Tehostettu teollinen tomaattien käsittely

Tomaattitahna on yleinen elintarvikkeiden ainesosa ja perusraaka-aine lukuisissa elintarvikkeissa, kuten ketsupissa, keitoissa, kastikkeissa, mehuissa ja soseissa. Tomaattien ultraäänikäsittely on hellävarainen, ei-terminen käsittely, joka antaa lopulliselle tomaattituotteelle voimakkaamman maun, paremman rakenteen ja pidemmän säilyvyysajan.

Tehostettu tomaattien käsittely teollisilla ultraäänilaitteilla

Ultraäänikäsittelyllä on tomaattituotteiden käsittelymenetelmänä lukuisia myönteisiä vaikutuksia, joiden ansiosta tomaattielintarvikkeen maku, rakenne, stabiilisuus ja ravintoarvot paranevat.

Tomaattisoseen viskositeetin kasvattaminen ultraäänellä

Kasvissoseissa, kuten tomaattisoseessa, ultraääni mahdollistaa kosteuden paremman tunkeutumisen kuituverkostoon, mikä lisää tomaattisoseen viskositeettia. Ultraäänikäsittely vapauttaa solunsisäiset pektiinit, jolloin viskositeetti kasvaa ilman lisäaineita.

Tomaatin makuaineiden ultraääniuutto

Tomaatit saavat ainutlaatuisen makunsa sokereiden, happojen ja lukuisten haihtuvien yhdisteiden monimutkaisesta yhdistelmästä. Luontaiset sokerit – pääasiassa fruktoosi ja glukoosi – antavat tomaateille makean maun, kun taas hapot tasapainottavat makeutta. Tomaatin hedelmien haihtuvat yhdisteet ovat kaikkein monimutkaisimpia molekyylejä, jotka sisältävät lipidejä, aminohappoja ja karotenoidien esiasteita. Koska sokeri, hapot ja haihtuvat yhdisteet ovat sitoutuneet tomaatin hedelmän solumatriisiin, ne eivät ole täysin kuluttajien makusilmujen saatavilla. Ultraäänikäsittely vapauttaa nämä makuyhdisteet solujen sisältä ja tuottaa huomattavasti voimakkaamman makuelämyksen.

Mikroskooppikuva ultraäänikäsitellystä, kuumentamattomasta tomaattimehusta, jossa näkyvät rikkoutuneet soluseinämien tukirakenteet ja demetyloitujen pektiinien vahvempi sitoutuminen.
Tutkimus tehtiin ultraäänilaitteella UP400S.
(kuva ja tutkimus: © Wu wt al., 2008)

Tomaatin biomolekyylien ultraääniuutto

Tomaatit (Solanum lycopersicum) sisältävät runsaasti bioaktiivisia yhdisteitä (esim. karotenoideja, C-vitamiinia, fenolisia yhdisteitä ja tokoferoleja), joilla tiedetään olevan terveyttä edistäviä vaikutuksia. Koska nämä biomolekyylit ovat sulkeutuneina solun eri osastoihin, niiden biologinen hyötyosuus saattaa olla rajallinen. Ultraääniuutto vapauttaa biomolekyylejä solurakenteista ja lisää siten monien aineiden biologista hyötyosuutta.
Lämpökäsittely tuhoaa monia vitamiineja ja mikroravintoaineita, kun taas ei-terminen ultraäänikäsittely on huomattavasti hellävaraisempi ja säilyttää nämä biomolekyylit.
Synergistinen käsittely: lämpöultraäänikäsittely
Piazza et al. (2021) tutkivat ultraäänen vaikutuksia yhdistettynä tavanomaiseen lämpökäsittelyyn (pastörointiin). Tutkimusryhmä osoittaa, että virtausprosessissa ennen lämpökäsittelyä toteutettu ultraäänikäsittely vaikuttaa myönteisesti kokonaiskarotenoidien (TCC) ja lykopeenin (LC) vapautumiseen ja liukoistumiseen. Voidaan olettaa, että ultraäänikäsittely ja korkeat lämpötilat yhdessä aiheuttivat proteiinien tai proteiini-karotenoidikomplekseihin sitoutuneen karotenoidin laskostuksen avautumisen, mikä paransi karotenoidiyhdisteiden uutettavuutta.

Tomaattisoseen ultraäänipastörointi ja stabilointi

Ultraäänikäsittely vaihtoehtona entsyymien aktivoinnille cold break / hot break -käsittelyllä
Wu et al. (2008) osoittivat onnistuneesti, että pektiinimetyyliesteraasientsyymin (PME) ultraääniavusteinen inaktivointi voidaan saavuttaa alhaisemmalla lämpötila-alueella ja että lämpöultraäänikäsittelyn mekaanisten vaikutusten ansiosta voidaan saavuttaa myös suurempi viskositeetti. Ultraäänen ja alhaisen lämpötilan käsittelyn synergistinen yhdistelmä, jota kutsutaan lämpöultraäänikäsittelyksi, mahdollistaa tomaattimehun tuoreen kaltaisten ominaisuuksien säilymisen. Tutkimuksen tulosten perusteella lämpöultraäänikäsittelyä voitaisiin pitää mahdollisena vaihtoehtona tomaattimehun tavanomaisille ”cold break”- ja ”hot break” -käsittelyille.
Lämpöultraäänikäsittelyn jälkeen keskimääräinen hiukkaskoko pieneni huomattavasti (alle 30 μm:iin) ja viskositeetti kasvoi 2–4-kertaiseksi verrattuna lämpökäsiteltyyn tai käsittelemättömään mehuun (180 μm). Nämä tulokset viittaavat siihen, että lämpöultraäänikäsittely 60 ja 65 °C:ssa voisi olla hyödyllinen tuotettaessa tomaattimehua, jonka pektiinimetyyliesteraasin (PME) jäännösaktiivisuus on alhainen ja viskositeetti suuri.
(vrt. Wu et al., 2008)

Ultraäänikäsittelyn amplitudin vaikutus tomaattimehun hiukkaskokojakaumaan 60 °C:ssa 15 min ajan.
(kuva ja tutkimus: © Wu wt al., 2008)

Ultraäänianturit ja virtauskennot mehun homogenointiin

Hielscher Ultrasonics on kokenut, pitkään toiminut tehokkaiden ultraäänihomogenisaattorien valmistaja. Sen laitteita käytetään maailmanlaajuisesti hedelmä- ja kasvissoseiden, keittojen, kastikkeiden, mehujen ja ketsuppien teollisessa tuotannossa. Kasvissoseiden, mehujen ja elintarvikkeiden luotettava ja tehokas homogenointi on vaativa sovellus, joka edellyttää suuritehoisia ultraääniantureita. Ne tuottavat vakioamplitudeja ja riittävästi leikkausvoimia homogeenisten elintarvikkeiden ja juomien valmistamiseksi. Kaikki Hielscher-ultraäänilaitteet on suunniteltu ja valmistettu toimimaan 24/7 täydellä kuormituksella. Ultraääniprosessoreita on saatavilla kompakteista 50 watin laboratorioultraäänilaitteista tehokkaisiin 16 000 watin virtausprosessiin tarkoitettuihin ultraäänijärjestelmiin. Laaja valikoima amplitudivahvistimia, sonotrodeja ja virtauskennoja mahdollistaa suuria leikkausvoimia tuottavan ultraäänihomogenisaattorin yksilöllisen kokoonpanon raaka-aineen (esim. kasvisten, hedelmien, muiden ainesosien jne.) ja lopputuotteen haluttujen ominaisuuksien mukaisesti.
Hielscher Ultrasonics valmistaa tehokkaita ultraääniantureita, jotka voidaan säätää tuottamaan koko amplitudialue erittäin pienistä erittäin suuriin amplitudeihin. Jos homogenointisovelluksesi edellyttää poikkeavia ominaisuuksia (esim. yhdistämistä korotettuihin paineisiin ja/tai lämpötiloihin), saatavilla on räätälöityjä ultraäänisonotrodeja. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7-käytön raskaassa käytössä ja vaativissa ympäristöissä.

Tomaattitahnan ultraäänihomogenointi erä- ja virtausprosessissa

Hielscherin suuria leikkausvoimia tuottavia ultraäänihomogenisaattoreita voidaan käyttää eräkäsittelyyn ja jatkuvaan ultraäänikäsittelyyn virtausprosessissa. Suosittelemme sinulle sopivinta ultraäänilaitteiston kokoonpanoa juomamäärän ja käsittelynopeuden perusteella.
Jatkuva syöttö ja ultraäänikäsittely virtausprosessissa tehokkaalla, suuria leikkausvoimia tuottavalla ultraäänilaitteistolla tekevät homogenointiprosessista erittäin aika- ja työtehokkaan sekä helppokäyttöisen ja mahdollistavat tomaattisoseiden, kastikkeiden, tahnojen, mehujen, ketsuppien, maustekastikkeiden ja hillojen käsittelyn teollisina määrinä.

Ultraäänihomogenisaattorit tomaattien käsittelyyn kaikissa tilavuuksissa

Hielscher Ultrasonicsin tuotevalikoima kattaa ultraääniprosessorien koko kirjon kompakteista laboratorioultraäänilaitteista pöytämallisiin ja pilottilaitteistoihin sekä täysin teollisiin ultraääniprosessoreihin, joiden kapasiteetti riittää kuorma-autolastien käsittelyyn tunnissa. Kattavan tuotevalikoiman ansiosta voimme tarjota sinulle sopivimman ultraäänilaitteiston tomaattipohjaiselle juomallesi tai elintarvikkeellesi, suunnitellulle prosessikapasiteetillesi ja tuotantotavoitteillesi.

Tarkasti säädettävät amplitudit optimaalisiin tuloksiin

Kaikki Hielscher ultraäänihomogenisaattorit ovat tarkasti säädettävissä ja siten luotettavia työjuhtia. Amplitudi on yksi keskeisistä prosessiparametreista, jotka vaikuttavat ultraäänen mekaanisten vaikutusten, kuten homogenoinnin, emulgoinnin, uuton, hydratoinnin, liuottamisen ja säilönnän, tehokkuuteen ja vaikuttavuuteen. Kaikki Hielscher Ultrasonics -prosessorit mahdollistavat amplitudin tarkan säädön. Sonotrodit ja amplitudivahvistimet ovat lisävarusteita, joiden avulla amplitudia voidaan muuttaa vielä laajemmalla alueella. Hielscher teolliset, suuria leikkausvoimia tuottavat ultraäänihomogenisaattorit voivat tuottaa erittäin suuria amplitudeja ja vaativissa sovelluksissa tarvittavan ultraääni-intensiteetin. Jopa 200 µm:n amplitudeja voidaan helposti käyttää jatkuvasti 24/7.
Tarkat amplitudiasetukset ja ultraääniprosessin parametrien jatkuva seuranta älykkäällä ohjelmistolla mahdollistavat mehun, juoman tai elintarvikkeen käsittelyn optimoiduissa olosuhteissa. Optimaalinen ultraäänikäsittely kasvissoseen kaikkein tehokkaimpaan homogenointiin!
Hielscher ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa käytön 24/7 raskaalla kuormituksella ja vaativissa ympäristöissä. Tämä tekee Hielscher ultraäänihomogenisaattoreista luotettavia työvälineitä, jotka täyttävät elintarvike- ja juomavalmistuksesi vaatimukset.
Lue lisää hedelmä- ja kasvissoseiden ultraäänikäsittelystä!

Korkein laatu – suunniteltu ja valmistettu Saksassa

Perheomisteisena ja perheen johtamana yrityksenä Hielscher asettaa ultraääniprosessoriensa korkeimmat laatustandardit etusijalle. Kaikki ultraäänilaitteet suunnitellaan, valmistetaan ja testataan perusteellisesti päätoimipaikassamme Teltowissa lähellä Berliiniä Saksassa. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys ja luotettavuus tekevät niistä tuotantosi työjuhtia. Käyttö 24/7 täydellä kuormituksella ja vaativissa ympäristöissä on Hielscherin suuria leikkausvoimia tuottavien ultraäänihomogenisaattorien luontainen ominaisuus.

Alla oleva taulukko antaa käsityksen ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista: