Gyümölcsök és zöldségek gélképződésének javítása ultrahanggal
A szószok, gyümölcslevek, dzsemek és más élelmiszerek gélképződéssel történő sűrítése elterjedt eljárás a folyékony élelmiszerek előállításában. A pektinek és a természetes sejten belüli cukrok ultrahangos extrakciója gyümölcsökből és zöldségekből rendkívül hatékony módszer az élelmiszerek gélképződésének elősegítésére finomított cukrok hozzáadása nélkül. Ezáltal az ultrahangos kezelés nemcsak a gazdasági hatékonyságot növeli a gyártási költségek csökkentésével (mivel nincs szükség cukorra és sűrítő adalékanyagokra), hanem egészségesebb, csökkentett kalóriatartalmú élelmiszerek előállítását is segíti.
Élelmiszerek gélképződése és sűrítése
A gélek előállítása pektinben gazdag gyümölcsökből széles körben bevált eljárás különféle élelmiszerek, köztük szószok, pürék, ketchup, gyümölcslevek, turmixok, lekvárok és dzsemek gyártására. Az ilyen élelmiszerek sűrítése és gélképződése gyakran nagy mennyiségű cukor hozzáadását igényli a kívánt mértékű gélképződés eléréséhez. Finomított cukrokra többnyire azért van szükség, mert a gyümölcsökben és zöldségekben található pektinek és természetes cukrok a növényi sejtek sejtmátrixába vannak zárva, ahol nagyrészt kihasználatlanul maradnak.
Az ultrahangos kezelőberendezés UIP4000hdT egy nagy teljesítményű, 4kW teljesítményű élelmiszer-feldolgozó berendezés az ipari élelmiszergyártáshoz, például pektin- és aromaextrakcióhoz, valamint homogenizáláshoz.
A megoldás: pektinek és természetes cukrok ultrahangos extrakciója
Az ultrahangos kezelés bevált és széles körben alkalmazott technológia bioaktív molekulák kinyerésére növényekből, például gyümölcsökből és zöldségekből. Ezért az ultrahangos kezelés nagyra értékelt módszer az élelmiszer-feldolgozásban, például gyümölcslevek, turmixok, italok, szószok, pürék, ketchupok, kenhető gyümölcskészítmények, dzsemek és lekvárok előállításában, ahol az ultrahanghullámok segítenek felszabadítani az aromavegyületeket, a pektineket és a cukrokat (például a fruktózt) a növényi anyag sejtmátrixából. Ez azt jelenti, hogy az ultrahang nemcsak a gélképződést segíti elő, hanem ízletesebbé és édesebbé is teszi az élelmiszereket aromák, cukrok és más adalékanyagok hozzáadása nélkül. A természetes, kevéssé feldolgozott élelmiszerek iránti növekvő kereslet mellett az ultrahangos élelmiszer-feldolgozás ideális technológia egészséges és intenzív ízű élelmiszerek előállítására. Az élelmiszerekben található pektin ultrahangos kezelését rendkívül hatékony, megbízható, energiatakarékos és környezetbarát előállítási módszernek találták, különösen az alacsony metoxilezettségű pektin esetében.
A pektin gélképző tulajdonságai miatt kedvelt összetevő az alacsony cukortartalmú és egészséges élelmiszerekben. A gyümölcs- és zöldségalapú folyadékok ultrahangos besugárzásával elkerülhető vagy jelentősen csökkenthető a finomított cukor hozzáadása, mivel a pektin funkcionális tulajdonságai biztosítják a kívánt gélképződést, és hozzájárulnak az élelmiszer kedvező reológiai tulajdonságaihoz.
Az ultrahangos élelmiszer-feldolgozás további előnyei közé tartozik az enzimek, például a pektin-metilészteráz inaktiválása, valamint a homogenizálás (simább állag) és a pasztőrözés (jobb mikrobiológiai stabilitás).
- Kíméletes eljárás
- Cukor hozzáadása nélkül vagy kevesebb hozzáadott cukorral
- Gyors kezelés
- Adalékanyagok nélkül vagy kevesebb adalékanyaggal
- Egészséges élelmiszerek
- Tisztán mechanikai kezelés
- Gazdaságilag előnyös / költséghatékony
- Egyszerű és biztonságos üzemeltetés
- Egyszerű telepítés vagy utólagos beépítés
- Teljesen lineáris méretnövelés
- Bármilyen térfogat feldolgozására alkalmas kapacitás
A pektin, az aromák és a cukrok ultrahangos extrakcióját a növényi sejtmátrixból sikeresen alkalmazták citrusféléknél, narancsnál, citromnál, mangónál, maracujánál, almánál, körténél, őszibaracknál, paradicsomnál és számos más gyümölcsnél és zöldségnél.
Hogyan kerülhető el a pektin molekulaszerkezetének roncsolása
Az ultrahangos kezelés nagymértékben elősegítheti a gélképződést a pektintartalmú gyümölcs- és zöldségtermékekben. A túlzott ultrahangos kezelés, azaz a túl nagy intenzitású vagy túl hosszú ideig tartó ultrahangos kezelés azonban roncsolhatja a pektin molekulaszerkezetét, és ezáltal ronthatja a gélképződés minőségét. A Hielscher Ultrasonics korszerű ultrahangos kezelőberendezéseket kínál, amelyek lehetővé teszik a pontos működési beállításokat, valamint a pektinextrakciós folyamat szabályozását és felügyeletét. A könnyen hozzáférhető beállítások, a kezelési paraméterek előzetes beállításának és mentésének lehetősége, valamint a bármely internetböngészőn keresztül elérhető távoli vezérlés biztosítja, hogy terméke optimális körülmények között részesüljön ultrahangos kezelésben. Ezenkívül minden ultrahangos kezelés adatai automatikusan rögzítésre kerülnek egy beépített SD-kártyán, így minden egyes kezelés nyomon követhető és felülvizsgálható a minőségbiztosítás és a helyes gyártási gyakorlat (GMP) követelményeinek teljesítése érdekében.
A Hielscher ipari ultrahangos kezelőberendezései nagyon nagy amplitúdókat képesek biztosítani. Az akár 200µm amplitúdó is könnyen fenntartható folyamatos, 24/7 üzemelés mellett. Még nagyobb amplitúdókhoz egyedi ultrahangos szonotródák állnak rendelkezésre.
Az alábbi táblázat tájékoztatást ad ultrahangos kezelőberendezéseink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról:
| Adagtérfogat | Térfogatáram | Ajánlott berendezések |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | nagyobb | csoportba kapcsolt UIP16000 |
Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezzen tőlünk!
UIP4000hdT ultrahangos extraktor átfolyásos kialakítással pektinextrakcióhoz.
Szakirodalom / Hivatkozások
- Owais Yousuf; Anupama Singh; N. C. Shahi; Anil Kumar; A. K. Verma (2018): Ultrasound Assisted Extraction of Pectin from Orange Peel. Bulletin of Environment, Pharmacology and Life Sciences Vol. 7 [12], November 2018. 48-54.
- Lena Rebecca Larsen; Julia Buerschaper; Andreas Schieber; Fabian Weber (2019):
Interactions of Anthocyanins with Pectin and Pectin Fragments in Model Solutions. J Agric Food Chem 2019 Aug 21; 67(33). pp. 9344-9353. - Wang, Wenjun; Wu, Xingzhu; Chantapakul, Thunthacha; Wang, Danli; Zhang, Song; Ma Xiaobin; Ding, Tian; Ye, Xingqian; Liu, Donghong (2017): Acoustic cavitation assisted extraction of pectin from waste grapefruit peels: A green two-stage approach and its general mechanism. Food Research Journal Vol.102, December 2017. 101-110.
- Rahul Seshadri, Jochen Weiss, Greg J Hulbert, John Mount (2003): Ultrasonic processing influences rheological and optical properties of high-methoxyl pectin dispersions. Food Hydrocolloids, Volume 17, Issue 2, 2003. 191-197.
- Chan Y.T., Tan M.C., Chin N.L. (2018): Effect of partial sugar replacement with ultrasonically treated citrus pectin on aeration and rheological properties of batter. Journal of Food Processing and Preservation, Volume 42, Issue 12, 2018.
- Wen-Yi Qiu, Wu-Dan Cai, Meng Wang, Jing-Kun Yan (2019): Effect of ultrasonic intensity on the conformational changes in citrus pectin under ultrasonic processing. Food Chemistry, Volume 297, 2019.
Tudnivalók
Pektinek az élelmiszerekben
A pektin a legtöbb zöldség és gyümölcs sejtfalában jelen lévő poliszacharid. A pektinek figyelemre méltó gélképző és sűrítő tulajdonságaikról ismertek, amelyek miatt széles körben alkalmazott adalékanyagok az élelmiszeriparban. Emellett a pektinek kedvező egészségügyi hatásaikról is ismertek.
A gélek előállítása magas pektintartalmú gyümölcsökből vagy zöldségekből nem jelent különösebb nehézséget. A cukor hozzáadása elősegíti az alacsony metoxilezettségű (LM) pektin gélképződését. Az alacsony metoxilezettségű (LM) pektin használata azonban általában nagy mennyiségű hozzáadott cukrot igényel (kb. 50 wt%). Ezért az alacsony metoxilezettségű (LM) pektinek nagyon nagy mennyiségű hozzáadott cukorral együtt csak desszertek, dzsemek és lekvárok esetében relevánsak.
Például a poligalakturonázok, a pektin-liáz és a pektin-metilészteráz (PME) enzimek a pektinbontó enzimek, más néven pektinázok csoportjába tartoznak, amelyek hidrolizálják a pektinanyagok glikozidos kötéseit. Az ultrahangos kezelést enzimek, például pektinázok inaktiválására alkalmazzák stabilabb élelmiszerek előállítása érdekében. Olvasson tovább az enzimek ultrahangos inaktiválásáról!
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokat gyárt a laboratóriumi mérettől az ipari méretig.