Ultrazvuková homogenizace sójového mléka
- Výzvy výroby sójového mléka spočívají ve výrobě chutného, nutričně vysoce kvalitního nápoje na bázi sóji za podmínek vysoce efektivního procesu.
- Ultrazvuková homogenizace a pasterizace nabízí výhody zdravého sójového mléka s vysokou nutriční hodnotou a dlouhou trvanlivostí, jakož i vysokou mechanickou a mikrobiologickou stabilitu.
Výroba sójového mléka s podporou ultrazvuku
Ultrazvukové ošetření sójového základu a sójového mléka modifikuje fyzikálně-chemické vlastnosti (makromolekulární změny, inaktivace enzymů), zajišťuje rovnoměrnou homogenizaci s jemnou velikostí částic a zlepšuje reologické vlastnosti. Ultrazvuková emulgace vede k samostatně stabilnímu rostlinnému mléku, zatímco ultrazvuková konzervace a inaktivace mikroorganismů zajišťuje mikrobiální stabilitu. Kromě zlepšení nutričních hodnot, stability a chuti přesvědčuje sonikace svou energetickou a časovou efektivitou. Ve srovnání s konvenčními metodami je ultrazvukové ošetření méně energeticky náročné a časově efektivnější.
Ultrazvukové homogenizátory pokrývají celou výrobní kapacitu výroby sójového mléka, vedou k optimalizované konzervaci a umožňují funkční všestrannost výrobní linky. Ultrazvukové inline homogenizátory lze snadno přizpůsobit výrobním cílům, což umožňuje výrobu různých chuťových profilů (např. s fazolovou chutí, bez fazolové chuti) a funkčnosti produktu pouhou změnou procesních parametrů.
Sonikace je vysoce účinná pro homogenizaci a konzervaci sójového mléka
Sójové chuti a vliv ultrazvuku
Ultrazvukové zpracování umožňuje ovlivnit chuť sójového základu: Produkty ze sójového mléka lze vyrábět se silnou fazolovou chutí, která oslovuje asijskou cílovou skupinu zákazníků, zatímco západní spotřebitelé preferují jemnou chuť bez fazolových tónů. Přizpůsobením parametrů ultrazvukového procesu (amplituda, doba sonikace, teplota, tlak) lze dosáhnout buď silného, nebo jemného chuťového profilu. To znamená, že stejný ultrazvukový systém lze použít k selektivní výrobě různých sójových chuťových profilů za účelem výroby různých typů produktů, které uspokojí různé cílové trhy.
Ultrazvuková inaktivace enzymů
Intenzivní chuť sójových bobů souvisí především s aktivitou enzymu lipoxygenázy (LOX). Inaktivace tohoto enzymu LOX je jedním z hlavních cílů moderních systémů zpracování.
Manotermosonikace (MTS) – sonikace za podmínek zvýšeného tlaku a teploty – je osvědčenou metodou inaktivace enzymu lipoxygenázy (LOX). Aktivita lipoxygenázy způsobuje oxidaci mastných kyselin a pigmentů. Intenzivní ultrazvukové vlny způsobují inaktivaci nebo denaturaci enzymů, jako je lipoxygenáza, peroxidáza a polyfenoloxidáza.
Bylo prokázáno, že MTS je účinným nástrojem k inaktivaci některých dalších enzymů, jako je lipoxygenáza, peroxidáza a proteázy a lipázy z psychrofilních bakterií. (Kuldiloke 2002: 2)
Výhody ultrazvukové výroby sójového mléka
- vysoký výtěžek extrakce
- příjemná chuť
- mechanická stabilita
- mikrobiologická stabilita / konzervace
- inaktivace enzymů
- energetická účinnost
Mikrobiologická stabilita díky ultrazvukové konzervaci
Ultrazvuk samotný nebo v kombinaci s teplem (termosonikace) nebo s tlakem (manosonikace) nebo s teplem i tlakem současně (manotermosonikace) je známý jako účinná metoda inaktivace různých potravinářských enzymů, jako je lipoxygenáza, peroxidáza a polyfenoloxidáza, jakož i tepelně odolná lipáza a proteáza. Výkonné ultrazvukové vlny ničí mikroorganismy, což vede k mikrobiální inaktivaci, a tím k mikrobiální stabilitě produktu. Inaktivace patogenních mikroorganismů a mikroorganismů způsobujících kažení nebo enzymů sonikací je způsobena především fyzikálními (kavitace, mechanické síly) a/nebo chemickými účinky.
Extrakce a izolace sójových proteinů pomocí ultrazvuku
Aplikace výkonového ultrazvuku na izolát sójového proteinu (SPI) a koncentrát sójového proteinu (SPC) umožňuje cílenou modifikaci sójového proteinu za účelem získání vysoce funkční potravinářské přísady. Mnohé nové koncepty produktů využívají sójové proteiny jako základ a zpracování s podporou ultrazvuku umožňuje průmyslovou výrobu produktů vynikající kvality, jako jsou bezmléčná veganská smoothie, alternativy sýrů, polévky na bázi sójové smetany, pomazánky a krémové dresinky.
Sonikace výkonným sonikátorem (např. UIP2000hdT) způsobuje významné změny vodivosti, zvyšuje rozpustnost koncentrátů sójového proteinu, významně zvětšuje měrný povrch, což je důležité pro texturu potravin, a zvyšuje hodnoty indexu emulgační aktivity (EAI). Hmotnostně vážený střední průměr D a objemově–povrchový střední průměr D se u izolátů sójového proteinu (SPI) a koncentrátů sójového proteinu (SPC) významně snižují.
Ve srovnání s konvenčními způsoby zpracování sójového proteinu je sonikace méně energeticky náročná a výrazně časově efektivnější.
Ultrazvukové průtokové reaktory jsou vysoce účinné pro extrakci a homogenizaci, např. při zpracování sójového mléka,
Ultrazvukové homogenizátory pro sójové mléko a rostlinné náhražky mléka
Potravinářské procesory Hielscher Ultrasonics jsou všestranné a lze je snadno instalovat do stávajících výrobních linek nebo jimi tyto linky dodatečně vybavit. Vysoký výkon, spolehlivost a robustnost činí ze sonikátorů Hielscher „tahouna“ při výrobě sójového základu. Sonotrody jsou vyrobeny z titanu, ultrazvukové reaktory a další díly ve styku s médiem jsou z nerezové oceli potravinářské kvality a mohou být vybaveny hygienickými armaturami. To umožňuje bezpečné a spolehlivé zpracování potravin a nápojů.
- vysoká účinnost
- nejmodernější technologie
- spolehlivost a robustnost
- nastavitelné, přesné řízení procesu
- vsádkový i inline provoz
- pro jakýkoli objem
- inteligentní software
- chytré funkce (např. programovatelnost, protokolování dat, dálkové ovládání)
- snadná a bezpečná obsluha
- nízká údržba
- CIP (čištění na místě)
Design, výroba a poradenství – kvalita Made in Germany
Ultrazvukové přístroje Hielscher jsou známé svými nejvyššími standardy kvality a designu. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrazvukových přístrojů do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí zvládají ultrazvukové přístroje Hielscher bez obtíží.
Hielscher Ultrasonics je společnost s certifikací ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrazvukové přístroje s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Ultrazvukové přístroje Hielscher jsou samozřejmě v souladu s CE a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.
Níže uvedená tabulka Vám poskytne přehled o přibližné zpracovatelské kapacitě našich ultrazvukových přístrojů:
| Objem šarže | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 až 20L | 0,2 až 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 až 150L | 3 až 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | větší | klastr zařízení UIP16000 |
Ultrazvukový potravinářský procesor UIP16000 pro průmyslovou výrobu rostlinných náhražek mléka.
Fakta, která stojí za to znát
Sójové mléko
Sójové mléko je rostlinná náhražka mléka, která se vyrábí extrakcí z celých sójových bobů ve vodě. Sójové mléko je emulze vody a lipidů pocházejících ze sóji, která obsahuje ve vodě rozpustné proteiny a sacharidy. Při staromódním, tradičním způsobu přípravy sójového mléka se sójové boby namáčely, mlely, filtrovaly a vařily. Takto připravené sójové mléko má jen krátkou trvanlivost. Dnešní spotřebitelé a moderní životní styl však vyžadují produkty s delší trvanlivostí, které zůstávají bezpečné a stabilní po celou dobu skladování. Pro výrobu takových sójových mlék a nápojů je využití technologie UHT zřejmou volbou. Tím lze v závislosti na složení produktu dosáhnout trvanlivosti od několika měsíců až do jednoho roku. Dále je nezbytná správná volba emulgátorů a stabilizátorů, aby byl zajištěn homogenní produkt bez vyvstávání smetany a sedimentace po celou dobu trvanlivosti.
Výroba sójového mléka a nápojů na bázi sóji
Sójové mléko se vyrábí z celých sójových bobů nebo z plnotučné sójové mouky. Suché boby se namáčejí ve vodě přes noc nebo minimálně 3 hodiny či déle. Doba namáčení silně závisí na teplotě vody. Poté se namočené boby melou procesem mokrého mletí. Voda se přidává ke zvýšení obsahu vody, jak je požadováno pro finální produkt sójového mléka. Finální sójový nápoj má obecně obsah proteinu 1–4% a hmotnostní poměr vody k sójovým bobům 20:1 u typického sójového nápoje, který oslovuje západní spotřebitele. (Tradiční asijské sójové mléko má hmotnostní poměr voda : sójové boby až 5:1). Mletá suspenze sójových bobů se vaří za účelem zlepšení chuťových vlastností, stravitelnosti a mikrobiální stability. Tepelné ošetření inaktivuje sójové inhibitory trypsinu, inaktivuje lipoxygenázu pro jemnější chuť a pasterizuje sójové mléko. Tepelné ošetření se aplikuje přibližně 15–20 minut, po čemž následuje filtrace k odstranění nerozpustných zbytků, jako jsou vlákna sójové dřeně / okara. Nakonec lze sójový nápoj uměle ochutit přidáním cukru, vanilky, čokolády, ovoce nebo jiných příchutí.
Sójové nápoje a jogurt
Sójové boby se používají k výrobě různých produktů, jako jsou náhražky mléka a sójové nápoje, džus, sójové míchané nápoje (zejména v Latinské Americe) a také sójový jogurt. Nápoje a jogurty na bázi sóji jsou široce konzumovány jako alternativa mléčných výrobků lidmi s intolerancí laktózy a vegany, ale spotřebitelé volí sójové produkty také kvůli jejich zdravotním přínosům a chuti.
Typické sójové mléko vykazuje následující složení: přibližně 3,6% proteinu, 2% tuku, 2,9% sacharidů a 0,5% popela. Sójové boby mají nízký obsah nasycených tuků, neobsahují cholesterol ani laktózu. Navíc obsahují vysoké množství vitaminů a minerálních látek, díky čemuž je jejich konzumace velmi prospěšná pro zdraví.
Manotermosonikace
Manotermosonikace (MTS) je synergická kombinace ultrazvuku s teplem a tlakem.
Literatura/odkazy
- 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.