Innovation dans les boissons lactées aux fruits : le rôle de la sonication

La production de boissons lactées aux fruits (par exemple le lait aux fruits) connaît des améliorations significatives grâce à la sonication, une technologie de transformation alimentaire qui offre des avantages remarquables par rapport aux méthodes traditionnelles. Le traitement par ultrasons à l’aide des sonicateurs à sonde Hielscher améliore la qualité et la stabilité de ces boissons en réduisant la taille des particules, en améliorant la viscosité et en préservant les nutriments essentiels. Cette méthode efficace assure également la conservation des couleurs naturelles et des composés bioactifs, répondant ainsi aux attentes des consommateurs en matière de produits nutritifs et visuellement attrayants. En tant qu’alternative durable et efficace, l’homogénéisation par ultrasons favorise la création de boissons lactées aux fruits haut de gamme, alliant bienfaits pour la santé et qualités sensorielles supérieures.

Boissons lactées aux fruits : une production améliorée par la sonication

La transformation alimentaire par ultrasons a suscité un intérêt considérable ces dernières années, en apportant des solutions innovantes aux défis de l’homogénéisation et de la conservation des aliments. L’utilisation d’un sonicateur à sonde Hielscher s’est révélée particulièrement avantageuse pour la production de boissons lactées aux fruits. Ces boissons, qui associent les bienfaits des produits laitiers et des fruits pour la santé, nécessitent des techniques de transformation avancées afin de garantir une qualité, une stabilité et une conservation des nutriments optimales. Une étude récente de l’équipe du professeur Tiwari (Teagasc Food Research Centre Ashtown, Irlande) met en lumière l’efficacité de l’homogénéisation par ultrasons dans ce contexte, en utilisant des boissons lactées enrichies en mûres comme système modèle.

L’étude : traitement par ultrasons de boissons lactées enrichies en mûres

L’UIP1000hdT est un puissant sonicateur à sonde de 1000 watts utilisé pour l’extraction d’arômes. Les recherches du professeur Tiwari – décrites en détail dans l’étude « Investigation of ultrasound processing for homogenisation of blackberry dairy-based beverages » (2024) – mettent en évidence les capacités de la transformation alimentaire par ultrasons. L’étude a utilisé l’UIP1000hdT, un sonicateur à sonde de 1000 W à l’échelle pilote de Hielscher Ultrasonics GmbH, pour homogénéiser des mélanges de lait et de mûres. Les principaux résultats ont démontré la supériorité de l’homogénéisation par ultrasons sur les méthodes conventionnelles pour plusieurs paramètres essentiels :

• Réduction de la taille des particules :
  La sonication à une intensité de 10,37 ± 0,58 W/cm² pendant des durées de 1, 3 et 5 minutes a permis d’obtenir des particules nettement plus petites qu’avec l’homogénéisation conventionnelle.
  Des durées de sonication plus longues (jusqu’à 5 minutes) ont encore accru la proportion de petites particules, améliorant la texture et la sensation en bouche de la boisson.
• Viscosité apparente :
  Tous les échantillons traités par ultrasons présentaient une viscosité plus élevée que les échantillons non traités et homogénéisés de manière conventionnelle.
  Cette augmentation de la viscosité a été attribuée à une réduction accrue de la taille des particules et à une augmentation de la surface spécifique, favorisant une meilleure interaction entre les particules de mûre et la matrice laitière.
• Conservation des propriétés nutritionnelles et sensorielles :
  La teneur en composés phénoliques et les activités antioxydantes ont été bien conservées dans les échantillons soniqués, de manière comparable à l’homogénéisation conventionnelle. Cela souligne la capacité du traitement par ultrasons à préserver les composés bioactifs bénéfiques pour la santé.
  Les boissons ont conservé l’intégrité de leur couleur, un attribut de qualité essentiel pour l’acceptation par les consommateurs.
• Modifications rhéologiques et du pH :
  Le traitement par ultrasons a formé de faibles structures de type gel, augmentant encore la viscosité.
  Une légère baisse du pH (de 5,47 à environ 4,86–4,80) a été observée en raison de la dissolution des composants acides de la poudre de mûre, ce qui indique une homogénéisation efficace.

Courbes de distribution granulométrique de boissons lait–mûre homogénéisées
de manière conventionnelle et par ultrasons (US).
Étude et graphique : ©Putsakum et al., 2024

Avantages du sonicateur à sonde Hielscher

Le sonicateur UIP1000hdT a joué un rôle déterminant dans l’obtention de ces résultats. Sa conception robuste, sa capacité de fonctionnement en continu et son intensité réglable en font un outil idéal pour la transformation alimentaire à l’échelle pilote. Ses avantages spécifiques sont notamment :

1. Homogénéisation efficace :
   La sonotrode en titane et le booster d’amplitude ont permis un contrôle précis du processus de sonication, garantissant une réduction uniforme de la taille des particules et une stabilité accrue du mélange lait–fruits.
2. Effets thermiques :
   L’augmentation de la température pendant la sonication (de 35°C à 60°C après 5 minutes) a eu une influence positive sur la viscosité et les interactions entre nutriments, sans compromettre la qualité du produit.
3. Évolutivité :
   Les sonicateurs disponibles à l’échelle du laboratoire, pilote et industrielle permettent une transition sans heurt de la recherche en laboratoire à la production commerciale.
4. Personnalisation :
   Des durées et intensités de traitement réglables offrent la flexibilité nécessaire pour adapter le processus aux formulations spécifiques des boissons et aux attributs de qualité souhaités.

Sonicateurs haute performance pour la production de lait aux fruits

Les sonicateurs Hielscher sont des systèmes à ultrasons avancés largement utilisés dans la production de lait aux fruits, de boissons lactées aux fruits et de milk-shakes. En appliquant des ultrasons de haute intensité, les sonicateurs Hielscher assurent un mélange, une homogénéisation et une émulsification efficaces des composants fruités avec les bases laitières, pour des formulations onctueuses et stables. Le processus de cavitation ultrasonore améliore la réduction de la taille des particules, renforce l’infusion des arômes et assure une répartition uniforme des ingrédients, tout en préservant les nutriments sensibles et les composés bioactifs. Les sonicateurs Hielscher sont appréciés dans le monde entier pour leur précision, leur évolutivité et leur capacité à préserver la qualité des produits, ce qui les rend idéaux aussi bien pour la production de boissons à petite échelle qu’à l’échelle industrielle.

Conception, fabrication et conseil – qualité Made in Germany

Les ultrasoniques Hielscher sont réputés pour leurs normes de qualité et de conception les plus élevées. Leur robustesse et leur facilité d’utilisation permettent une intégration aisée de nos ultrasoniques dans les installations industrielles. Les conditions difficiles et les environnements exigeants sont facilement maîtrisés par les ultrasoniques Hielscher.

Hielscher Ultrasonics est une entreprise certifiée ISO et accorde une importance particulière aux ultrasoniques haute performance alliant technologie de pointe et convivialité. Bien entendu, les ultrasoniques Hielscher sont conformes CE et répondent aux exigences UL, CSA et RoHs.

Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasoniques :