Võimas ultraheli mahlade ja smuutide kvaliteedi parandamiseks

Berliini Tehnikaülikooli teadlased leidsid, et ultraheli töötlus (sonikeerimine) on väga tõhus töötlemismeetod puu- ja köögiviljamahlade ning smuutide parandamiseks. Mittetermilise toiduainete töötlemise tehnikana pakub ultraheli õrna, kuid tõhusat töötlust, mis tugevdab maitseid ning stabiliseerib ja säilitab mahlu ja püreesid. Ultrahelil põhineva mahlatöötluse tulemuste hulka kuuluvad paremad maitsed, stabiliseerimine ja säilitamine.

Ultraheli rakendamine toiduainete tootmisprotsessides on toiduainetootjate jaoks kasvava huvi objekt. Erinevalt madala intensiivsusega ultraheliga (intensiivsus < 1 W/cm²), mida saab kasutada mittepurustavaks katsetamiseks ja pildistamiseks, põhjustab võimas ultraheli (intensiivsus > 5 W/cm²) materjali muutusi ning seda saab kasutada mitmekesiste protsesside parandamiseks toiduainetööstuses. Ultrahelilained on kokkusurumislained, mis mõjutavad mehaaniliselt ultraheli töötlusele (sonikeerimisele) allutatud toodet. Tsüklilised kokkusurumised ja hõrenemised võivad mõjutada rakustruktuuri. Suurte rõhuamplituudide korral põhjustab võimas ultraheli kavitatsiooni, gaasimullide kasvu ja implosiooni, millega kaasnevad rõhu- ja temperatuuritipud ning mis homogeniseerib ja stabiliseerib dispersioonsüsteeme. Hielscher Ultrasonics ja Berliini Tehnikaülikooli toiduainete biotehnoloogia ja toiduainete protsessitehnika osakonna teadlased uurisid ultraheli positiivset mõju smuutide kvaliteedi, stabiilsuse ja maitse parandamisele; smuutid on puu- ja köögiviljamahladest ning püreedest segatud ja jahutatud joogid.

Kuigi puudub õigus, mis piiraks smuutide koostisosi puhaste puu- ja köögiviljatoodetega, soovivad tootjad need turule tuua tervislike ja väärtuslike toodetena. Seetõttu on kavas neid toota ilma stabilisaatorite, maitsetugevdajate või värvainete lisamiseta. Mahlad ja püreed sisaldavad aga sageli palju viljalihaosakesi. Seetõttu kalduvad need faaside eraldumisele, mille tulemusena toode näeb vähem ahvatlev välja. Sel põhjusel sisaldab enamik praegu saadaolevatest smuutidest peamise koostisosana banaani, mis vähendab faaside eraldumist viskoossuse suurenemise tõttu.

Ultraheli abil saab viljalihaosakesi lõhkuda ja mõjutada osakeste suurusjaotust. Väiksem osakeste suurus tähendab väiksemat settimiskiirust, mis vähendab settimist ja parandab säilivusstabiilsust. Lisaks võib osakeste desintegreerimine suurendada maitseainete, värvipigmentide ja rakukomponentide, nagu suhkur või lenduvad aroomiühendid, vabanemist mahla. Tulemuseks on parem värvi intensiivsus, magusus ja aroomimulje. Lisaks mõjutab väiksem osakeste suurus suutunnet, tekitades üldiselt pehmema mulje.
Smuutide kindla säilivusaja tagamiseks tuleb segud pastöriseerida. Kuumtöötlus mõjutab aga alati toote kvaliteeti, värvi ja värskuse muljet. Seetõttu on töötlemistemperatuuride vähendamine toiduainetööstuse üks peamisi fookusi. Ultrahelil on sünergiline mõju mikroorganismide ja ensüümide inaktiveerimisele, kui seda rakendatakse koos temperatuuriga (termosonikeerimine) või kõrgendatud rõhuga (manosonikeerimine). Positiivseid tulemusi on teada ka kõigi kolme parameetri kombinatsiooni kohta, mida nimetatakse manotermosonikeerimiseks. Eeldatakse, et ultrahelitöötlusega töödeldud rakud muutuvad vastuvõtlikumaks muudele stressteguritele, nagu rõhk ja kuumus. Lisaks võivad ultrahelilained häirida piirkihte ja esile kutsuda segunemist, mis parandab soojusülekannet. Seetõttu on uurimisprojekti teiseks fookuseks pastöriseerimistemperatuuride vähendamine ultraheli abil toimuva säilitusprotsessi arendamise kaudu. Kavas on parandada toote kvaliteeti ja vähendada energiakulusid, säilitades või pikendades samal ajal toote ohutust ja säilivusaega.
Ultraheli kõikehõlmav mõju, mis võiks võimaldada samaaegselt parandada smuutide kui kõrge väärtusega toodete settimisomadusi, maitset, väljanägemist, suutunnet ning mikrobioloogilist ja ensümaatilist stabiilsust, võiks tulevikus kujutada endast olulist eelist toiduainetööstusele ja värskete puu- ja köögiviljajookide turustamisele. Lisaks võiks banaani või muude suure viskoossusega koostisosade osakaalu vähendada, kui toote stabiilsust parandatakse ultraheli töötlusega, ning see võimaldaks luua uusi smuutisorte.

Kontakt TU Berlinis:
K. Schoessler
katharina.schoessler(at)tu-berlin.de
Telefon:+49 (0)30-3147 1847
 

Vasakul: töötlemata apelsinimahl; paremal: ultraheliga töödeldud (sonikeeritud) apelsinimahl
Ultraheli kõrge nihkejõuga homogeniseerimine annab setteta stabiilse mahla