Nutmilks a rostlinné mléčné alternativy jsou rostoucím segmentem potravin. Pro výrobu nutmilks a rostlinných mléčných analogů, ultrazvuková extrakce a homogenizace ukázala velké výhody oproti konvenčním technikám. Ultrazvuk s vysokým výkonem zvyšuje výtěžek, stabilitu produktu, obsah živin a celkovou efektivitu zpracování.

Vyšší nutmilk výnosy s výkonem ultrazvuku

Ultrazvuková extrakce je dobře známá jako spolehlivá a vysoce účinná metoda pro zvýšení výtěžnosti rostlinných olejů, bílkovin, polysacharidů a mikroživotů. Proto se použití ultrazvuku používá při výrobě rostlinných mléčných náhražek, např. vyrobených z mandlí, kešu ořechů, kokosu, lískových ořechů, arašídů, sezámu, soj, tygřích ořechů, ovsa, rýže, konopí, hrachu, pistácií, vlašských ořechů, amaránu nebo quinoy. Surovina z nutmilků a jiných rostlinných mléčných alternativ je často drahá a vyšší výnosy z těžby z těchto surovin snižují výrobní náklady a zlepšují efektivitu výroby.

Jak ultrazvuková extrakce zvyšuje výtěžnost?

Pracovním principem ultrazvukové extrakce je akustická kavitace. Extrakční zintenzivňující mechanismus nízkofrekvenčního ultrazvuku s vysokou intenzitou je připisován především fenoménu akustické kavitace. Když se kavitační bubliny zhroutí na povrchu botanického materiálu, eroze a sonoporace rozbije matrici rostlinných buněk (jako jsou macerované ořechy, semena, luštěniny a listy), což vede ke zničení buněčné struktury a uvolňování intracelulárních látek, jako jsou bílkoviny, lipidy, polysacharidy, vlákna, vitamíny, minerály a fytochemikály. Tímto zesíleným přenosem hmoty se usnadňuje uvolňování molekul, jako jsou bílkoviny, lipidy, polysacharidy a fytochemie.
Ultrazvukem generované smykové síly zlepšují pronikání rozpouštědla do buněčné matrice botanické hmoty a zlepšují pronikavost buněčných membrán. (Vezměte prosím na vědomí, že termín rozpouštědlo se používá v širokém smyslu a zahrnuje jakoukoli kapalinu, např. vodu). Tyto mechanismy výkonu ultrazvuku jsou zodpovědné za významný proces intenzifikace dosaženou při ultrazvuku se používá pro extrakci potravinářských výrobků z botanické suroviny. Vzhledem k tomu, že ultrazvuková kavitace generuje takové intenzivní síly, pohání vysoce účinné narušení buněk a míchání na makro- a mikroúrovňové úrovni. Dále se výrazně zlepšuje pronikání rozpouštědel, rozpouštění bioaktivních sloučenin a přenos hmoty. Díky tomu je ultrazvukem asistovaná extrakce vysoce účinná, což vede k vynikajícím výtěžkům extraktu v rychlé době zpracování.

Vylepšená stabilita Nutmilk s ultrazvukem

Vysoce intenzivní, nízkofrekvenční ultrazvuku je účinná a spolehlivá metoda ke zlepšení fyzické stability suspenzí a mikrobiální stability potravinářských výrobků (např. nutmilk a další mléčné náhražky).

Ultrazvukem vylepšená fyzikálně-chemická stabilita nutmilks

Vysoce účinný neteplotní technika pro výrobu vysoce homogenních a dlouhodobě stabilních potravinářských výrobků, široce používaná pro homogenizaci a emulgaci potravinářských výrobků. Ultrazvuková homogenizace snižuje průměr kapiček tuku na jednotnou minutovou velikost a rovnoměrně rozptyluje pevné částice, jako jsou škroby, cukry a vlákna. Ultrazvuková homogenizace tak výrazně zlepšuje fyziku nutmilků a dalších rostlinných mlék, takže je zabráněno nežádoucí separaci fáze.
Lu et al. (2019) zkoumá účinky ultrazvuku s vysokým výkonem na kokosové mléko. Sonikace snížila velikost částic kokosového mléka a homogenizovala distribuci kapiček a pevných látek v systému. Ve srovnání s mechanicky emulgovaného kokosovým mlékem ultrazvukové ošetření prokázalo významný vliv na uniformu emulzního systému (p< 0.05). Navíc bylo pozorováno, že sonikace podporovala zapouzdření amylosy do enzymu amylázy v mezifaciální vrstvě. Iswarin a Permadi (2012) zkoumali, jak ultrazvuku ovlivňuje průměr kapiček kokosových mléčných nápojů studujících různé kombinace ultrazvukové intenzity. Ultrazvukové zpracování snížilo průměr velikosti kapiček a snížení velikosti se zvýšilo při vyšší ultrazvukové intenzitě.

Ultrazvukem vylepšená mikrobiální stabilita nutmilků

Ultrazvuku bylo prokázáno, že snižuje mikrobiální zatížení v mléčných, ovocných šťávách a dalších tekutých potravinách. Proto byla ultrazvuková pasterizace také přijata do procesu konzervace mléčných alternativ s cílem zlepšit mikrobiální stabilitu v ořechech a jiných rostlinných náhražek mléka.
Iorio a kol. (2019) studoval ultrazvukovou inaktivaci Escherichia coli O157:H7 a Listeria monocytogenes v mandlovém mléce a mohl prokázat ultrazvukovou pasterizaci způsobuje subsmrtonosné poškození patogenů, což vede ke zvýšené trvanlivosti. Například ultrazvuková pasterizační léčba výrazně snížila hladinu E. coli O157:H7 z 5,12 na 3,81 log CFU / ml a snížila rychlost růstu (μmax) (z 1,19 na 0,79 (log CFU / ml) / den).

Vyšší obsah živin s ultrazvukovou extrakcí nutmilk

Mikroživoty, jako jsou vitamíny, polyfenoly a antioxidanty, se nacházejí v buněčné matrici rostlin. Pro účinné uvolňování těchto mikroživí je nutné úplné narušení buněk a intenzivní mikromíchání mezi buněčnou hmotou a rozpouštědlem. Jak je popsáno výše, ultrazvuková extrakce je velmi účinná v dezintegrační buňky a uvolňování lipidů, bílkovin, polysacharidů, vláken a fytochemika z buněčné matrice. Ultrazvuková extrakce je vysoce účinná metoda pro izolaci celého množství fytochemikálií od botanických rostlin v rámci rychlého extrakčního procesu. Aplikace vysoce výkonného ultrazvuku vytváří silné kavitační účinky, poruchy / turbulence, vysokorychlostní proud kapaliny, které vyplavují fytochemie z interiéru buňky. Jako neteplotní extrakční metoda je při použití ultrazvuku zabráněno tepelné degradaci těchto citlivých mikroživětů.

Celkový fenolický obsah (vyjádřený jako eq mg Naringenin/g mandlí) kinetika se sonikací a bez použití ultrazvuku pomocí UIP1000hdT. Ultrazvuková extrakce zvýšila celkový fenolický obsah o 258 %.
Data jsou prostředky ± SD, n = 3. Ultrazvuk (žlutá) versus tichý (oranžový).
Graf a studium: Tabib et al., 2020

Vynikající účinnost při výrobě Nutmilk s ultrazvukem

Vyšší výnosy, lepší nutriční profil a zkrácená doba zpracování jsou jen některé výhody, pokud jde o vynikající účinnost ultrazvukového nutmilk a zpracování nemléčných nápojů. Nízká spotřeba energie, nízká údržba a provoz 24/7 jsou další faktory, které přispívají k výjimečné celkové účinnosti ultrazvukového zpracování. Vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory Hielscher mohou běžet 24/7 v těžkém a zpracovávat vysoké objemy v režimu kontinuálního průtoku. Ultrazvukové procesory Hielscher mají vynikající celkovou energetickou účinnost. Robustnost a nízká údržba udržují nízké provozní náklady.

Co říká výzkum o ultrazvukovém zpracování potravin

"Ultrasonic se objevil v bezpodmínečném rozsahu v posledním desetiletí. Díky svým multifunkčním požadovaným účinkům našla své uplatnění v odvětví ovocných šťáv a nápojů. Tato technologie je levná, jednoduchá, spolehlivá a šetrná k životnímu prostředí a vysoce účinná při konzervaci šťáv se zvýšenými atributy kvality." (Dolas a kol., 2019)

“Sonikace je chystaná technologie, která může zvýšit kvalitu potravin a snížit ztrátu živin.” (Cheok a kol., 2013)

Ultrazvukové zpracovatelé potravin pro průmyslovou výrobu nutmilk

Hielscher Ultrazvuk navrhuje, vyrábí a distribuuje vysoce výkonný ultrazvukový systém zpracování potravin pro kontinuální průmyslovou výrobu nutmilků (jako je kešu, mandle, lískový ořech, ořech, arašídy, kokosové mléko) a rostlinné mléčné náhražky (jako je rýže, soj, špalda, oves, sezám, lněné semínko, hrášek, fermentované tygří ořechové mléko).
Použití ultrazvukového zpracování potravin nabízí hlavní výhody jako neteplotní, čistě mechanická metoda, která vede ke zlepšení konečných produktů, zkrátí dobu zpracování a je šetrnější k životnímu prostředí.
Hielscher ultrazvukové systémy zpracování potravin se používají pro rozmanité aplikace jako bezpečná, spolehlivá a nákladově efektivní technologie pro výrobu vysoce kvalitních potravin a nápojů. Instalace a provoz všech ultrazvukových procesorů Hielscher je jednoduchý: Vyžadují jen málo místa, lze je snadno dovybavit do stávajících zpracovatelských zařízení.
Hielscher Ultrazvuk je dlouholetý zkušenosti s aplikací výkonového ultrazvuku v potravinách & nápojového průmyslu a mnoha dalších průmyslových odvětví. Naše ultrazvukové procesory jsou vybaveny snadno čistitelnými (čistými CIP / sterilizovat na místě SIP) sorody a průtokovými buňkami (mokré části). Hielscher Ultrazvuk’ průmyslové ultrazvukové procesory mohou dodávat velmi vysoké amplitudy. Amplitudy až 200μm lze snadno nepřetržitě provozovat v nepřetržitém provozu. Vysoké amplitudy jsou důležité pro dosažení ahomogenní distribuce částic a pro inaktivaci odolnějších mikrobů (např. grampozitivních bakterií). Pro ještě vyšší amplitudy jsou k dispozici přizpůsobené ultrazvukové sonorody. Všechny sonorody a ultrazvukové reaktory průtokových buněk mohou být provozovány při zvýšených teplotách a tlacích, což umožňuje spolehlivou termo-manosonikaci (sonikaci v kombinaci se zvýšenou teplotou a tlakem) a vysoce účinnou extrakci a stabilizaci.
Nejmodernější technologie, vysoce výkonný a sofistikovaný software dělají Hielscher Ultrasonics’ spolehlivé pracovní koně ve vaší extrakční, homogenizační a pasterizační lince. S malým půdorysem a všestrannými možnostmi instalace lze ultrasonicators Hielscher snadno integrovat nebo dodatečně zamontovat do stávajících výrobních linek.
Kontaktujte nás, abyste se dozvěděli více o vlastnostech a schopnostech našich ultrazvukových extrakčních, homogenizačních a pasterizačních systémů. Rádi s vámi probereme vaši žádost!

Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators: