Transformation industrielle améliorée de la tomate

Le concentré de tomate est un ingrédient courant des produits alimentaires et constitue une matière première de base pour de nombreux produits alimentaires tels que le ketchup, les soupes, les sauces, les jus et les purées. La transformation de la tomate par ultrasons est un traitement doux et non thermique qui confère au produit final à base de tomate une saveur plus intense, une texture améliorée et une durée de conservation plus longue.

Transformation améliorée de la tomate avec des ultrasonicateurs industriels

L’ultrasonication en tant que méthode de transformation des produits à base de tomate s’accompagne de nombreux effets positifs, qui aboutissent à un produit alimentaire à base de tomate amélioré, doté d’une meilleure saveur, d’une meilleure texture, d’une meilleure stabilité et de meilleures valeurs nutritionnelles.

Viscosité accrue par ultrasons dans la purée de tomate

Dans les purées de légumes telles que la purée de tomate, les ultrasons permettent en effet une meilleure pénétration de l’humidité dans le réseau de fibres, ce qui entraîne une augmentation de la viscosité de la purée de tomate. La sonication libère les pectines intracellulaires, de sorte que la viscosité augmente sans recourir à aucun additif.

Extraction par ultrasons des arômes de la tomate

Les tomates doivent leur saveur unique à une combinaison complexe de sucres, d’acides et d’un vaste ensemble de composés volatils. Les sucres naturels – principalement le fructose et le glucose – donnent aux tomates une saveur sucrée, tandis que les acides contrebalancent ce goût sucré. Les composés volatils des fruits de la tomate sont les molécules les plus complexes, contenant des lipides, des acides aminés et des précurseurs de caroténoïdes. Comme les sucres, les acides et les composés volatils sont liés dans la matrice cellulaire du fruit de la tomate, ils ne sont pas entièrement accessibles aux papilles gustatives des consommateurs. La sonication libère ces composés aromatiques de l’intérieur des cellules, créant une expérience gustative nettement plus intense.

Image microscopique de jus de tomate non chauffé traité par ultrasons, présentant des squelettes de parois cellulaires brisés et une liaison plus forte des pectines déméthylées.
L’étude a été réalisée avec l’ultrasonicateur UP400S.
(image et étude : © Wu et al., 2008)

Extraction par ultrasons des biomolécules de la tomate

Les tomates (Solanum lycopersicum) sont riches en composés bioactifs (p. ex. caroténoïdes, vitamine C, composés phénoliques et tocophérols) connus pour leurs effets bénéfiques sur la santé. Comme ces biomolécules sont piégées dans des compartiments cellulaires, leur biodisponibilité peut être limitée. L’extraction par ultrasons libère les biomolécules des structures cellulaires et augmente ainsi la biodisponibilité de nombreuses substances.
Alors que le traitement thermique détruit de nombreuses vitamines et de nombreux micronutriments, l’ultrasonication, en tant que traitement non thermique, est nettement plus douce et préserve ces biomolécules.
Traitement synergique : la thermosonication
Piazza et al. (2021) ont étudié les effets des ultrasons en combinaison avec un traitement thermique conventionnel (pasteurisation). L’équipe de recherche démontre que la sonication appliquée en ligne et avant le traitement thermique a un effet positif sur la libération et la solubilisation des caroténoïdes totaux (TCC) et du lycopène (LC). On peut émettre l’hypothèse que le traitement par ultrasons et les températures élevées ont provoqué conjointement le dépliement des protéines ou du caroténoïde lié aux complexes protéine-caroténoïde, entraînant une meilleure extractibilité des composés caroténoïdes.

Pasteurisation et stabilisation par ultrasons de la purée de tomate

La sonication comme alternative à l’activation enzymatique par cold break / hot break
Wu et al. (2008) ont démontré avec succès que l’inactivation assistée par ultrasons de l’enzyme pectine méthylestérase (PME) peut être obtenue dans une plage de températures plus basse et permet également d’atteindre une viscosité plus élevée grâce aux effets mécaniques de la thermosonication. La combinaison synergique des ultrasons et d’un traitement à basse température, appelée thermosonication, permet de conserver les propriétés proches du frais du jus de tomate. Sur la base des résultats de l’étude, la thermosonication pourrait être considérée comme une alternative potentielle aux traitements conventionnels « cold break » et « hot break » du jus de tomate.
Après thermosonication, la taille moyenne des particules a nettement diminué (à moins de 30 μm) et la viscosité a été multipliée par 2–4 par rapport au jus traité thermiquement ou non traité (180 μm). Ces résultats suggèrent que la thermosonication à 60 et 65°C pourrait être utile pour obtenir un jus de tomate présentant une faible activité résiduelle de la pectine méthylestérase (PME) et une viscosité élevée.
(cf. Wu et al., 2008)

Effet de l’amplitude de sonication sur la distribution granulométrique du jus de tomate à 60 °C pendant 15 min.
(image et étude : © Wu et al., 2008)

Sondes à ultrasons et cellules à circulation pour l’homogénéisation des jus

Hielscher Ultrasonics est un fabricant de longue expérience d’homogénéisateurs à ultrasons haute performance, utilisés dans le monde entier pour la production industrielle de purées de fruits et de légumes, de soupes, de sauces, de jus et de ketchups. L’homogénéisation fiable et efficace des purées de légumes, des jus et des produits alimentaires est une application exigeante qui nécessite des sondes à ultrasons de forte puissance générant des amplitudes constantes et fournissant un cisaillement suffisant pour obtenir des produits alimentaires et des boissons homogènes. Tous les appareils à ultrasons Hielscher sont conçus et fabriqués pour fonctionner 24/7 à pleine charge. Les processeurs à ultrasons sont disponibles des ultrasonicateurs de laboratoire compacts de 50 watts jusqu’aux puissants systèmes à ultrasons en ligne de 16 000 watts. Une grande variété de boosters, de sonotrodes et de cellules à circulation permet la configuration individuelle d’un homogénéisateur à ultrasons à fort cisaillement en fonction de la matière première (p. ex. légumes, fruits, autres ingrédients, etc.) et des caractéristiques souhaitées du produit final.
Hielscher Ultrasonics fabrique des sondes à ultrasons haute performance qui peuvent être spécifiquement réglées pour fournir tout le spectre d’amplitudes, des très douces aux très élevées. Si votre application d’homogénéisation exige des spécifications inhabituelles (p. ex. combinaison avec des pressions élevées et/ou des températures élevées), des sonotrodes à ultrasons sur mesure sont disponibles. La robustesse des équipements à ultrasons Hielscher permet un fonctionnement 24/7 en service intensif et dans des environnements exigeants.

Homogénéisation par ultrasons du concentré de tomate en mode batch et en ligne

Les homogénéisateurs à ultrasons à fort cisaillement Hielscher peuvent être utilisés pour la sonication en batch et en ligne continue. En fonction du volume de boisson et de la vitesse de traitement, nous vous recommanderons la configuration à ultrasons la plus adaptée.
L’alimentation continue et la sonication en ligne à l’aide d’équipements à ultrasons à fort cisaillement efficaces rendent le processus d’homogénéisation très économe en temps et en main-d’œuvre, pratique et capable de traiter des volumes industriels de purées, sauces, concentrés, jus, ketchups, condiments et confitures de tomate.

Homogénéisateurs à ultrasons pour la transformation de la tomate à tout volume

La gamme de produits Hielscher Ultrasonics couvre tout le spectre des processeurs à ultrasons, des ultrasonicateurs de laboratoire compacts aux systèmes de paillasse et pilotes, jusqu’aux processeurs à ultrasons entièrement industriels capables de traiter des camions entiers par heure. Cette gamme complète nous permet de vous proposer l’équipement à ultrasons le plus adapté à votre boisson ou produit alimentaire à base de tomate, à la capacité de traitement envisagée et à vos objectifs de production.

Amplitudes contrôlables avec précision pour des résultats optimaux

Tous les homogénéisateurs à ultrasons Hielscher sont contrôlables avec précision et constituent ainsi des bêtes de somme fiables. L’amplitude est l’un des paramètres de procédé déterminants qui influencent l’efficience et l’efficacité des effets sonomécaniques tels que l’homogénéisation, l’émulsification, l’extraction, l’hydratation, la dissolution et la conservation. Tous les processeurs Hielscher Ultrasonics permettent un réglage précis de l’amplitude. Les sonotrodes et les boosters sont des accessoires qui permettent de modifier l’amplitude dans une plage encore plus large. Les homogénéisateurs industriels à ultrasons à fort cisaillement Hielscher peuvent fournir des amplitudes très élevées ainsi que l’intensité ultrasonore requise pour les applications exigeantes. Des amplitudes allant jusqu’à 200µm peuvent facilement être maintenues en continu en fonctionnement 24/7.
Des réglages précis de l’amplitude et la surveillance permanente des paramètres du procédé ultrasonore via un logiciel intelligent vous offrent la possibilité de traiter votre jus, votre boisson ou votre produit alimentaire dans des conditions optimisées. Une sonication optimale pour une homogénéisation des purées de légumes la plus efficace possible !
La robustesse des sonicateurs Hielscher permet un fonctionnement 24/7 en service intensif et dans des environnements exigeants. Les homogénéisateurs à ultrasons Hielscher sont ainsi un outil de travail fiable qui répond à vos exigences de fabrication d’aliments et de boissons.
En savoir plus sur le traitement par ultrasons des purées de fruits et de légumes !

La plus haute qualité – conçue et fabriquée en Allemagne

En tant qu’entreprise familiale, détenue et dirigée par une famille, Hielscher accorde la priorité aux normes de qualité les plus élevées pour ses processeurs à ultrasons. Tous les ultrasonicateurs sont conçus, fabriqués et testés de manière approfondie dans notre siège de Teltow, près de Berlin, en Allemagne. La robustesse et la fiabilité des équipements à ultrasons Hielscher en font une bête de somme dans votre production. Le fonctionnement 24/7 à pleine charge et dans des environnements exigeants est une caractéristique naturelle des homogénéisateurs à ultrasons à fort cisaillement Hielscher.

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