השריה מוגברת באולטרסאונד למיצוי טעמים בשמנים
הפכו את ההשריה המסורתית של שמני מאכל לתהליך מהיר ויעיל ביותר. בניגוד להשריה קרה קונבנציונלית, שבה מיצוי הטעמים עשוי להימשך שבועות, קוויטציה אולטרסונית מאיצה את מעבר המסה ומאפשרת למצות מחומרי גלם צמחיים תרכובות ביואקטיביות רבות־עוצמה ופרופילים ארומטיים בתוך דקות.
מי מפיק תועלת מהקניית ארומה ומהשריה באמצעות סוניקציה?
השריה בסיוע אולטרסאונד הופכת שבועות של השריה קרה לדקות של עיבוד לא תרמי בעל תפוקה גבוהה, תוך שימור מלוא קשת הארומות, נוגדי החמצון והזמינות הביולוגית ללא פירוק עקב חום.
בין שאתם מרחיבים את היקף הייצור של שמני גורמה, מפתחים תכשירים קוסמטיים בעלי תווית נקייה או מפתחים תמציות צמחיות רבות־עוצמה, סוניקציה מספקת תוצאות עקביות הניתנות להרחבה לקנה מידה גדול יותר, תוך ביטול הסיכון המיקרוביאלי והאובדן עקב חמצון.
מי מפיק תועלת:
- יצרני מזון ומשקאות: שדרגו שמני בסיס לשמני גורמה מובחרים ועשירים בנוגדי חמצון, בעלי פרופילי טעם עזים המכסים את מלוא קשת הטעמים, בתוך דקות במקום שבועות.
- מותגי קוסמטיקה וטיפוח העור: מצו תמציות צמחיות עדינות ורגישות לחום עבור שמנים טבעיים, סרומים ומשחות, תוך שימור תרכובות נדיפות ופיטוכימיקלים פעילים.
- יצרני תוספי תזונה צמחיים ותמציות צמחיות: מקסמו את תפוקת הפוליפנולים, השמנים האתריים והאולאורזינים עבור מזונות פונקציונליים ותוספי תזונה באמצעות עיבוד לא תרמי וללא ממסים.
- יצרני משקאות בייצור אומנותי וליקרים: השיגו השריה מהירה ואחידה של חומרי גלם צמחיים טריים במשקאות חריפים, בטינקטורות ובחומצים, תוך מניעת פירוק חמצוני וקלקול מיקרוביאלי.
מכשיר מיצוי אולטרסוני UIP4000hdT להשריה ולהקניית ארומה לשמני מאכל
ייצור שמנים מובחרים מועשרים בהשריה באמצעות מיצוי אולטרסוני
כתהליך לא תרמי, סוניקציה היא הפתרון האידיאלי לשמני נשא יקרי ערך (כגון שמן זית כתית מעולה, שמן אבוקדו ושמני זרעים). היא משמרת חומרים נדיפים רגישים לחום, פוליפנולים ושמנים אתריים, שלעיתים קרובות אובדים במהלך עיבוד תרמי, וכך מתקבל מוצר גורמה בעל ארומה מעולה, יציבות משופרת לאורך חיי המדף וזמינות ביולוגית משופרת.
השריה והקניית ארומה באמצעות אולטרסאונד
השריה אולטרסונית מאיצה את שחרורם של פיטוכימיקלים ותרכובות טעם מחומרי גלם צמחיים (עשבי תיבול, תבלינים, פירות) ישירות לתוך שמני מאכל. בשל ההשפעות העזות של הקוויטציה האולטרסונית, התרכובות הביואקטיביות מתפזרות באופן הומוגני במטריצת השמן. הדבר משפר את אחידות המוצר ומגביר במידה ניכרת את הזמינות הביולוגית של תרכובות התורמות לבריאות, שכן השמן ממיס ביעילות חומרים ליפופיליים אלה.
השריה אולטרסונית לעומת שיטות מסורתיות
השריה מסורתית היא תהליך השריה פסיבי ו״קר״. חומר צמחי מורחף בממס ומושאר ללא הפרעה, וכך מתאפשר לתמציות עדינות ונדיפות להשתחרר באופן טבעי במשך תקופה הנעה בין כמה שבועות לחודשים. אף ששיטה זו מונעת נזקי חום, התהליך איטי והאיכות נפגעת לעיתים קרובות עקב חמצון.
צפו בהשוואה: מיצוי אולטרסוני לעומת השריה קונבנציונלית
הסרטון שלהלן מדגים את עליונות הסוניקציה באמצעות השוואה בין מיצוי אולטרסוני למיצוי קונבנציונלי של עלי לחך אזמלני טריים במים: בעוד שהשריה קונבנציונלית דורשת 20 ימים לקבלת תמצית רבת־עוצמה (ולעיתים קרובות מתקבל גוון חום המעיד על פירוק חמצוני), מיצוי אולטרסוני מפיק תמצית איכותית בגוון ירוק עמוק בתוך שניות ספורות בלבד.
כיצד סוניקציה מגבירה את תהליך ההשריה?
טיפול אולטרסוני מגביר במידה ניכרת את שלב ההשריה באמצעות ערבול מיקרוסקופי עז וזרימה טורבולנטית בתערובת ההשריה. סוניקציה יכולה להאיץ באופן דרמטי את ההשריה המסורתית, הנמשכת שבועות או חודשים – ולהשיג את אותן תוצאות של החדרת טעמים בתוך דקות ספורות. כשיטה מכנית שאינה תרמית, השריה אולטרסונית מגבירה את מעבר המסה ומשמרת את התרכובות הביו־אקטיביות הרגישות לחום, כגון חומרים נדיפים, פוליפנולים ופיטוכימיקלים אחרים. תכונות אלה הופכות את ההשריה האולטרסונית לטכניקה ייחודית לייצור מהיר ויעיל של מיצויי השריה באיכות גבוהה.
יתרון נוסף של השריה אולטרסונית הוא השימוש בחומר צמחי טרי. בהשריה מסורתית ניתן להשתמש בחומר טרי, אך הוא מועד לקלקול מיקרוביאלי, שכן החומר הצמחי חייב להישאר בשמן לפרקי זמן ארוכים מאוד. השריה אולטרסונית היא תהליך מהיר הנמשך כמה דקות, ולכן אין פרק זמן ממושך להתרבות מיקרואורגניזמים. נוסף על כך, קוויטציה אולטרסונית ידועה ביכולתה לפרק תאים מיקרוביאליים ולהשביתם, ובכך היא תורמת ליציבות מיצוי ההשריה.
הוכח כי שמנים שהוקנתה להם ארומה באמצעות טיפול אולטרסוני, כגון שמן זית כתית מעולה או שמן חמניות, מתאפיינים ביציבות גבוהה יותר, שכן נוגדי החמצון המתווספים מצמחי התבלין מפחיתים את החמצון הראשוני של חומצות השומן. אורגנו, קורנית, פלפל צ'ילי חריף, שום, ער אציל, בזיליקום, עלי זית, מרווה, לחך אזמלני, לבנדר, רוזמרין, נענע, לימון ותפוז, וכן פירות, עלים, פרחים, שורשים, זרעים וקליפות עץ אחרים, עשירים בשמנים אתריים, בפוליפנולים, בפלבונואידים ובתרכובות ביו־אקטיביות אחרות. השריה והקניית ארומה באמצעות טיפול אולטרסוני הן שיטה יעילה, מהירה ובטוחה להשבחת שמני מאכל, המעניקה להם תכולה גבוהה יותר של נוגדי חמצון ופוליפנולים, יציבות משופרת בפני חמצון ופרופיל טעמים עשיר.
- מיצוי מלא של הטעמים
- תהליך מהיר
- תהליך מתון שאינו תרמי
- ללא ממסים
החדרת טעמים והקניית ארומה לשמני מאכל באמצעות השריה אולטרסונית הן תהליך רב־עוצמה ומהיר להשבחת שמנים ולייצור מה שמכונה "שמני גורמה". באמצעות מגוון רחב יותר של טעמים, הקניית ארומה באמצעות טיפול אולטרסוני מוסיפה ערך נוסף למוצרי שמן.
UIP1000hdT הוא סוניקטור רב־עוצמה מסוג גשוש בהספק של 1000 watts המשמש בדרך כלל למיצוי טעמים
מכשירים אולטרסוניים תעשייתיים לעיבוד שמנים צמחיים
מעבדים אולטרסוניים בעלי הספק גבוה כבר נמצאים בשימוש נרחב בתעשיית המזון למיצוי טעמים ותרכובות ביו־אקטיביות, ליצירת תחליבים של שמנים עם נוזלים על בסיס מים, או להומוגניזציה של חומרים שונים. עבור שמני מאכל מתובלים, מיצוי בסיוע אולטרסאונד מאפשר לייצר שמנים באיכות גבוהה בעלי פרופיל טעמים עז ומלא. בה בעת, השריה והקניית ארומה באמצעות טיפול אולטרסוני מוכיחות את עצמן כשיטה מהירה, נוחה, בטוחה וחסכונית.
לצורך השריה, מיצוי טעמים והקניית ארומה בסיוע אולטרסאונד, ניתן להשתמש בתבלינים שלמים (כלומר עלים, פרחים, זרעים, קליפות עץ וכו'), בתבלינים טחונים (כלומר אבקה), בשמנים אתריים או באולאורזין.
Hielscher Ultrasonics מייצרת מכשירים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים, ממכשירי מעבדה ומכשירים שולחניים ועד למערכות בקנה מידה תעשייתי מלא בעלות כושר עיבוד של כמה טונות בשעה.
הטבלה שלהלן מציגה את כושר העיבוד המשוער של המכשירים האולטרסוניים שלנו:
| נפח אצווה | ספיקת זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500mL | 10 עד 200mL/min | UP100H |
| 10 עד 2000mL | 20 עד 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 עד 20L | 0.2 עד 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 עד 100L | 2 עד 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 עד 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | גבוהה יותר | אשכול של UIP16000hdT |
צרו קשר! / שאלו אותנו!
ספרות / מקורות
- Manganiello R., Pagano M., Nucciarelli D., Ciccoritti R., Tomasone R., Di Serio M.G., Giansante L., Del Re P., Servili M., Veneziani G. (2021): השפעות טכנולוגיית האולטרסאונד על תכונות האיכות של שמן זית איטלקי כתית מעולה. Foods. 2021 Nov 22;10(11):2884.
- Maarit J. Rein, Mathieu Renouf, Cristina Cruz‐Hernandez, Lucas Actis‐Goretta, Sagar K. Thakkar, Marcia da Silva Pinto (2013): הזמינות הביולוגית של תרכובות מזון פעילות ביולוגית: מסע מאתגר אל היעילות הביולוגית. British Journal of Clinical Pharmacology 2013 Mar; 75(3): 588–602.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): מיצוי מנתי ורציף בסיוע אולטרסאונד של עלי בולדו (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): אפיון הפרופיל הפיטוכימי של תמציות פרחים ועלים של Sambucus nigra L. והפוטנציאל האנטימיקרוביאלי שלהן נגד פתוגנים של עצי שקד. International Journal of Molecular Sciences, 2023.
- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): מיצוי בסיוע אולטרסאונד בפולסים כשיטה חלופית להשריה מסורתית למיצוי המקטע הפוליפנולי מניצני Ribes nigrum: קטגוריה חדשה של תוספי תזונה שמציע פרויקט FINNOVER. Foods. 8. 466; 2019
- Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): הערכת מערך מתקן למיצוי שמן זית המשלב מכונת אולטרסאונד בהספק גבוה. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
שאלות נפוצות על השריה אולטרסונית והקניית ארומה
מהי השריה אולטרסונית, ובמה היא שונה מהשריה מסורתית?
השריה אולטרסונית (המכונה גם מיצוי בסיוע אולטרסאונד) היא טכניקה להגברת תהליכים המשתמשת בגלי קול בעוצמה גבוהה כדי להאיץ את מיצוי תרכובות הטעם, השמנים האתריים והפיטוכימיקלים הפעילים ביולוגית מחומר צמחי אל ממס, כגון שמן מאכל. בניגוד להשריה קרה מסורתית, המסתמכת על דיפוזיה איטית ועשויה להימשך שבועות או חודשים, קוויטציה אולטרסונית מפרקת במהירות את דופנות תאי הצמח. כך משתחררות תרכובות בתוך דקות או שעות, ומתקבלים תהליך מהיר משמעותית, תפוקה גבוהה יותר ותמצית עוצמתית יותר.
מהם היתרונות העיקריים של שימוש בסוניקציה להקניית טעם וארומה לשמני מאכל?
הקניית ארומה באמצעות אולטרסאונד מציעה כמה יתרונות מרכזיים ליצרני שמן:
- עיבוד מהיר: מקצר את זמני ההשריה משבועות לדקות.
- ללא חימום וללא ממסים: משמר תרכובות נדיפות רגישות לחום וטעמים עדינים ללא שימוש בממסים מזיקים.
- תפוקה וזמינות ביולוגית גבוהות יותר: ממקסם את מיצוי הפוליפנולים, נוגדי החמצון והשמנים האתריים, ומבטיח את פיזורם האחיד במטריצת השמן לשיפור הספיגה.
- יציבות משופרת: נוגדי החמצון הטבעיים המופקים מחומר צמחי (כגון רוזמרין או טימין) מסייעים במניעת החמצון הראשוני של חומצות שומן, ובכך מאריכים את חיי המדף של השמן.
- בטיחות מיקרוביאלית: התהליך המהיר ממזער את הסיכון לקלקול מיקרוביאלי, וקוויטציה אולטרסונית עשויה לסייע בהשבתת תאים מיקרוביאליים מסוימים.
אילו סוגים של שמני מאכל וחומרים צמחיים מתאימים ביותר להשריה אולטרסונית?
השריה אולטרסונית מתאימה למגוון רחב מאוד של שימושים ופועלת עם כמעט כל שמן נשא הראוי למאכל, לרבות שמן זית כתית מעולה, שמן אבוקדו, שמן זרעי חמניות, שמן לפתית (קנולה) ושמן קוקוס. אפשר להשרות מגוון רחב של חומרים צמחיים, כגון בזיליקום, רוזמרין, טימין, פלפלי צ'ילי, שום, לבנדר, פרחי סמבוק, פירות הדר ותבלינים שונים. ניתן להשתמש ביעילות בחומרי צמח טריים ומיובשים כאחד, וכן באבקות ובאולאורזינים.
האם השריה אולטרסונית היא תהליך ללא חימום? מדוע זה חשוב?
כן, השריה אולטרסונית נחשבת לשיטת עיבוד לא תרמית או "קרה". אף שהתהליך עצמו עשוי ליצור חימום מקומי קל בשל האנרגיה האקוסטית, הוא מבוקר בקפידה כדי שהטמפרטורה הכוללת תישאר נמוכה, וכך נמנע פירוק תרמי של תרכובות עדינות. הדבר חיוני למיצוי חומרי ארומה נדיפים, שמנים אתריים ותרכובות ביו־אקטיביות רגישות לחום (כגון ויטמינים ונוגדי חמצון מסוימים), שאחרת היו נהרסים או מתאדים בשיטות מיצוי מסורתיות המבוססות על חום.
כיצד השריה אולטרסונית משפרת את היציבות ואת חיי המדף של שמנים המועשרים בהשריה?
מעבר להקניית טעם בלבד, השריה אולטרסונית ממצה תרכובות טבעיות עשירות בנוגדי חמצון (כגון פוליפנולים ופלבונואידים) מחומרי גלם צמחיים כמו רוזמרין, אורגנו ועלי זית ישירות לתוך השמן. נוגדי חמצון אלה פועלים כחומרים משמרים טבעיים באמצעות נטרול רדיקלים חופשיים והפחתה משמעותית של החמצון הראשוני של חומצות השומן שבשמן, ובכך משפרים את יציבותו החמצונית של השמן ומאריכים את חיי המדף שלו.
האם ניתן להגדיל את היקף ההשריה האולטרסונית מקנה מידה מעבדתי לייצור תעשייתי מלא?
בהחלט. ניתן להגדיל באופן מלא את קנה המידה של טכנולוגיית המיצוי האולטרסוני. Hielscher Ultrasonics מספקת מגוון שלם של מכשירים אולטרסוניים, החל ביחידות מעבדה קומפקטיות (למשל UP100H) למחקר ופיתוח ולאצוות קטנות, דרך מערכות פיילוט (למשל UIP2000hdT), ועד למעבדים תעשייתיים עמידים המותקנים בקו הייצור (למשל UIP4000hdT, UIP16000), המסוגלים לעבד כמה טונות של שמן בשעה. כך מתאפשרים העברה חלקה של הטכנולוגיה ותוצאות עקביות משולחן המעבדה ועד לייצור בקנה מידה מלא.
האם בטוח להשתמש בהשריה אולטרסונית לייצור שמני גורמה או שמנים "המועשרים בהשריה קרה" לצריכה כמזון?
כן, זוהי שיטה בטוחה הנמצאת בשימוש נרחב בתעשיית המזון. מכיוון שהתהליך נטול ממסים ולא תרמי, הוא עומד בתקני תווית נקייה. חומרי הגלם הצמחיים שמוצו והשמנים המועשרים בהשריה המתקבלים שומרים על תכונותיהם הטבעיות והמתאימות למזון. מכשירים אולטרסוניים המשמשים לעיבוד מזון מתוכננים עם רכיבים היגייניים (לעיתים קרובות תוך שימוש בפלדת אל־חלד המתאימה למגע עם מזון), וניתן לנקות ולחטא אותם בקלות כדי לעמוד בתקנות מחמירות של בטיחות מזון.
מהי השריה?
תהליך ההשריה המסורתי, שבו שמנים כגון שמן זית או שמן חמניות מועשרים בתרכובות הארומטיות ובשמנים האתריים של חומרי גלם צמחיים (למשל תבלינים, עשבי תיבול, פירות וכו'), הוא תהליך העשרה המתבצע באמצעות השריית החומר הצמחי בשמן. זהו תהליך איטי מאוד, הנמשך מכמה שבועות ועד כמה חודשים, מכיוון שמעבר המסה בין המוצקים הצמחיים לשמן איטי. גורם נוסף האחראי לאיטיותה של ההשריה המסורתית הוא הטמפרטורה במהלך ההשריה. מכיוון שמדובר בהשריה קרה, תרחיף החומר הצמחי והשמן נשמר בטמפרטורת החדר כדי למנוע פירוק תרמי של התרכובות הנדיפות הרגישות, האולאורזינים והשמנים האתריים. גורמים אלה מאטים את התהליך והופכים אותו לממושך מאוד.
ניתן להשתמש בתהליך ההשריה להעשרת שמני מאכל, וכן שמנים וטינקטורות לטיפוח העור, טינקטורות רפואיות ומשקאות אלכוהוליים. עשבי תיבול ותבלינים נפוצים המשמשים להשריה בשמנים ובטינקטורות כוללים נענע, בזיליקום, פלפלי צ'ילי, רוזמרין, טימין, וניל, קינמון, לבנדר, פרחי סמבוק, קלנדולה, פרע מחורר, אובליפיחה ורבים אחרים.
שמנים נפוצים להשריה הם שמן זית, שמן זרעי חמניות, שמן קוקוס, שמן חוחובה, שמן לפתית, שמן זרעי פשתן או שמן קנבוס. להכנת טינקטורות או משקאות אלכוהוליים משתמשים באלכוהול כנוזל.
מהם שמנים אתריים?
שמן אתרי הוא נוזל הידרופובי מרוכז המכיל תרכובות כימיות נדיפות שמקורן בצמחים. שמנים אתריים מוכרים גם כשמנים נדיפים, שמנים אֶתֶריים ו־aetherolea. שמנים אתריים נקראים לעיתים קרובות על שם הצמח שממנו הופקו, כגון שמן ורדים, שמני עץ התה או שמן ברגמוט. שמנים אתריים מכונים באנגלית "essential" משום שהם מכילים את "תמצית" ניחוחו של הצמח. בהקשר של שמנים אתריים, המונח "essential" אינו מציין שהשמן הוא חומר חיוני, כפי שמשתמע מהמונחים חומצת אמינו חיונית או חומצת שומן חיונית, המכונות כך משום שאורגניזם מסוים זקוק להן מבחינה תזונתית. שמנים אתריים מופקים באמצעות זיקוק, הידרודיסטילציה, מיצוי בממס או סחיטה. עיבוד אולטרסוני משמש לעיתים קרובות להגברת המיצוי ולהאצת קצבו ולהגדלת תפוקת השמן האתרי.
קראו עוד על הידרודיסטילציה אולטרסונית של שמנים אתריים!
מהם אולאורזינים?
אולאורזינים הם שילוב טבעי של שמן ושרף בצמחים. אולאורזינים הם חומרים מרוכזים מאוד – תמציות מוצקות למחצה המורכבות משרף המומס בשמן אתרי ו/או בשמן שומני (טריגליצרידים).
בניגוד לשמנים אתריים, אולאורזינים עשירים בתרכובות כבדות יותר, נדיפות פחות וליפופיליות, כגון שרפים, שעוות, שומנים ושמנים שומניים.
ניתן להכין אולאורזינים מתבלינים כגון בזיליקום, פלפלת, הל, זרעי סלרי, קליפת קינמון, ניצני ציפורן, חילבה, בלסם אשוח, זנגביל, ג'מבו, לבדנום, משייה, מיורן, אגוז מוסקט, פטרוזיליה, פלפל (שחור/לבן), פימנטה (פלפל אנגלי), רוזמרין, מרווה, צתרה, קורנית, כורכום, וניל ועלי דפנה מערב־הודיים. הממסים המשמשים לכך אינם מימיים ויכולים להיות קוטביים (כלומר כוהלים) או לא קוטביים (כלומר פחמימנים, פחמן דו־חמצני). שיטת המיצוי האולטרסוני מתאימה לממסים אלה ומאיצה את קצב המיצוי ומגדילה את התפוקה.
הן שמנים אתריים והן אולאורזינים הם חומרים טבעיים מצוינים שניתן להוסיף למגוון מזונות ומשקאות כרכיב טעם מרוכז. שמנים אתריים ואולאורזינים מבודדים מצמחים באמצעות מיצוי (למשל מיצוי בסיוע אולטרסאונד) וזיקוק לאחר מכן. עשבי תיבול, תבלינים וצמחים אחרים משמשים כחומרי גלם לייצור שמנים אתריים ואולאורזינים.