Efisiensi dan Kualitas Unggul dalam Produksi Nutmilk dengan Ultrasonik

Nutmilks dan alternatif susu nabati adalah segmen makanan yang sedang tumbuh. Untuk produksi nutmilks dan analog susu nabati, ekstraksi ultrasonik dan homogenisasi telah menunjukkan keuntungan besar dibandingkan teknik konvensional. Ultrasound berdaya tinggi meningkatkan hasil, stabilitas produk, kandungan nutrisi dan efisiensi pemrosesan secara keseluruhan.

Hasil Nutmilk Lebih Tinggi dengan Power Ultrasonics

Ekstraksi ultrasonik dikenal sebagai metode yang andal dan sangat efisien untuk meningkatkan hasil minyak, protein, polisakarida, dan mikronutrisi yang berasal dari tanaman. Oleh karena itu, sonikasi digunakan dalam produksi pengganti susu nabati, misalnya terbuat dari almond, kacang mete, kelapa, hazelnut, kacang tanah, wijen, kedelai, kacang harimau, gandum, beras, rami, kacang polong, pistachio, kenari, amaranth, atau quinoa. Bahan baku nutmilks 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 ekstraksi mengintensifkan frekuensi rendah, ultrasound intensitas tinggi terutama dikaitkan dengan fenomena kavitasi akustik. Ketika gelembung kavitasi runtuh di permukaan bahan botani, erosi dan sonoporasi memecah 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. Dengan demikian mengintensifkan transfer massa memfasilitasi pelepasan molekul seperti protein, lipid, polisakarida dan phyto-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 makna yang luas dan termasuk cairan apa pun, misalnya, air). Mekanisme ultrasonik daya ini bertanggung jawab atas intensifikasi proses signifikan yang dicapai ketika ultrasonikasi diterapkan untuk ekstraksi produk makanan dari bahan baku botani. Sebagai kavitasi ultrasonik menghasilkan kekuatan intens seperti itu, ia mendorong gangguan sel yang sangat efektif dan pencampuran pada tingkat makro dan mikro. Selain itu, penetrasi pelarut, melarutkan senyawa bioaktif, dan transfer massa secara signifikan ditingkatkan. Hal ini membuat ekstraksi dibantu ultrasound sangat berkhasiat, menghasilkan hasil ekstrak unggul dalam waktu proses yang cepat.

Peningkatan Stabilitas Nutmilk dengan Ultrasonik

Intensitas tinggi, ultrasonikasi frekuensi rendah adalah metode yang berkhasiat dan dapat diandalkan untuk meningkatkan stabilitas fisik suspensi serta stabilitas mikroba produk makanan (misalnya, nutmilk dan pengganti susu lainnya).

Ultrasonically Meningkatkan Stabilitas Physicochemical dari Nutmilks

Banyak digunakan untuk homogenisasi dan emulsifikasi produk makanan, ultrasound berdaya tinggi adalah teknik non-termal yang sangat efisien untuk menghasilkan produk makanan stabil yang sangat homogen dan jangka panjang. Homogenisasi ultrasonik mengurangi diameter tetesan lemak ke ukuran menit yang seragam dan menyebarkan partikel padat seperti pati, gula dan serat secara merata. Dengan demikian, homogenisasi ultrasonik meningkatkan fisiokimia nutmilks dan susu nabati lainnya secara signifikan, sehingga pemisahan fase yang tidak diinginkan dicegah.
Lu et al. (2019) menyelidiki efek ultrasonikasi berdaya tinggi pada santan. Perawatan sonikasi mengurangi ukuran partikel santan dan homogenisasi distribusi tetesan dan padatan dalam sistem. Dibandingkan dengan santan yang dimulsi secara mekanis, perawatan ultrasonik menunjukkan efek yang signifikan pada seragam sistem emulsi (p< 0.05). Selain itu, diamati bahwa sonikasi mempromosikan enkapsulasi amilosa ke dalam amilase enzim di lapisan interfacial. Iswarin dan Permadi (2012) menyelidiki bagaimana ultrasonikasi mempengaruhi diameter tetesan minuman susu berbasis kelapa yang mempelajari berbagai kombinasi intensitas ultrasonik. Pemrosesan ultrasonik mengurangi diameter ukuran tetesan dan pengurangan ukuran meningkat pada intensitas ultrasound yang lebih tinggi.

Ultrasonically Meningkatkan Stabilitas Mikroba Nutmilks

Ultrasonication telah terbukti mengurangi beban mikroba dalam susu, jus buah dan makanan cair lainnya. Oleh karena itu, pasteurisasi ultrasonik juga telah diadopsi untuk proses pelestarian alternatif susu untuk meningkatkan stabilitas mikroba dalam pengganti susu berbasis 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, pengobatan pasteurisasi ultrasonik secara signifikan mengurangi tingkat E. O157: H7 dari 5,12 menjadi 3,81 log CFU / mL dan menurunkan tingkat pertumbuhan (μmax) (dari 1,19 menjadi 0,79 (log CFU / mL) / hari).

Kandungan Nutrisi Yang Lebih Tinggi dengan Ekstraksi Nutmilk Ultrasonik

Mikronutrien seperti vitamin, polifenol dan antioksidan terletak di dalam matriks seluler tanaman. Untuk melepaskan mikronutrien ini secara efisien, gangguan sel lengkap dan pencampuran mikro yang intens antara materi seluler dan pelarut diperlukan. 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 phytochemical dari botani dalam proses ekstraksi yang cepat. Penerapan ultrasound berdaya tinggi menghasilkan efek kavitasi yang kuat, gangguan / turbulensi, aliran cairan berkecepatan tinggi, yang mencuci phytochemical keluar dari interior sel. Menjadi metode ekstraksi non-termal, degradasi termal 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 total kandungan fenolik sebesar 258%.
Data adalah sarana ± SD, n = 3. Ultrasound (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 mengurangi durasi pemrosesan hanyalah beberapa keuntungan ketika datang ke efisiensi unggul dari nutmilk ultrasonik dan pengolahan minuman non-susu. Konsumsi energi yang rendah, pemeliharaan rendah, dan operasi 24/7 adalah faktor tambahan yang berkontribusi terhadap efisiensi pemrosesan ultrasonik secara keseluruhan yang luar biasa. Hielscher homogenizers ultrasonik berkinerja tinggi 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. Ketahanan dan pemeliharaan yang rendah menjaga biaya operasional tetap rendah juga.

Apa yang dikatakan penelitian tentang Ultrasonic Food Processing

"Ultrasonic telah muncul sampai batas tanpa syarat dalam dekade terakhir. Ini telah menemukan penerapannya dalam industri jus buah dan minuman karena efek yang diinginkan multifungsi. Teknologi ini murah, sederhana, dapat diandalkan, dan ramah lingkungan dan sangat efektif dalam pelestarian jus dengan atribut kualitas yang ditingkatkan. " (Dolas et al., 2019)

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

Prosesor Makanan Ultrasonik untuk Produksi Nutmilk Industri

Hielscher Ultrasonics merancang, memproduksi, dan mendistribusikan sistem pengolahan makanan ultrasonik berkinerja tinggi untuk produksi industri pala terus menerus (seperti kacang mete, almond, hazelnut, walnut, kacang tanah, santan), dan pengganti susu nabati (seperti beras, kedelai, dieja, oat, wijen, biji rami, kacang polong, susu kacang harimau yang difermentasi).
Penggunaan pengolahan makanan ultrasonik menawarkan keuntungan utama adalah 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. Instalasi dan pengoperasian semua prosesor ultrasonik Hielscher sederhana: Mereka hanya membutuhkan sedikit ruang, dapat dengan mudah dipasang ke fasilitas pemrosesan yang ada.
Hielscher Ultrasonics sudah lama berpengalaman dalam penerapan ultrasound daya dalam makanan & industri minuman serta banyak cabang industri lainnya. Prosesor ultrasonik kami dilengkapi dengan sonotrodes dan flow-cell (bagian basah) yang mudah dibersihkan (bersih di tempat). Hielscher Ultrasonics’ Prosesor ultrasonik industri dapat memberikan amplitudo yang sangat tinggi. Amplitudo hingga 200μm dapat dengan mudah terus berjalan dalam operasi 24/7. Amplitudo tinggi penting untuk mencapai distribusi partikel ahomogeneous dan untuk menonaktifkan mikroba yang lebih resisten (misalnya, bakteri gram positif). Untuk amplitudo yang lebih tinggi, sonotrodes ultrasonik yang disesuaikan tersedia. Semua sonotrodes dan reaktor sel aliran ultrasonik dapat dioperasikan di bawah suhu dan tekanan tinggi, yang memungkinkan untuk termo-sonikasi yang andal (sonikasi dalam kombinasi dengan suhu dan tekanan tinggi) dan ekstraksi dan stabilisasi yang sangat efektif.
Teknologi canggih, kinerja tinggi dan perangkat lunak canggih membuat Hielscher Ultrasonics’ Kuda kerja yang andal dalam ekstraksi makanan Anda, homogenisasi dan garis pasteurisasi. Dengan jejak kecil dan pilihan instalasi serbaguna, ultrasonicator Hielscher dapat dengan mudah diintegrasikan atau dipasang secara retro ke dalam jalur produksi yang ada.
Silakan hubungi kami tahu untuk mempelajari lebih lanjut tentang fitur dan kemampuan ekstraksi ultrasonik kami, homogenisasi dan sistem pasteurisasi. Kami akan dengan senang hati mendiskusikan aplikasi Anda dengan Anda!

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