Vylepšená gelovatost ovoce a zeleniny ultrazvukem
Zahušťování omáček, džusů, džemů a dalších potravin gelovatěním je běžný proces při výrobě tekutých potravin. Ultrazvuková extrakce pektinů a přírodních intracelulárních cukrů z ovoce a zeleniny je vysoce účinná metoda na podporu gelovatění potravinářských výrobků bez přidání rafinovaných cukrů. Tímto způsobem ultrazvuku nejen zvyšuje ekonomickou efektivitu snížením výrobních nákladů (protože cukr a zahušťovací přísady nejsou nutné), ale také pomáhá vyrábět zdravější potraviny se sníženým obsahem kalorií.
Gelovatění a zahušťování potravinářských výrobků
Příprava gelů z ovoce bohatého na pektiny je široce zavedeným procesem výroby různých potravinářských výrobků včetně omáček, pyré, kečupu, džusů, smoothies, marmelád a džemů. Zahušťování a gelovatění takových potravin často vyžaduje přidání cukru ve velkém množství, aby se dosáhlo požadovaného stupně gelovatění. Potřeba rafinovaných cukrů je většinou nezbytná, protože pektiny a přírodní cukr v ovoci a zelenině jsou zachyceny v buněčné matrici rostlinných buněk, kde zůstávají většinou nevyužity.
Řešení: ultrazvuková extrakce pektinů a přírodních cukrů
Ultrazvuku je dobře zavedená a široce používaná technologie pro extrakci bioaktivních molekul z rostlin, jako je ovoce a zelenina. Proto je sonikace ceněnou technikou při zpracování potravin, jako je výroba šťáv, smoothies, nápojů, omáček, pyré, kečupů, ovocných pomazánek, džemů a marmelád, kde ultrazvukové vlny pomáhají uvolňovat aromatické sloučeniny, pektiny a cukry (např. fruktózu) z buněčné matrice rostlinného materiálu. To znamená, že ultrazvuk nejen podporuje želírování, ale také dělá potravinářské výrobky chutnějšími a sladšími bez přidání příchutí, cukrů a dalších přísad. S rostoucí poptávkou po přírodních, málo zpracovaných potravinách je ultrazvukové zpracování potravin ideální technologií pro vytváření zdravých a chuťově intenzivních potravin. Bylo zjištěno, že ultrazvukové ošetření potravin pektinem je vysoce účinná, spolehlivá, energeticky úsporná a ekologická strategie přípravy, zejména pro pektin s nízkým obsahem methoxylu.
Pektin je oblíbenou složkou zdravých potravin s nízkým obsahem cukru díky svým gelotvorným vlastnostem. Aplikací ultrazvukového ozařování na tekutiny na bázi ovoce a zeleniny lze zabránit přidání rafinovaného cukru nebo jej výrazně snížit, protože funkčnost pektinu vykazuje požadované gelovatovací vlastnosti a přispívá k příznivým reologickým vlastnostem potravinářského výrobku.
Mezi další výhody ultrazvukového zpracování potravin patří inaktivace enzymů, jako je pektin methylesteráza, stejně jako homogenizace (hladší textura) a pasterizace (zlepšená mikrobiální stabilita).
- Mírný proces
- Žádná nebo menší cukerná přísada
- Rychlé ošetření
- Žádné nebo méně přísad
- Výrobky zdravé výživy
- Čistě mechanické zpracování
- Ekonomicky výhodné / nákladově efektivní
- Snadná a bezpečná obsluha
- Jednoduchá instalace nebo dodatečná montáž
- Zcela lineární škálování
- Zpracovatelská kapacita libovolného objemu
Ultrazvuková extrakce pektinu, chuti a cukru z rostlinné buněčné matrice byla úspěšně aplikována na citrusové plody, pomeranče, citrony, mango, mučenku, jablka, hrušky, broskve, rajčata a mnoho dalšího ovoce a zeleniny.
Jak se vyhnout destrukci molekulární pektinové struktury
Ultrazvuku může velmi podporovat tvorbu gelu v ovocných a zeleninových produktech obsahujících pektin. Nicméně, nadměrná sonikace, tj. ultrazvuková léčba s příliš velkou intenzitou nebo po příliš dlouhou dobu, může zničit molekulární strukturu pektinu, čímž se sníží kvalita gelovatění. Hielscher Ultrasonics dodává nejmodernější ultrasonikátory, které umožňují přesné provozní nastavení, řízení a monitorování procesu extrakce pektinu. Snadno přístupná nastavení, možnost přednastavení a uložení parametrů léčby, stejně jako dálkové ovládání prostřednictvím libovolného internetového prohlížeče zajistí, že váš produkt bude sonikován za optimálních podmínek. Kromě toho jsou data všech ultrazvukových běhů automaticky zaznamenávána na vestavěnou SD kartu, takže každé jednotlivé ošetření může být monitorováno a revidováno pro zajištění kvality a splnění správné výrobní praxe (GMP).
Hielscher průmyslové sonikátory mohou dodávat velmi vysoké amplitudy. Amplitudy až 200 μm lze snadno nepřetržitě provozovat v provozu 24/7. Pro ještě vyšší amplitudy jsou k dispozici přizpůsobené ultrazvukové sonotrody.
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators:
Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
---|---|---|
1 až 500 ml | 10 až 200 ml / min | UP100H |
10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 až 20L | 0.2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
Není k dispozici | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
Není k dispozici | větší | shluk UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
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.
Fakta, která stojí za to vědět
Pektiny v potravinářských výrobcích
Pektin je polysacharid přítomný v buněčné stěně většiny zeleniny a ovoce. Pektiny jsou známé svými pozoruhodnými želírovacími a zahušťovacími vlastnostmi, díky nimž jsou pektiny široce používanou přísadou v potravinářském průmyslu. Kromě toho jsou pektiny známé svými prospěšnými zdravotními vlastnostmi.
Výroba gelů s ovocem nebo zeleninou, které vykazují vysoké množství pektinu, není nijak zvlášť náročná. Přídavek cukru podporuje želírování pektinu s nízkým obsahem methoxylu (LM) pektinu. Použití nízkomethoxylového (LM) pektinu však vyžaduje obvykle vysoké množství přidaného cukru (cca 50 hm). Proto je nízký obsah methoxylových (LM) pektinů v kombinaci s velmi vysokým množstvím přidaných cukrů relevantní pouze pro dezerty, džemy a marmelády.
Například enzymy polygalakturonázy, pektinlyáza a pektin methylesteráza (PME) patří do skupiny pektinolytických enzymů nebo pektináz, které hydrolyzují glykosidické vazby pektických látek. Ultrazvuku se používá k inaktivaci enzymů, jako jsou pektinázy, za účelem získání stabilnějších potravinářských výrobků. Přečtěte si více o ultrazvukové inaktivaci enzymů!