Ultraschallverarbeitung von Obst- und Gemüsepürees

In der wettbewerbsintensiven Lebensmittelproduktion spielen neben dem Geschmack eines Produkts die sensorischen Eigenschaften pflanzlicher Produkte – insbesondere Textur und Viskosität – eine entscheidende Rolle für die Verbraucherakzeptanz. Dies gilt besonders für Produkte auf Tomatenbasis wie Pastasaucen, Salsas und Ketchup. Die Viskosität beeinflusst nicht nur die optische Attraktivität dieser Produkte, sondern auch das Mundgefühl und die Freisetzung von Aromen. All diese Aspekte sind entscheidend für die Zufriedenheit der Verbraucher.

Verbesserung von Geschmack und Textur von Obst- und Gemüsepürees durch Ultraschall

Die Integration der Ultraschallverarbeitung in die Herstellung von Obst- und Gemüsepasten und -pürees bietet Herstellern einen vielversprechenden Ansatz, um die Textur zu optimieren, den Geschmack zu verbessern und die Produktionskosten zu senken. Mithilfe dieser innovativen Technologie kann die Lebensmittelindustrie den sich wandelnden Verbraucheranforderungen an hochwertige, geschmackvolle Produkte gerecht werden und gleichzeitig Effizienz und Nachhaltigkeit gewährleisten. Nachdem Forschung und Entwicklung die wissenschaftlichen Grundlagen geschaffen haben und die Lebensmittelindustrie die Ultraschallbehandlung als effizientes Verfahren zur Homogenisierung und Pasteurisierung eingeführt hat, ist die Ultraschallverarbeitung auf dem Weg, zum Goldstandard für die Herstellung erstklassiger pflanzlicher Lebensmittel zu werden.
 

Viskosität pflanzlicher Produkte verstehen

Das Viskositätsprofil von Obst- und Gemüsepasten wird durch ein komplexes Zusammenspiel unlöslicher Feststoffe – darunter Pektine, Hemicellulosen, Cellulose, Proteine und Lignin – mit einer kontinuierlichen Matrix aus löslichen Pektinen, organischen Säuren, Zuckern und Salzen geprägt. Obwohl diese natürlich vorkommenden Verbindungen zur Gesamtviskosität beitragen, reichen sie häufig nicht aus, um die gewünschte Textur und das Mundgefühl zu erzielen, die für eine optimale Verbraucherakzeptanz erforderlich sind.
Um diese Lücke zu schließen, setzen Lebensmittelhersteller häufig Verdickungsmittel wie Stärken und Gummistoffe ein (z. B. Wachsmaisstärke, Carrageen, Guar). Diese Zusatzstoffe haben jedoch Nachteile, darunter höhere Kosten, besondere Anforderungen an die Handhabung und mögliche negative Auswirkungen auf den Geschmack und die Kundenakzeptanz.

Die Suche nach kosteneffizienten Lösungen

Ein höherer Anteil an Gemüsebestandteilen in Produkten kann die Rheologie verbessern, führt jedoch häufig zu wirtschaftlich nicht tragbaren Rezepturkosten, insbesondere bei der Produktion im großen Maßstab. Herkömmliche Verarbeitungsverfahren mit hohen Scherkräften, beispielsweise die Druckhomogenisierung, wurden als Möglichkeit zur Veränderung der Viskosität untersucht. Diese Verfahren zerstören jedoch hauptsächlich Zellstrukturen, ohne die Viskosität deutlich zu erhöhen, insbesondere bei Produkten mit höherem Feststoffgehalt.
 

Vorteile der Ultraschallbehandlung und Manothermosonikation von Gemüsepasten und -pürees

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

Verbesserter Nährwert:

• Erhöht die Bioverfügbarkeit von Lycopin, einem starken Antioxidans, das mit verschiedenen gesundheitlichen Vorteilen in Verbindung gebracht wird.
• Erhält den Pektingehalt und trägt damit zu einer besseren Gelbildung und gesundheitlichen Vorteilen bei.
• Erhält und verbessert essenzielle Vitamine während der Verarbeitung.
• Durch die wirksame Erhöhung der Produktviskosität kann die Ultraschallverarbeitung die von Verbrauchern wahrgenommene Qualität und Wertigkeit steigern.

Verbesserter Geschmack:

• Extrahiert intrazelluläre Zucker und führt dadurch zu einem natürlich süßeren Geschmacksprofil.
• Verbessert das gesamte Geschmackserlebnis, indem Zucker für die Geschmackswahrnehmung besser zugänglich gemacht werden.
• Geringerer Bedarf an Zusatzstoffen: Die Ultraschallbehandlung kann die Viskosität erhöhen und gleichzeitig die Konzentration pflanzlicher Feststoffe verringern. Dies ermöglicht kosteneffiziente Rezepturen ohne Beeinträchtigung der Textur.
• Verbessertes Mundgefühl: Die Behandlung führt zu einer „breiigeren“ und cremigeren Textur, die Verbraucher durch ein angenehmeres Mundgefühl stärker anspricht.

Optimierte Textur:

• Erzeugt eine glattere, gleichmäßigere Textur in Tomatenprodukten.
• Verringert unerwünschte Körnigkeit und führt dadurch zu einem angenehmeren Mundgefühl.
• Erhöht die Viskosität durch die Freisetzung intrazellulärer Zucker, Kohlenhydrate und Fasern.

Schonende nichtthermische Verarbeitung:

• Minimiert die Wärmebelastung und erhält dadurch empfindliche Nährstoffe und Aromen.
• Verringert das Risiko eines thermischen Abbaus und erhält die Qualität des Endprodukts.

Mikrobielle Stabilisierung und Pasteurisierung:

• Reduziert die mikrobielle Belastung wirksam und verbessert dadurch die Lebensmittelsicherheit, ohne die Qualität zu beeinträchtigen.
• Ermöglicht niedrigere Verarbeitungstemperaturen, minimiert dadurch Nährstoffverluste und gewährleistet gleichzeitig die Produktstabilität.

Höhere Extraktionseffizienz:

• Verbessert die Extraktion wertvoller Verbindungen und maximiert dadurch die Ausbeute.
• Ermöglicht einen geringeren Wasserverbrauch und kürzere Verarbeitungszeiten.

Umweltfreundlich:

• Verringert den Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen thermischen Verarbeitungsverfahren.
• Kann das Abfallaufkommen verringern und die Nachhaltigkeit in der Lebensmittelproduktion verbessern.

Vielseitig einsetzbar:

• Kann für eine Vielzahl von Produkten auf Gemüse- und Obstbasis eingesetzt werden, von Saucen bis hin zu Pürees, und ermöglicht dadurch Innovationen in der Produktentwicklung.
• Geeignet für die Herstellung von Babynahrung.

Einfluss der Beschallungsamplitude auf die Partikelgrößenverteilung von Tomatensaft bei 60°C über 15 min.
(Abbildung und Studie: © Wu et al., 2008)

Hochleistungsultraschallgeräte für die Lebensmittelverarbeitung

Die Ultraschallgeräte von Hielscher bieten erhebliche Vorteile bei der industriellen Lebensmittelverarbeitung von Gemüse- und Obstpürees, einschließlich Saucen, Suppen, Smoothies und Ketchups. Ihre fortschrittliche Ultraschalltechnologie verbessert die Extraktion von Aromen und Nährstoffen durch den Aufschluss von Zellstrukturen, was zu glatteren Texturen und einem verbesserten Mundgefühl führt. Die komfortable Inline-Verarbeitung mit Ultraschall-Inline-Reaktoren ermöglicht die zuverlässige und effiziente Verarbeitung großer Mengen unter sicheren, lebensmittelgerechten Bedingungen.

Die folgende Tabelle gibt Ihnen einen Überblick über die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallgeräte:

Entwicklung, Fertigung und Beratung – Qualität Made in Germany

Die Ultraschallgeräte von Hielscher sind für höchste Qualitäts- und Designstandards bekannt. Robustheit und einfache Bedienung ermöglichen die reibungslose Integration unserer Ultraschallgeräte in Industrieanlagen. Raue Bedingungen und anspruchsvolle Umgebungen meistern die Ultraschallgeräte von Hielscher problemlos.

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