Gelificazione migliorata di frutta e verdura mediante ultrasuoni

L’addensamento mediante gelificazione di salse, succhi, confetture e altri alimenti è un processo comune nella produzione di alimenti liquidi. L’estrazione a ultrasuoni delle pectine e degli zuccheri intracellulari naturali da frutta e verdura è un metodo altamente efficiente per favorire la gelificazione dei prodotti alimentari senza aggiungere zuccheri raffinati. La sonicazione aumenta così l’efficienza economica riducendo i costi di produzione (poiché zucchero e additivi addensanti non sono necessari) e contribuisce anche a produrre alimenti più sani e a ridotto contenuto calorico.

Gelificazione e addensamento dei prodotti alimentari

La preparazione di gel a partire da frutti ricchi di pectine è un processo ampiamente consolidato per la produzione di vari prodotti alimentari, tra cui salse, puree, ketchup, succhi, frullati, marmellate e confetture. L’addensamento e la gelificazione di questi alimenti richiedono spesso l’aggiunta di elevate quantità di zucchero per ottenere il grado di gelificazione desiderato. Gli zuccheri raffinati sono generalmente necessari perché le pectine e gli zuccheri naturali presenti nella frutta e nella verdura sono intrappolati nella matrice cellulare delle cellule vegetali, dove rimangono perlopiù inutilizzati.

La soluzione: estrazione a ultrasuoni delle pectine e degli zuccheri naturali

La sonicazione è una tecnologia consolidata e ampiamente utilizzata per estrarre molecole bioattive da materiali vegetali come frutta e verdura. È quindi una tecnica apprezzata nella lavorazione degli alimenti, ad esempio nella produzione di succhi, frullati, bevande, salse, puree, ketchup, creme spalmabili alla frutta, confetture e marmellate, in cui le onde ultrasoniche contribuiscono a liberare composti aromatici, pectine e zuccheri (ad esempio il fruttosio) dalla matrice cellulare del materiale vegetale. Ciò significa che gli ultrasuoni non solo favoriscono la gelificazione, ma rendono anche i prodotti alimentari più saporiti e dolci senza l’aggiunta di aromi, zuccheri e altri additivi. Con la crescente domanda di alimenti naturali e poco lavorati, il trattamento alimentare a ultrasuoni è la tecnologia ideale per creare alimenti sani e dal sapore intenso. Il trattamento a ultrasuoni della pectina negli alimenti si è dimostrato una strategia di preparazione altamente efficiente, affidabile, a risparmio energetico e rispettosa dell’ambiente, soprattutto per la pectina a basso grado di metossilazione.
La pectina è un ingrediente apprezzato nei prodotti alimentari sani e a basso contenuto di zuccheri grazie alle sue proprietà gelificanti. Applicando l’irradiazione ultrasonica a liquidi a base di frutta e verdura, è possibile evitare o ridurre significativamente l’aggiunta di zucchero raffinato, poiché la funzionalità della pectina conferisce le proprietà gelificanti desiderate e contribuisce a proprietà reologiche favorevoli del prodotto alimentare.
Ulteriori vantaggi del trattamento alimentare a ultrasuoni comprendono l’inattivazione di enzimi come la pectina metilesterasi, l’omogeneizzazione (consistenza più uniforme) e la pastorizzazione (maggiore stabilità microbiologica).

L’estrazione a ultrasuoni di pectina, aromi e zuccheri dalla matrice cellulare vegetale è stata applicata con successo ad agrumi, arance, limoni, manghi, frutti della passione, mele, pere, pesche, pomodori e molti altri frutti e ortaggi.

Come evitare la distruzione della struttura molecolare della pectina

La sonicazione può favorire notevolmente la formazione di gel nei prodotti a base di frutta e verdura contenenti pectina. Tuttavia, una sonicazione eccessiva, ossia un trattamento a ultrasuoni di intensità troppo elevata o di durata troppo lunga, può distruggere la struttura molecolare della pectina, riducendo così la qualità della gelificazione. Hielscher Ultrasonics fornisce sonicatori all’avanguardia che consentono di impostare con precisione le condizioni operative, controllare e monitorare il processo di estrazione della pectina. Le impostazioni facilmente accessibili, la possibilità di preimpostare e salvare i parametri di trattamento e il controllo remoto tramite qualsiasi browser Internet garantiscono che il prodotto venga sottoposto a sonicazione in condizioni ottimali. Inoltre, i dati di tutti i cicli di trattamento a ultrasuoni vengono registrati automaticamente su una scheda SD integrata, affinché ogni singolo trattamento possa essere monitorato e riesaminato per garantire la qualità e rispettare le buone pratiche di fabbricazione (GMP).
I sonicatori industriali Hielscher possono erogare ampiezze molto elevate. È possibile operare facilmente e in continuo con ampiezze fino a 200µm in funzionamento 24/7. Per ampiezze ancora maggiori sono disponibili sonotrodi a ultrasuoni personalizzati.
La tabella seguente fornisce un’indicazione della capacità di trattamento approssimativa dei nostri sonicatori: