Peningkatan Gelasi Buah dan Sayuran dengan Ultrasonik
Mengentalkan saus, jus, selai dan makanan lainnya dengan gelasi adalah proses umum dalam produksi makanan cair. Ekstraksi ultrasonik pektin dan gula intraseluler alami dari buah-buahan dan sayuran adalah metode yang sangat efisien untuk mempromosikan gelasi produk makanan tanpa penambahan gula rafinasi. Dengan demikian, ultrasonikasi tidak hanya meningkatkan efisiensi ekonomi dengan mengurangi biaya produksi (karena gula dan aditif pengental tidak diperlukan), tetapi juga membantu menghasilkan makanan yang lebih sehat dan rendah kalori.
Gelasi dan Penebalan Produk Makanan
Persiapan gel dari buah-buahan yang kaya akan pektin adalah proses yang banyak dilakukan untuk produksi berbagai produk makanan termasuk saus, pure, saus tomat, jus, smoothie, selai jeruk dan selai. Pengentalan dan gelasi makanan tersebut seringkali membutuhkan penambahan gula dalam jumlah tinggi untuk mencapai tingkat gelasi yang diinginkan. Kebutuhan untuk gula rafinasi sebagian besar diperlukan karena pektin dan gula alami dalam buah-buahan dan sayuran terperangkap dalam matriks seluler sel tumbuhan, di mana sebagian besar tetap tidak digunakan.
Ultrasonikator UIP4000hdT adalah pengolah makanan yang kuat 4kW untuk produksi makanan industri seperti ekstraksi pektin dan rasa serta homogenisasi.
Solusinya: Ekstraksi Ultrasonik Pektin dan Gula Alami
Ultrasonication adalah teknologi yang mapan dan banyak digunakan untuk mengekstrak molekul bioaktif dari tanaman seperti buah-buahan dan sayuran. Oleh karena itu, sonikasi adalah teknik yang dihargai dalam pengolahan makanan seperti produksi jus, smoothie, minuman, saus, pure, saus tomat, olesan buah, selai dan selai jeruk, di mana gelombang ultrasound membantu melepaskan senyawa rasa, pektin dan gula (misalnya, fruktosa) dari matriks seluler bahan tanaman. Ini berarti bahwa ultrasound tidak hanya meningkatkan pembentuk gel, tetapi juga membuat produk makanan lebih beraroma dan manis tanpa penambahan rasa, gula, dan aditif lainnya. Dengan meningkatnya permintaan akan makanan alami dan rendah olahan, pengolahan makanan ultrasonik adalah teknologi yang ideal untuk menciptakan makanan yang sehat dan intens rasa. Perawatan pektin ultrasonik pada makanan telah ditemukan sebagai strategi persiapan yang sangat efisien, andal, hemat energi, dan ramah lingkungan, terutama untuk pektin rendah methoxyl.
Pektin adalah bahan yang disukai dalam produk makanan rendah gula dan sehat karena sifatnya yang membentuk gel. Dengan menerapkan iradiasi ultrasonik pada cairan berbahan dasar buah dan sayuran, penambahan gula rafinasi dapat dihindari atau dikurangi secara signifikan, karena fungsionalitas pektin menunjukkan sifat gelasi yang diinginkan dan berkontribusi pada sifat reologi yang menguntungkan dari produk makanan.
Manfaat tambahan dari pemrosesan makanan ultrasonik termasuk inaktivasi enzim seperti pektin metilesterase serta homogenisasi (tekstur lebih halus) dan pasteurisasi (peningkatan stabilitas mikroba).
- Proses ringan
- Tidak ada atau lebih sedikit aditif gula
- Perawatan cepat
- Tidak ada atau lebih sedikit aditif
- Produk makanan sehat
- Perawatan mekanis murni
- Menguntungkan secara ekonomi / hemat biaya
- Mudah dan aman dioperasikan
- Instalasi sederhana atau retro-fitting
- skala-up linear sepenuhnya
- Kapasitas pemrosesan volume apa pun
Ekstraksi pektin ultrasonik, rasa, dan gula dari matriks seluler nabati telah berhasil diterapkan pada buah jeruk, jeruk, lemon, mangga, markisa, apel, pir, persik, tomat, dan banyak buah dan sayuran lainnya.
Cara Menghindari Kerusakan Struktur Pektin Molekul
Ultrasonication dapat sangat meningkatkan pembentukan gel dalam produk buah dan sayuran yang mengandung pektin. Namun, sonikasi berlebih, yaitu perawatan ultrasonografi dengan intensitas yang tinggi atau untuk waktu yang terlalu lama, dapat menghancurkan struktur molekul pektin sehingga menurunkan kualitas gelasi. Hielscher Ultrasonics memasok ultrasonicator canggih, yang memungkinkan pengaturan operasi yang tepat, pengendalian, dan pemantauan proses ekstraksi pektin. Pengaturan yang mudah diakses, opsi untuk mengatur dan menyimpan parameter perawatan serta remote control melalui browser internet apa pun memastikan bahwa produk Anda disonicated dalam kondisi optimal. Selain itu, data semua pengoperasian ultrasonik secara otomatis dicatat pada kartu SD bawaan, sehingga setiap perawatan dapat dipantau dan direvisi untuk jaminan kualitas dan untuk memenuhi Good Manufacturing Practices (GMP).
Sonikator industri Hielscher dapat memberikan amplitudo yang sangat tinggi. Amplitudo hingga 200μm dapat dengan mudah dijalankan terus menerus dalam operasi 24/7. Untuk amplitudo yang lebih tinggi, sonotrode ultrasonik yang disesuaikan tersedia.
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:
| Batch Volume | Flow Rate | Direkomendasikan perangkat |
|---|---|---|
| 1 hingga 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
| 10-2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 hingga 20L | 0.2 sampai 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 sampai 100L | 2-10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 sampai 100L/menit | UIP16000 |
| n.a. | kristal yang lebbig | cluster UIP16000 |
Hubungi Kami! / Tanya Kami!
ekstraktor ultrasonik UIP4000hdT dengan pengaturan flow-through untuk ekstraksi pektin.
Literatur / Referensi
- 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.
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Pektin dalam Produk Makanan
Pektin adalah polisakarida yang ada di dinding sel sebagian besar sayuran dan buah-buahan. Pektin dikenal karena sifat pembentuk gel dan penebalannya yang luar biasa, yang menjadikan pektin sebagai aditif yang banyak digunakan dalam industri makanan. Selain itu, pektin dikenal karena khasiat kesehatannya yang bermanfaat.
Produksi gel dengan buah-buahan atau sayuran yang menunjukkan jumlah pektin yang tinggi tidak terlalu menantang. Penambahan gula mendorong pembentuk gel pektin dengan pektin rendah methoxyl (LM). Namun, penggunaan pektin rendah methoxyl (LM) membutuhkan gula tambahan dalam jumlah yang biasanya tinggi (sekitar 50 wt%). Oleh karena itu, pektin methoxyl (LM) rendah dalam kombinasi dengan jumlah gula tambahan yang sangat tinggi hanya relevan untuk makanan penutup, selai, dan marmelade.
Misalnya, enzim polygalacturonases, pectin lyase, dan pektin methyl esterase (PME) adalah bagian dari kelompok enzim pektinolitik atau pektinase, yang menghidrolisis ikatan glikosidik zat pektik. Ultrasonikasi digunakan untuk menonaktifkan enzim seperti pektinase untuk mendapatkan produk makanan yang lebih stabil. Baca lebih lanjut tentang inaktivasi enzim ultrasonik!
Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi dari laboratorium hingga ukuran industri.