אולטרסאונד כוח לשיפור מיצים & שייק

מחקרים מהאוניברסיטה הטכנית בברלין מצאו כי ultrasonication היא שיטת עיבוד יעילה מאוד כדי לשפר מיצי פירות וירקות, כמו גם שייקים. בהיותו טכניקת תהליך מזון לא תרמי, אולטרסאונד מספק טיפול עדין אך יעיל שמעצים טעמים, ומייצב ומשמר מיצים ומחית. תוצאות טיפולי המיצים האולטרסוניים כוללות שיפור טעמים, ייצוב ושימור.

היישום של אולטרסאונד בתהליכי ייצור מזון הוא תחום של עניין הולך וגובר עבור יצרני מזון. בניגוד לאולטרסאונד בעוצמה נמוכה (עוצמות < 1 W/cm²), אשר יכול לשמש לבדיקות והדמיה לא הרסניות, אולטרסאונד כוח (עוצמות > 5 W/cm²) גורם לשינוי חומרים וניתן להשתמש בו לשיפור תהליכים מגוונים בתעשיית המזון. גלים קוליים הם גלי דחיסה המקיימים אינטראקציה מכנית עם המוצר תחת סוניקציה. דחיסות מחזוריות ותגובות נדירות יכולות להשפיע על מבנה התא. באמפליטודות לחץ גבוה אולטרסאונד כוח גורם cavitation, צמיחה וקריסה של בועות גז, אשר מלווה בשיאי לחץ וטמפרטורה הומוגני ומייצב מערכות פיזור. Hielscher Ultrasonics וחוקרים מהמחלקה לביוטכנולוגיה מזון והנדסת תהליכי מזון מהאוניברסיטה הטכנית של ברלין חקרו את ההשפעות החיוביות של אולטרסאונד כדי לשפר את האיכות, היציבות והטעם של שייקים; משקאות מעורבבים וצוננים העשויים ממיצי פירות וירקות ומחית.

למרות שאין זכות חוקית המגבילה את מרכיבי השייקים למוצרי פירות וירקות טהורים, היצרנים מתכוונים להוציא אותם לשוק כמוצרים בריאים ויקרי ערך. כתוצאה מכך, הוא נועד לייצר אותם ללא תוספת של מייצבים, משפרי טעם או צבעים. עם זאת, מיצים מחית לעתים קרובות יש תוכן גבוה של עיסת. לכן, הם נוטים להפרדת פאזות וכתוצאה מכך מראה פחות מושך של המוצר. מסיבה זו, רוב השייקים הזמינים כיום מכילים בננה כמרכיב עיקרי, אשר מפחית את הפרדת הפאזה עקב עלייה בצמיגות.

 
ניתן ליישם אולטרסאונד על מנת לשבש את חלקיקי מוך השן ולהשפיע על התפלגות גודל החלקיקים. גודל חלקיקים קטן יותר גורם למהירות שיקוע נמוכה יותר, מה שמוביל להפחתת משקעים ויציבות אחסון משופרת. יתר על כן, התפוררות זו של חלקיקים יכולה להוביל לשחרור מוגבר של רכיבי טעם, פיגמנטים צבע ומרכיבי תאים כגון סוכר או תרכובות ארומה נדיפות לתוך המיץ. התוצאה היא שיפור בעוצמת הצבע, במתיקות ובהתרשמות הארומה. בנוסף, גודל חלקיקים מופחת משפיע על תחושת הפה, מה שמוביל לרושם כללי חלק יותר.
על מנת להבטיח חיי מדף מסוימים של שייקים, התערובות צריך להיות מפוסטר. עם זאת, לטיפולי חום תמיד יש השפעה על איכות המוצר, צבעו ורושם הטריות. כתוצאה מכך, הפחתת טמפרטורות העיבוד היא אחד המוקדים העיקריים בתעשיית המזון. אולטרסאונד יש השפעה סינרגיסטית על inactivation של מיקרואורגניזמים ואנזימים כאשר הוא מוחל בשילוב עם טמפרטורה, שנקרא thermosonication, או לחץ מוגבר, שנקרא manosonication. תוצאות חיוביות ידועות גם בשילוב של כל שלושת הפרמטרים תחת המונח של manothermosonication. ההנחה היא כי תאים המטופלים על ידי אולטרסאונד להיות רגישים יותר לגורמי לחץ אחרים כגון לחץ וחום. בנוסף, גלי אולטרסאוניק יכולים לשבש שכבות גבול ולגרום לערבוב וכתוצאה מכך להעברת חום משופרת. לכן, מוקד נוסף של פרויקט המחקר הוא הפחתת טמפרטורות הפסטור על ידי פיתוח תהליך שימור בסיוע אולטרסאונד. צפויים שיפור איכות המוצר והפחתת עלויות האנרגיה תוך שמירה או הארכה של בטיחות המוצר וחיי המדף.
ההשפעות המקיפות של אולטרסאונד, אשר יכולות לאפשר שיפור בו זמנית של מאפייני שיקוע, טעם, מראה, תחושת פה ומיקרוביולוגיה, כמו גם יציבות אנזימטית של שייקים כמוצרים בעלי ערך גבוה, עשויות להוות יתרון חשוב לתעשיית המזון ולשיווק משקאות פירות וירקות טריים בעתיד. יתר על כן, ניתן להפחית את אחוז הבננה או מרכיבים אחרים בעלי צמיגות גבוהה, כאשר יציבות המוצר משתפרת על ידי טיפולים אולטראסוניים ומאפשרת יצירת זני שייקים חדשים.
 
צור קשר ב- TU ברלין:
ק. שוסלר
katharina.schoessler(at)tu-berlin.de
טלפון:+49 (0)30-3147 1847
 

משמאל: מיץ תפוזים לא מטופל; מימין: מיץ תפוזים סוניק
הומוגניזציה אולטראסונית בגזירה גבוהה מייצרת מיץ יציב ללא שיקוע