Omogeneizzazione di succhi e smoothie mediante ultrasuoni di potenza

Succhi, smoothie e bevande richiedono un’omogeneizzazione affidabile ed efficiente per ottenere un gusto e una consistenza gradevoli, oltre a una stabilità a lungo termine. Gli omogeneizzatori a ultrasuoni ad alto taglio sono ampiamente utilizzati nell’industria alimentare e delle bevande per produrre succhi, bevande, puree e salse di qualità superiore. Essendo un trattamento non termico, l’omogeneizzazione a ultrasuoni ad alto taglio previene la degradazione termica di vitamine e composti bioattivi, garantendo al contempo una stabilità e una finezza della consistenza eccezionali.

Omogeneizzazione a ultrasuoni ad alto taglio di succhi, smoothie e bevande

Stabilità migliorata mediante ultrasuoni – prevenzione della separazione di fase e della sedimentazione: La polpa di frutta e verdura viene scomposta in piccole particelle, ottenendo un’elevata stabilità, evitando la sedimentazione e conferendo una consistenza vellutata.
Modifica della viscosità e della consistenza dei succhi mediante ultrasuoni: Frutta e verdura come mele, carote, arance, pompelmi, limoni e pomodori sono ricche di pectine. Le pectine sono polisaccaridi che agiscono da stabilizzanti naturali. Gli omogeneizzatori a ultrasuoni estraggono le pectine dalla matrice cellulare e le rilasciano nel succo, aumentandone così la viscosità e la stabilità. Gli omogeneizzatori a ultrasuoni sono pertanto particolarmente efficaci nello sfruttare stabilizzanti naturali come le pectine.
Profilo dei fitonutrienti migliorato mediante estrazione a ultrasuoni: Gli omogeneizzatori a ultrasuoni disgregano le matrici cellulari e favoriscono il rilascio nel succo di molecole intrappolate, come vitamine, antiossidanti, polifenoli e flavonoidi. I fitonutrienti diventano così più biodisponibili e bioaccessibili al momento del consumo.
Profilo aromatico intensificato grazie alla sonicazione: Gli omogeneizzatori a ultrasuoni ad alto taglio rilasciano non solo pectine, ma anche molecole aromatiche, oli essenziali, zuccheri naturali e fitonutrienti. (Per il profilo nutrizionale migliorato mediante ultrasuoni, vedere il caso di studio riportato di seguito). L’estrazione a ultrasuoni libera dalla matrice cellulare molecole bioattive, come composti aromatici e vitamine, rendendole così disponibili alle papille gustative del consumatore.
Profilo cromatico intensificato grazie alla sonicazione: Anche i pigmenti vegetali sono contenuti nella matrice cellulare della pianta. Gli omogeneizzatori a ultrasuoni rilasciano pigmenti vegetali come carotenoidi, clorofilla, betalanine e antociani e ne riducono le dimensioni delle particelle. Le particelle di pigmento più piccole diffondono la luce meglio di quelle più grandi, conferendo così un colore più intenso al succo, alla purea o alla salsa.

Omogeneizzazione dei succhi a ultrasuoni – molteplici vantaggi

Gli omogeneizzatori a ultrasuoni ad alto taglio sono affidabili ed efficienti per miscelare bevande come succhi di frutta, nettari, succhi di verdura, smoothie, limonate con infusi di frutta, bevande aromatizzate a base di latte, frullati proteici, bevande con infusi e altro ancora.
Nell’estrazione e nella spremitura dei succhi, la sonicazione può aumentare la resa in succo. Ad esempio, il trattamento a ultrasuoni ha aumentato la resa in succo d’uva fino a un massimo del 3,4 %, riducendo al contempo il tempo di trattamento a un terzo. La sonicazione combinata con il trattamento enzimatico ha inoltre aumentato la resa in succo fino al 2 % e ridotto il tempo di trattamento a meno di un quarto rispetto al trattamento enzimatico tradizionale. L’applicazione in successione degli ultrasuoni e del trattamento enzimatico ha aumentato la resa in succo fino al 7,3 %. Analogamente, nel caso del succo d’ananas, la sola sonicazione ha aumentato del 10,8 % la resa di estrazione del succo dalla polpa d’ananas triturata. Il trattamento a ultrasuoni ha inoltre aumentato il contenuto di zuccheri, acidi totali, composti fenolici e vitamina C. (cfr. Baslar et al. 2015)
La produzione di bevande come succhi, limonate con aggiunta di succo e altre bevande richiede un’omogeneizzazione e un’emulsificazione affidabili per garantire stabilità, gusto e consistenza migliori, un aspetto visivo gradevole e proprietà funzionali migliorate. Ad esempio, l’omogeneizzazione a ultrasuoni garantisce una stabilità eccezionale, previene la separazione di fase e migliora il gusto e la consistenza di succhi, smoothie e bevande a base di latte e proteine. Inoltre, gli omogeneizzatori a ultrasuoni ad alto taglio emulsionano facilmente vari ingredienti per produrre emulsioni trasparenti. Un’applicazione comune dell’emulsificazione a ultrasuoni è la preparazione di acque e bevande con infusi di cannabis. Mediante ultrasuoni è possibile incorporare cannabinoidi stabili (ad es. CBD, CBG, THC) in bevande trasparenti a base d’acqua e in altre bevande. Per ottenere emulsioni trasparenti con un’elevata biodisponibilità dei composti attivi, i composti bioattivi devono essere emulsionati su scala nanometrica. L’emulsificazione a ultrasuoni è la tecnica superiore per produrre nanoemulsioni caratterizzate da aspetto trasparente, stabilità eccezionale, biodisponibilità e proprietà funzionali. Pertanto, la nanoemulsificazione a ultrasuoni è ampiamente impiegata nella produzione di prodotti farmaceutici e integratori (ad es. tinture di CBD, ecc.)
Allo stesso tempo, gli omogeneizzatori a ultrasuoni estraggono molecole aromatiche, composti bioattivi e fitonutrienti, rendendoli più biodisponibili e bioaccessibili. Gli omogeneizzatori a ultrasuoni dissolvono inoltre zuccheri, sciroppi o dolcificanti e disperdono e idratano gomme, amidi e altri additivi, formando sospensioni stabili a lungo termine. Una singola unità a ultrasuoni Hielscher consente di svolgere, nella produzione di succhi e bevande, le diverse operazioni di omogeneizzazione, nanoemulsificazione, estrazione, dispersione, dissoluzione, idratazione e miscelazione.

L’effetto della sonicazione con UP400S a un’ampiezza di 100μm sulla microstruttura del succo di mela.
Studio e immagine: Ertugay & Baslar, 2014

Caso di studio: profilo nutrizionale migliorato nel succo d’arancia sottoposto a sonicazione

L’omogeneizzazione a ultrasuoni ad alto taglio è un metodo non termico di conservazione e lavorazione degli alimenti che offre il vantaggio di migliorare la stabilizzazione e inattivare i microrganismi nei succhi di frutta senza causare i comuni effetti collaterali indesiderati associati ai trattamenti termici convenzionali. Guerrouj et al. (2016) hanno studiato gli effetti della sonicazione sul contenuto totale di composti fenolici e flavonoidi, nonché sui carotenoidi e sull’acido ascorbico (vitamina C) nel succo d’arancia, utilizzando un omogeneizzatore Hielscher Ultrasonics UP200S. Hanno rilevato un aumento significativo del contenuto totale di composti fenolici nei campioni di succo d’arancia sottoposti a sonicazione rispetto a un controllo (vedere la tabella sottostante). Per un trattamento a ultrasuoni di 30 min, il contenuto è aumentato da 42,74 fino a 69,45mg GAE/100 ml. Questi risultati mostrano un aumento significativo dei composti fenolici durante il trattamento di sonicazione.
Nella tabella sottostante sono riportati anche i risultati relativi all’attività di neutralizzazione del radicale libero DPPH del succo d’arancia. I campioni sottoposti a sonicazione hanno mostrato un aumento significativo della percentuale di inibizione del DPPH rispetto al controllo, indicando un livello più elevato di antiossidanti. La percentuale di inibizione del DPPH era pari a 37,48%, 35,70%, 34,70% e 35,21% nei campioni sottoposti a sonicazione rispettivamente per 1, 10, 20 e 30 min, rispetto ai campioni di controllo (21,67%). Questi risultati sono coerenti con quelli ottenuti nel succo di lime kasturi sottoposto a sonicazione (Bhat et al., 2011). Questi risultati indicano che il trattamento di sonicazione migliora l’estraibilità dei composti antiossidanti.
I ricercatori concludono che il trattamento a ultrasuoni del succo d’arancia ha determinato un aumento generale dei composti bioattivi, come composti fenolici totali, flavonoidi, carotenoidi, antociani e acido ascorbico, con riduzioni significative delle conte microbiche.

Sonde a ultrasuoni e celle di flusso per l’omogeneizzazione dei succhi

Hielscher Ultrasonics è un produttore con una lunga esperienza nella realizzazione di omogeneizzatori a ultrasuoni ad alte prestazioni, utilizzati in tutto il mondo nella produzione industriale di succhi di frutta e verdura, nettari, smoothie, bevande proteiche, nonché puree e salse. L’omogeneizzazione affidabile ed efficiente di succhi di frutta, bevande e prodotti alimentari è un’applicazione impegnativa che richiede sonde a ultrasuoni ad alta potenza capaci di generare ampiezze costanti e un taglio sufficiente a ottenere prodotti alimentari e bevande omogenei. Tutti i dispositivi a ultrasuoni Hielscher sono progettati e realizzati per funzionare 24/7 a pieno carico. I processori a ultrasuoni sono disponibili dai compatti sonicatori da laboratorio da 50 watt ai potenti sistemi a ultrasuoni in linea da 16.000 watt. Un’ampia varietà di amplificatori meccanici, sonotrodi e celle di flusso consente di configurare individualmente un omogeneizzatore a ultrasuoni ad alto taglio in funzione della materia prima (ad es. frutta, verdura, altri ingredienti, ecc.) e delle caratteristiche desiderate del prodotto finale.
Hielscher Ultrasonics produce sonde a ultrasuoni ad alte prestazioni che possono essere regolate specificamente per fornire l’intero spettro di ampiezze, da molto basse a molto elevate. Se l’applicazione di omogeneizzazione richiede specifiche insolite (ad es. combinazione con pressioni elevate e/o temperature elevate), sono disponibili sonotrodi a ultrasuoni personalizzati. La robustezza delle apparecchiature a ultrasuoni Hielscher consente il funzionamento 24/7 in condizioni gravose e in ambienti impegnativi.

Omogeneizzazione dei succhi a ultrasuoni in modalità batch e in linea

Gli omogeneizzatori a ultrasuoni ad alto taglio Hielscher possono essere utilizzati per la sonicazione in batch e continua in linea. In base al volume della bevanda e alla velocità di lavorazione, vi consiglieremo la configurazione a ultrasuoni più adatta.
L’alimentazione di più flussi, che possono essere dosati indipendentemente nel sistema di omogeneizzazione a ultrasuoni continuo, rende l’omogeneizzazione in linea mediante trattamento a ultrasuoni ad alto taglio estremamente efficiente in termini di tempo e manodopera, pratica e capace di trattare volumi industriali di succhi e bevande.

Sonde a ultrasuoni e celle di flusso per qualsiasi volume

La gamma di prodotti Hielscher Ultrasonics copre l’intero spettro dei processori a ultrasuoni, dai compatti sonicatori da laboratorio ai sistemi da banco e pilota, fino ai processori a ultrasuoni completamente industriali in grado di trattare carichi di camion ogni ora. La gamma completa di prodotti ci consente di offrirvi l’apparecchiatura a ultrasuoni più adatta alla vostra bevanda o al vostro prodotto alimentare, alla capacità di processo prevista e agli obiettivi di produzione.

Ampiezze controllabili con precisione per risultati ottimali

Tutti gli omogeneizzatori a ultrasuoni Hielscher sono controllabili con precisione e costituiscono quindi strumenti di lavoro affidabili. L’ampiezza è uno dei parametri di processo cruciali che influenzano l’efficienza e l’efficacia degli effetti sonomeccanici, come omogeneizzazione, emulsificazione, estrazione, idratazione, dissoluzione e conservazione. Tutti i processori Hielscher Ultrasonics consentono di impostare con precisione l’ampiezza. I sonotrodi e gli amplificatori meccanici sono accessori che permettono di modificare l’ampiezza entro un intervallo ancora più ampio. Gli omogeneizzatori industriali a ultrasuoni ad alto taglio Hielscher possono fornire ampiezze molto elevate e l’intensità ultrasonica necessaria per applicazioni impegnative. È possibile mantenere facilmente ampiezze fino a 200µm in funzionamento continuo 24/7.
Le impostazioni precise dell’ampiezza e il monitoraggio costante dei parametri del processo a ultrasuoni mediante software intelligente consentono di trattare il vostro succo, la vostra bevanda o il vostro prodotto alimentare in condizioni ottimizzate. Sonicazione ottimale per la massima efficienza nell’omogeneizzazione dei succhi!

I sonicatori Hielscher sono ampiamente utilizzati per omogeneizzare bevande come

• succhi
• smoothie
• puree di frutta e verdura
• bevande a base di latte e frutta
• kombucha

La robustezza dei sonicatori Hielscher consente il funzionamento 24/7 in condizioni gravose e in ambienti impegnativi. Ciò rende i sonicatori Hielscher strumenti di lavoro affidabili che soddisfano le vostre esigenze di produzione di alimenti e bevande.

Massima qualità – progettati e prodotti in Germania

In quanto azienda a conduzione e proprietà familiare, Hielscher attribuisce la massima priorità agli standard di qualità più elevati per i propri processori a ultrasuoni. Tutti i sonicatori vengono progettati, prodotti e accuratamente collaudati presso la nostra sede di Teltow, vicino a Berlino, in Germania. La robustezza e l’affidabilità delle apparecchiature a ultrasuoni Hielscher le rendono strumenti di lavoro instancabili nella vostra produzione. Il funzionamento 24/7 a pieno carico e in ambienti impegnativi è una caratteristica intrinseca degli omogeneizzatori a ultrasuoni ad alto taglio Hielscher.

La tabella sottostante fornisce un’indicazione della capacità di trattamento approssimativa dei nostri sonicatori: