Ultrazvučna homogenizacija sojinog mlijeka
- Izazovi proizvodnje sojinog mlijeka leže u proizvodnji ukusnog, nutritivno visokokvalitetnog napitka na bazi soje pod visoko učinkovitim procesnim uvjetima.
- Ultrazvučna homogenizacija i pasterizacija nudi prednosti zdravog sojinog mlijeka s visokim nutritivnim vrijednostima & stabilna svojstva kao i visoka mehanička i mikrobiološka stabilnost.
Ultrazvučno potpomognuta proizvodnja sojinog mlijeka
Ultrazvučna obrada sojine baze i sojinog mlijeka modificira fizikalno-kemijska svojstva (makromolekularne promjene, inaktivacija enzima), daje jednoliku homogenizaciju fine veličine i poboljšava reološke karakteristike. Ultrazvučna emulgacija rezultira samostabilnim biljnim mlijekom, dok ultrazvučno očuvanje a inaktivacija mikroorganizama osigurava mikrobnu stabilnost. Osim poboljšanja hranjivih vrijednosti, stabilnosti i okusa, sonikacija uvjerava svojom energetskom i vremenskom učinkovitošću. U usporedbi s konvencionalnim metodama, tretman ultrazvukom je manje energetski zahtjevan i vremenski učinkovitiji.
Ultrazvučni homogenizatori pokrivaju puni proizvodni kapacitet proizvodnje sojinog mlijeka, rezultiraju optimiziranim očuvanjem i omogućuju funkcionalnu svestranost proizvodne linije. Ultrazvučni linijski homogenizatori mogu se jednostavno prilagoditi proizvodnim ciljevima omogućujući proizvodnju različitih profila okusa (npr. beany, non-beany) i funkcionalnosti proizvoda jednostavnom promjenom parametara procesa.
Sonikacija je vrlo učinkovita za homogeniziranje i očuvanje sojinog mlijeka
Okusi soje i učinak ultrazvuka
Ultrazvučna obrada omogućuje utjecaj na okus sojine baze: proizvodi od sojinog mlijeka mogu se proizvoditi s jakim okusom zrna, što je privlačno ciljnim azijskim kupcima, dok zapadni potrošači preferiraju glatki okus bez zrna. Prilagodbom parametara ultrazvučnog procesa (amplituda, vrijeme sonikacije, temperatura, tlak), može se dobiti ili jak ili blag profil okusa. To znači da se isti ultrazvučni sustav može koristiti za selektivnu proizvodnju različitih profila okusa soje kako bi se proizveli različiti tipovi proizvoda koji zadovoljavaju različita ciljana tržišta.
Ultrazvučna inaktivacija enzima
Intenzivan okus sojinog zrna povezan je uglavnom s aktivnošću enzima lipoksigenaze (LOX). Inaktivacija ovog enzima LOX jedan je od glavnih ciljeva modernih sustava obrade.
Manothermosonication (MTS) – ultrazvukom u uvjetima povišenog tlaka i temperature – je dokazana metoda za inaktivaciju enzima lipoksigenaze (LOX). Aktivnost lipoksigenaze uzrokuje oksidaciju masnih kiselina i pigmenata. Intenzivni ultrazvučni valovi uzrokuju inaktivaciju ili denaturaciju enzima kao što su lipoksigenaza, peroksidaza i polifenol oksidaza.
MTS se pokazao učinkovitim alatom za inaktivaciju nekih drugih enzima, poput lipoksigenaze, peroksidaze te proteaza i lipaza iz psihrofilnih bakterija. (Kuldiloke 2002: 2)
Prednosti ultrazvučne proizvodnje sojinog mlijeka
- Visoki prinos ekstrakcije
- ugodnog okusa
- mehanička stabilnost
- mikrobiološka stabilnost / očuvanje
- inaktivacija enzima
- energetska učinkovitost
Mikrobiološka stabilnost ultrazvučnim očuvanjem
Ultrazvuk sam ili u kombinaciji s toplinom (thermosonication) ili tlakom (manosononication) ili i toplinom i pritiskom (manothermosonication) poznat je kao učinkovita metoda za inaktivaciju raznih enzima hrane kao što su lipoksigenaza, peroksidaza i polifenol oksidaza, kao i otpornost na toplinu lipaza i proteaza. Snažni ultrazvučni valovi uništavaju mikroorganizme što dovodi do inaktivacije mikroba i time stabilnosti mikrobnog proizvoda. Inaktivacija patogenih mikroorganizama i mikroorganizama koji uzrokuju kvarenje ili enzima sonikacijom uglavnom je uzrokovana fizičkim (kavijacija, mehaničke sile) i/ili kemijskim učincima.
Ekstrakcija i izolacija proteina soje pomoću ultrazvuka
Primjena snažnog ultrazvuka na izolat sojinog proteina (SPI) i koncentrat sojinog proteina (SPC) omogućuje ciljanu modifikaciju sojinog proteina kako bi se dobio visoko funkcionalni prehrambeni aditiv. Brojni novi koncepti proizvoda uključuju korištenje sojinih proteina kao baze, a ultrazvučno potpomognuta obrada omogućuje industrijsku proizvodnju proizvoda vrhunske kvalitete kao što su veganski smoothieji bez mliječnih proizvoda, alternative siru, juhe na bazi sojinog vrhnja, namazi i kremasti preljevi.
Sonikacija snažnim ultrazvučnim uređajem (npr UIP2000hdT) uzrokuje značajne promjene u vodljivosti, povećava topljivost koncentrata sojinih proteina, značajno povećava specifičnu površinu, što je važno za teksture hrane, te povećava vrijednosti indeksa aktivnosti emulzije (EAI). Prosječni promjer težine D i prosječni promjer volumena i površine D značajno se smanjuju za izolate sojinih proteina (SPI) i koncentrate sojinih proteina (SPC).
U usporedbi s konvencionalnim tretmanima sojinim proteinima, sonikacija troši manje energije i značajno je vremenski učinkovitija.
Ultrazvučni protočni reaktori vrlo su učinkoviti za ekstrakciju i homogenizaciju, npr. u preradi sojinog mlijeka,
Ultrazvučni homogenizatori za sojino mlijeko i biljne zamjene za mlijeko
Hielscher Ultrasonics procesori hrane su svestrani i mogu se jednostavno ugraditi ili naknadno ugraditi u postojeće proizvodne linije. Velika snaga, pouzdanost i robusnost čine Hielscher sonikatore najboljim “radni konj” u proizvodnji sojine baze. Sonotrode su izrađene od titana, ultrazvučni reaktori i drugi mokri dijelovi su od nehrđajućeg čelika za hranu i mogu biti opremljeni sanitarnim elementima. To omogućuje sigurnu i pouzdanu obradu hrane i pića.
- visoka efikasnost
- Najnovija tehnologija
- pouzdanost & robusnost
- podesiva, precizna kontrola procesa
- serija & u redu
- za bilo koji volumen
- inteligentni softver
- pametne značajke (npr. programabilne, podatkovni protokol, daljinsko upravljanje)
- jednostavan i siguran za rukovanje
- slabo održavanje
- CIP (čišćenje na mjestu)
Projektiranje, proizvodnja i savjetovanje – Kvaliteta Proizvedeno u Njemačkoj
Hielscher ultrasonicators su poznati po svojim najvišim standardima kvalitete i dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućuju glatku integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijske objekte. Teški uvjeti i zahtjevna okruženja lako se nose s Hielscher ultrasonicators.
Hielscher Ultrasonics je ISO certificirana tvrtka i stavlja poseban naglasak na ultrazvučne uređaje visokih performansi koji sadrže najsuvremeniju tehnologiju i jednostavnu su za korištenje. Naravno, Hielscher ultrasonicators sukladni su CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.
Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen serije | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 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 |
| 15 do 150L | 3 do 15L/min | UIP6000hdT |
| na | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| na | veći | klaster od UIP16000 |
Ultrazvučni procesor hrane UIP16000 za industrijsku proizvodnju biljnih mliječnih zamjena.
Činjenice koje vrijedi znati
Sojino mlijeko
Sojino mlijeko je biljna zamjena za mlijeko, koja se proizvodi ekstrakcijom iz cijelih zrna soje u vodi. Sojino mlijeko je emulzija vode i lipida dobivenih iz soje, koja sadrži proteine i ugljikohidrate topive u vodi. Za starinski, tradicionalni način pripreme sojinog mlijeka zrna soje su se namakala, mljela, filtrirala i kuhala. Tako pripremljeno sojino mlijeko nudi samo kratak život. No, današnji potrošači i suvremeni način života zahtijevaju proizvode s duljim vijekom trajanja, koji ostaju sigurni i stabilni tijekom cijelog razdoblja skladištenja. Za proizvodnju takvog sojinog mlijeka i napitaka korištenje UHT tehnologije je očito. Ovisno o sastavu proizvoda može se dobiti rok trajanja od nekoliko mjeseci pa sve do godinu dana. Nadalje, pravi izbor emulgatora i stabilizatora je neophodan kako bi se osigurao homogeni proizvod bez kreme i taloženja tijekom cijelog roka trajanja.
Proizvodnja sojinog mlijeka i napitaka na bazi soje
Sojino mlijeko proizvodi se od cijelih zrna soje ili punomasnog sojinog brašna. Suhi grah se namače u vodi preko noći ili minimalno 3 sata ili duže. Vrijeme namakanja uvelike ovisi o temperaturi vode. Nakon toga se namočeni grah melje postupkom mokrog mljevenja. Voda se dodaje kako bi se povećao sadržaj vode koliko je potrebno za konačni proizvod od sojinog mlijeka. Konačni sojin napitak ima općenito sadržaj proteina od 1-4% i težinski omjer vode i zrna soje 20:1 za tipičan sojin napitak koji se sviđa zapadnim potrošačima. (Tradicionalno azijsko sojino mlijeko ima težinski omjer vode i zrna soje čak 5:1). Mljevena kaša sojinih zrna se kuha kako bi se poboljšala svojstva okusa, probavljivost i mikrobna stabilnost. Toplinska obrada deaktivira inhibitore tripsina iz soje, inaktivira lipoksigenazu za blaži okus i pasterizira sojino mlijeko. Toplinska obrada traje cca. 15–20 minuta, nakon čega slijedi filtracija kako bi se uklonili netopivi ostaci poput vlakana sojine pulpe / okare. Konačno, napitak od soje može se umjetno aromatizirati dodavanjem šećera, vanilije, čokolade, voća ili drugih aroma.
Napici od soje i jogurt
Zrno soje koristi se za proizvodnju raznih proizvoda poput mliječnih nadomjestaka i napitaka od soje, sokova, sojinih mješavina pića (osobito u Latinskoj Americi) kao i sojinog jogurta. Osobe koje ne podnose laktozu i vegani često konzumiraju pića i jogurte na bazi soje kao alternativu mliječnim proizvodima, ali potrošači odabiru proizvode od soje i zbog njihovih zdravstvenih dobrobiti i okusa.
Tipično sojino mlijeko ima sljedeći sastav od cca. 3,6% proteina, 2% masti, 2,9% ugljikohidrata i 0,5% pepela. Zrna soje imaju nizak udio zasićenih masti, bez kolesterola i laktoze. Osim toga, imaju veliku količinu vitamina i minerala, što čini njihovu konzumaciju vrlo korisnom za zdravlje.
manothermosonication
Manothermosonication (MTS) je sinergijska kombinacija ultrazvuka s toplinom i tlakom.
Literatura/Reference
- Mauricio A. Rostagno, Miguel Palma, Carmelo G. Barroso (2003): Ultrasound-assisted extraction of soy isoflavones. Journal of Chromatography A, Volume 1012, Issue 2, 2003. 119-128.
- M. Morales-de la Peña, O. Martín-Belloso, J. Welti-Chanes (2018): High-power ultrasound as pre-treatment in different stages of soymilk manufacturing process to increase the isoflavone content. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 49, 2018. 154-160.
- Berk, Z. (1992): Soymilk and related products. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy; Corporate Document Repository: Technology of Production of Edible Flours and Protein Products from Soybeans. Services Bulletin No. 97, Chapter 8. Retrieved 16 January 2017.
- Bourke, P.; Tiwari, B.; O’Donnell, C.; Cullen, P. J. (2010): Effect of ultrasonic processing on food enzymes of industrial importance. Trends in Food Science and Technology, Vol. 21, Issue 7, 2010.