Ultraschallverarbeitung von Obst- und Gemüsepürees

In der wettbewerbsorientierten Welt der Lebensmittelproduktion spielen neben dem Geschmack eines Produkts auch die sensorischen Eigenschaften von pflanzlichen Produkten - insbesondere Textur und Viskosität - eine entscheidende Rolle für die Akzeptanz beim Verbraucher. Dies gilt insbesondere für Produkte auf Tomatenbasis wie Pastasaucen, Salsas und Ketchup. Die Viskosität beeinflusst nicht nur die visuelle Anziehungskraft dieser Produkte, sondern auch das Mundgefühl und die Freisetzung des Geschmacks, die alle für die Zufriedenheit der Verbraucher entscheidend sind.

Geschmacks- und Texturverbesserung von Obst- und Gemüsepürees mit Ultraschall

Die Integration der Ultraschallverarbeitung in die Produktion von Obst- und Gemüsepasten und -pürees bietet Herstellern, die die Textur optimieren, den Geschmack verbessern und die Produktionskosten senken wollen, einen vielversprechenden Weg. Durch den Einsatz dieser innovativen Technologie kann die Lebensmittelindustrie die sich entwickelnde Nachfrage der Verbraucher nach qualitativ hochwertigen, geschmackvollen Produkten erfüllen und gleichzeitig Effizienz und Nachhaltigkeit gewährleisten. Nachdem Forschung und Entwicklung die wissenschaftlichen Grundlagen geschaffen haben und die Lebensmittelindustrie die Beschallung als effizientes Verfahren zur Homogenisierung und Pasteurisierung übernommen hat, ist die Ultraschallverarbeitung auf dem besten Weg, zum Goldstandard für die Herstellung hochwertiger pflanzlicher Lebensmittelprodukte zu werden.
 

Verständnis der Viskosität in pflanzlichen Produkten

Das Viskositätsprofil von Obst- und Gemüsepasten wird durch ein komplexes Zusammenspiel von unlöslichen Feststoffen - bestehend aus Pektinen, Hemicellulosen, Cellulose, Proteinen und Lignin - bestimmt, die mit einer kontinuierlichen Matrix aus löslichen Pektinen, organischen Säuren, Zuckern und Salzen zusammenwirken. Diese natürlich vorkommenden Verbindungen tragen zwar zur Gesamtviskosität bei, erreichen aber oft nicht die gewünschte Textur und das Mundgefühl, die für eine optimale Verbraucherakzeptanz erforderlich sind.
Um diese Lücke zu schließen, greifen Lebensmittelhersteller häufig auf Verdickungsmittel wie Stärken und Gummis (z. B. Wachsmaisstärke, Carrageen, Guar) zurück. Diese Zusatzstoffe sind jedoch mit Nachteilen verbunden, z. B. mit höheren Kosten, besonderen Anforderungen an die Handhabung und möglichen negativen Auswirkungen auf den Geschmack und die Kundenakzeptanz.

Die Suche nach kosteneffizienten Lösungen

Eine Erhöhung des Gehalts an pflanzlichen Stoffen in Produkten kann die Rheologie verbessern, führt jedoch häufig zu unerschwinglichen Formulierungskosten, insbesondere bei der Herstellung in großem Maßstab. Herkömmliche Verarbeitungsmethoden mit hoher Scherkraft, wie z. B. Druckhomogenisierung, wurden als Mittel zur Veränderung der Viskosität erforscht. Diese Methoden zerstören jedoch in erster Linie die Zellstrukturen, ohne die Viskosität wesentlich zu verbessern, insbesondere bei Produkten mit hohem Feststoffgehalt.
 

Vorteile der Sonikation und Manothermosonikation von Gemüsepasten und -pürees

Die Ultraschallbehandlung stellt eine bahnbrechende Alternative zur Veränderung der Rheologie von Obst- und Gemüsepasten dar. Manothermosonierung – die synergistische Kombination von Ultraschall mit Druck und milder Hitze – ist eine bewährte Alternative zur herkömmlichen Pasteurisierung, um die mikrobielle Stabilität von Gemüsepürees und Fruchtsäften zu verbessern.

Erhöhter Nährwert:

• Erhöht die Bioverfügbarkeit von Lycopin, einem starken Antioxidans, das mit verschiedenen gesundheitlichen Vorteilen in Verbindung gebracht wird.
• Bewahrt den Pektingehalt, was zu einer besseren Gelbildung und zu gesundheitlichen Vorteilen beiträgt.
• Erhält und verbessert die wichtigen Vitamine während der Verarbeitung.
• Durch die effektive Erhöhung der Viskosität von Produkten kann die Ultraschallbehandlung die wahrgenommene Qualität und den Wert bei den Verbrauchern steigern.

Verbesserter Geschmack:

• Extrahiert intrazellulären Zucker, was zu einem natürlich süßeren Geschmacksprofil führt.
• Verbessert das allgemeine Geschmackserlebnis, indem es den Zucker für den Gaumen zugänglicher macht.
• Geringerer Bedarf an Zusatzstoffen: Die Ultraschallbehandlung kann die Viskosität verbessern und gleichzeitig die Konzentration pflanzlicher Feststoffe verringern, was zu kosteneffizienten Formulierungen ohne Beeinträchtigung der Textur führt.
• Verbessertes Mundgefühl: Die Behandlung führt zu einem ‚breiiger‘ und cremigere Textur, die durch ein attraktiveres Mundgefühl die Präferenz der Verbraucher erhöht.

Optimierte Textur:

• Erzeugt eine glattere, gleichmäßigere Textur in Tomatenprodukten.
• Reduziert unerwünschte Körnigkeit, was zu einem angenehmeren Mundgefühl führt.
• Erhöht die Viskosität, da intrazelluläre Zucker, Kohlenhydrate und Fasern freigesetzt werden.

Milde nicht-thermische Verarbeitung:

• Minimiert die Hitzeeinwirkung und bewahrt empfindliche Nährstoffe und Geschmacksstoffe.
• Verringert das Risiko des thermischen Abbaus und erhält die Qualität des Endprodukts.

Mikrobielle Stabilisierung und Pasteurisierung:

• Verringert wirksam die mikrobielle Belastung und erhöht die Lebensmittelsicherheit ohne Qualitätseinbußen.
• Ermöglicht niedrigere Verarbeitungstemperaturen, wodurch der Nährstoffverlust minimiert und die Produktstabilität gewährleistet wird.

Erhöhte Effizienz der Extraktion:

• Verbessert die Extraktion der nützlichen Inhaltsstoffe und maximiert den Ertrag.
• Ermöglicht einen geringeren Wasserverbrauch und eine kürzere Verarbeitungszeit.

Umweltfreundlich:

• Verringert den Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen thermischen Verarbeitungsmethoden.
• Potenziell weniger Abfall und mehr Nachhaltigkeit in der Lebensmittelproduktion.

Vielseitige Anwendung:

• Kann für eine Vielzahl von Produkten auf Gemüse- und Obstbasis verwendet werden, von Saucen bis zu Pürees, und ermöglicht so eine innovative Produktentwicklung.
• Geeignet für die Herstellung von Babynahrung.

Auswirkung der Beschallungsamplitude auf die Partikelgrößenverteilung von Tomatensaft bei 60°C für 15 Minuten.
(Bild und Studie: © Wu et al., 2008)

Hochleistungssonicatoren für die Lebensmittelverarbeitung

Hielscher Ultraschallgeräte bieten erhebliche Vorteile für die industrielle Lebensmittelverarbeitung von Gemüse- und Fruchtpürees, einschließlich Soßen, Suppen, Smoothies und Ketchups. Ihre fortschrittliche Ultraschalltechnologie verbessert die Extraktion von Aromen und Nährstoffen durch Aufbrechen der Zellstrukturen, was zu einer glatteren Textur und einem verbesserten Mundgefühl führt. Die bequeme Inline-Verarbeitung mit Ultraschall-Inline-Reaktoren ermöglicht die zuverlässige und effiziente Verarbeitung großer Mengen unter sicheren lebensmitteltauglichen Bedingungen.

In der folgenden Tabelle finden Sie die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallhomogenisatoren:

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.