بهبود فرآوری صنعتی گوجه‌فرنگی
رب گوجه‌فرنگی از مواد تشکیل‌دهندهٔ رایج در محصولات غذایی است و در بسیاری از محصولات مانند کچاپ، سوپ‌ها، سس‌ها، آب‌میوه‌ها و پوره‌ها به‌عنوان مادهٔ اولیهٔ اصلی به کار می‌رود. فرآوری فراصوتی گوجه‌فرنگی تیماری ملایم و غیرحرارتی است که به محصول نهایی گوجه‌فرنگی طعمی قوی‌تر، بافتی بهتر و ماندگاری طولانی‌تر می‌بخشد.
بهبود فرآوری گوجه‌فرنگی با سونیکاتورهای صنعتی
فراصوت‌دهی به‌عنوان روشی برای فرآوری محصولات گوجه‌فرنگی، اثرات مثبت متعددی دارد و به تولید محصول غذایی بهبودیافته‌ای با طعم، بافت، پایداری و ارزش تغذیه‌ای بهتر منجر می‌شود.
- فرآوری ملایم در دمای پایین
- افزایش گرانروی
- طعم شیرین‌تر به‌دلیل استخراج قند طبیعی
- بهبود زیست‌فراهمی زیست‌مولکول‌ها (مانند لیکوپن)
- بهبود بافت
- پاستوریزاسیون: پایداری بهتر و ماندگاری بیشتر
پردازشگر فراصوتی صنعتی UIP4000hdT برای فرآوری پیوستهٔ گوجه‌فرنگی در مقیاس صنعتی.
افزایش گرانروی پورهٔ گوجه‌فرنگی با فراصوت
در پوره‌های سبزیجات مانند پورهٔ گوجه‌فرنگی، فراصوت نفوذ بهتر رطوبت به شبکهٔ الیاف را امکان‌پذیر می‌کند و از این طریق باعث افزایش گرانروی پورهٔ گوجه‌فرنگی می‌شود. فراصوت‌دهی پکتین‌های درون‌سلولی را آزاد می‌کند؛ در نتیجه، گرانروی بدون استفاده از هیچ افزودنی افزایش می‌یابد.
استخراج فراصوتی ترکیبات طعم‌دهندهٔ گوجه‌فرنگی
طعم منحصربه‌فرد گوجه‌فرنگی از ترکیبی پیچیده از قندها، اسیدها و مجموعه‌ای گسترده از ترکیبات فرّار ناشی می‌شود. قندهای طبیعی – عمدتاً فروکتوز و گلوکز – به گوجه‌فرنگی طعم شیرین می‌دهند، درحالی‌که اسیدها این شیرینی را متعادل می‌کنند. ترکیبات فرّار موجود در میوهٔ گوجه‌فرنگی پیچیده‌ترین مولکول‌های حاوی لیپیدها، اسیدهای آمینه و پیش‌سازهای کاروتنوئیدی هستند. از آنجا که قند، اسیدها و ترکیبات فرّار در ماتریس سلولی میوهٔ گوجه‌فرنگی محبوس‌اند، به‌طور کامل در دسترس جوانه‌های چشایی مصرف‌کنندگان قرار نمی‌گیرند. فراصوت‌دهی این ترکیبات طعم‌دهنده را از درون سلول آزاد می‌کند و تجربهٔ چشایی به‌مراتب قوی‌تری ایجاد می‌کند.
تصویر میکروسکوپی آب گوجه‌فرنگی حرارت‌ندیده پس از تیمار فراصوتی، با چارچوب‌های شکستهٔ دیوارهٔ سلولی و اتصال قوی‌تر پکتین‌های متیل‌زدایی‌شده.
این مطالعه با سونیکاتور UP400S انجام شد.
(تصویر و مطالعه: © Wu wt al., 2008)
استخراج فراصوتی زیست‌مولکول‌های گوجه‌فرنگی
گوجه‌فرنگی (Solanum lycopersicum) سرشار از ترکیبات زیست‌فعال (مانند کاروتنوئیدها، ویتامین C، ترکیبات فنولی و توکوفرول‌ها) است که به داشتن اثرات مفید بر سلامت شناخته می‌شوند. از آنجا که این زیست‌مولکول‌ها در بخش‌های سلولی محبوس‌اند، ممکن است زیست‌فراهمی آن‌ها محدود باشد. استخراج فراصوتی زیست‌مولکول‌ها را از ساختارهای سلولی آزاد می‌کند و از این طریق زیست‌فراهمی بسیاری از مواد را افزایش می‌دهد.
درحالی‌که تیمار حرارتی بسیاری از ویتامین‌ها و ریزمغذی‌ها را تخریب می‌کند، فراصوت‌دهی به‌عنوان تیماری غیرحرارتی به‌مراتب ملایم‌تر است و این زیست‌مولکول‌ها را حفظ می‌کند.
تیمار هم‌افزا: ترموسونیکاسیون
Piazza et al. (2021) اثرات فراصوت را در ترکیب با تیمار حرارتی متداول (پاستوریزاسیون) بررسی کردند. این گروه پژوهشی نشان داد که فراصوت‌دهی درون‌خطی پیش از فرآوری حرارتی، بر آزادسازی و انحلال‌پذیرسازی کاروتنوئیدهای کل (TCC) و لیکوپن (LC) تأثیر مثبتی دارد. می‌توان این فرضیه را مطرح کرد که تیمار فراصوتی و دماهای بالا در کنار یکدیگر باعث بازشدن ساختار پروتئین‌ها یا کاروتنوئید متصل به کمپلکس‌های پروتئین–کاروتنوئید شده‌اند و در نتیجه استخراج‌پذیری ترکیبات کاروتنوئیدی را افزایش داده‌اند.
پاستوریزاسیون و پایدارسازی فراصوتی پورهٔ گوجه‌فرنگی
فراصوت‌دهی به‌عنوان جایگزینی برای فعال‌سازی آنزیم از طریق شکست سرد / شکست گرم
Wu et al. (2008) با موفقیت نشان دادند که غیرفعال‌سازی آنزیم پکتین متیل‌استراز (PME) به کمک فراصوت را می‌توان در محدودهٔ دمایی پایین‌تری انجام داد و به‌دلیل اثرات مکانیکی ترموسونیکاسیون، به گرانروی بالاتری نیز دست یافت. ترکیب هم‌افزای فراصوت و تیمار در دمای پایین، که ترموسونیکاسیون نامیده می‌شود، حفظ ویژگی‌های مشابه آب گوجه‌فرنگی تازه را امکان‌پذیر می‌کند. بر اساس یافته‌های این مطالعه، ترموسونیکاسیون را می‌توان جایگزینی بالقوه برای تیمارهای متداول «شکست سرد» و «شکست گرم» آب گوجه‌فرنگی دانست.
پس از ترموسونیکاسیون، میانگین اندازهٔ ذرات به‌طور محسوسی کاهش یافت (به کمتر از 30 μm) و گرانروی در مقایسه با آب گوجه‌فرنگی تیمارشده با حرارت یا تیمارنشده (180 μm)، 2–4 برابر افزایش یافت. این نتایج نشان می‌دهند که ترموسونیکاسیون در دماهای 60 و 65°C می‌تواند برای دستیابی به آب گوجه‌فرنگی با فعالیت باقی‌ماندهٔ پایین پکتین متیل‌استراز (PME) و گرانروی بالا مفید باشد.
(رجوع کنید به Wu et al., 2008)
اثر دامنهٔ فراصوت‌دهی بر توزیع اندازهٔ ذرات آب گوجه‌فرنگی در دمای 60 °C به‌مدت 15 min.
(تصویر و مطالعه: © Wu wt al., 2008)
پروب‌های فراصوتی و سلول‌های جریان برای همگن‌سازی آب‌میوه
Hielscher Ultrasonics تولیدکننده‌ای باسابقه و باتجربه در زمینهٔ هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا است که در سراسر جهان برای تولید صنعتی پوره‌های میوه و سبزیجات، سوپ‌ها، سس‌ها، آب‌میوه‌ها و کچاپ‌ها استفاده می‌شوند. همگن‌سازی قابل‌اعتماد و کارآمد پوره‌های سبزیجات، آب‌میوه‌ها و محصولات غذایی کاربردی دشوار است که به پروب‌های فراصوتی پرتوان نیاز دارد؛ پروب‌هایی که دامنه‌های ثابت ایجاد کنند و برش کافی برای دستیابی به محصولات غذایی و نوشیدنی همگن فراهم سازند. همهٔ دستگاه‌های فراصوتی Hielscher برای کارکرد 24/7 تحت بار کامل طراحی و ساخته می‌شوند. پردازشگرهای فراصوتی از سونیکاتورهای آزمایشگاهی جمع‌وجور با توان 50 وات تا سامانه‌های فراصوتی درون‌خطی قدرتمند با توان 16٬000 وات عرضه می‌شوند. تنوع گستردهٔ هورن‌های تقویت‌کننده، سونوتْرودها و سلول‌های جریان امکان پیکربندی اختصاصی یک هموژنایزر فراصوتی با برش بالا را متناسب با مادهٔ اولیه (مانند سبزیجات، میوه‌ها، سایر مواد تشکیل‌دهنده و غیره) و ویژگی‌های مطلوب محصول نهایی فراهم می‌کند.
Hielscher Ultrasonics پروب‌های فراصوتی با عملکرد بالا تولید می‌کند که می‌توان آن‌ها را به‌طور اختصاصی برای تأمین طیف کامل دامنه‌ها، از بسیار ملایم تا بسیار بالا، تنظیم کرد. اگر کاربرد همگن‌سازی شما به مشخصات غیرمعمولی نیاز دارد (مانند ترکیب با فشارهای بالا و/یا دماهای بالا)، سونوتْرودهای فراصوتی سفارشی در دسترس‌اند. استحکام تجهیزات فراصوتی Hielscher امکان کارکرد 24/7 در شرایط کاری سنگین و محیط‌های دشوار را فراهم می‌کند.
همگن‌سازی فراصوتی رب گوجه‌فرنگی به‌صورت ناپیوسته و درون‌خطی
هموژنایزرهای فراصوتی با برش بالای Hielscher را می‌توان برای فراصوت‌دهی ناپیوسته و پیوستهٔ درون‌خطی به کار برد. بسته به حجم نوشیدنی و سرعت فرآوری، مناسب‌ترین پیکربندی فراصوتی را به شما پیشنهاد خواهیم کرد.
تغذیهٔ پیوسته و فراصوت‌دهی درون‌خطی با استفاده از تجهیزات فراصوتی کارآمد با برش بالا، فرآیند همگن‌سازی را از نظر زمان و نیروی کار بسیار کارآمد و اجرای آن را آسان می‌کند و امکان فرآوری حجم‌های صنعتی پوره‌ها، سس‌ها، رب‌ها، آب گوجه‌فرنگی، کچاپ‌ها، چاشنی‌ها و مرباهای گوجه‌فرنگی را فراهم می‌سازد.
هموژنایزرهای فراصوتی برای فرآوری گوجه‌فرنگی در هر حجمی
سبد محصولات Hielscher Ultrasonics طیف کامل پردازشگرهای فراصوتی را پوشش می‌دهد؛ از سونیکاتورهای آزمایشگاهی جمع‌وجور و سامانه‌های رومیزی و پایلوت گرفته تا پردازشگرهای فراصوتی کاملاً صنعتی با ظرفیت فرآوری چندین بار کامیون در ساعت. این مجموعهٔ کامل محصولات به ما امکان می‌دهد مناسب‌ترین تجهیزات فراصوتی را برای نوشیدنی یا محصول غذایی مبتنی بر گوجه‌فرنگی شما، ظرفیت فرآوری موردنظر و اهداف تولیدتان ارائه کنیم.
دامنه‌های قابل‌کنترل با دقت بالا برای نتایج بهینه
همهٔ هموژنایزرهای فراصوتی Hielscher با دقت قابل‌کنترل‌اند و ازاین‌رو ابزارهایی قابل‌اعتماد برای کار مداوم هستند. دامنه یکی از پارامترهای حیاتی فرآیند است که بر کارایی و اثربخشی اثرات مکانیکی ناشی از فراصوت، مانند همگن‌سازی، امولسیون‌سازی، استخراج، آب‌پوشی، حل‌کردن و نگهداری، تأثیر می‌گذارد. همهٔ پردازشگرهای Hielscher Ultrasonics امکان تنظیم دقیق دامنه را فراهم می‌کنند. سونوتْرودها و هورن‌های تقویت‌کننده لوازم جانبی‌ای هستند که تغییر دامنه را در محدوده‌ای باز هم گسترده‌تر امکان‌پذیر می‌سازند. هموژنایزرهای فراصوتی صنعتی با برش بالای Hielscher می‌توانند دامنه‌های بسیار بالا ایجاد کنند و شدت فراصوت موردنیاز برای کاربردهای دشوار را تأمین کنند. کارکرد پیوسته با دامنه‌های تا 200µm در حالت 24/7 به‌آسانی امکان‌پذیر است.
تنظیم دقیق دامنه و پایش مداوم پارامترهای فرآیند فراصوتی از طریق نرم‌افزار هوشمند به شما امکان می‌دهد آب‌میوه، نوشیدنی یا محصول غذایی خود را در شرایط بهینه فرآوری کنید. فراصوت‌دهی بهینه برای همگن‌سازی پورهٔ سبزیجات با بیشترین کارایی!
استحکام سونیکاتورهای Hielscher امکان کارکرد 24/7 در شرایط کاری سنگین و محیط‌های دشوار را فراهم می‌کند. این ویژگی، هموژنایزرهای فراصوتی Hielscher را به ابزار کاری قابل‌اعتمادی تبدیل می‌کند که نیازهای تولید مواد غذایی و نوشیدنی شما را برآورده می‌سازد.
دربارهٔ فرآوری فراصوتی پوره‌های میوه و سبزیجات بیشتر بخوانید!
بالاترین کیفیت – طراحی و ساخت در آلمان
Hielscher به‌عنوان شرکتی با مالکیت و مدیریت خانوادگی، بالاترین استانداردهای کیفیت را برای پردازشگرهای فراصوتی خود در اولویت قرار می‌دهد. همهٔ سونیکاتورها در مقر اصلی ما در تلتو، نزدیک برلین در آلمان، طراحی و ساخته می‌شوند و تحت آزمون‌های کامل قرار می‌گیرند. استحکام و قابلیت اطمینان تجهیزات فراصوتی Hielscher آن‌ها را به ابزاری برای کار مداوم در تولید شما تبدیل می‌کند. کارکرد 24/7 تحت بار کامل و در محیط‌های دشوار، از ویژگی‌های ذاتی هموژنایزرهای فراصوتی با برش بالای Hielscher است.
جدول زیر نمایی از ظرفیت تقریبی فرآوری سونیکاتورهای ما ارائه می‌دهد:
| حجم هر بچ | دبی | دستگاه‌های پیشنهادی |
|---|---|---|
| 1 تا 500mL | 10 تا 200mL/min | UP100H |
| 10 تا 2000mL | 20 تا 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0٫1 تا 20L | 0٫2 تا 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 تا 100L | 2 تا 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 تا 150L | 3 تا 15L/min | UIP6000hdT |
| قابل‌اعمال نیست | 10 تا 100L/min | UIP16000hdT |
| قابل‌اعمال نیست | بیشتر | مجموعه‌ای از UIP16000hdT |
با ما تماس بگیرید! / از ما بپرسید!
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا برای کاربردهای اختلاط، پراکنده‌سازی، امولسیون‌سازی و استخراج در مقیاس آزمایشگاهی، پایلوت و صنعتی تولید می‌کند.
منابع علمی / مراجع
- J. Wu, T.V. Gamage, K.S. Vilkhu, L.K. Simons, R. Mawson (2008): Effect of thermosonication on quality improvement of tomato juice. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 186-195.
- Piazza, Laura; Picchi, Valentina; Cortellino, Giovanna; Faoro, Franco; Masseroni, Elisa; Girotto, Francesca (2021): Effect of high frequency ultrasound pre-treatment on nutritional and technological properties of tomato paste. Food Science and Technology International 28, 2021.
- Kamal Guerrouj, Marta Sánchez-Rubio, Amaury Taboada-Rodríguez, Rita María Cava-Roda, Fulgencio Marín-Iniesta (2016): Sonication at mild temperatures enhances bioactive compounds and microbiological quality of orange juice. Food and Bioproducts Processing 99, 2016. 20–28.
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا تولید می‌کند، در مقیاس‌هایی از آزمایشگاهی تا صنعتی.