Tecnologia ad ultrasuoni Hielscher

Omogeneizzazione ad ultrasuoni del latte di soia

  • La sfida della produzione di latte di soia consiste nella produzione di una bevanda a base di soia gustosa e nutrizionale di alta qualità in condizioni di processo ad alta efficienza.
  • L'omogeneizzazione e pastorizzazione ad ultrasuoni offre i vantaggi di un latte di soia sano e con elevati valori nutrizionali. & proprietà shelf-stable così come elevata stabilità meccanica e microbiologica.

 

La produzione di latte di soia

Il trattamento ad ultrasuoni del latte di soia e del latte di soia modifica le proprietà fisico-chimiche (alterazioni macromolecolari, inattivazione enzimatica), conferisce una omogeneizzazione uniforme e di piccole dimensioni e migliora le caratteristiche reologiche. Emulsificazione ad ultrasuoni si traduce in un latte vegetale autostabile, mentre conservazione ad ultrasuoni e l'inattivazione dei microrganismi garantisce la stabilità microbica. Oltre al miglioramento dei valori nutrizionali, della stabilità e del sapore, la sonicazione convince per la sua efficienza energetica e temporale. Rispetto ai metodi tradizionali, il trattamento ad ultrasuoni è meno dispendioso in termini di energia e più efficiente in termini di tempo.
Gli omogeneizzatori ad ultrasuoni coprono l'intera capacità produttiva della produzione di latte di soia, consentono una conservazione ottimizzata e consentono una versatilità funzionale della linea di produzione. Gli omogeneizzatori ad ultrasuoni in linea possono essere facilmente adattati agli obiettivi di produzione, consentendo la produzione di vari profili aromatici (es. beany, non-beany) e la funzionalità del prodotto semplicemente modificando i parametri di processo.

Sapore di soia

L'elaborazione ad ultrasuoni permette di influenzare il sapore della soia-base: I prodotti a base di latte di soia possono essere prodotti con un forte sapore di beany, che è attraente per il target di clienti asiatici, mentre i consumatori occidentali preferiscono un gusto non beany, morbido. Adattando i parametri del processo ad ultrasuoni (ampiezza, tempo di sonicazione, temperatura, pressione), si può ottenere un profilo aromatico forte o dolce. Ciò significa che lo stesso sistema a ultrasuoni può essere utilizzato per produrre selettivamente diversi profili aromatici della soia, al fine di produrre diversi tipi di prodotto per soddisfare i diversi mercati di destinazione.

Inattivazione dell'enzima ad ultrasuoni

L'intenso sapore di soia è legato principalmente all'attività dell'enzima lipoossigenasi (LOX). L'inattivazione di questo enzima LOX è uno dei principali obiettivi dei moderni sistemi di lavorazione.
Manotermosonication (MTS) – la sonicazione in condizioni di pressione e temperatura elevate – è un metodo collaudato per inattivare l'enzima della lipossigenasi (LOX). L'attività della lipossigenasi causa l'ossidazione degli acidi grassi e dei pigmenti. Intense onde ultrasoniche provocano l'inattivazione o la denaturazione di enzimi come la lipossigenasi, la perossidasi e la polifenolo ossidasi.
L'UST si è dimostrato uno strumento efficace per inattivare alcuni altri enzimi, come la lipossigenasi, la perossidasi, le proteasi e le lipasi da batteri psicrofili. (Kuldiloke 2002: 2)

Vantaggi della produzione di latte di soia ad ultrasuoni

  • alto rendimento di estrazione
  • sapore piacevole
  • stabilità meccanica
  • stabilità microbiologica/conservazione
  • inattivazione enzimatica
  • efficienza energetica
Omogeneizzatore ad ultrasuoni per proteine e latte di soia

Omogeneizzazione ad ultrasuoni e conservazione del latte di soia

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Stabilità microbiologica grazie alla conservazione ad ultrasuoni

Gli ultrasuoni da soli o in combinazione con il calore (termosonicazione) o la pressione (manosonicazione) o con il calore e la pressione (manotermosonicazione) sono noti come metodo efficace per inattivare vari enzimi alimentari come la lipossigenasi, la perossidasi e la polifenolo ossidasi, nonché la lipasi e la proteasi resistenti al calore. Le potenti onde ultrasoniche distruggono i microrganismi, provocando l'inattivazione microbica e quindi la stabilità microbica del prodotto. L'inattivazione di microrganismi patogeni e di deterioramento o enzimi da sonicazione è causata principalmente da effetti fisici (caviazione, forze meccaniche) e/o chimici.

Proteine della soia

L'applicazione di ultrasuoni di potenza all'isolato proteico di soia (SPI) e al concentrato proteico di soia (SPC) consente una modifica mirata della proteina di soia per ottenere un additivo alimentare altamente funzionale. Molteplici nuovi concetti di prodotto prevedono l'utilizzo di proteine di soia come base e la lavorazione assistita da ultrasuoni consente la produzione industriale di prodotti di qualità superiore come frullati vegani, frullati senza latte, alternativi al formaggio, zuppe a base di panna di soia, creme e condimenti cremosi.
Sonicazione con un potente ultrasuoni (ad es. UIP2000hdT) provoca cambiamenti significativi nella conducibilità, aumenta la solubilità dei concentrati di proteine di soia, aumenta significativamente l'area superficiale specifica, che è importante per le strutture degli alimenti, e aumenta i valori dell'indice di attività dell'emulsione (EAI). Il diametro medio ponderale D e il diametro medio volume-superficie D diminuiscono significativamente per gli isolati proteici di soia (SPI) e i concentrati proteici di soia (SPC).
Rispetto ai trattamenti convenzionali con proteine di soia, la sonicazione è meno dispendiosa in termini di energia e significativamente più efficiente in termini di tempo.

Omogeneizzatori ad ultrasuoni

Ultrasuoni Hielscher’ I robot da cucina sono versatili e possono essere facilmente installati o adattati in linee di produzione esistenti. Elevata potenza, affidabilità e robustezza fanno degli ultrasuoni di Hielscher gli ultrasuoni di Hielscher. “cavallo da lavoro” nella produzione di soia-base.
I processori ad ultrasuoni industriali di Hielscher sono in grado di fornire ampiezze molto elevate. Ampiezze fino a 200µm possono essere facilmente gestite ininterrottamente in funzionamento 24/7. Per ampiezze ancora maggiori, sono disponibili sonotrodi ad ultrasuoni personalizzati. La robustezza delle apparecchiature ad ultrasuoni Hielscher consente un funzionamento 24/7 in ambienti gravosi e impegnativi.

La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasuoni:

Volume di batch Portata Dispositivi raccomandati
10 - 2000mL 20 - 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 - 20L 0,2 - 4L/min UIP2000hdT
10 - 100L 2 - 10L/min UIP4000
n.a. 10 - 100L/min UIP16000
n.a. più grande cluster di UIP16000

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Letteratura/riferimenti

  • Berk, Z. (1992): Latte di soia e prodotti affini. Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura, Roma, Italia; Repository dei documenti aziendali: Tecnologia di produzione di farine commestibili e prodotti proteici di soia. Bollettino dei servizi n. 97, capitolo 8. Recuperato il 16 gennaio 2017.
  • Bourke, P.; Tiwari, B.; O'Donnell, C.; Cullen, P. J. (2010): Effetto della lavorazione ad ultrasuoni su enzimi alimentari di importanza industriale. Trends in Food Science and Technology, Vol. 21, numero 7, 2010.
  • Mei, giugno; Feng, Fei; Li, Yunfei (2017): Efficace di diversi metodi omogenei sulle caratteristiche fisico-chimiche, materiche e sensoriali dello yogurt alla soia (Glycine max L.). Ciclo – Journal of Food, 15:1, 2017. 21-26.
  • Iswarin, S.J.; Permadi, B. (2012): La rottura del grasso del latte di cocco per mezzo di ultrasuoni. Rivista Internazionale di base & Scienze applicate IJBAS-IJENS Vol 12, No 01. 2012.
  • Kuldiloke, J. (2002): Effetto dei trattamenti ad ultrasuoni, temperatura e pressione sull'attività enzimatica e sugli indicatori di qualità dei succhi di frutta e verdura. Dissertazione TU Berlino, 2002.


Particolarità / Cose da sapere

Latte di soia

Il latte di soia è una bevanda che si ottiene per estrazione in acqua dai semi di soia interi. Il latte di soia è un'emulsione di acqua e lipidi derivati dalla soia, che contiene proteine idrosolubili e carboidrati. Per la preparazione tradizionale e antiquata del latte di soia, i semi di soia venivano messi a bagno, macinati, filtrati e cotti. Il latte di soia così preparato offre solo una breve auto-vita. Tuttavia, i consumatori di oggi, e lo stile di vita moderno, richiedono prodotti con una maggiore durata di conservazione, che rimangono sicuri e stabili durante l'intero periodo di conservazione. Per la produzione di questi tipi di latte e bevande di soia è evidente l'utilizzo della tecnologia UHT. In questo modo, a seconda della composizione del prodotto, è possibile ottenere una shelf-life da diversi mesi e fino ad un anno. Inoltre, la giusta scelta di emulsionanti e stabilizzanti è necessaria per garantire un prodotto omogeneo senza scrematura e sedimentazione durante l'intera shelf-life.

Produzione di latte e bevande a base di soia

Il latte di soia è ottenuto da semi di soia interi o da farina di soia grassa. I fagioli secchi vengono immersi in acqua per una notte o per un minimo di 3 ore o più. Il tempo di immersione è fortemente correlato alla temperatura dell'acqua. Successivamente, i fagioli ammollati vengono macinati in un processo di macinazione ad umido. L'acqua viene aggiunta per aumentare il contenuto d'acqua come richiesto per il prodotto finale a base di latte di soia. La bevanda finale a base di soia presenta generalmente un contenuto proteico dell'1-4% e un rapporto peso acqua/soyabeans 20:1 per una tipica bevanda a base di soia che attira i consumatori occidentali. (Il latte di soia asiatico tradizionale ha un rapporto acqua/peso di soia fino a 5:1). Il fango di soia macinato viene bollito per migliorare le proprietà organolettiche, la digeribilità e la stabilità microbica. Il trattamento termico inattiva gli inibitori della tripsina della soia, inattiva la lipossigenasi per un sapore più delicato e pastorizza il latte di soia. Il trattamento termico viene applicato per circa 15-20 minuti, seguito da una filtrazione per rimuovere i residui insolubili come le fibre di polpa di soia / okara. Infine, la bevanda a base di soia può essere aromatizzata artificialmente con l'aggiunta di zucchero, vaniglia, cioccolato, frutta o altri aromi.

Bevande di soia e Yogurt

I semi di soia sono utilizzati per produrre vari prodotti come sostituti del latte e bevande a base di soia, succhi, mix di bevande a base di soia (soprattutto in America Latina) e yogurt a base di soia. Le bevande e gli yogurt a base di soia sono ampiamente consumati come alternativa ai latticini dagli intolleranti al lattosio e dai vegani, ma i consumatori scelgono i prodotti a base di soia anche per i suoi benefici per la salute e il suo sapore.
Il tipico latte di soia mostra la seguente composizione di circa il 3,6% di proteine, 2% di grassi, 2,9% di carboidrati e 0,5% di ceneri. I semi di soia hanno un basso contenuto di grassi saturi, sono privi di colesterolo e lattosio. Inoltre, hanno un'elevata quantità di vitamine e minerali rendono il suo consumo molto benefico per la salute.

Manotermosonication

La manotermosonication (MTS) è la combinazione sinergica di ultrasuoni con calore e pressione.