Efisiensi dan Kualitas Unggul dalam Produksi Nutmilk dengan Ultrasonik

Susu kacang dan alternatif susu nabati adalah segmen makanan yang sedang berkembang. Untuk produksi susu kacang dan analog susu nabati, ekstraksi ultrasonik dan homogenisasi telah menunjukkan keunggulan besar dibandingkan teknik konvensional. Ultrasonografi berdaya tinggi meningkatkan hasil, stabilitas produk, kandungan nutrisi, dan efisiensi pemrosesan secara keseluruhan.

Hasil Nutmilk Lebih Tinggi dengan Ultrasonik Daya

Ekstraksi ultrasonik terkenal sebagai metode yang andal dan sangat efisien untuk meningkatkan hasil minyak nabati, protein, polisakarida, dan mikro-nutrisi. Oleh karena itu, sonikasi digunakan dalam produksi pengganti susu nabati, misalnya terbuat dari almond, kacang mete, kelapa, hazelnut, kacang tanah, wijen, kedelai, kacang macan, gandum, beras, rami, kacang polong, pistachio, kenari, bayam, atau quinoa. Bahan baku susu kacang dan alternatif susu nabati lainnya seringkali mahal dan hasil ekstraksi yang lebih tinggi dari bahan baku ini menurunkan biaya produksi dan meningkatkan efisiensi produksi.

Bagaimana Ekstraksi Ultrasonik Meningkatkan Hasil?

Prinsip kerja ekstraksi ultrasonik adalah kavitasi akustik. Mekanisme intensifikasi ekstraksi ultrasonografi frekuensi rendah dan intensitas tinggi terutama dikaitkan dengan fenomena kavitasi akustik. Ketika gelembung kavitasi runtuh di permukaan bahan botani, erosi dan sonoporasi merusak matriks sel tumbuhan (seperti kacang maserasi, biji-bijian, kacang-kacangan, dan daun), yang mengakibatkan penghancuran struktur seluler dan pelepasan zat intraseluler seperti protein, lipid, polisakarida, serat, vitamin, mineral, dan fitokimia. Perpindahan massa yang diintensifkan dengan demikian memfasilitasi pelepasan molekul seperti protein, lipid, polisakarida dan fito-kimia.
Gaya geser yang dihasilkan secara ultrasonik meningkatkan penetrasi pelarut ke dalam matriks seluler materi botani dan meningkatkan permeabilitas membran sel, masing-masing. (Harap dicatat bahwa istilah pelarut digunakan dalam arti yang luas dan mencakup cairan apa pun, misalnya, air). Mekanisme ultrasonik daya ini bertanggung jawab atas intensifikasi proses yang signifikan yang dicapai ketika ultrasonikasi diterapkan untuk ekstraksi produk makanan dari bahan baku botani. Karena kavitasi ultrasonik menghasilkan kekuatan yang begitu kuat, ia mendorong gangguan sel yang sangat efektif dan pencampuran pada tingkat makro dan mikro. Selain itu, penetrasi pelarut, pelarutan senyawa bioaktif, dan perpindahan massa meningkat secara signifikan. Hal ini membuat ekstraksi dengan bantuan ultrasound sangat berkhasiat, menghasilkan hasil ekstrak yang unggul dalam waktu proses yang cepat.

Peningkatan Stabilitas Nutmilk dengan Ultrasonik

Ultrasonikasi frekuensi rendah intensitas tinggi adalah metode yang efektif dan andal untuk meningkatkan stabilitas fisik suspensi serta stabilitas mikroba produk makanan (misalnya, susu kacang dan pengganti susu lainnya).

Stabilitas Fisikokimia Nutmilk yang Ditingkatkan Secara Ultrasonik

Banyak digunakan untuk homogenisasi dan emulsifikasi produk makanan, ultrasound berdaya tinggi adalah teknik non-termal yang sangat efisien untuk menghasilkan produk makanan yang sangat homogen dan stabil jangka panjang. Homogenisasi ultrasonik mengurangi diameter tetesan lemak menjadi ukuran kecil yang seragam dan menyebarkan partikel padat seperti pati, gula, dan serat secara merata. Dengan demikian, homogenisasi ultrasonik meningkatkan fisikokimia nutmilk dan susu nabati lainnya secara signifikan, sehingga pemisahan fase yang tidak diinginkan dicegah.
Lu et al. (2019) menyelidiki efek ultrasonikasi daya tinggi pada santan. Perlakuan sonikasi mengurangi ukuran partikel santan dan menghomogenkan distribusi tetesan dan padatan dalam sistem. Dibandingkan dengan santan yang diemulsi secara mekanis, perlakuan ultrasonik menunjukkan efek yang signifikan pada keseragaman sistem emulsi (p< 0.05). Additionally, it was observed that sonication promoted the encapsulation of amylose into the enzyme amylase in the interfacial layer. Iswarin and Permadi (2012) investigated how ultrasonication affects the droplet diameter of coconut-based milk drinks studying various combinations of ultrasonic intensity. Ultrasonic processing reduced the diameter of the droplet size and size reduction increased at higher ultrasound intensity.

Stabilitas Mikroba Nutmilk yang Ditingkatkan Secara Ultrasonik

Ultrasonikasi telah terbukti mengurangi beban mikroba dalam susu, jus buah, dan makanan cair lainnya. Oleh karena itu, pasteurisasi ultrasonik juga telah diadopsi untuk proses pengawetan alternatif susu untuk meningkatkan stabilitas mikroba dalam pengganti susu kacang dan nabati lainnya.
Iorio et al. (2019) mempelajari inaktivasi ultrasonik Escherichia O157:H7 dan Listeria monocytogenes dalam susu almond dan dapat menunjukkan pasteurisasi ultrasonik menyebabkan kerusakan sub-mematikan pada patogen, yang mengarah pada peningkatan umur simpan. Misalnya, perawatan pasteurisasi ultrasonik secara signifikan mengurangi tingkat E. O157:H7 dari 5,12 menjadi 3,81 log CFU/mL dan menurunkan laju pertumbuhan (μmax) (dari 1,19 menjadi 0,79 (log CFU/mL)/hari).

Kandungan Nutrisi Lebih Tinggi dengan Ekstraksi Nutmilk Ultrasonik

Mikronutrien seperti vitamin, polifenol, dan antioksidan terletak di dalam matriks seluler tanaman. Untuk melepaskan mikronutrien ini secara efisien, diperlukan gangguan sel lengkap dan pencampuran mikro yang intens antara materi seluler dan pelarut. Seperti dijelaskan di atas, ekstraksi ultrasonik sangat efisien dalam sel disintegrasi dan melepaskan lipid, protein, polisakarida, serat, dan fitokimia dari matriks seluler. Ekstraksi ultrasonik adalah metode yang sangat efisien untuk mengisolasi jumlah lengkap fitokimia dari tumbuhan dalam proses ekstraksi yang cepat. Penerapan ultrasound berdaya tinggi menghasilkan efek kavitasi yang kuat, gangguan? turbulensi, aliran cairan berkecepatan tinggi, yang membersihkan fitokimia keluar dari interior sel. Menjadi metode ekstraksi non-termal, degradasi termal dari mikronutrien sensitif ini dicegah saat menggunakan ultrasonikasi.

Total Kandungan Fenolik (dinyatakan sebagai eq mg Naringenin? g almond) kinetika dengan dan tanpa sonikasi menggunakan UIP1000hdT. Ekstraksi ultrasonik meningkatkan kandungan fenolik total sebesar 258%.Data adalah rata-rata ± SD, n = 3. Ultrasonografi (kuning) versus diam (oranye).Grafik dan studi: Tabib et al., 2020

Efisiensi Unggul dalam Produksi Nutmilk dengan Ultrasonik

Hasil yang lebih tinggi, profil nutrisi yang lebih baik, dan durasi pemrosesan yang lebih rendah hanyalah beberapa keuntungan dalam hal efisiensi unggul dari pemrosesan nutmilk ultrasonik dan minuman non-susu. Konsumsi energi yang rendah, perawatan yang rendah, dan pengoperasian 24/7 adalah faktor tambahan yang berkontribusi pada efisiensi pemrosesan ultrasonik secara keseluruhan yang luar biasa. Homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi Hielscher dapat berjalan 24/7 di bawah tugas berat dan memproses volume tinggi dalam mode aliran kontinu. Prosesor ultrasonik Hielscher memiliki efisiensi energi keseluruhan yang luar biasa. Kekokohan dan perawatan yang rendah juga membuat biaya operasional tetap rendah.

Apa yang dikatakan Penelitian tentang Pengolahan Makanan Ultrasonik

“Ultrasonic’s has emerged to an unconditional extent in the last decade. It has found its application in fruit juice and beverage industry due to its multifunctional desired effects. The technology is inexpensive, simple, reliable, and environmentally friendly and highly effective in the preservation of juices with enhanced quality attributes.” (Dolas et al., 2019)

“Sonikasi adalah teknologi yang akan datang yang dapat meningkatkan kualitas makanan dan mengurangi kehilangan nutrisi.” (Cheok dkk., 2013)

Pengolah Makanan Ultrasonik untuk Produksi Nutmilk Industri

Hielscher Ultrasonics merancang, memproduksi, dan mendistribusikan sistem pengolahan makanan ultrasonik berkinerja tinggi untuk produksi industri berkelanjutan susu kacang (seperti kacang mete, almond, hazelnut, kenari, kacang tanah, santan), dan pengganti susu nabati (seperti beras, kedelai, dieja, gandum, wijen, biji rami, kacang polong, susu kacang macan yang difermentasi).
Penggunaan pengolahan makanan ultrasonik menawarkan keuntungan utama menjadi metode non-termal, murni mekanis, yang menghasilkan produk akhir yang lebih baik, mengurangi waktu pemrosesan, dan lebih ramah lingkungan.
Sistem pengolahan makanan ultrasonik Hielscher digunakan untuk berbagai aplikasi menjadi teknologi yang aman, andal, dan hemat biaya untuk menghasilkan makanan dan minuman berkualitas tinggi. Pemasangan dan pengoperasian semua prosesor ultrasonik Hielscher sederhana: Mereka hanya membutuhkan sedikit ruang, dapat dengan mudah dipasang ke fasilitas pemrosesan yang ada.
Hielscher Ultrasonics telah lama berpengalaman dalam penerapan ultrasound daya dalam makanan & industri minuman serta banyak cabang industri lainnya. Prosesor ultrasonik kami dilengkapi dengan sonotrode dan sel aliran yang mudah dibersihkan (CIP bersih di tempat? SIPnya sterilisasi di tempat) (bagian basah). Ultrasonik Hielscher’ prosesor ultrasonik industri dapat memberikan amplitudo yang sangat tinggi. Amplitudo hingga 200μm dapat dengan mudah dijalankan terus menerus dalam operasi 24/7. Amplitudo tinggi penting untuk mencapai distribusi partikel ahomogen dan untuk menonaktifkan mikroba yang lebih tahan (misalnya, bakteri gram positif). Untuk amplitudo yang lebih tinggi, sonotrode ultrasonik yang disesuaikan tersedia. Semua sonotrodes dan reaktor sel aliran ultrasonik dapat dioperasikan di bawah suhu dan tekanan tinggi, yang memungkinkan termo-mano-sonikasi yang andal (sonikasi dalam kombinasi dengan suhu dan tekanan tinggi) dan ekstraksi dan stabilisasi yang sangat efektif.
Teknologi canggih, perangkat lunak berkinerja tinggi, dan canggih membuat Hielscher Ultrasonics’ Kuda kerja yang andal di lini ekstraksi makanan, homogenisasi, dan pasteurisasi Anda. Dengan tapak kecil dan opsi pemasangan serbaguna, ultrasonicator Hielscher dapat dengan mudah diintegrasikan atau dipasang kembali ke jalur produksi yang ada.
Silakan hubungi kami untuk mengetahui lebih lanjut tentang fitur dan kemampuan sistem ekstraksi ultrasonik, homogenisasi, dan pasteurisasi kami. Kami akan dengan senang hati mendiskusikan aplikasi Anda dengan Anda!

Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami: