Homogenisasi Ultrasonik Susu Kedelai
- Tantangan produksi susu kedelai terletak pada pembuatan minuman berbahan dasar kedelai yang lezat, bergizi, dan berkualitas tinggi dalam kondisi proses dengan efisiensi tinggi.
- Homogenisasi dan pasteurisasi ultrasonik menawarkan keunggulan berupa susu kedelai yang sehat dengan nilai gizi tinggi dan sifat stabil selama penyimpanan, serta stabilitas mekanis dan mikrobiologis yang tinggi.
Produksi Susu Kedelai Berbantuan Ultrasonik
Perlakuan ultrasonik pada bahan dasar kedelai dan susu kedelai memodifikasi sifat fisikokimia (perubahan makromolekuler, inaktivasi enzim), menghasilkan homogenisasi yang seragam dengan ukuran partikel halus, serta memperbaiki karakteristik reologis. Emulsifikasi ultrasonik menghasilkan susu nabati yang stabil dengan sendirinya, sedangkan pengawetan ultrasonik dan inaktivasi mikroorganisme memastikan stabilitas mikrobiologis. Selain meningkatkan nilai gizi, stabilitas, dan cita rasa, sonikasi juga unggul dalam efisiensi energi dan waktu. Dibandingkan dengan metode konvensional, perlakuan ultrasonik mengonsumsi lebih sedikit energi dan lebih efisien dalam penggunaan waktu.
Homogenizer ultrasonik mencakup seluruh kapasitas produksi susu kedelai, menghasilkan pengawetan yang optimal, dan memungkinkan fleksibilitas fungsi lini produksi. Homogenizer ultrasonik inline dapat dengan mudah disesuaikan dengan target produksi sehingga memungkinkan pembuatan berbagai profil cita rasa (misalnya, langu khas kacang atau tanpa rasa langu) dan fungsionalitas produk hanya dengan mengubah parameter proses.
Cita Rasa Kedelai dan Pengaruh Ultrasonik
Pemrosesan ultrasonik memungkinkan pengaturan cita rasa bahan dasar kedelai: Produk susu kedelai dapat diproduksi dengan rasa langu khas kacang yang kuat, yang menarik bagi target konsumen Asia, sedangkan konsumen Barat lebih menyukai rasa lembut tanpa rasa langu. Dengan menyesuaikan parameter proses ultrasonik (amplitudo, waktu sonikasi, suhu, tekanan), profil cita rasa yang kuat maupun ringan dapat diperoleh. Artinya, sistem ultrasonik yang sama dapat digunakan untuk secara selektif menghasilkan berbagai profil cita rasa kedelai guna memproduksi beragam jenis produk yang memenuhi selera pasar sasaran yang berbeda.
Inaktivasi Enzim Ultrasonik
Rasa kedelai yang kuat terutama berkaitan dengan aktivitas enzim lipoksigenase (LOX). Inaktivasi enzim LOX ini merupakan salah satu tujuan utama sistem pemrosesan modern.
Manotermosonikasi (MTS) – sonikasi pada kondisi tekanan dan suhu yang ditingkatkan – merupakan metode yang terbukti untuk menginaktivasi enzim lipoksigenase (LOX). Aktivitas lipoksigenase menyebabkan oksidasi asam lemak dan pigmen. Gelombang ultrasonik berintensitas tinggi menyebabkan inaktivasi atau denaturasi enzim seperti lipoksigenase, peroksidase, dan polifenol oksidase.
MTS telah terbukti sebagai metode yang efisien untuk menginaktivasi beberapa enzim lain, seperti lipoksigenase, peroksidase, serta protease dan lipase dari bakteri psikrofilik. (Kuldiloke 2002: 2)
Keunggulan Produksi Susu Kedelai Ultrasonik
- rendemen ekstraksi tinggi
- cita rasa yang enak
- stabilitas mekanis
- stabilitas mikrobiologis / pengawetan
- inaktivasi enzim
- efisiensi energi
Stabilitas Mikrobiologis melalui Pengawetan Ultrasonik
Ultrasonik saja atau yang dikombinasikan dengan panas (termosonikasi), tekanan (manosonikasi), atau panas dan tekanan sekaligus (manotermosonikasi) dikenal sebagai metode yang efektif untuk menginaktivasi berbagai enzim pangan seperti lipoksigenase, peroksidase, dan polifenol oksidase, serta lipase dan protease yang tahan panas. Gelombang ultrasonik berdaya tinggi menghancurkan mikroorganisme sehingga menghasilkan inaktivasi mikroba dan dengan demikian stabilitas mikrobiologis produk. Inaktivasi mikroorganisme patogen dan pembusuk atau enzim melalui sonikasi terutama disebabkan oleh efek fisik (kavitasi, gaya mekanis) dan/atau kimia.
Ekstraksi dan Isolasi Protein Kedelai Menggunakan Ultrasonik
Penerapan ultrasonik berdaya tinggi pada isolat protein kedelai (SPI) dan konsentrat protein kedelai (SPC) memungkinkan modifikasi protein kedelai secara terarah untuk memperoleh bahan tambahan pangan dengan fungsionalitas tinggi. Beragam konsep produk baru menggunakan protein kedelai sebagai bahan dasar, dan pemrosesan berbantuan ultrasonik memungkinkan produksi industri produk berkualitas unggul seperti smoothie vegan tanpa susu hewani, alternatif keju, sup berbahan dasar krim kedelai, olesan, dan saus salad bertekstur krim.
Sonikasi dengan ultrasonikator berdaya tinggi (misalnya UIP2000hdT) menyebabkan perubahan konduktivitas yang signifikan, meningkatkan kelarutan konsentrat protein kedelai, meningkatkan luas permukaan spesifik secara signifikan, yang penting bagi tekstur pangan, serta meningkatkan nilai indeks aktivitas emulsi (EAI). Diameter rata-rata berbobot massa D dan diameter rata-rata volume–permukaan D menurun secara signifikan pada isolat protein kedelai (SPI) dan konsentrat protein kedelai (SPC).
Dibandingkan dengan perlakuan protein kedelai konvensional, sonikasi mengonsumsi lebih sedikit energi dan jauh lebih efisien dalam penggunaan waktu.
Homogenizer Ultrasonik untuk Susu Kedelai dan Pengganti Susu Berbahan Dasar Nabati
Peralatan pemrosesan pangan Hielscher Ultrasonics bersifat serbaguna dan dapat dengan mudah dipasang atau diintegrasikan ke dalam lini produksi yang sudah ada. Daya tinggi, keandalan, dan ketangguhannya menjadikan sonikator Hielscher sebagai “mesin andalan” dalam produksi bahan dasar kedelai. Sonotrode terbuat dari titanium, sedangkan reaktor ultrasonik dan komponen lain yang bersentuhan dengan cairan terbuat dari baja tahan karat yang memenuhi standar untuk kontak dengan pangan dan dapat dilengkapi dengan sambungan saniter. Hal ini memungkinkan pemrosesan produk makanan dan minuman secara aman dan andal.
- efisiensi tinggi
- teknologi mutakhir
- keandalan & ketangguhan
- kontrol proses yang presisi dan dapat disesuaikan
- batch & inline
- untuk volume berapa pun
- perangkat lunak cerdas
- fitur cerdas (misalnya, dapat diprogram, pencatatan data, kendali jarak jauh)
- mudah dan aman dioperasikan
- kebutuhan perawatan rendah
- CIP (pembersihan di tempat tanpa pembongkaran)
Desain, Manufaktur, dan Konsultasi – Kualitas Buatan Jerman
Ultrasonikator Hielscher dikenal karena standar kualitas dan desainnya yang tertinggi. Ketangguhan dan kemudahan pengoperasian memungkinkan integrasi ultrasonikator kami dengan lancar ke dalam fasilitas industri. Kondisi berat dan lingkungan yang menuntut dapat ditangani dengan mudah oleh ultrasonikator Hielscher.
Hielscher Ultrasonics merupakan perusahaan bersertifikasi ISO dan memberikan perhatian khusus pada ultrasonikator berkinerja tinggi yang dilengkapi teknologi mutakhir dan mudah digunakan. Tentu saja, ultrasonikator Hielscher mematuhi ketentuan CE serta memenuhi persyaratan UL, CSA, dan RoHs.
Tabel di bawah memberikan gambaran perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:
| Volume Batch | Laju Alir | Perangkat yang Direkomendasikan |
|---|---|---|
| 10 hingga 2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 hingga 20L | 0,2 hingga 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 hingga 100L | 2 hingga 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 hingga 150L | 3 hingga 15L/min | UIP6000hdT |
| tidak berlaku | 10 hingga 100L/min | UIP16000 |
| tidak berlaku | lebih besar | gabungan beberapa UIP16000 |
Peralatan pemrosesan pangan ultrasonik UIP16000 untuk produksi pengganti susu berbahan dasar nabati pada skala industri.
Fakta yang Perlu Diketahui
Susu Kedelai
Susu kedelai merupakan pengganti susu berbahan dasar nabati yang diproduksi melalui ekstraksi biji kedelai utuh dalam air. Susu kedelai merupakan emulsi air dan lipid yang berasal dari kedelai, yang mengandung protein larut air dan karbohidrat. Dalam cara tradisional pembuatan susu kedelai pada masa lalu, biji kedelai direndam, digiling, disaring, dan dimasak. Susu kedelai yang dibuat dengan cara tersebut hanya memiliki umur simpan yang singkat. Namun, konsumen masa kini dan gaya hidup modern menuntut produk dengan umur simpan lebih panjang, yang tetap aman dan stabil selama seluruh masa penyimpanan. Untuk memproduksi susu dan minuman kedelai semacam itu, penggunaan teknologi UHT merupakan pilihan yang jelas. Dengan cara ini, umur simpan beberapa bulan hingga satu tahun dapat dicapai, bergantung pada komposisi produk. Selain itu, pemilihan pengemulsi dan penstabil yang tepat diperlukan untuk memastikan produk tetap homogen tanpa pembentukan lapisan krim dan sedimentasi selama seluruh umur simpannya.
Produksi Susu Kedelai dan Minuman Berbahan Dasar Kedelai
Susu kedelai dibuat dari biji kedelai utuh atau tepung kedelai berlemak penuh. Biji kedelai kering direndam dalam air semalaman atau setidaknya selama 3 jam atau lebih. Lama perendaman sangat bergantung pada suhu air. Setelah itu, biji yang telah direndam digiling melalui proses penggilingan basah. Air ditambahkan untuk meningkatkan kadar air sesuai kebutuhan produk akhir susu kedelai. Minuman kedelai akhir umumnya memiliki kadar protein 1–4% dan rasio berat air terhadap kedelai 20:1 untuk minuman kedelai khas yang disukai konsumen Barat. (Susu kedelai tradisional Asia memiliki rasio berat air : kedelai hingga 5:1). Bubur kedelai hasil penggilingan direbus untuk memperbaiki sifat cita rasa, daya cerna, dan stabilitas mikrobiologis. Perlakuan panas menginaktivasi inhibitor tripsin kedelai, menginaktivasi lipoksigenase untuk menghasilkan cita rasa yang lebih ringan, dan mempasteurisasi susu kedelai. Perlakuan panas diterapkan selama sekitar 15–20 menit, diikuti dengan penyaringan untuk menghilangkan residu yang tidak larut seperti serat ampas kedelai / okara. Terakhir, minuman kedelai dapat diberi cita rasa secara buatan dengan menambahkan gula, vanila, cokelat, buah, atau perisa lainnya.
Minuman dan Yoghurt Kedelai
Biji kedelai digunakan untuk memproduksi berbagai produk seperti pengganti susu dan minuman kedelai, jus, minuman campuran kedelai (terutama di Amerika Latin), serta yoghurt kedelai. Minuman dan yoghurt berbahan dasar kedelai banyak dikonsumsi sebagai alternatif produk susu oleh orang dengan intoleransi laktosa dan vegan, tetapi konsumen juga memilih produk kedelai karena manfaat kesehatan dan cita rasanya.
Susu kedelai pada umumnya memiliki komposisi sekitar 3,6% protein, 2% lemak, 2,9% karbohidrat, dan 0,5% abu. Biji kedelai memiliki kandungan lemak jenuh yang rendah, bebas kolesterol, dan bebas laktosa. Selain itu, kandungan vitamin dan mineralnya yang tinggi menjadikan konsumsi kedelai sangat bermanfaat bagi kesehatan.
Manotermosonikasi
Manotermosonikasi (MTS) merupakan kombinasi sinergis ultrasonik dengan panas dan tekanan.
Literatur/Referensi
- 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.

