Hedelmien ja vihannesten tehostettu geeliytyminen ultraäänen avulla

Kastikkeiden, mehujen, hillojen ja muiden elintarvikkeiden sakeuttaminen geeliyttämällä on yleinen menetelmä nestemäisten elintarvikkeiden tuotannossa. Pektiinien ja luonnollisten solunsisäisten sokereiden ultraääniuutto hedelmistä ja vihanneksista on erittäin tehokas menetelmä elintarvikkeiden geeliytymisen edistämiseen ilman puhdistettujen sokereiden lisäämistä. Näin ultraäänikäsittely paitsi parantaa taloudellista tehokkuutta vähentämällä tuotantokustannuksia (koska sokeria ja sakeuttavia lisäaineita ei tarvita), myös auttaa tuottamaan terveellisempiä elintarvikkeita, joiden kaloripitoisuus on pienempi.

Elintarvikkeiden geeliytyminen ja sakeuttaminen

Geelien valmistaminen runsaasti pektiinejä sisältävistä hedelmistä on laajalti vakiintunut menetelmä erilaisten elintarvikkeiden, kuten kastikkeiden, soseiden, ketsupin, mehujen, smoothieiden, marmeladien ja hillojen, tuotannossa. Tällaisten elintarvikkeiden sakeuttaminen ja geeliyttäminen edellyttää usein suurten sokerimäärien lisäämistä halutun geeliytymisasteen saavuttamiseksi. Puhdistettuja sokereita tarvitaan pääasiassa siksi, että hedelmien ja vihannesten pektiinit ja luonnolliset sokerit ovat sitoutuneina kasvisolujen solumatriisiin, jossa ne jäävät suurelta osin hyödyntämättä.

Ratkaisu: pektiinien ja luonnollisten sokereiden ultraääniuutto

Ultraäänikäsittely on vakiintunut ja laajalti käytetty tekniikka bioaktiivisten molekyylien uuttamiseen kasveista, kuten hedelmistä ja vihanneksista. Siksi ultraäänikäsittely on arvostettu menetelmä elintarvikkeiden käsittelyssä, kuten mehujen, smoothieiden, juomien, kastikkeiden, soseiden, ketsuppien, hedelmälevitteiden, hillojen ja marmeladien tuotannossa, jossa ultraääniaallot auttavat vapauttamaan aromiyhdisteitä, pektiinejä ja sokereita (esim. fruktoosia) kasvimateriaalin solumatriisista. Tämä tarkoittaa, että ultraääni paitsi edistää geeliytymistä, myös tekee elintarvikkeista maukkaampia ja makeampia ilman aromien, sokereiden ja muiden lisäaineiden lisäämistä. Luonnollisten, vähän prosessoitujen elintarvikkeiden kysynnän kasvaessa elintarvikkeiden ultraäänikäsittely on ihanteellinen tekniikka terveellisten ja voimakkaan makuisten elintarvikkeiden valmistamiseen. Elintarvikkeiden pektiinin ultraäänikäsittelyn on todettu olevan erittäin tehokas, luotettava, energiaa säästävä ja ympäristöystävällinen valmistusmenetelmä erityisesti vähän metoksyyliryhmiä sisältävän pektiinin kohdalla.
Pektiini on suosittu ainesosa vähäsokerisissa ja terveellisissä elintarvikkeissa geelinmuodostusominaisuuksiensa ansiosta. Käsittelemällä hedelmä- ja vihannespohjaisia nesteitä ultraäänellä voidaan välttää puhdistetun sokerin lisääminen tai vähentää sitä merkittävästi, sillä pektiinin toiminnallisuus tuottaa halutut geeliytymisominaisuudet ja edistää elintarvikkeen suotuisia reologisia ominaisuuksia.
Elintarvikkeiden ultraäänikäsittelyn muita etuja ovat entsyymien, kuten pektiinimetyyliesteraasin, inaktivointi sekä homogenointi (tasaisempi rakenne) ja pastörointi (parempi mikrobiologinen stabiilius).

Pektiinin, aromiaineiden ja sokereiden ultraääniuuttoa kasvien solumatriisista on sovellettu onnistuneesti sitrushedelmiin, appelsiineihin, sitruunoihin, mangoihin, passionhedelmiin, omenoihin, päärynöihin, persikoihin, tomaattiin ja moniin muihin hedelmiin ja vihanneksiin.

Miten pektiinin molekyylirakenteen tuhoutuminen voidaan välttää

Ultraäänikäsittely voi edistää huomattavasti geelin muodostumista pektiiniä sisältävissä hedelmä- ja vihannestuotteissa. Liiallinen ultraäänikäsittely eli liian voimakas tai liian pitkäkestoinen ultraäänikäsittely voi kuitenkin tuhota pektiinin molekyylirakenteen ja siten heikentää geeliytymisen laatua. Hielscher Ultrasonics toimittaa uusinta tekniikkaa edustavia ultraäänilaitteita, jotka mahdollistavat tarkat käyttöasetukset sekä pektiinin uuttoprosessin ohjauksen ja seurannan. Helposti käytettävät asetukset, mahdollisuus esiasettaa ja tallentaa käsittelyparametrit sekä etäohjaus millä tahansa verkkoselaimella varmistavat, että tuotettasi käsitellään ultraäänellä optimaalisissa olosuhteissa. Lisäksi kaikkien ultraäänikäsittelyajojen tiedot tallennetaan automaattisesti sisäänrakennetulle SD-kortille, joten jokaista yksittäistä käsittelyä voidaan seurata ja tarkastella jälkikäteen laadunvarmistusta ja hyvien tuotantotapojen (GMP) noudattamista varten.
Hielscherin teolliset ultraäänilaitteet voivat tuottaa erittäin suuria amplitudeja. Jopa 200 µm:n amplitudeja voidaan käyttää helposti jatkuvassa 24/7-käytössä. Vielä suurempia amplitudeja varten on saatavilla räätälöityjä ultraäänisonotrodeja.
Alla oleva taulukko antaa suuntaa ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista: