Parannettu hedelmien ja vihannesten geeliytyminen ultraäänellä
Kastikkeiden, mehujen, hillojen ja muiden elintarvikkeiden sakeuttaminen geeliyttämällä on yleinen prosessi nestemäisten elintarvikkeiden valmistuksessa. Pektiinien ja luonnollisten solunsisäisten sokereiden ultraääniuutto hedelmistä ja vihanneksista on erittäin tehokas tapa edistää elintarvikkeiden geeliytymistä lisäämättä puhdistettuja sokereita. Näin ollen ultrasonication ei ainoastaan lisää taloudellista tehokkuutta vähentämällä tuotantokustannuksia (koska sokeri ja sakeuttavat lisäaineet ovat tarpeettomia), vaan auttaa myös tuottamaan terveellisempiä, kaloripitoisia elintarvikkeita.
Elintarvikkeiden geeliytyminen ja sakeuttaminen
Geelien valmistus pektiinejä sisältävistä hedelmistä on laajalti vakiintunut prosessi erilaisten elintarvikkeiden, kuten kastikkeiden, soseiden, ketsupin, mehujen, smoothien, marmeladien ja hillojen, valmistukseen. Tällaisten elintarvikkeiden sakeutuminen ja geeliytyminen vaatii usein sokerin lisäämistä suurina määrinä halutun geeliytymisasteen saavuttamiseksi. Puhdistettujen sokereiden vaatimus on enimmäkseen tarpeen, koska hedelmien ja vihannesten pektiinit ja luonnollinen sokeri ovat loukussa kasvisolujen solumatriisissa, jossa se pysyy enimmäkseen käyttämättömänä.
Ratkaisu: pektiinien ja luonnollisten sokereiden ultraääniuutto
Ultrasonication on vakiintunut ja laajalti käytetty tekniikka bioaktiivisten molekyylien uuttamiseksi kasveista, kuten hedelmistä ja vihanneksista. Siksi sonikaatio on arvostettu tekniikka elintarvikkeiden jalostuksessa, kuten mehujen, smoothien, juomien, kastikkeiden, soseiden, ketsuppien, hedelmälevitteiden, hillojen ja marmeladien tuotannossa, jossa ultraääniaallot auttavat vapauttamaan makuyhdisteitä, pektiinejä ja sokereita (esim. fruktoosi) kasvimateriaalin solumatriisista. Tämä tarkoittaa, että ultraääni ei ainoastaan edistä hyytelöitymistä, vaan myös tekee elintarvikkeista maukkaampia ja makeampia lisäämättä makuja, sokereita ja muita lisäaineita. Luonnollisten, vähän jalostettujen elintarvikkeiden kysynnän kasvaessa ultraäänielintarvikkeiden jalostus on ihanteellinen tekniikka terveellisten ja makuintensiivisten elintarvikkeiden luomiseksi. Elintarvikkeiden ultraäänipektiinikäsittelyn on todettu olevan erittäin tehokas, luotettava, energiaa säästävä ja ympäristöystävällinen valmistusstrategia, erityisesti matalan metoksyylipektiinin osalta.
Pektiini on suosittu ainesosa vähäsokerisissa ja terveellisissä elintarvikkeissa hyytelöitä muodostavien ominaisuuksiensa vuoksi. Soveltamalla ultraäänisäteilytystä hedelmä- ja vihannespohjaisiin nesteisiin puhdistetun sokerin lisääminen voidaan välttää tai vähentää merkittävästi, koska pektiinin toiminnallisuudella on halutut geeliytymisominaisuudet ja se edistää elintarvikkeen suotuisia reologisia ominaisuuksia.
Ultraäänielintarvikkeiden jalostuksen lisäetuja ovat entsyymien, kuten pektiinimetyyliesteraasin, inaktivointi sekä homogenointi (tasaisempi rakenne) ja pastörointi (parempi mikrobien stabiilisuus).
- lievä prosessi
- Ei lainkaan tai vähemmän sokerin lisäainetta
- Nopea hoito
- Ei lisäaineita tai vähemmän
- Terveelliset elintarvikkeet
- Puhtaasti mekaaninen käsittely
- Taloudellisesti edullinen / kustannustehokas
- Helppo ja turvallinen käyttää
- Yksinkertainen asennus tai jälkiasennus
- Täysin lineaarinen skaalaus
- Minkä tahansa tilavuuden käsittelykapasiteetti
Ultraäänipektiiniä, makua ja sokeriuuttoa kasviperäisestä solumatriisista on sovellettu menestyksekkäästi sitrushedelmiin, appelsiineihin, sitruunoihin, mangoihin, intohimoisiin hedelmiin, omenoihin, päärynöihin, persikoihin, tomaattiin ja moniin muihin hedelmiin ja vihanneksiin.
Miten välttää molekyylipektiinirakenteen tuhoutuminen
Ultrasonication voi edistää geelin muodostumista pektiiniä sisältävissä hedelmä- ja vihannestuotteissa. Kuitenkin yli-sonication, eli ultraäänihoito, jolla on paljon intensiteettiä tai liian pitkä aika, voi tuhota pektiinin molekyylirakenteen, mikä heikentää geeliytymisen laatua. Hielscher Ultrasonics toimittaa huippuluokan ultraäänilaitteita, jotka mahdollistavat tarkat toiminta-asetukset, pektiinin uuttoprosessin hallinnan ja seurannan. Helposti saatavilla olevat asetukset, mahdollisuus esiasettaa ja tallentaa hoitoparametrit sekä kaukosäädin minkä tahansa Internet-selaimen kautta varmistavat, että tuotteesi on sonikoitu optimaalisissa olosuhteissa. Lisäksi kaikkien ultraääniajojen tiedot tallennetaan automaattisesti sisäänrakennetulle SD-kortille, jotta jokaista käsittelyä voidaan seurata ja tarkistaa laadunvarmistusta varten ja hyvien tuotantotapojen (GMP) täyttämiseksi.
Hielscherin teolliset sonicators voivat tuottaa erittäin suuria amplitudit. Jopa 200 μm: n amplitudit voidaan helposti ajaa jatkuvasti 24/7 toiminnassa. Vielä suuremmille amplitudille on saatavana räätälöityjä ultraäänisonotrodeja.
Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
Erän tilavuus | Virtausnopeus | Suositellut laitteet |
---|---|---|
1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
10 - 2000ml | 20–400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 - 20L | 0.2–4 l/min | UIP2000hdT |
10-100L | 2 - 10L / min | UIP4000hdT |
n.a. | 10-100L / min | UIP16000 |
n.a. | suurempi | klusteri UIP16000 |
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Kirjallisuus / Viitteet
- Owais Yousuf; Anupama Singh; N. C. Shahi; Anil Kumar; A. K. Verma (2018): Ultrasound Assisted Extraction of Pectin from Orange Peel. Bulletin of Environment, Pharmacology and Life Sciences Vol. 7 [12], November 2018. 48-54.
- Lena Rebecca Larsen; Julia Buerschaper; Andreas Schieber; Fabian Weber (2019):
Interactions of Anthocyanins with Pectin and Pectin Fragments in Model Solutions. J Agric Food Chem 2019 Aug 21; 67(33). pp. 9344-9353. - Wang, Wenjun; Wu, Xingzhu; Chantapakul, Thunthacha; Wang, Danli; Zhang, Song; Ma Xiaobin; Ding, Tian; Ye, Xingqian; Liu, Donghong (2017): Acoustic cavitation assisted extraction of pectin from waste grapefruit peels: A green two-stage approach and its general mechanism. Food Research Journal Vol.102, December 2017. 101-110.
- Rahul Seshadri, Jochen Weiss, Greg J Hulbert, John Mount (2003): Ultrasonic processing influences rheological and optical properties of high-methoxyl pectin dispersions. Food Hydrocolloids, Volume 17, Issue 2, 2003. 191-197.
- Chan Y.T., Tan M.C., Chin N.L. (2018): Effect of partial sugar replacement with ultrasonically treated citrus pectin on aeration and rheological properties of batter. Journal of Food Processing and Preservation, Volume 42, Issue 12, 2018.
- Wen-Yi Qiu, Wu-Dan Cai, Meng Wang, Jing-Kun Yan (2019): Effect of ultrasonic intensity on the conformational changes in citrus pectin under ultrasonic processing. Food Chemistry, Volume 297, 2019.
Faktoja, jotka kannattaa tietää
Pektiinit elintarvikkeissa
Pektiini on polysakkaridi, joka on läsnä useimpien vihannesten ja hedelmien soluseinässä. Pektiinit tunnetaan merkittävistä hyytelöimis- ja sakeuttamisominaisuuksistaan, jotka tekevät pektiineistä laajalti käytetyn lisäaineen elintarviketeollisuudessa. Lisäksi pektiinit tunnetaan hyödyllisistä terveysominaisuuksistaan.
Geelien valmistus hedelmillä tai vihanneksilla, joissa on suuri määrä pektiiniä, ei ole erityisen haastavaa. Sokerin lisääminen edistää pektiinin hyytelöitymistä alhaisella metoksyylipektiinillä (LM). Matalan metoksyylipektiinin (LM) pektiinin käyttö vaatii kuitenkin normaalisti suuria määriä lisättyä sokeria (noin 50 paino-%). Siksi alhaiset metoksyylipektiinit (LM) yhdessä erittäin suurten lisättyjen sokereiden määrien kanssa ovat merkityksellisiä vain jälkiruoissa, hilloissa ja marmeladeissa.
Esimerkiksi entsyymit polygalakturonaasit, pektiinilyaasi ja pektiinimetyyliesteraasi (PME) ovat osa pektinolyyttisten entsyymien tai pektinaasien ryhmää, jotka hydrolysoivat pektiiniaineiden glykosidisidoksia. Ultrasonicationia käytetään entsyymien, kuten pektinaasien, inaktivointiin vakaampien elintarvikkeiden saamiseksi. Lue lisää ultraäänientsyymin inaktivoinnista!