Βελτιωμένη πηκτωματοποίηση φρούτων και λαχανικών με υπερήχους
Η αύξηση του ιξώδους σε σάλτσες, χυμούς, μαρμελάδες και άλλα τρόφιμα μέσω πηκτωματοποίησης αποτελεί συνήθη διεργασία στην παραγωγή υγρών τροφίμων. Η εκχύλιση πηκτινών και φυσικών ενδοκυτταρικών σακχάρων από φρούτα και λαχανικά με υπερήχους είναι μια ιδιαίτερα αποδοτική μέθοδος για την προαγωγή της πηκτωματοποίησης των τροφίμων χωρίς προσθήκη εξευγενισμένων σακχάρων. Έτσι, η κατεργασία με υπερήχους όχι μόνο αυξάνει την οικονομική αποδοτικότητα μειώνοντας το κόστος παραγωγής (καθώς δεν απαιτούνται ζάχαρη και πηκτικά πρόσθετα), αλλά συμβάλλει επίσης στην παραγωγή πιο υγιεινών τροφίμων με μειωμένες θερμίδες.
Πηκτωματοποίηση και αύξηση του ιξώδους των τροφίμων
Η παρασκευή πηκτωμάτων από φρούτα πλούσια σε πηκτίνες αποτελεί ευρέως καθιερωμένη διεργασία για την παραγωγή διαφόρων τροφίμων, όπως σάλτσες, πουρέδες, κέτσαπ, χυμοί, smoothies, μαρμελάδες εσπεριδοειδών και μαρμελάδες. Η αύξηση του ιξώδους και η πηκτωματοποίηση τέτοιων τροφίμων απαιτούν συχνά την προσθήκη μεγάλων ποσοτήτων ζάχαρης για να επιτευχθεί ο επιθυμητός βαθμός πηκτωματοποίησης. Η ανάγκη για εξευγενισμένα σάκχαρα προκύπτει κυρίως επειδή οι πηκτίνες και τα φυσικά σάκχαρα των φρούτων και των λαχανικών είναι εγκλωβισμένα στην κυτταρική μήτρα των φυτικών κυττάρων, όπου παραμένουν ως επί το πλείστον αναξιοποίητα.
Η συσκευή υπερήχων UIP4000hdT είναι ένας ισχυρός επεξεργαστής τροφίμων 4kW για τη βιομηχανική παραγωγή τροφίμων, με εφαρμογές όπως η εκχύλιση πηκτίνης και αρωματικών ουσιών, καθώς και η ομογενοποίηση.
Η λύση: Εκχύλιση πηκτινών και φυσικών σακχάρων με υπερήχους
Η κατεργασία με υπερήχους είναι μια καθιερωμένη και ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνολογία για την εκχύλιση βιοδραστικών μορίων από φυτικά υλικά, όπως φρούτα και λαχανικά. Συνεπώς, η κατεργασία με υπερήχους αποτελεί πολύτιμη τεχνική στην επεξεργασία τροφίμων, όπως στην παραγωγή χυμών, smoothies, ποτών, σαλτσών, πουρέδων, κέτσαπ, αλειμμάτων φρούτων, μαρμελάδων και μαρμελάδων εσπεριδοειδών, όπου τα υπερηχητικά κύματα συμβάλλουν στην απελευθέρωση αρωματικών ενώσεων, πηκτινών και σακχάρων (π.χ. φρουκτόζης) από την κυτταρική μήτρα του φυτικού υλικού. Αυτό σημαίνει ότι οι υπέρηχοι όχι μόνο προάγουν την πηκτωματοποίηση, αλλά προσδίδουν επίσης στα τρόφιμα εντονότερη γεύση και γλυκύτητα χωρίς την προσθήκη αρωματικών υλών, σακχάρων και άλλων προσθέτων. Με την αυξανόμενη ζήτηση για φυσικά τρόφιμα περιορισμένης επεξεργασίας, η επεξεργασία τροφίμων με υπερήχους αποτελεί την ιδανική τεχνολογία για τη δημιουργία υγιεινών τροφίμων με έντονη γεύση. Η κατεργασία της πηκτίνης στα τρόφιμα με υπερήχους έχει διαπιστωθεί ότι αποτελεί μια ιδιαίτερα αποδοτική, αξιόπιστη και φιλική προς το περιβάλλον μέθοδο παρασκευής που εξοικονομεί ενέργεια, ιδίως για την πηκτίνη χαμηλού βαθμού μεθοξυλίωσης.
Η πηκτίνη αποτελεί προτιμώμενο συστατικό σε υγιεινά τρόφιμα και τρόφιμα χαμηλής περιεκτικότητας σε σάκχαρα, λόγω των ιδιοτήτων της να σχηματίζει πηκτώματα. Με την εφαρμογή υπερηχητικής ακτινοβολίας σε υγρά με βάση φρούτα και λαχανικά, η προσθήκη εξευγενισμένης ζάχαρης μπορεί να αποφευχθεί ή να μειωθεί σημαντικά, καθώς η λειτουργικότητα της πηκτίνης προσφέρει τις επιθυμητές ιδιότητες πηκτωματοποίησης και συμβάλλει σε ευνοϊκές ρεολογικές ιδιότητες του τροφίμου.
Στα πρόσθετα οφέλη της επεξεργασίας τροφίμων με υπερήχους περιλαμβάνονται η αδρανοποίηση ενζύμων, όπως η μεθυλεστεράση της πηκτίνης, καθώς και η ομογενοποίηση (πιο λεία υφή) και η παστερίωση (βελτιωμένη μικροβιακή σταθερότητα).
- Ήπια διεργασία
- Καθόλου ή λιγότερη πρόσθετη ζάχαρη
- Ταχεία κατεργασία
- Καθόλου ή λιγότερα πρόσθετα
- Υγιεινά τρόφιμα
- Αμιγώς μηχανική κατεργασία
- Οικονομικά συμφέρουσα / αποδοτική ως προς το κόστος
- Εύκολη και ασφαλής λειτουργία
- Απλή εγκατάσταση ή ενσωμάτωση σε υφιστάμενο εξοπλισμό
- Απολύτως γραμμική κλιμάκωση
- Δυνατότητα επεξεργασίας οποιουδήποτε όγκου
Η εκχύλιση πηκτίνης, αρωματικών ουσιών και σακχάρων από τη φυτική κυτταρική μήτρα με υπερήχους έχει εφαρμοστεί με επιτυχία σε εσπεριδοειδή, πορτοκάλια, λεμόνια, μάνγκο, φρούτα του πάθους, μήλα, αχλάδια, ροδάκινα, ντομάτες και πολλά άλλα φρούτα και λαχανικά.
Πώς να αποφύγετε την καταστροφή της μοριακής δομής της πηκτίνης
Η κατεργασία με υπερήχους μπορεί να προαγάγει σε μεγάλο βαθμό τον σχηματισμό πηκτωμάτων σε προϊόντα φρούτων και λαχανικών που περιέχουν πηκτίνη. Ωστόσο, η υπερβολική κατεργασία με υπερήχους, δηλαδή η εφαρμογή υπερήχων με υπερβολική ένταση ή για υπερβολικά μεγάλο χρονικό διάστημα, μπορεί να καταστρέψει τη μοριακή δομή της πηκτίνης, μειώνοντας έτσι την ποιότητα της πηκτωματοποίησης. Η Hielscher Ultrasonics παρέχει συσκευές υπερήχων τεχνολογίας αιχμής, οι οποίες επιτρέπουν ακριβείς ρυθμίσεις λειτουργίας, έλεγχο και παρακολούθηση της διεργασίας εκχύλισης πηκτίνης. Οι εύκολα προσβάσιμες ρυθμίσεις, η δυνατότητα προκαθορισμού και αποθήκευσης των παραμέτρων κατεργασίας, καθώς και ο τηλεχειρισμός μέσω οποιουδήποτε προγράμματος περιήγησης στο διαδίκτυο διασφαλίζουν ότι το προϊόν σας υποβάλλεται σε κατεργασία με υπερήχους υπό βέλτιστες συνθήκες. Επιπλέον, τα δεδομένα όλων των κύκλων κατεργασίας με υπερήχους καταγράφονται αυτόματα σε ενσωματωμένη κάρτα SD, ώστε κάθε επιμέρους κατεργασία να μπορεί να παρακολουθείται και να επανεξετάζεται για τη διασφάλιση της ποιότητας και την τήρηση των Ορθών Πρακτικών Παραγωγής (GMP).
Οι βιομηχανικές συσκευές υπερήχων της Hielscher μπορούν να αποδώσουν πολύ υψηλά πλάτη ταλάντωσης. Πλάτη ταλάντωσης έως 200µm μπορούν εύκολα να διατηρούνται συνεχώς σε λειτουργία 24/7. Για ακόμη υψηλότερα πλάτη ταλάντωσης, διατίθενται ειδικά προσαρμοσμένα ηχοτρόδια υπερήχων.
Ο παρακάτω πίνακας παρέχει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση δυναμικότητας επεξεργασίας των συσκευών υπερήχων μας:
| Όγκος παρτίδας | Παροχή | Συνιστώμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100H |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 έως 20L | 0,2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 έως 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | μεγαλύτερη | συστοιχία συσκευών UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Εκχυλιστής υπερήχων UIP4000hdT με διάταξη συνεχούς ροής για εκχύλιση πηκτίνης.
Βιβλιογραφία / Αναφορές
- Owais Yousuf; Anupama Singh; N. C. Shahi; Anil Kumar; A. K. Verma (2018): Ultrasound Assisted Extraction of Pectin from Orange Peel. Bulletin of Environment, Pharmacology and Life Sciences Vol. 7 [12], November 2018. 48-54.
- Lena Rebecca Larsen; Julia Buerschaper; Andreas Schieber; Fabian Weber (2019):
Interactions of Anthocyanins with Pectin and Pectin Fragments in Model Solutions. J Agric Food Chem 2019 Aug 21; 67(33). pp. 9344-9353. - Wang, Wenjun; Wu, Xingzhu; Chantapakul, Thunthacha; Wang, Danli; Zhang, Song; Ma Xiaobin; Ding, Tian; Ye, Xingqian; Liu, Donghong (2017): Acoustic cavitation assisted extraction of pectin from waste grapefruit peels: A green two-stage approach and its general mechanism. Food Research Journal Vol.102, December 2017. 101-110.
- Rahul Seshadri, Jochen Weiss, Greg J Hulbert, John Mount (2003): Ultrasonic processing influences rheological and optical properties of high-methoxyl pectin dispersions. Food Hydrocolloids, Volume 17, Issue 2, 2003. 191-197.
- Chan Y.T., Tan M.C., Chin N.L. (2018): Effect of partial sugar replacement with ultrasonically treated citrus pectin on aeration and rheological properties of batter. Journal of Food Processing and Preservation, Volume 42, Issue 12, 2018.
- Wen-Yi Qiu, Wu-Dan Cai, Meng Wang, Jing-Kun Yan (2019): Effect of ultrasonic intensity on the conformational changes in citrus pectin under ultrasonic processing. Food Chemistry, Volume 297, 2019.
Χρήσιμες πληροφορίες
Πηκτίνες στα τρόφιμα
Η πηκτίνη είναι ένας πολυσακχαρίτης που υπάρχει στο κυτταρικό τοίχωμα των περισσότερων λαχανικών και φρούτων. Οι πηκτίνες είναι γνωστές για τις αξιοσημείωτες ιδιότητές τους ως προς την πηκτωματοποίηση και την αύξηση του ιξώδους, χάρη στις οποίες χρησιμοποιούνται ευρέως ως πρόσθετα στη βιομηχανία τροφίμων. Επιπλέον, οι πηκτίνες είναι γνωστές για τις ευεργετικές τους ιδιότητες για την υγεία.
Η παραγωγή πηκτωμάτων με φρούτα ή λαχανικά που περιέχουν μεγάλη ποσότητα πηκτίνης δεν είναι ιδιαίτερα δύσκολη. Η προσθήκη ζάχαρης προάγει την πηκτωματοποίηση με πηκτίνη χαμηλού βαθμού μεθοξυλίωσης (LM). Ωστόσο, η χρήση πηκτίνης χαμηλού βαθμού μεθοξυλίωσης (LM) απαιτεί συνήθως μεγάλες ποσότητες πρόσθετης ζάχαρης (περίπου 50 wt%). Συνεπώς, οι πηκτίνες χαμηλού βαθμού μεθοξυλίωσης (LM) σε συνδυασμό με πολύ μεγάλες ποσότητες πρόσθετων σακχάρων έχουν εφαρμογή μόνο σε επιδόρπια, μαρμελάδες και μαρμελάδες εσπεριδοειδών.
Για παράδειγμα, τα ένζυμα πολυγαλακτουρονάσες, λυάση της πηκτίνης και μεθυλεστεράση της πηκτίνης (PME) ανήκουν στην ομάδα των πηκτινολυτικών ενζύμων ή πηκτινασών, τα οποία υδρολύουν τους γλυκοζιτικούς δεσμούς των πηκτινικών ουσιών. Η κατεργασία με υπερήχους χρησιμοποιείται για την αδρανοποίηση ενζύμων, όπως οι πηκτινάσες, ώστε να λαμβάνονται πιο σταθερά τρόφιμα. Διαβάστε περισσότερα για την αδρανοποίηση ενζύμων με υπερήχους!
Η Hielscher Ultrasonics κατασκευάζει ομογενοποιητές υπερήχων υψηλής απόδοσης από εργαστηριακό έως βιομηχανικό μέγεθος.