Sojapiima ultraheli homogeniseerimine
- Sojapiima tootmise väljakutse seisneb maitsva, toitva ja kvaliteetse sojapõhise joogi valmistamises kõrge efektiivsusega protsessitingimustes.
- Ultraheli homogeniseerimine ja pastöriseerimine pakub tervisliku sojapiima eeliseid: kõrged toitumuslikud väärtused ja säilivusomadused ning suur mehaaniline ja mikrobioloogiline stabiilsus.
Sojapiima ultrahelitoetatud tootmine
Sojabaasi ja sojapiima ultraheli töötlus muudab füüsikalis-keemilisi omadusi (makromolekulaarsed muutused, ensüümide inaktiveerimine), annab ühtlase, peenedisperssuse homogeniseerimise ja parandab reoloogilisi omadusi. Ultraheli emulgeerimine annab iseseisvalt stabiilse taimse piima, samas ultraheli säilitamine ja mikroorganismide inaktiveerimine tagavad mikrobioloogilise stabiilsuse. Lisaks toitumuslike väärtuste, stabiilsuse ja maitse paranemisele veenab ultraheli töötlus (sonikeerimine) energia- ja ajatõhususega. Võrreldes tavapäraste meetoditega on ultraheli töötlus vähem energiamahukas ja ajaliselt tõhusam.
Ultraheli homogenisaatorid katavad sojapiima tootmise kogu tootmisvõimsuse, tagavad optimeeritud säilitamise ja võimaldavad tootmisliini funktsionaalset mitmekülgsust. Ultraheli liinihomogenisaatoreid saab hõlpsasti kohandada tootmiseesmärkidele, võimaldades protsessiparameetreid lihtsalt muutes toota erinevaid maitseprofiile (nt oapõhine, mitteoapõhine) ja toote funktsionaalsust.
Ultraheli töötlus (sonikeerimine) on väga tõhus sojapiima homogeniseerimiseks ja säilitamiseks
Sojamaitsed ja ultraheli mõju
Ultraheli töötlus võimaldab mõjutada sojabaasi maitset: sojapiimatooteid saab toota tugeva oa-maitsega, mis sobib Aasia tarbijaskonnale, samas kui lääne tarbijad eelistavad mitteoa-maitselist, pehmet maitset. Ultraheli protsessiparameetreid (amplituud, sonikeerimise aeg, temperatuur, rõhk) kohandades on võimalik saada kas tugev või pehme maitseprofiil. See tähendab, et sama ultraheli süsteemi saab kasutada erinevate sojamaitseprofiilide sihipäraseks tootmiseks, et valmistada erinevaid tootetüüpe, mis rahuldavad erinevaid sihtturge.
Ultraheli ensüümide inaktiveerimine
Intensiivne sojaoa maitse on seotud peamiselt lipoksügenaasi ensüümi (LOX) aktiivsusega. Selle ensüümi LOX inaktiveerimine on tänapäevaste töötlussüsteemide üks peamisi eesmärke.
Manotermosonikeerimine (MTS) – ultraheli töötlus kõrgendatud rõhu ja temperatuuri tingimustes – on tõestatud meetod lipoksügenaasi (LOX) ensüümi inaktiveerimiseks. Lipoksügenaasi aktiivsus põhjustab rasvhapete ja pigmentide oksüdeerumist. Intensiivsed ultrahelilained põhjustavad ensüümide, näiteks lipoksügenaasi, peroksidaasi ja polüfenooloksüdaasi inaktiveerimist või denatureerumist.
MTS on osutunud tõhusaks vahendiks mõnede teiste ensüümide, näiteks lipoksügenaasi, peroksidaasi ning psührofiilsete bakterite proteaaside ja lipaaside inaktiveerimiseks. (Kuldiloke 2002: 2)
Sojapiima ultraheli tootmise eelised
- kõrge ekstraktsioonisaagis
- meeldiv maitse
- mehaaniline stabiilsus
- mikrobioloogiline stabiilsus / säilitamine
- ensüümide inaktiveerimine
- energiatõhusus
Mikrobioloogiline stabiilsus ultraheliga säilitamise kaudu
Ultraheli üksi või koos kuumusega (termosonikeerimine) või rõhuga (manosonikeerimine) või nii kuumuse kui rõhuga (manotermosonikeerimine) on tuntud kui tõhus meetod erinevate toiduensüümide, näiteks lipoksügenaasi, peroksidaasi ja polüfenooloksüdaasi, ning kuumuskindla lipaasi ja proteaasi inaktiveerimiseks. Võimsad ultrahelilained hävitavad mikroorganisme, mille tulemuseks on mikroobide inaktiveerimine ja seeläbi toote mikrobioloogiline stabiilsus. Patogeensete ja riknemist põhjustavate mikroorganismide või ensüümide inaktiveerimine ultraheli töötlusega (sonikeerimisega) on põhjustatud peamiselt füüsikalistest (kavitatsioon, mehaanilised jõud) ja/või keemilistest mõjudest.
Sojavalgu ekstraktsioon ja isoleerimine ultraheli abil
Võimsa ultraheli rakendamine sojavalgu isolaadile (SPI) ja sojavalgu kontsentraadile (SPC) võimaldab sojavalku sihipäraselt modifitseerida, et saada väga funktsionaalne toidu lisaaine. Arvukad uued tootekontseptsioonid hõlmavad sojavalkude kasutamist alusena ning ultraheli abil toetatud töötlemine võimaldab toota tööstuslikult kõrgema kvaliteediga tooteid, näiteks piimavabu veganitele sobivaid smuutisid, juustuaseaineid, sojakoorepõhiseid suppe, määrdeid ja kreemjaid kastmeid.
Sonikeerimine võimsa ultraheli seadmega (nt UIP2000hdT) põhjustab olulisi muutusi juhtivuses, suurendab sojavalgu kontsentraatide lahustuvust, suurendab märkimisväärselt eripindala, mis on toidu tekstuuri jaoks oluline, ning suurendab emulsiooni aktiivsuse indeksi (EAI) väärtusi. Kaalu järgi keskmine läbimõõt D ja ruumala–pinna keskmine läbimõõt D vähenevad oluliselt sojavalgu isolaatide (SPI) ja sojavalgu kontsentraatide (SPC) puhul.
Võrreldes tavapäraste sojavalgu töötlusmeetoditega on ultraheli töötlus vähem energiamahukas ja oluliselt ajasäästlikum.
Ultraheli voolureaktorid on väga tõhusad ekstraheerimiseks ja homogeniseerimiseks, nt sojapiima töötlemisel,
Ultraheli homogenisaatorid sojapiima ja taimsete piimaasendajate jaoks
Hielscher Ultrasonicsi toiduainete töötlemisseadmed on mitmekülgsed ning neid saab lihtsalt paigaldada või olemasolevatesse tootmisliinidesse järelpaigaldada. Suur võimsus, töökindlus ja vastupidavus teevad Hielscheri sonikaatoritest sojapõhja tootmise „tööhobuse“. Sonotroodid on valmistatud titaanist, ultraheli reaktorid ja muud märgadesse kokkupuutes olevad osad toiduainetööstuses lubatud roostevabast terasest ning neid saab varustada sanitaarühendustega. See võimaldab toiduainete ja jookide ohutut ja töökindlat töötlemist.
- kõrge tõhusus
- tipptasemel tehnoloogia
- töökindlus ja vastupidavus
- reguleeritav, täpne protsessijuhtimine
- partii- ja inline-töötlus
- igasuguse mahuga
- intelligentne tarkvara
- nutikad funktsioonid (nt programmeeritavus, andmete protokollimine, kaugjuhtimine)
- lihtne ja ohutu kasutada
- väike hooldusvajadus
- CIP (kohapesu)
Disain, tootmine ja nõustamine – Saksamaal valmistatud kvaliteet
Hielscheri ultrasonikaatorid on tuntud oma kõrgeima kvaliteedi ja disainistandardite poolest. Vastupidavus ja lihtne kasutamine võimaldavad meie ultrasonikaatorite sujuvat integreerimist tööstusrajatistesse. Hielscheri ultrasonikaatorid saavad hõlpsasti hakkama rasketes tingimustes ja nõudlikes keskkondades.
Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifitseeritud ettevõte ning pöörab erilist tähelepanu suure jõudlusega ultrasonikaatoritele, mis ühendavad tipptasemel tehnoloogia ja kasutajasõbralikkuse. Loomulikult vastavad Hielscheri ultrasonikaatorid CE nõuetele ning täidavad UL-i, CSA ja RoHs-i nõudeid.
Alljärgnev tabel annab ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:
| Partii maht | Vooluhulk | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 10 kuni 2000mL | 20 kuni 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 kuni 20L | 0,2 kuni 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 kuni 150L | 3 kuni 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 kuni 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurem | klaster seadmetest UIP16000 |
Ultraheli toidutöötlusseade UIP16000 taimsete piimaasendajate tööstuslikuks tootmiseks.
Teadmist väärt fakte
Sojapiim
Sojapiim on taimne piimaasendaja, mida toodetakse terade sojaubade ekstraheerimisel vees. Sojapiim on vee ja sojast pärinevate lipiidide emulsioon, mis sisaldab vees lahustuvaid valke ja süsivesikuid. Sojapiima vanaaegsel, traditsioonilisel valmistamisel leotati sojaube, jahvatati, filtreeriti ja keedeti. Nii valmistatud sojapiimal on vaid lühike säilivusaeg. Tänapäeva tarbijad ja kaasaegne elustiil nõuavad aga pikema säilivusajaga tooteid, mis püsivad ohutuna ja stabiilsena kogu ladustamisperioodi vältel. Selliste sojapiimade ja jookide tootmisel on UHT-tehnoloogia kasutamine ilmne valik. Sellega on võimalik saavutada säilivusaeg mitmest kuust kuni aastani, olenevalt toote koostisest. Lisaks on homogeense toote tagamiseks, milles ei teki koorestumist ega settimist kogu säilivusaja jooksul, vajalik valida õiged emulgaatorid ja stabilisaatorid.
Sojapiima ja sojapõhiste jookide tootmine
Sojapiim valmistatakse terastest sojaubadest või täisrasvasest sojajahust. Kuivi ube leotatakse vees üleöö või vähemalt 3 tundi või kauem. Leotamisaeg sõltub tugevalt vee temperatuurist. Seejärel jahvatatakse leotatud oad märgjahvatusprotsessis. Vett lisatakse selleks, et tõsta veesisaldus vastavaks lõpliku sojapiimatoote nõuetele. Valmis sojajoogi valgusisaldus on üldjuhul 1–4% ning vee ja sojaubade massisuhe 20:1 tüüpilise sojajoogi puhul, mis sobib läänetarbijatele. (Traditsioonilise Aasia sojapiima vee ja sojaubade massisuhe on kuni 5:1.) Jahvatatud sojaubade suspensiooni keedetakse, et parandada maitseomadusi, seeduvust ja mikrobioloogilist stabiilsust. Kuumtöötlus inaktiveerib sojaubade trüpsiini inhibiitorid, inaktiveerib lipoksügenaasi mahedama maitse saavutamiseks ning pastöriseerib sojapiima. Kuumtöötlust rakendatakse ligikaudu 15–20 minutit, millele järgneb filtreerimine lahustumatute jääkide, nagu sojamassi kiud / okara, eemaldamiseks. Lõpuks võib sojajooki kunstlikult maitsestada suhkru, vanilli, šokolaadi, puuvilja või muude maitseainete lisamisega.
Sojajoogid ja jogurt
Sojaube kasutatakse mitmesuguste toodete, näiteks piimaasendajate ja sojajookide, mahla, sojasegujookide (eritiLadina-Ameerikas) ning sojajogurti tootmiseks. Sojapõhiseid jooke ja jogurteid tarbitakse laialdaselt piimatoodete alternatiivina laktoositalumatuse all kannatavate inimeste ja veganite seas, kuid tarbijad valivad sojatooteid ka nende tervisemõjude ja maitse tõttu.
Tüüpiline sojapiim koosneb ligikaudu 3,6% valkudest, 2% rasvadest, 2,9% süsivesikutest ja 0,5% tuhast. Sojaubades on vähe küllastunud rasvu, need on kolesteroolivabad ja laktoosivabad. Lisaks sisaldavad need palju vitamiine ja mineraalaineid, mistõttu on nende tarbimine väga tervislik.
Manotermosonikeerimine
Manotermosonikeerimine (MTS) on ultraheli sünergistlik kombinatsioon kuumuse ja rõhuga.
Kirjandus/viited
- 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.