Erinomainen tehokkuus ja laatu pähkinämaidon tuotannossa ultraäänellä

Pähkinäpiimät ja kasvipohjaiset maitovaihtoehdot ovat kasvava elintarvikesegmentti. Pähkinämaitojen ja kasvipohjaisten maitoanalogien tuotannossa ultraääniuutto ja homogenointi ovat osoittaneet suuria etuja tavanomaisiin tekniikoihin verrattuna. Suuritehoinen ultraääni lisää saantoa, tuotteen stabiilisuutta, ravinnepitoisuutta ja yleistä käsittelytehokkuutta.

Korkeampi pähkinämaito tuottaa tehon ultraäänellä

Ultraääniuutto tunnetaan luotettavana ja erittäin tehokkaana menetelmänä kasviperäisten öljyjen, proteiinien, polysakkaridien ja mikroravinteiden saannon lisäämiseksi. Siksi sonikaatiota käytetään kasvipohjaisten maidonkorvikkeiden valmistuksessa, esimerkiksi mantelista, cashewpähkinästä, kookospähkinästä, hasselpähkinästä, maapähkinästä, seesamista, soijasta, tiikeripähkinästä, kaurasta, riisistä, hampusta, herneistä, pistaasipähkinöistä, saksanpähkinästä, amarantista tai quinoasta. Pähkinämaitojen ja muiden kasvipohjaisten maitovaihtoehtojen raaka-aine on usein kallista ja näiden raaka-aineiden suuremmat uuttosadot alentavat tuotantokustannuksia ja parantavat tuotannon tehokkuutta.

Miten ultraääniuutto lisää saantoa?

Ultraääniuuton toimintaperiaate on akustinen kavitaatio. Matalataajuisen, korkean intensiteetin ultraäänen uuttoa tehostava mekanismi johtuu pääasiassa akustisen kavitaation ilmiöstä. Kun kavitaatiokuplat romahtavat kasvitieteellisen materiaalin pinnalle, eroosio ja sonoporaatio rikkovat kasvisolujen matriisin (kuten maseroidut pähkinät, siemenet, palkokasvit ja lehdet), mikä johtaa solurakenteen tuhoutumiseen ja solunsisäisten aineiden, kuten proteiinien, lipidien, polysakkaridien, kuitujen, vitamiinien, kivennäisaineiden ja fytokemikaalien, vapautumiseen. Näin tehostettu massansiirto helpottaa molekyylien, kuten proteiinien, lipidien, polysakkaridien ja fytokemikaalien, vapautumista.
Ultraäänellä tuotetut leikkausvoimat parantavat liuottimen tunkeutumista kasvitieteellisen aineen solumatriisiin ja parantavat vastaavasti solukalvojen läpäisevyyttä. (Huomaa, että termiä liuotin käytetään laajassa merkityksessä ja se sisältää kaikki nesteet, esim. veden). Nämä tehon ultraäänimekanismit ovat vastuussa merkittävästä prosessin tehostamisesta, joka saavutetaan, kun ultrasonicationia käytetään elintarvikkeiden uuttamiseen kasvitieteellisestä raaka-aineesta. Koska ultraäänikavitaatio tuottaa niin voimakkaita voimia, se ajaa erittäin tehokkaita solujen häiriöitä ja sekoittumista makro- ja mikrotasolla. Lisäksi liuottimien tunkeutuminen, bioaktiivisten yhdisteiden liukeneminen ja massansiirto paranevat merkittävästi. Tämä tekee ultraääniavusteisesta uuttamisesta erittäin tehokkaan, mikä johtaa erinomaisiin uutteen saantoihin nopeassa prosessiajassa.

Parannettu pähkinämaidon stabiilisuus ultraäänellä

Korkean intensiteetin, matalataajuinen ultrasonication on tehokas ja luotettava menetelmä suspensioiden fysikaalisen stabiilisuuden sekä elintarvikkeiden (esim. pähkinäpiimä ja muut maidonkorvikkeet) mikrobistabiilisuuden parantamiseksi.

Ultraäänellä parannettu pähkinämaitojen fysikaalis-kemiallinen stabiilisuus

Käytetään laajalti elintarvikkeiden homogenisointiin ja emulgointiin, suuritehoinen ultraääni on erittäin tehokas ei-lämpötekniikka erittäin homogeenisten ja pitkäaikaisten stabiilien elintarvikkeiden tuottamiseksi. Ultraäänihomogenisointi vähentää rasvapisaroiden halkaisijaa yhtenäiseen minuuttikokoon ja hajottaa kiinteät hiukkaset, kuten tärkkelykset, sokerit ja kuidut tasaisesti. Näin ollen ultraäänihomogenisointi parantaa pähkinämaitojen ja muiden kasviperäisten maitojen fysikaalis-kemiallista kemikaalia merkittävästi, joten ei-toivottu faasien erottuminen estetään.
(2019) tutkii suuritehoisen ultrasonicationin vaikutuksia kookosmaitoon. Sonikaatiokäsittely pienensi kookosmaidon hiukkaskokoa ja homogenoi pisaroiden ja kiintoaineiden jakautumisen järjestelmään. Mekaanisesti emulgoituun kookosmaitoon verrattuna ultraäänikäsittely osoitti merkittävää vaikutusta emulsiojärjestelmän yhtenäisyyteen (p< 0.05). Additionally, it was observed that sonication promoted the encapsulation of amylose into the enzyme amylase in the interfacial layer. Iswarin and Permadi (2012) investigated how ultrasonication affects the droplet diameter of coconut-based milk drinks studying various combinations of ultrasonic intensity. Ultrasonic processing reduced the diameter of the droplet size and size reduction increased at higher ultrasound intensity.

Ultraäänellä parannettu pähkinämaitojen mikrobien stabiilisuus

Ultrasonicationin on osoitettu vähentävän mikrobikuormitusta meijerituotteissa, hedelmämehuissa ja muissa nestemäisissä elintarvikkeissa. Siksi ultraäänipastörointi on hyväksytty myös maidon vaihtoehtojen säilytysprosessiin mikrobien stabiilisuuden parantamiseksi pähkinä- ja muissa kasvipohjaisissa maidonkorvikkeissa.
(2019) tutki Escherichia coli O157: H7: n ja Listeria monocytogenesin ultraääni-inaktivointia mantelimaidossa ja pystyi osoittamaan, että ultraäänipastörointi aiheuttaa subletaaleja vaurioita taudinaiheuttajille, mikä johtaa lisääntyneeseen säilyvyysaikaan. Esimerkiksi ultraäänipastörointikäsittely vähensi merkittävästi E. coli O157: H7 -tasoa 5,12: sta 3,81 log CFU / ml: aan ja alensi kasvunopeutta (μmax) (1,19: stä 0,79: een (log CFU / ml) / vrk).

Korkeampi ravinnepitoisuus ultraäänipähkinämaidon uuttamisella

Mikroravinteet, kuten vitamiinit, polyfenolit ja antioksidantit, sijaitsevat kasvien solumatriisissa. Näiden mikroravinteiden vapauttamiseksi tehokkaasti tarvitaan täydellinen soluhäiriö ja voimakas mikrosekoitus soluaineen ja liuottimen välillä. Kuten edellä on kuvattu, ultraääniuutto on erittäin tehokas hajoamissoluissa ja vapauttaa lipidejä, proteiineja, polysakkarideja, kuituja ja fytokemikaaleja solumatriisista. Ultraääniuutto on erittäin tehokas menetelmä fytokemikaalien täydellisen määrän eristämiseksi kasvitieteellisistä aineista nopeassa uuttoprosessissa. Suuritehoisen ultraäänen käyttö tuottaa voimakkaita kavitaatiovaikutuksia, häiriöitä / turbulensseja, suurnopeusnesteen virtausta, joka pesee fytokemikaalit solun sisäpuolelta. Koska se on ei-terminen uuttomenetelmä, näiden herkkien mikroravinteiden lämpöhajoaminen estetään ultrasonicationia käytettäessä.

Fenolinen kokonaispitoisuus (ilmaistuna ekv:na mg Naringenin/g manteleita) kinetiikka sonikaatiolla ja ilman sitä käyttäen UIP1000hdT. Ultraääniuutto lisäsi fenolien kokonaispitoisuutta 258%.
Data on SD± n = 3. Ultraääni (keltainen) vs. hiljainen (oranssi).
Kaavio ja tutkimus: Tabib et ai., 2020

Erinomainen tehokkuus pähkinämaidon tuotannossa ultraäänellä

Suuremmat saannot, parannettu ravintoprofiili ja lyhentynyt käsittelyaika ovat vain muutamia etuja, kun kyse on ultraäänipähkinämaidon ja maidottomien juomien käsittelyn erinomaisesta tehokkuudesta. Alhainen energiankulutus, vähäinen huolto ja 24/7 toiminta ovat lisätekijöitä, jotka edistävät ultraäänikäsittelyn poikkeuksellista kokonaistehokkuutta. Hielscherin korkean suorituskyvyn ultraäänihomogenisaattorit voivat toimia 24/7 raskaassa käytössä ja käsitellä suuria määriä jatkuvassa virtaustilassa. Hielscherin ultraääniprosessoreilla on n erinomainen yleinen energiatehokkuus. Kestävyys ja vähäinen huoltotarve pitävät myös käyttökustannukset alhaisina.

Mitä tutkimus sanoo ultraäänielintarvikkeiden jalostuksesta

"Ultraääni on noussut ehdoitta viimeisen vuosikymmenen aikana. Se on löytänyt sovelluksensa hedelmämehu- ja juomateollisuudessa monitoimisten toivottujen vaikutustensa vuoksi. Teknologia on edullista, yksinkertaista, luotettavaa ja ympäristöystävällistä ja erittäin tehokasta mehujen säilönnässä parannetuilla laatuominaisuuksilla." (Dolas et ai., 2019)

“Sonikaatio on tuleva tekniikka, joka voi parantaa elintarvikkeiden laatua ja vähentää ravinteiden menetystä.” (Cheok et ai., 2013)

Ultraäänielintarvikkeiden jalostajat teolliseen pähkinämaidon tuotantoon

Hielscher Ultrasonics suunnittelee, valmistaa ja jakelee korkean suorituskyvyn ultraäänielintarvikkeiden jalostusjärjestelmää pähkinämaitojen (kuten cashewpähkinä, manteli, hasselpähkinä, saksanpähkinä, maapähkinä, kookosmaito) ja kasvipohjaisten maidonkorvikkeiden (kuten riisi, soija, speltti, kaura, seesami, pellavansiemen, herne, käynyt tiikeripähkinämaito) jatkuvaan teolliseen tuotantoon.
Ultraäänielintarvikkeiden jalostuksen käyttö tarjoaa merkittäviä etuja, koska se on ei-terminen, puhtaasti mekaaninen menetelmä, joka johtaa parannettuihin lopputuotteisiin, vähentää käsittelyaikaa ja on ympäristöystävällisempi.
Hielscherin ultraäänielintarvikkeiden jalostusjärjestelmiä käytetään moninaisiin sovelluksiin, jotka ovat turvallinen, luotettava ja kustannustehokas tekniikka korkealaatuisten elintarvikkeiden ja juomien tuottamiseksi. Kaikkien Hielscherin ultraääniprosessorien asennus ja käyttö on yksinkertaista: Ne vaativat vain vähän tilaa, ne voidaan helposti jälkiasentaa olemassa oleviin käsittelylaitoksiin.
Hielscher Ultrasonics on pitkään kokenut tehon ultraäänen soveltamisesta ruokaan & juomateollisuus sekä monet muut teollisuudenalat. Ultraääniprosessorimme on varustettu helposti puhdistettavilla (clean-in-place CIP / sterilize-in-place SIP) sonotrodeilla ja virtaussoluilla (märät osat). Hielscherin ultraääni’ Teolliset ultraääniprosessorit voivat tuottaa erittäin suuria amplitudit. Jopa 200 μm: n amplitudit voidaan helposti ajaa jatkuvasti 24/7 toiminnassa. Suuret amplitudit ovat tärkeitä saavuttaa epähomogeeninen hiukkasjakauma ja inaktivoida vastustuskykyisempiä mikrobeja (esim. grampositiivisia bakteereja). Vielä suuremmille amplitudille on saatavana räätälöityjä ultraäänisonotrodeja. Kaikkia sonotrodeja ja ultraäänivirtaussolureaktoreita voidaan käyttää korotetuissa lämpötiloissa ja paineissa, mikä mahdollistaa luotettavan termo-mano-sonikaatio (sonikaatio yhdessä kohonneen lämpötilan ja paineen kanssa) ja erittäin tehokas uuttaminen ja stabilointi.
Huipputeknologia, korkean suorituskyvyn ja hienostunut ohjelmisto tekevät Hielscher Ultrasonicsista’ luotettavat työhevoset elintarvikkeiden uuttamis-, homogenointi- ja pastörointilinjallasi. Pienellä jalanjäljellä ja monipuolisilla asennusvaihtoehdoilla Hielscher-ultraääniastiat voidaan helposti integroida tai jälkiasentaa olemassa oleviin tuotantolinjoihin.
Ota meihin yhteyttä saadaksesi lisätietoja ultraääniuutto-, homogenointi- ja pastörointijärjestelmiemme ominaisuuksista ja ominaisuuksista. Keskustelemme mielellämme hakemuksestasi kanssasi!

Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista: