Homogeneización ultrasónica de la leche de soja
- Los retos de la producción de leche de soja consisten en elaborar una bebida a base de soja sabrosa y de alta calidad nutricional en condiciones de proceso de alta eficiencia.
- La homogeneización y la pasteurización ultrasónicas ofrecen las ventajas de una leche de soja saludable, con un alto valor nutricional y estabilidad durante el almacenamiento, así como una elevada estabilidad mecánica y microbiológica.
Producción de leche de soja asistida por ultrasonidos
El tratamiento ultrasónico de la base de soja y de la leche de soja modifica las propiedades fisicoquímicas (cambios macromoleculares, inactivación enzimática), proporciona una homogeneización uniforme con tamaños finos y mejora las características reológicas. La emulsificación ultrasónica da lugar a una leche vegetal estable por sí misma, mientras que la conservación por ultrasonidos y la inactivación de microorganismos garantizan la estabilidad microbiana. Además de mejorar el valor nutricional, la estabilidad y el sabor, la sonicación destaca por su eficiencia energética y el ahorro de tiempo. En comparación con los métodos convencionales, el tratamiento ultrasónico consume menos energía y requiere menos tiempo.
Los homogeneizadores ultrasónicos cubren toda la capacidad de producción de leche de soja, optimizan la conservación y aportan versatilidad funcional a la línea de producción. Los homogeneizadores ultrasónicos en línea pueden ajustarse fácilmente a los objetivos de producción, lo que permite obtener diversos perfiles de sabor (p. ej., con o sin sabor característico a soja) y distintas funcionalidades del producto con solo modificar los parámetros del proceso.
La sonicación es muy eficiente para homogeneizar y conservar la leche de soja
Sabores de la soja y efecto de los ultrasonidos
El procesamiento ultrasónico permite influir en el sabor de la base de soja: los productos de leche de soja pueden elaborarse con un intenso sabor característico a soja, que resulta atractivo para el público objetivo asiático, mientras que los consumidores occidentales prefieren un sabor suave, sin esa nota característica. Mediante el ajuste de los parámetros del proceso ultrasónico (amplitud, tiempo de sonicación, temperatura, presión), puede obtenerse un perfil de sabor intenso o suave. Esto significa que el mismo sistema ultrasónico puede utilizarse para producir de forma selectiva diversos perfiles de sabor de soja y fabricar distintos tipos de productos que satisfagan a diferentes mercados objetivo.
Inactivación enzimática por ultrasonidos
El intenso sabor a soja está relacionado principalmente con la actividad de la enzima lipoxigenasa (LOX). La inactivación de esta enzima LOX es uno de los principales objetivos de los sistemas modernos de procesamiento.
La manotermosonicación (MTS) –la sonicación en condiciones de presión y temperatura elevadas– es un método probado para inactivar la enzima lipoxigenasa (LOX). La actividad de la lipoxigenasa provoca la oxidación de ácidos grasos y pigmentos. Las ondas ultrasónicas intensas provocan la inactivación o desnaturalización de enzimas como la lipoxigenasa, la peroxidasa y la polifenol oxidasa.
Se ha demostrado que la MTS es una herramienta eficiente para inactivar otras enzimas, como la lipoxigenasa, la peroxidasa y las proteasas y lipasas de bacterias psicrófilas. (Kuldiloke 2002: 2)
Ventajas de la producción de leche de soja por ultrasonidos
- alto rendimiento de extracción
- sabor agradable
- estabilidad mecánica
- estabilidad microbiológica / conservación
- inactivación enzimática
- eficiencia energética
Estabilidad microbiológica mediante conservación por ultrasonidos
Los ultrasonidos, por sí solos o combinados con calor (termosonicación), presión (manosonicación) o calor y presión (manotermosonicación), se conocen como un método eficaz para inactivar diversas enzimas alimentarias, como la lipoxigenasa, la peroxidasa y la polifenol oxidasa, así como la lipasa y la proteasa resistentes al calor. Las ondas ultrasónicas potentes destruyen los microorganismos, lo que produce su inactivación y, con ello, la estabilidad microbiana del producto. La inactivación mediante sonicación de microorganismos patógenos y de deterioro, o de enzimas, se debe principalmente a efectos físicos (cavitación, fuerzas mecánicas) y/o químicos.
Extracción y aislamiento de proteínas de soja mediante ultrasonidos
La aplicación de ultrasonidos de potencia al aislado de proteína de soja (SPI) y al concentrado de proteína de soja (SPC) permite modificar de forma específica la proteína de soja para obtener un aditivo alimentario de elevada funcionalidad. Numerosos conceptos de nuevos productos utilizan proteínas de soja como base, y el procesamiento asistido por ultrasonidos permite fabricar industrialmente productos de calidad superior, como batidos veganos sin lácteos, alternativas al queso, sopas a base de nata de soja, productos untables y aderezos cremosos.
La sonicación con un sonicador potente (p. ej. UIP2000hdT) provoca cambios significativos en la conductividad, aumenta la solubilidad de los concentrados de proteína de soja, incrementa significativamente la superficie específica, lo que es importante para las texturas alimentarias, y eleva los valores del índice de actividad emulsionante (EAI). El diámetro medio ponderado en masa D y el diámetro medio volumen–superficie D disminuyen significativamente en los aislados de proteína de soja (SPI) y los concentrados de proteína de soja (SPC).
En comparación con los tratamientos convencionales de las proteínas de soja, la sonicación consume menos energía y requiere considerablemente menos tiempo.
Los reactores ultrasónicos de flujo son muy eficientes para la extracción y la homogeneización, p. ej., en el procesamiento de leche de soja,
Homogeneizadores ultrasónicos para leche de soja y sustitutos vegetales de la leche
Los procesadores de alimentos de Hielscher Ultrasonics son versátiles y pueden instalarse fácilmente o incorporarse a líneas de producción existentes. Su elevada potencia, fiabilidad y robustez convierten a los sonicadores de Hielscher en el «caballo de batalla» de la producción de base de soja. Los sonotrodos están fabricados en titanio; los reactores ultrasónicos y las demás piezas en contacto con el producto son de acero inoxidable de grado alimentario y pueden equiparse con conexiones sanitarias. Esto permite procesar alimentos y bebidas de forma segura y fiable.
- alta eficiencia
- tecnología de vanguardia
- fiabilidad y robustez
- control del proceso ajustable y preciso
- por lotes y en línea
- para cualquier volumen
- software inteligente
- funciones inteligentes (p. ej., programación, registro de datos, control remoto)
- manejo fácil y seguro
- bajo mantenimiento
- CIP (limpieza in situ)
Diseño, fabricación y asesoramiento – Calidad fabricada en Alemania
Los sonicadores de Hielscher son conocidos por sus máximos estándares de calidad y diseño. Su robustez y facilidad de manejo permiten integrar nuestros sonicadores sin dificultades en instalaciones industriales. Los sonicadores de Hielscher afrontan con facilidad las condiciones duras y los entornos exigentes.
Hielscher Ultrasonics es una empresa con certificación ISO que pone especial énfasis en los sonicadores de alto rendimiento con tecnología de vanguardia y facilidad de uso. Por supuesto, los sonicadores de Hielscher cumplen la normativa CE y los requisitos de UL, CSA y RoHs.
La siguiente tabla ofrece una orientación sobre la capacidad aproximada de procesamiento de nuestros sonicadores:
| Volumen del lote | Caudal | Equipos recomendados |
|---|---|---|
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 a 20 L | 0,2 a 4 L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100 L | 2 a 10 L/min | UIP4000hdT |
| 15 a 150 L | 3 a 15 L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 a 100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | mayor | conjunto de UIP16000 |
Procesador ultrasónico de alimentos UIP16000 para la producción industrial de sustitutos vegetales de la leche.
Información de interés
Leche de soja
La leche de soja es un sustituto vegetal de la leche que se produce mediante la extracción de granos enteros de soja en agua. La leche de soja es una emulsión de agua y lípidos procedentes de la soja que contiene proteínas y carbohidratos solubles en agua. En el método tradicional de preparación de la leche de soja, los granos de soja se remojaban, molían, filtraban y cocían. La leche de soja preparada de este modo solo tiene una vida útil corta. Sin embargo, los consumidores actuales y el estilo de vida moderno requieren productos con una vida útil más larga que se mantengan seguros y estables durante todo el periodo de almacenamiento. Para producir estas leches y bebidas de soja, el uso de la tecnología UHT es una opción evidente. Con ella puede obtenerse una vida útil de varios meses y hasta un año, dependiendo de la composición del producto. Además, la elección adecuada de emulsionantes y estabilizantes es necesaria para garantizar un producto homogéneo, sin separación de crema ni sedimentación durante toda su vida útil.
Producción de leche de soja y bebidas a base de soja
La leche de soja se elabora a partir de granos enteros de soja o harina de soja con todo su contenido graso. Los granos secos se remojan en agua durante la noche o durante un mínimo de 3 horas o más. El tiempo de remojo depende en gran medida de la temperatura del agua. Después, los granos remojados se muelen mediante un proceso de molienda húmeda. Se añade agua para aumentar su contenido según las necesidades del producto final de leche de soja. La bebida de soja final suele tener un contenido de proteínas del 1–4% y una relación en masa entre agua y granos de soja de 20:1 para una bebida de soja típica que resulta atractiva para los consumidores occidentales. (La leche de soja asiática tradicional tiene una relación en masa agua : soja que puede llegar a 5:1). La suspensión de soja molida se hierve para mejorar sus propiedades de sabor, su digestibilidad y su estabilidad microbiana. El tratamiento térmico inactiva los inhibidores de tripsina de la soja, inactiva la lipoxigenasa para obtener un sabor más suave y pasteuriza la leche de soja. El tratamiento térmico se aplica durante aprox. 15–20 minutos y, a continuación, se realiza una filtración para eliminar los residuos insolubles, como las fibras de pulpa de soja / okara. Finalmente, la bebida de soja puede aromatizarse artificialmente añadiendo azúcar, vainilla, chocolate, fruta u otros aromas.
Bebidas y yogur de soja
Los granos de soja se utilizan para elaborar diversos productos, como sustitutos de la leche y bebidas de soja, zumos, bebidas mixtas de soja (especialmente en Latinoamérica), así como yogur de soja. Las bebidas y los yogures a base de soja se consumen ampliamente como alternativa a los lácteos entre las personas con intolerancia a la lactosa y las personas veganas, aunque los consumidores también eligen los productos de soja por sus beneficios para la salud y su sabor.
La leche de soja típica presenta una composición aproximada de 3,6% de proteínas, 2% de grasa, 2,9% de carbohidratos y 0,5% de cenizas. Los granos de soja tienen un bajo contenido de grasas saturadas y no contienen colesterol ni lactosa. Además, su elevado contenido de vitaminas y minerales hace que su consumo sea muy beneficioso para la salud.
Manotermosonicación
La manotermosonicación (MTS) es la combinación sinérgica de ultrasonidos con calor y presión.
Bibliografía/Referencias
- Mauricio A. Rostagno, Miguel Palma, Carmelo G. Barroso (2003): Ultrasound-assisted extraction of soy isoflavones. Journal of Chromatography A, Volume 1012, Issue 2, 2003. 119-128.
- M. Morales-de la Peña, O. Martín-Belloso, J. Welti-Chanes (2018): High-power ultrasound as pre-treatment in different stages of soymilk manufacturing process to increase the isoflavone content. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 49, 2018. 154-160.
- Berk, Z. (1992): Soymilk and related products. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy; Corporate Document Repository: Technology of Production of Edible Flours and Protein Products from Soybeans. Services Bulletin No. 97, Chapter 8. Retrieved 16 January 2017.
- Bourke, P.; Tiwari, B.; O’Donnell, C.; Cullen, P. J. (2010): Effect of ultrasonic processing on food enzymes of industrial importance. Trends in Food Science and Technology, Vol. 21, Issue 7, 2010.