Power ultralyd til forbedring af juice & Smoothies

Undersøgelser fra det tekniske universitet Berlin fandt, at ultralydbehandling er en meget effektiv behandlingsmetode til at forbedre frugt- og grøntsagssaft samt smoothies. Da ultralyd er en ikke-termisk fødevareprocesteknik, giver ultralyd en mild, men effektiv behandling, der intensiverer smagen og stabiliserer og konserverer juice og puréer. Resultaterne af ultralydsjuicebehandlinger inkluderer forbedret smag, stabilisering og konservering.

Anvendelsen af ultralyd i fødevareproduktionsprocesser er et område af stigende interesse for fødevareproducenter. I modsætning til ultralyd med lav intensitet (intensiteter < 1 W/cm²), som kan bruges til ikke-destruktiv test og billeddannelse, effekt ultralyd (intensiteter > 5 W/cm²) forårsager materialeændringer og kan bruges til forbedring af alsidige processer i fødevareindustrien. Ultralydsbølger er kompressionsbølger, der mekanisk interagerer med produktet under sonikering. Cykliske kompressioner og sjældenheder kan påvirke cellestrukturen. Ved højtryksamplituder effekt ultralyd forårsager kavitation, vækst og implosion af gasbobler, som ledsages af tryk- og temperaturspidser og homogeniserer og stabiliserer dispergeringssystemer. Hielscher Ultrasonics og forskere fra Institut for Fødevarebioteknologi og Fødevareprocesteknik fra Berlins Tekniske Universitet undersøgte de positive virkninger af ultralyd for at forbedre kvaliteten, stabiliteten og smagen af smoothies; blandede og kølede drikkevarer lavet af frugt- og grøntsagssaft og puréer.

Selv om der ikke er nogen juridisk ret, der begrænser ingredienserne i smoothies til rene frugt- og grøntsagsprodukter, har producenterne til hensigt at markedsføre dem som sunde og værdifulde produkter. Derfor er det beregnet til at producere dem uden tilsætning af stabilisatorer, smagsforstærkere eller farvestoffer. Saft og puréer har dog ofte et højt indhold af papirmasse. Således har de en tendens til faseadskillelse, hvilket resulterer i et mindre tiltalende udseende af produktet. Af denne grund indeholder de fleste af de smoothies, der er tilgængelige i øjeblikket, banan som hovedingrediens, hvilket reducerer faseadskillelsen på grund af en stigning i viskositet.

 
Ultralyd kan anvendes for at forstyrre pulpartiklerne og for at påvirke partikelstørrelsesfordelingen. En mindre partikelstørrelse resulterer i lavere bundfældningshastighed, hvilket fører til en reduktion af sedimentation og forbedret lagringsstabilitet. Desuden kan denne opløsning af partikler føre til en øget frigivelse af smagskomponenter, farvepigmenter og cellebestanddele såsom sukker eller flygtige aromaforbindelser i saften. Resultatet er en forbedring af farveintensitet, sødme og aromaindtryk. Derudover påvirker reduceret partikelstørrelse mundfølelsen, hvilket fører til et mere jævnt helhedsindtryk.
For at sikre en vis holdbarhed af smoothies skal blandingerne pasteuriseres. Varmebehandlinger har dog altid indflydelse på produktkvalitet, farve og indtryk af friskhed. Derfor er reduktion af forarbejdningstemperaturer et af hovedfokusområderne i fødevareindustrien. Ultralyd har en synergistisk effekt på inaktivering af mikroorganismer og enzymer, når det anvendes i kombination med temperatur, kaldet termosonikering, eller forhøjet tryk, kaldet manosonication. Positive resultater er desuden kendt for kombinationen af alle tre parametre under betegnelsen manothermosonication. Det antages, at celler behandlet med ultralyd bliver mere modtagelige for andre stressfaktorer såsom tryk og varme. Derudover kan ultrsasoniske bølger forstyrre grænselag og inducere blanding, hvilket resulterer i forbedret varmeoverførsel. Derfor er et andet fokus for forskningsprojektet reduktion af pasteuriseringstemperaturer ved udvikling af en ultralydassisteret konserveringsproces. Der er planer om forbedring af produktkvaliteten og reduktion af energiomkostningerne, samtidig med at produktsikkerheden og holdbarheden opretholdes eller forlænges.
De omfattende virkninger af ultralyd, som kan gøre det muligt samtidig at forbedre sedimentationsegenskaber, smag, udseende, mundfornemmelse og mikrobiologisk samt enzymatisk stabilitet af smoothies som produkter af høj værdi, kan udgøre en vigtig fordel for fødevareindustrien og markedsføringen af friske frugt- og grøntsagsdrikkevarer i fremtiden. Desuden kan procentdelen af banan eller andre ingredienser med høj viskositet reduceres, når produktstabiliteten forbedres ved hjælp af ultralydsbehandlinger og muliggør skabelsen af nye smoothie-varianter.
 
Kontakt på TU Berlin:
K. Schoessler
katharina.schoessler(at)tu-berlin.de
Telefon:+49 (0)30-3147 1847
 

Til venstre: ubehandlet appelsinjuice; Højre: sonikeret appelsinjuice
Ultralydshomogenisering med høj forskydning producerer stabil juice uden sedimentering