超音波による青果物のゲル化改善

ゲル化によってソース、ジュース、ジャム、その他の食品にとろみをつけることは、液体食品の製造において一般的なプロセスである。果物や野菜からペクチンや天然の細胞内糖を超音波抽出することは、精製糖を添加することなく食品のゲル化を促進する非常に効率的な方法である。これにより、超音波処理は生産コストを削減することで経済効率を高めるだけでなく（砂糖や増粘添加物が不要になるため）、より健康的でカロリーを抑えた食品の生産にも役立つ。

食品のゲル化と増粘

ペクチンを豊富に含む果実からゲルを調製することは、ソース、ピューレ、ケチャップ、ジュース、スムージー、マーマレード、ジャムなど、様々な食品の製造プロセスとして広く確立されている。このような食品の増粘・ゲル化には、所望のゲル化度を達成するために、しばしば多量の砂糖の添加が必要である。果物や野菜に含まれるペクチンや天然の糖分は、植物細胞のマトリックスに封じ込められ、ほとんど利用されないままであるため、精製された糖分が必要となる。

解決策ペクチンと天然糖の超音波抽出

超音波処理は、果物や野菜などの植物から生理活性分子を抽出するための技術として確立され、広く利用されている。したがって、超音波処理は、ジュース、スムージー、飲料、ソース、ピューレ、ケチャップ、フルーツスプレッド、ジャム、マーマレードの製造などの食品加工において重要な技術であり、超音波は、植物材料の細胞マトリックスからフレーバー化合物、ペクチン、糖（フルクトースなど）を放出するのに役立つ。つまり、超音波はゲル化を促進するだけでなく、香料や砂糖などの添加物を加えることなく、食品をより風味豊かで甘みのあるものにする。自然で加工度の低い食品への需要が高まる中、超音波食品加工は、健康的で風味豊かな食品を作るための理想的な技術である。食品の超音波ペクチン処理は、特に低メトキシルペクチンに対して、非常に効率的で信頼性が高く、省エネルギーで環境に優しい調製戦略であることがわかっている。
ペクチンはそのゲル形成特性により、低糖質で健康的な食品に好まれる成分である。ペクチンの機能性が所望のゲル化特性を示し、食品の好ましいレオロジー特性に貢献するため、果物や野菜をベースにした液体に超音波照射を適用することで、精製糖の添加を回避または大幅に削減することができます。
超音波による食品加工には、ペクチンメチルエステラーゼのような酵素の不活性化、均質化（より滑らかな食感）、低温殺菌（微生物の安定性の向上）といったメリットもある。

超音波による植物細胞マトリックスからのペクチン、フレーバー、糖分の抽出は、柑橘類、オレンジ、レモン、マンゴー、パッションフルーツ、リンゴ、ナシ、モモ、トマト、その他多くの果物や野菜に応用され、成功を収めている。

ペクチン分子の構造破壊を避ける方法

超音波処理は、ペクチンを含む果物や野菜製品のゲル形成を非常に促進することができる。しかし、過度の超音波処理、すなわち強すぎる超音波や長すぎる時間の超音波処理は、ペクチンの分子構造を破壊し、ゲル化の質を低下させる可能性があります。Hielscher Ultrasonics社は、正確な操作設定、ペクチン抽出プロセスの制御と監視を可能にする最先端の超音波処理装置を提供しています。簡単にアクセスできる設定、処理パラメーターのプリセットと保存のオプション、インターネットブラウザ経由のリモートコントロールにより、お客様の製品は最適な条件で超音波処理されます。さらに、すべての超音波処理データは内蔵のSDカードに自動的に記録されるため、品質保証や適正製造基準（GMP）を満たすために、すべての処理をモニターして修正することができます。
Hielscherの工業用ソニケーターは、非常に高い振幅を供給することができます。最大200µmまでの振幅を、24時間365日の連続運転で容易に実現できます。さらに高い振幅を得るためには、カスタマイズされた超音波ソノトロードが利用可能です。
下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です：