018): High-power ultrasound as pre-treatment in different stages of soymilk manufacturing process to increase the isoflavone content. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 49, 2018. 154-160.
- Berk, Z. (1992): Soymilk and related products. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy; Corporate Document Repository: Technology of Production of Edible Flours and Protein Products from Soybeans. Services Bulletin No. 97, Chapter 8. Retrieved 16 January 2017.
- Bourke, P.; Tiwari, B.; O’Donnell, C.; Cullen, P. J. (2010): Effect of ultrasonic processing on food enzymes of industrial importance. Trends in Food Science and Technology, Vol. 21, Issue 7, 2010.