रस संरक्षण और पोषक तत्व संवर्धन के लिए Sonication

आधुनिक खाद्य प्रसंस्करण में, पोषण मूल्य को बढ़ाते हुए ताजगी को बनाए रखना एक केंद्रीय चुनौती है। उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिकेशन - जांच-प्रकार के सोनिकेटर का उपयोग करके - एक शक्तिशाली गैर-थर्मल प्रसंस्करण विधि के रूप में कर्षण प्राप्त किया है। यह लेख एक वैज्ञानिक अध्ययन से निष्कर्ष प्रस्तुत करता है कि स्टेविया रेबाउडियाना के साथ मीठा स्ट्रॉबेरी के रस की पोषण प्रोफ़ाइल हिल्स्चर अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर द्वारा कैसे बढ़ाई जाती है।

मुख्य अंतर्दृष्टि: सोनिकेशन फेनोलिक सामग्री, फ्लेवोनोइड स्तर और एंटीऑक्सीडेंट क्षमता को बढ़ाता है - सभी औद्योगिक तैनाती के लिए उपयुक्त स्केलेबल परिस्थितियों में।

अल्ट्रासाउंड के साथ गर्मी को क्यों बदलें?

पारंपरिक पाश्चुरीकरण पॉलीफेनोल्स और फ्लेवोनोइड्स जैसे थर्मोलैबिल यौगिकों को नीचा दिखा सकता है। अल्ट्रासोनिकेशन, इसके विपरीत, एक गैर-थर्मल प्रसंस्करण तकनीक है जो गर्मी के नुकसान के बिना सेल व्यवधान और आणविक प्रसार को बढ़ाने के लिए ध्वनिक गुहिकायन का उपयोग करती है।

Šic Žlabur et al. (2019) द्वारा हाल ही में सहकर्मी-समीक्षित अध्ययन पत्रिका में प्रकाशित हुआ “Molecules” स्टेविया रेबाउडियाना के साथ मीठे स्ट्रॉबेरी के रस के इलाज के लिए, Hielscher sonicator मॉडल UP400St का उपयोग करके उच्च तीव्रता वाले अल्ट्रासाउंड की प्रभावकारिता पर मजबूत सबूत प्रदान करता है। निष्कर्ष औद्योगिक रस प्रसंस्करण के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं, यह देखते हुए कि प्रयोगात्मक स्थितियां उपयोग किए जाने वाले हिल्स्चर अल्ट्रासोनिक सिस्टम के साथ रैखिक रूप से स्केलेबल हैं।

अल्ट्रासोनिक रस प्रसंस्करण के लाभ:

• बायोएक्टिव यौगिकों का बढ़ाया निष्कर्षण
• स्वाद और रंग का संरक्षण
• माइक्रोबियल लोड में कमी
• स्केलेबल और ऊर्जा-कुशल
• क्लीन-लेबल, एडिटिव-फ्री प्रक्रिया

प्रायोगिक सेटअप: जूस सोनिकेशन

अध्ययन ने हरे स्टेविया पाउडर की उपस्थिति में स्ट्रॉबेरी के रस का इलाज करने के लिए एक Hielscher UP400St अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर (400 W, 24 kHz) को नियोजित किया।
शोधकर्ताओं ने विभिन्न आयामों (50%, 75%, 100%), जांच व्यास (7 मिमी के साथ सोनोट्रोड S24d7 और 22 मिमी टिप आकार के साथ S24d22), और सोनीशन समय (15, 20, और 25 मिनट) के तहत प्रोबटाइप सोनिकेशन के प्रभावों का मूल्यांकन किया। सभी परीक्षण स्थितियों में, सबसे गहन उपचार - 100% आयाम, 22 मिमी जांच, 25 मिनट - सबसे स्पष्ट परिणाम प्राप्त हुए।

परिणाम अवलोकन – अल्ट्रासोनिक रस प्रसंस्करण

बढ़ी हुई कुल फेनोलिक सामग्री (TPC)

सोनिकेटेड जूस ने हल्के सोनिकेशन की तुलना में 23% अधिक टीपीसी और स्टेविया के साथ गैर-सोनिकेटेड जूस की तुलना में 18% अधिक प्रदर्शन किया।

C18: 22 मिमी जांच, 100% आयाम, 25 मिनट के साथ सोनिकेटेड
तालिका: फेनोलिक सामग्री और एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि पर सोनिकेशन का प्रभाव

 
कुल फेनोलिक सामग्री (टीपीसी) में सबसे हल्के सोनिकेशन की तुलना में 23% और स्टेविया के साथ गैर-सोनिकेटेड नमूनों की तुलना में 18% की वृद्धि हुई।
प्रमुख फेनोलिक्स में ल्यूटोलिन, एपिगेनिन, क्वेरसेटिन, मायरिकेटिन और केम्पफेरोल शामिल हैं, जिसमें 3- से 7 गुना तक की वृद्धि होती है।
एंटीऑक्सिडेंट क्षमता (एबीटीएस परख के माध्यम से) भी बढ़ी, बायोएक्टिव्स में वृद्धि को प्रदर्शित करती है।

फेनोलिक एसिड और फ्लेवोनोइड प्रोफाइल

अल्ट्रासाउंड ने पायरोगैलोल और 4-मिथाइल-कैटेचोल जैसे फेनोलिक एसिड के बेहतर निष्कर्षण को सक्षम किया, जिसमें पाइरोगॉलोल सबसे तीव्र सोनिकेटेड रस में लगभग 2 मिलीग्राम / ग्राम तक पहुंच गया - गैर-सोनिकेटेड समकक्षों की तुलना में 3.5× अधिक है।

ध्वनिक कैविटेशन के दौरान हाइड्रॉक्सिल रेडिकल का गठन संभवतः बढ़ाया हाइड्रॉक्सिलेशन और फेनोलिक यौगिकों की रिहाई में योगदान देता है, जो अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण पर पिछले यंत्रवत अध्ययनों के साथ संरेखित करता है।

कार्यात्मक लाभों के साथ बेहतर मिठास

विशेष रूप से, अध्ययन ने स्टेविओल ग्लाइकोसाइड्स, विशेष रूप से स्टेवियोसाइड और रेबायोडायसाइड ए (रेब ए) - स्टेविया रेबाउडियाना में प्राथमिक मिठास का पता लगाया। सोनिकेशन ने उनकी सांद्रता को काफी बढ़ा दिया:

• स्टेवियोसाइड सामग्री में 61% की वृद्धि हुई।
• रेब ए सामग्री दोगुनी हो गई (+114%)।

यह वृद्धि न केवल मिठास के दृष्टिकोण से बल्कि संवेदी और चयापचय कोण से भी फायदेमंद है। उच्च रेब ए स्तर अक्सर स्टेवियोसाइड से जुड़ी कड़वाहट को कम करके तालमेल में सुधार करते हैं।

अल्ट्रासोनिक रस प्रसंस्करण: औद्योगिक प्रासंगिकता और मापनीयता

Hielscher sonicators सभी महत्वपूर्ण प्रक्रिया मापदंडों पर एक सटीक नियंत्रण के लिए अनुमति देते हैं। इस प्रकार, सभी परिणाम रैखिक रूप से स्केलेबल हैं, Hielscher अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर के डिजाइन के कारण, जो स्केल-अप के दौरान निरंतर ऊर्जा तीव्रता बनाए रखते हैं। यह बेंच-टॉप से निरंतर औद्योगिक प्रणालियों में संक्रमण को तकनीकी रूप से व्यवहार्य और आर्थिक रूप से आकर्षक बनाता है।

यह अध्ययन एक स्थायी, गैर-थर्मल प्रसंस्करण विधि के रूप में उच्च तीव्रता वाले अल्ट्रासाउंड का समर्थन करने वाले साक्ष्य के बढ़ते शरीर में जोड़ता है। संयुक्त लाभ मनाया - पोषक तत्व वृद्धि, बेहतर एंटीऑक्सीडेंट क्षमता, और अनुकूलित संवेदी गुण - कार्यात्मक पेय विकास में इसके मूल्य को रेखांकित करते हैं।

तो, उद्योग के लिए इसका क्या मतलब है?
Hielscher से उन लोगों की तरह स्केलेबल प्रौद्योगिकी प्लेटफार्मों के साथ, रस निर्माताओं अब sonication न केवल एक विकल्प के रूप में, लेकिन एक उन्नयन के रूप में विचार कर सकते हैं - दोनों उत्पाद की गुणवत्ता और उपभोक्ता स्वास्थ्य के लिए.

नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकेटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:

डिजाइन, विनिर्माण और परामर्श – गुणवत्ता जर्मनी में निर्मित

Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर अपने उच्चतम गुणवत्ता और डिजाइन मानकों के लिए प्रसिद्ध हैं। मजबूती और आसान संचालन औद्योगिक सुविधाओं में हमारे अल्ट्रासोनिकेटर के सुचारू एकीकरण की अनुमति देता है। किसी न किसी स्थिति और मांग वातावरण आसानी से Hielscher ultrasonicators द्वारा नियंत्रित कर रहे हैं।

Hielscher Ultrasonics एक आईएसओ प्रमाणित कंपनी है और अत्याधुनिक प्रौद्योगिकी और उपयोगकर्ता-मित्रता की विशेषता वाले उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिकेटर पर विशेष जोर देती है। बेशक, Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर सीई के अनुरूप हैं और उल, सीएसए और RoHs की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।