Homogenizacija sokova i smoothieja pomoću Power Ultrasonics
Sokovi, smoothieji i napitci zahtijevaju pouzdanu i učinkovitu homogenizaciju kako bi osigurali željeni okus i teksturu, kao i dugoročnu stabilnost. Ultrazvučni homogenizatori visokog smicanja naširoko se koriste u industriji hrane i pića za proizvodnju sokova, pića, pirea i umaka vrhunske kvalitete. Kao ne-toplinski tretman, ultrazvučna homogenizacija visokog smicanja sprječava toplinsku degradaciju vitamina i bioaktivnih spojeva, istovremeno pružajući izvanrednu stabilnost i glatkoću.
- Poboljšan profil okusa zahvaljujući ekstrakciji
- Povećani prinos soka
- Veća vrijednost mikronutrijenata
- Povećana slatkoća bez dodatnog šećera (SAD izdvaja unutarstanični prirodni šećer i na taj način ga čini dostupnim okusnim pupoljcima)
- Povećana bioraspoloživost fitonutrijenata
- Glatka tekstura
- Inaktivacija enzima
- Mikrobna stabilizacija
- Produženi rok trajanja
Ultrazvučni homogenizator visokog smicanja sa staklenom protočnom ćelijom za obradu sokova, smoothieja, pirea i umaka.
Ultrazvučna visokosmična homogenizacija sokova, smoothieja i pića
Ultrazvučno poboljšana stabilnost – izbjegavanje razdvajanja faza i taloženja: Pulpa voća i povrća razgrađuje se u male čestice čime se postiže visoka stabilnost, izbjegava se taloženje i daje glatka tekstura.
Ultrazvučna modifikacija viskoznosti i teksture soka: Voće i povrće poput jabuka, mrkve, naranče, grejpa, limuna i rajčice bogato je pektinima. Pektini su polisaharidi koji djeluju kao prirodni stabilizatori. Ultrazvučni homogenizatori izvlače pektine iz stanične matrice i otpuštaju ih u sok, čime se povećava viskoznost i stabilnost. Ultrazvučni homogenizatori su stoga izvrsni u korištenju prirodnih stabilizatora kao što su pektini.
Poboljšan profil fitonutrijenata ultrazvučnom ekstrakcijom: Ultrazvučni homogenizatori razbijaju stanične matrice i potiču oslobađanje zarobljenih molekula kao što su vitamini, antioksidansi, polifenoli i flavonoidi u proizvod soka. Fitonutrijenti time postaju bioraspoloživiji i biodostupniji kada se konzumiraju.
Pojačani profil okusa zbog sonikacije: Ultrazvučni homogenizatori visokog smicanja ne oslobađaju samo pektine, već i molekule okusa, eterična ulja, prirodne šećere i fito-hranjive tvari. (Za ultrazvučno poboljšani profil hranjivih tvari, pogledajte studiju slučaja u nastavku). Ultrazvučna ekstrakcija oslobađa bioaktivne molekule kao što su spojevi okusa i vitamini iz stanične matrice i na taj način ih čini dostupnima okusnim pupoljcima potrošača.
Pojačani profil boja zbog sonikacije: Biljni pigmenti također su sadržani u matrici stanica biljke. Ultrazvučni homogenizatori oslobađaju biljne pigmente kao što su karotenoidi, klorofil, betalanini i antocijanini i smanjuju im veličinu čestica. Smanjena veličina pigmenta bolje raspršuje svjetlost od većih čestica i time dobiva intenzivniju boju soka, pirea ili umaka.
Ultrazvučna homogenizacija soka – Višestruke prednosti
Ultrazvučni homogenizatori visokog smicanja pouzdani su i učinkoviti za miješanje pića kao što su voćni sokovi, nektari, sokovi od povrća, smoothieji, limunade s dodatkom voća, mliječni napitci s okusom, proteinski shakeovi, napitci s infuzijom i više.
U ekstrakciji soka i prešanju, ultrazvučna obrada može povećati prinos soka. Na primjer, tretman ultrazvukom povećao je prinos soka od grožđa do 3,4 %, dok je vrijeme tretmana skratilo tri puta. Ultrazvučna obrada u kombinaciji s enzimskim tretmanom također je povećala prinos soka do 2 % i skratila vrijeme tretmana više od četiri puta u usporedbi s tradicionalnim enzimskim tretmanom. Sukcesivna primjena ultrazvuka i enzimske obrade povećala je prinos soka do 7,3 %. Slično, samo ultrazvučna obrada soka od ananasa povećala je prinos ekstrakcije za 10,8 % za sok od kaše od ananasa. Tretman ultrazvukom također je povećao sadržaj šećera, ukupnih kiselina, fenola i vitamina C. (usp. Baslar et al. 2015.)
Proizvodnja pića kao što su sokovi, limunade na bazi soka i druga pića zahtijevaju pouzdanu homogenizaciju i emulzifikaciju za stabilnost, poboljšani okus i teksturu, privlačan optički izgled i poboljšane funkcionalnosti. Na primjer, ultrazvučna homogenizacija pruža iznimnu stabilnost, sprječava razdvajanje faza i poboljšava okus i teksturu sokova, smoothieja, kao i napitaka na bazi mlijeka i proteina. Nadalje, ultrazvučni homogenizatori visokog smicanja lako emulgiraju različite sastojke za proizvodnju bistrih emulzija. Uobičajena primjena ultrazvučne emulgacije je priprema vode i pića s infuzijom kanabisa. Bistra vodena pića i druga pića mogu se ultrazvučno infuzirati stabilnim kanabinoidima (npr. CBD, CBG, THC). Kako bi se dobile bistre emulzije s visokom bioraspoloživošću aktivnih spojeva, bioaktivni spojevi moraju biti emulgirani u nano veličini. Ultrazvučna emulgacija je vrhunska tehnika za proizvodnju nano-emulzija jasnog izgleda, iznimne stabilnosti, bioraspoloživosti i funkcionalnosti. Stoga se ultrazvučna nanoemulgacija naširoko primjenjuje u proizvodnji lijekova i dodataka prehrani (npr. CBD tinkture itd.)
U isto vrijeme, ultrazvučni homogenizatori ekstrahiraju molekule okusa, bioaktivne spojeve i fito-hranjive tvari čineći ih bioraspoloživijima i biodostupnijima. Ali ultrazvučni homogenizatori također otapaju šećere, sirupe ili sladila te raspršuju i hidratiziraju gume, škrobove i druge aditive u dugotrajno stabilne suspenzije. Jedna Hielscher ultrazvučna jedinica omogućuje vašoj proizvodnji sokova i pića ispunjavanje različitih zadataka homogenizacije, nano-emulgiranja, ekstrakcije, dispergiranja, otapanja, hidratacije i miješanja.
Učinak sonikacije s UP400S pri amplitudi od 100 μm na mikrostrukturu soka od jabuke.
Studija i slika: Ertugay & Bašlar, 2014. (enciklopedijska natuknica).
Studija slučaja: poboljšani profil hranjivih tvari u ultrazvučno obrađenom soku od naranče
Ultrazvučna visokosmična homogenizacija je netermalna metoda konzerviranja i obrade hrane koja ima prednost poboljšanja stabilizacije i inaktivacije mikroorganizama u voćnim sokovima bez izazivanja uobičajenih neželjenih nuspojava povezanih s konvencionalnim toplinskim tretmanima. Guerrouj i sur. (2016) istraživali su učinke ultrazvučne obrade na ukupni sadržaj fenola i flavonoida, kao i na karotenoide i askorbinsku kiselinu (vitamin C) u soku od naranče koristeći Hielscher Ultrasonics UP200S homogenizator. Pronašli su značajno povećanje ukupnog sadržaja fenola u sonikiranim uzorcima soka od naranče u usporedbi s kontrolom (vidi tablicu u nastavku). Ovo povećanje je bilo od 42,74 do 69,45 mg GAE/100 ml za ultrazvučni tretman od 30 minuta. Ovi rezultati pokazuju značajno poboljšanje fenolnih spojeva u tretmanu sonikacijom.
Rezultati DPPH aktivnosti hvatanja slobodnih radikala soka od naranče također su prikazani u tablici u nastavku. Uzorci obrađeni ultrazvukom pokazali su značajno povećanje postotka inhibicije DPPH u usporedbi s kontrolom što ukazuje na višu razinu antioksidansa. Postotak inhibicije DPPH bio je 37,48%, 35,70%, 34,70% i 35,21% u 1, 10, 20 i 30 min ultrazvučno obrađenim uzorcima, u usporedbi s kontrolnim uzorcima (21,67%). Ovi nalazi su u skladu s rezultatima pronađenim u ultrazvukom obrađenom soku limete kasturi (Bhat et al., 2011.). Ovi rezultati pokazuju da tretman ultrazvukom povećava ekstrakcibilnost antioksidativnih spojeva.
Istraživači zaključuju da je ultrazvučni tretman soka od naranče rezultirao općim povećanjem bioaktivnih spojeva kao što su ukupni fenoli, flavonoidi, karotenoidi, antocijanini i askorbinska kiselina uz značajno smanjenje broja mikroba.
Lijevo: netretirani sok od naranče; Desno: sonikirani sok od naranče
Ultrazvučna homogenizacija visokog smicanja proizvodi stabilan sok bez taloženja
Sok naranče s lijeve strane nije tretiran i pokazuje jasnu sedimentaciju; sok od naranče desno je ultrazvučno homogeniziran i ima homogenu, stabilnu i glatku teksturu.
Ultrazvučno poboljšanje ukupnih fenola, ukupnih flavonoida, aktivnosti hvatanja radikala DPPH, ukupnih karotenoida i sadržaja askorbinske kiseline u soku od naranče.
Studija i tablica: Guerrouj et al. 2016
Ultrazvučne sonde i protočne ćelije za homogenizaciju soka
Hielscher Ultrasonics je dugogodišnji proizvođač ultrazvučnih homogenizatora visokih performansi koji se širom svijeta koriste u industrijskoj proizvodnji sokova od voća i povrća, nektara, smoothieja, proteinskih napitaka, kao i za piree i umake. Pouzdana i učinkovita homogenizacija voćnih sokova, pića i prehrambenih proizvoda zahtjevna je primjena koja zahtijeva ultrazvučne sonde velike snage koje generiraju konstantne amplitude i daju dovoljno smicanja za dobivanje homogenih proizvoda hrane i pića. Svi Hielscher ultrazvučni uređaji dizajnirani su i proizvedeni za rad 24/7 pod punim opterećenjem. Ultrazvučni procesori dostupni su od kompaktnih laboratorijskih ultrazvučnih uređaja od 50 W do moćnih inline ultrazvučnih sustava od 16.000 W. Širok izbor pojačala, sonotroda i protočnih ćelija omogućuje individualno postavljanje ultrazvučnog homogenizatora visokog smicanja u skladu sa sirovinom (npr. voće, povrće, drugi sastojci itd.) i željenim značajkama konačnog proizvoda.
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne sonde visokih performansi koje se mogu posebno postaviti za isporuku cijelog spektra od vrlo blagih do vrlo visokih amplituda. Ako vaša aplikacija za homogenizaciju zahtijeva neuobičajene specifikacije (npr. kombinacija s povišenim tlakovima i/ili povišenim temperaturama), dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućuje 24/7 rad pri teškim uvjetima rada iu zahtjevnim okruženjima.
Ultrazvučna homogenizacija soka u batch i inline modu
Hielscher ultrazvučni homogenizatori visokog smicanja mogu se koristiti za šaržnu i kontinuiranu inline sonikaciju. Ovisno o volumenu pića i brzini obrade, preporučit ćemo vam najprikladniju ultrazvučnu postavu.
Hranjenje više struja za hranjenje, koje se mogu neovisno mjeriti u sustav kontinuiranog ultrazvučnog homogenizatora, čini inline homogenizaciju korištenjem ultrazvučne obrade visokog smicanja vrlo vremenski i radno učinkovitom, praktičnom i sposobnom za obradu industrijskih količina sokova i pića.
Ultrazvučne sonde i protočne ćelije za bilo koji volumen
Asortiman proizvoda Hielscher Ultrasonics pokriva cijeli spektar ultrazvučnih procesora od kompaktnih laboratorijskih ultrazvučnih uređaja preko stolnih i pilotskih sustava do potpuno industrijskih ultrazvučnih procesora s kapacitetom obrade tereta kamiona po satu. Cijeli asortiman proizvoda omogućuje nam da vam ponudimo najprikladniju ultrazvučnu opremu za vaše piće ili prehrambene proizvode, predviđeni kapacitet procesa i proizvodne ciljeve.
Precizno kontrolirane amplitude za optimalne rezultate
Svi Hielscher ultrazvučni homogenizatori se mogu precizno kontrolirati i stoga su pouzdani radni konji. Amplituda je jedan od ključnih procesnih parametara koji utječu na učinkovitost i djelotvornost sonomehaničkih učinaka kao što su homogenizacija, emulzifikacija, ekstrakcija, hidratacija, otapanje i konzerviranje. Sav Hielscher Ultrasonics’ procesori omogućuju precizno podešavanje amplitude. Sonotrode i booster rogovi su dodaci koji omogućuju izmjenu amplitude u još širem rasponu. Hielscherovi industrijski ultrazvučni homogenizatori visokog smicanja mogu isporučiti vrlo visoke amplitude i dati potrebni ultrazvučni intenzitet za zahtjevne primjene. Amplitude do 200 µm mogu se lako neprekidno izvoditi u radu 24/7.
Precizne postavke amplitude i stalno praćenje ultrazvučnih parametara procesa putem pametnog softvera daju vam mogućnost obrade vašeg soka, pića ili prehrambenog proizvoda pod optimiziranim uvjetima. Optimalna sonikacija za najučinkovitiju homogenizaciju soka!
Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućuje 24/7 rad pri teškim uvjetima rada iu zahtjevnim okruženjima. To čini Hielscherovu ultrazvučnu opremu pouzdanim radnim alatom koji ispunjava vašu hranu & zahtjevi za proizvodnju pića.
Najviša kvaliteta – Dizajnirano i proizvedeno u Njemačkoj
Kao tvrtka u obiteljskom vlasništvu, Hielscher daje prioritet najvišim standardima kvalitete za svoje ultrazvučne procesore. Svi ultrazvučni uređaji dizajnirani su, proizvedeni i temeljito testirani u našem sjedištu u Teltowu u blizini Berlina, Njemačka. Robusnost i pouzdanost Hielscherove ultrazvučne opreme čine je radnim konjem u vašoj proizvodnji. Rad 24/7 pod punim opterećenjem iu zahtjevnim okruženjima prirodna je karakteristika Hielscherovih ultrazvučnih homogenizatora visokog smicanja.
Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen serije | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100l | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| na | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| na | veći | klaster od UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Ultrazvučni homogenizatori velike snage od laboratorija do pilot i industrijski mjerilo.
Literatura / Reference
- Kamal Guerrouj, Marta Sánchez-Rubio, Amaury Taboada-Rodríguez, Rita María Cava-Roda, Fulgencio Marín-Iniesta (2016): Sonication at mild temperatures enhances bioactive compounds and microbiological quality of orange juice. Food and Bioproducts Processing 99, 2016. 20–28.
- Mustafa Fatih Ertugay; Mehmet Başlar (2014): The effect of ultrasonic treatments on cloudy quality-related quality parameters in apple juice. Innovative Food Science and Emerging Technologies 26, 2014. 226–231.
- J. Wu , T.V. Gamage, K.S. Vilkhu, L.K. Simons, R. Mawson (2008): Effect of thermosonication on quality improvement of tomato juice. Innovative Food Science and Emerging Technologies 9, 2008. 186–195.
- Mirja Mokkila , Annikka Mustranta, Johanna Buchert, Kaisa Poutanen (2004): Combining Power Ultrasound with Enzymes in Berry Juice Processing. VTT Technical Research Centre of Finland. Presentetd at BioCat Conference 2004.
- Mehmet Başlar, Hatice Biranger Yildirim, Zeynep Hazal Tekin, Mustafa Fatih Ertugay (2015): Ultrasonic Applications for Juice Making. In: M. Ashokkumar, (ed.), Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry, 2015.
Činjenice koje vrijedi znati
Sok, sok iz koncentrata i nektar
Sok je piće koje se dobiva ekstrakcijom ili prešanjem prirodne tekućine sadržane u voću i povrću. Također se može odnositi na tekućine koje su aromatizirane koncentratom. Sok se obično konzumira kao piće, ali se također može koristiti kao sastojak ili komponenta arome u hrani ili drugim pićima, kao što su smoothieji.
Sok se dijeli na 100% sok, sok iz koncentrata i nektar. 100% sok je voćni sok napravljen od 100% prirodnog voća i povrća bez dodanih boja, konzervansa i šećera. Međutim, voćni sok se može pripremiti na različite načine, tj. od svježeg nekoncentriranog soka ili od koncentrata soka. Za prvi, plodovi se prešaju i skladište ili pune u boce neposredno nakon berbe voća. Za potonju varijantu soka "napravljenog od koncentrata", prešani sok se koncentrira uklanjanjem vode iz svježe prešanog soka pod vakuumom. Time se dobiva sirupasti koncentrat, smanjenog volumena, što je povoljno za transport soka. Nakon što se koncentrat soka otpremi na krajnje odredište, dodavanjem vode pretvara se u voćni sok.
Pojam nektar odnosi se na sok od voća koje sadrži previše voćne kiseline ili voćne pulpe da bi se moglo konzumirati kao 100% sok. Uobičajeni primjeri voća koje proizvodi nektar su banane, mango, marelice, breskve ili kruške. Sok ili, što je tehnički pire, razrijeđen je vodom i može imati dodan šećer koji mu daje pitku konzistenciju i ugodan okus. Udio voćnog soka u nektaru varira od 25 do 99 % ovisno o udjelu voća i recepturi proizvođača. Iako nektar može sadržavati dodane šećere, ne sadrži bojila ni konzervanse.
Ostali oblici pića koji sadrže sokove su limunade s okusom sokova i mlijeka, smoothieji i obogaćeni sokovi. Sokovi se mogu sastojati od ekstrakta jednog voća ili povrća ili se mogu kombinirati iz dva ili više izvora voća i povrća. Najpopularniji voćni sokovi rade se od naranči, jabuka, brusnica ili grožđa. Ostali popularni napitci na bazi voća rade se od ananasa, marakuje, grejpa, manga, banane, trešnje i kivija.
Komercijalni sokovi od povrća obično se rade od različitih kombinacija mrkve, cikle, celera, bundeve i rajčice. Posljednja dva, iako tehnički nisu povrće, obično se koriste za povećanje okusa. Ostali popularni sastojci u sokovima od povrća su peršin, maslačak, kelj, celer, komorač, brokula i krastavci. Limun, češnjak, đumbir, kurkuma i drugi začini dodaju se za zdravstvene dobrobiti i za stvaranje zanimljivih profila okusa.
Još jedna primjena ultrazvuka u proizvodnji pića je intenzivirana i poboljšana fermentacija kombucha i sokova sličnih kombuchi. Kliknite ovdje da biste pročitali više o ultrazvučno poboljšanoj fermentaciji kombuche!