Innovation bei Frucht-Milchgetränken: Die Rolle der Sonikation
Die Herstellung von Milchgetränken mit Fruchtzusatz (z. B. Fruchtmilch) wird durch die Beschallung erheblich verbessert, eine Lebensmitteltechnologie, die bemerkenswerte Vorteile gegenüber herkömmlichen Verfahren bietet. Die Ultraschallbehandlung mit Sondenschalldämpfern von Hielscher verbessert die Qualität und Stabilität dieser Getränke, indem sie die Partikelgröße verringert, die Viskosität verbessert und wichtige Nährstoffe bewahrt. Diese wirksame Methode gewährleistet auch den Erhalt natürlicher Farben und bioaktiver Stoffe und entspricht damit dem Wunsch der Verbraucher nach nährstoffreichen und optisch ansprechenden Produkten. Als nachhaltige und effiziente Alternative unterstützt die Ultraschallhomogenisierung die Herstellung von hochwertigen Frucht-Milch-Getränken, die gesundheitliche Vorteile mit hervorragenden sensorischen Eigenschaften verbinden.
Mit Früchten infundierte Molkereigetränke: Verbesserte Herstellung durch Sonikation
Die Ultraschallverarbeitung von Lebensmitteln hat in den letzten Jahren erheblich an Aufmerksamkeit gewonnen und bietet innovative Lösungen für die Herausforderungen bei der Homogenisierung und Konservierung von Lebensmitteln. Der Einsatz eines Sondenschallgebers von Hielscher hat sich als besonders vorteilhaft bei der Herstellung von Milchgetränken mit Fruchtzusatz erwiesen. Diese Getränke, die die gesundheitlichen Vorteile von Milch und Früchten kombinieren, erfordern fortschrittliche Verarbeitungstechniken, um optimale Qualität, Stabilität und Nährstofferhalt zu gewährleisten. Eine aktuelle Studie des Teams von Professor Tiwari (Teagasc Food Research Centre Ashtown, Irland) beleuchtet die Wirksamkeit der Ultraschallhomogenisierung in diesem Zusammenhang anhand von mit Brombeeren angereicherten Milchgetränken als Modellsystem.
Die Studie: Ultraschallverarbeitung von mit Brombeeren angereicherten Milchgetränken
Der UIP1000hdT ist ein 1000 Watt starker Sondenschallkopf, der für die Extraktion von Aromen verwendet wird [/caption]Professor Tiwari's Forschung, ausführlich in der Studie „Untersuchung der Ultraschallbehandlung zur Homogenisierung von Getränken auf Brombeermilchbasis“ (2024), zeigt die Möglichkeiten der Lebensmittelverarbeitung mit Ultraschall auf. In der Studie wurde der UIP1000hdT, ein 1000-W-Sondenschallkopf der Hielscher Ultrasonics GmbH im Pilotmaßstab, zur Homogenisierung von Brombeer-Milch-Gemischen eingesetzt. Die wichtigsten Ergebnisse zeigten die Überlegenheit der Ultraschallhomogenisierung gegenüber konventionellen Methoden bei mehreren kritischen Parametern:
- Reduzierung der Partikelgröße:
Eine Beschallung mit einer Intensität von 10,37 ± 0,58 W/cm² bei einer Dauer von 1, 3 und 5 Minuten führte zu deutlich kleineren Partikelgrößen im Vergleich zur herkömmlichen Homogenisierung.
Längere Beschallungszeiten (bis zu 5 Minuten) erhöhten die Prävalenz kleinerer Partikel weiter und verbesserten die Textur und das Mundgefühl des Getränks. - Scheinbare Viskosität:
Alle ultraschallbehandelten Proben wiesen eine höhere Viskosität auf als unbehandelte und konventionell homogenisierte Proben.
Dieser Anstieg der Viskosität wurde auf eine verstärkte Partikelverkleinerung und eine größere spezifische Oberfläche zurückgeführt, die eine bessere Interaktion zwischen den Brombeerpartikeln und der Milchmatrix ermöglicht. - Beibehaltung der ernährungsphysiologischen und sensorischen Eigenschaften:
Der Phenolgehalt und die antioxidativen Aktivitäten blieben in den beschallten Proben gut erhalten, vergleichbar mit der herkömmlichen Homogenisierung. Dies unterstreicht die Fähigkeit der Ultraschallbehandlung, gesundheitsfördernde bioaktive Verbindungen zu erhalten.
Die Getränke behielten ihre visuelle Farbintegrität, ein entscheidendes Qualitätsmerkmal für die Verbraucherakzeptanz. - Rheologische und pH-Veränderungen:
Durch die Ultraschallbehandlung bildeten sich schwache gelartige Strukturen, die die Viskosität weiter erhöhten.
Ein leichter Rückgang des pH-Wertes (von 5,47 auf ca. 4,86-4,80) wurde aufgrund der Auflösung der sauren Bestandteile im Brombeerpulver beobachtet, was auf eine wirksame Homogenisierung hindeutet.

Partikelgrößenverteilungskurven von konventionellem und Ultraschall
(US)-homogenisierte Brombeermilchgetränke.
Studie und Grafik: ©Putsakum et al., 2024
Vorteile des Hielscher Sondenschallgebers
Der UIP1000hdT-Sonicator trug wesentlich zum Erreichen dieser Ergebnisse bei. Sein robustes Design, die Fähigkeit zum Dauerbetrieb und die einstellbare Intensität machen ihn zu einem idealen Werkzeug für die Lebensmittelverarbeitung im Pilotmaßstab. Zu den besonderen Vorteilen gehören:
- Effiziente Homogenisierung:
Die Titan-Sonotrode und der Amplituden-Booster ermöglichten eine präzise Steuerung des Beschallungsprozesses und sorgten für eine gleichmäßige Partikelgrößenreduzierung und eine verbesserte Stabilität der Milch-Frucht-Mischung. - Thermische Effekte:
Temperaturerhöhungen während der Beschallung (von 35°C auf 60°C nach 5 Minuten) wirkten sich positiv auf die Viskosität und die Nährstoffinteraktionen aus, ohne die Produktqualität zu beeinträchtigen. - Skalierbarkeit:
Die im Labor-, Pilot- und Industriemaßstab erhältlichen Sonicators bieten einen nahtlosen Übergang von der Laborforschung zur kommerziellen Produktion. - Anpassungsfähigkeit:
Die einstellbaren Behandlungszeiten und -intensitäten ermöglichen eine flexible Anpassung des Prozesses an spezifische Getränkerezepturen und gewünschte Qualitätsmerkmale.
Hochleistungssonicatoren für die Fruchtmilchproduktion
Hielscher-Sonicatoren sind moderne Ultraschallsysteme, die bei der Herstellung von Fruchtmilch, Milchgetränken mit Fruchtzusatz und Milchshakes eingesetzt werden. Durch die Anwendung von hochintensivem Ultraschall sorgen Hielscher-Sonicatoren für eine effiziente Mischung, Homogenisierung und Emulgierung von Fruchtkomponenten mit Molkereigrundlagen, wodurch glatte und stabile Rezepturen entstehen. Der Ultraschall-Kavitationsprozess verbessert die Partikelgrößenreduzierung, verbessert die Geschmacksinfusion und gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung der Zutaten, während empfindliche Nährstoffe und bioaktive Verbindungen erhalten bleiben. Die Sonicators von Hielscher werden weltweit für ihre Präzision, Skalierbarkeit und Fähigkeit zur Aufrechterhaltung der Produktqualität geschätzt und eignen sich daher sowohl für die kleine als auch für die industrielle Getränkeherstellung.
- hoher Wirkungsgrad
- Modernste Technik
- Zuverlässigkeit & Robustheit
- einstellbare, präzise Prozesskontrolle
- Batch & Inline
- für jedes Volumen
- intelligente Software
- intelligente Funktionen (z. B. programmierbar, Datenprotokollierung, Fernsteuerung)
- einfach und sicher zu bedienen
- Geringer Wartungsaufwand
- CIP (Clean-in-Place)
Design, Herstellung und Beratung – Qualität Made in Germany
Hielscher Ultraschallgeräte sind bekannt für höchste Qualität und Designstandards. Robustheit und einfache Bedienung ermöglichen die problemlose Integration unserer Ultraschallgeräte in industrielle Anlagen. Raue Bedingungen und anspruchsvolle Umgebungen sind für Hielscher Ultraschallgeräte kein Problem.
Hielscher Ultrasonics ist ein ISO-zertifiziertes Unternehmen und legt großen Wert darauf, Hochleistungs-Ultraschallgeräte zu entwickeln und zu produzieren, die sich durch modernste Technik und Benutzerfreundlichkeit auszeichnen. Selbstverständlich sind Hielscher Sonicators CE-konform und erfüllen die Anforderungen von UL, CSA und RoHs.
In der folgenden Tabelle finden Sie die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallhomogenisatoren:
Batch-Volumen | Durchfluss | Empfohlenes Ultraschallgerät |
---|---|---|
0,5 bis 1,5 ml | n.a. | VialTweeter |
1 bis 500ml | 10 bis 200ml/min | UP100H |
10 bis 2000ml | 20 bis 400ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 bis 20l | 0,2 bis 4l/min | UIP2000hdT |
10 bis 100l | 2 bis 10l/min | UIP4000hdT |
15 bis 150 Liter | 3 bis 15 l/min | UIP6000hdT |
n.a. | 10 bis 100l/min | UIP16000 |
n.a. | größere | Cluster aus UIP16000 |

Ultraschall-Homogenisator für Lebensmittel UIP16000 für die industrielle Verarbeitung von Lebensmitteln und Getränken.
Literatur / Literaturhinweise
- Gontorn Putsakum, Dilip K. Rai , Brijesh K. Tiwari, Colm P. O’Donnell (2024): Investigation of ultrasound processing for homogenisation of blackberry dairy-based beverages. Sustainable Food Technology 2, 2024. 1517-1526.
- Kamal Guerrouj, Marta Sánchez-Rubio, Amaury Taboada-Rodríguez, Rita María Cava-Roda, Fulgencio Marín-Iniesta (2016): Sonication at mild temperatures enhances bioactive compounds and microbiological quality of orange juice. Food and Bioproducts Processing, Volume 99, 2016. 20-28.
- Ribeiro, L.O., Brígida, A.I.S., Sá, D.D.G.C.F. et al. (2019): Effect of sonication on the quality attributes of juçara, banana and strawberry smoothie. Journal of Food Science and Technology 56, 5531–5537 (2019).
- Etzbach, L.; Stolle, R.; Anheuser, K.; Herdegen, V.; Schieber, A.; Weber, F. (2020): Impact of Different Pasteurization Techniques and Subsequent Ultrasonication on the In Vitro Bioaccessibility of Carotenoids in Valencia Orange (Citrus sinensis (L.) Osbeck) Juice. Antioxidants 2020, 9, 534.
Häufig gestellte Fragen
Was sind Fruchtmilch und mit Früchten versetzte Milchgetränke?
Fruchtmilch und mit Früchten versetzte Milchgetränke sind flüssige Produkte auf Milchbasis, die Fruchtbestandteile wie Pürees, Säfte oder Extrakte enthalten. Diese Getränke kombinieren die ernährungsphysiologischen Vorteile von Milch, einschließlich Proteinen, Kalzium und Vitaminen, mit dem Geschmack, der Farbe und den bioaktiven Verbindungen von Früchten, wie Antioxidantien und Ballaststoffen. Bei der Zubereitung werden häufig Homogenisierungs- und Stabilisierungstechniken eingesetzt, um eine gleichmäßige Verteilung der Fruchtpartikel zu gewährleisten und die Produktkonsistenz und -haltbarkeit zu erhalten. Hielscher-Sonicatoren sind äußerst zuverlässige und effiziente Geräte zum Mischen und Pasteurisieren von Lebensmitteln und Getränken.

Hielscher Ultrasonics fertigt Hochleistungs-Ultraschall-Homogenisatoren vom Labor bis zum voll-kommerziellen Industriemaßstab.