産業用トマト加工の改善

トマトペーストは食品によく使われる原料であり、ケチャップ、スープ、ソース、ジュース、ピューレなど、多くの食品の基本的な原材料です。超音波によるトマト加工は、穏やかな非加熱処理であり、最終的なトマト製品の風味をより濃厚にし、食感を改善し、保存期間を延ばします。

産業用超音波装置によるトマト加工の向上

トマト製品の加工方法として超音波処理を用いると、多くの好ましい効果が得られ、風味、食感、安定性、栄養価が向上したトマト食品ができます。

超音波によるトマトピューレの粘度増加

トマトピューレなどの野菜ピューレでは、超音波によって水分が繊維網により浸透しやすくなり、トマトピューレの粘度が増加します。超音波処理によって細胞内のペクチンが放出されるため、添加物を一切使用せずに粘度が上がります。

トマトの風味成分の超音波抽出

トマト特有の風味は、糖、酸、多種多様な揮発性化合物の複雑な組み合わせによって生まれます。天然の糖 – 主にフルクトースとグルコース – がトマトに甘味を与え、酸がその甘味との釣り合いを取ります。トマト果実の揮発性化合物は、脂質、アミノ酸、カロテノイド前駆体を含む、最も複雑な分子です。糖、酸、揮発性成分はトマト果実の細胞マトリックス内に結合しているため、消費者の味蕾には十分に届きません。超音波処理はこれらの風味成分を細胞内部から放出し、風味を大幅に強く感じられるようにします。

超音波処理した非加熱トマトジュースの顕微鏡画像。細胞壁の骨格が破壊され、脱メチル化ペクチンの結合が強まっています。
研究は超音波装置UP400Sを用いて実施されました。
（画像および研究：© Wu wt al., 2008）

トマト中の生体分子の超音波抽出

トマト（Solanum lycopersicum）は、健康に有益な効果があることが知られている生理活性化合物（例：カロテノイド、ビタミンC、フェノール性化合物、トコフェロール）を豊富に含みます。これらの生体分子は細胞内区画に閉じ込められているため、バイオアベイラビリティが制限される可能性があります。超音波抽出は細胞構造から生体分子を放出し、それによって多くの物質のバイオアベイラビリティを高めます。
熱処理は多くのビタミンや微量栄養素を破壊しますが、非加熱処理である超音波処理は大幅に穏やかで、これらの生体分子を保持します。
相乗効果をもたらす処理：サーモソニケーション
Piazza et al. (2021)は、従来の熱処理（低温殺菌）と組み合わせた超音波の効果を調査しました。研究チームは、熱処理の前にインラインで超音波処理を施すと、総カロテノイド（TCC）およびリコペン（LC）の放出と可溶化に好ましい効果があることを示しています。超音波処理と高温が一緒に作用することで、タンパク質、またはタンパク質–カロテノイド複合体に結合したカロテノイドのアンフォールディングが生じ、カロテノイド化合物の抽出性が高まったと仮定できます。

トマトピューレの超音波殺菌と安定化

コールドブレイク／ホットブレイクによる酵素活性化の代替としての超音波処理
Wu et al. (2008)は、超音波を併用することで、より低い温度域でペクチンメチルエステラーゼ（PME）酵素を不活性化でき、さらにサーモソニケーションの機械的効果によってより高い粘度を実現できることを実証しました。サーモソニケーションとして知られる、超音波と低温処理の相乗的な組み合わせにより、トマトジュースのフレッシュな状態に近い特性を保持できます。この研究結果に基づくと、サーモソニケーションは、トマトジュースの従来の「コールドブレイク」および「ホットブレイク」処理に代わる可能性のある方法と考えられます。
サーモソニケーション後には、熱処理したジュースまたは未処理のジュース（180 μm）と比較して、平均粒径が明らかに減少し（30 μm未満に）、粘度が2–4倍に増加しました。これらの結果は、60および65°Cでのサーモソニケーションが、ペクチンメチルエステラーゼ（PME）の残存活性が低く、粘度の高いトマトジュースを得るために有用である可能性を示唆しています。
（参照：Wu et al., 2008）

60 °Cで15 min処理したトマトジュースの粒径分布に対する超音波処理の振幅の影響。
（画像および研究：© Wu wt al., 2008）

ジュースの均質化用超音波プローブとフローセル

Hielscher Ultrasonicsは、高性能超音波ホモジナイザーの製造に長年の経験を持つメーカーです。その製品は、果物や野菜のピューレ、スープ、ソース、ジュース、ケチャップの産業生産に世界中で使用されています。野菜ピューレ、ジュース、食品を確実かつ効率的に均質化するには、高度な処理が必要です。均質な食品や飲料製品を得るために、一定の振幅を発生させ、十分なせん断を与える高出力超音波プローブが求められます。Hielscherのすべての超音波装置は、全負荷で24時間、週7日稼働できるように設計・製造されています。超音波処理装置は、コンパクトな50ワットの研究室用超音波装置から、強力な16,000ワットのインライン超音波システムまで取り揃えています。多種多様なブースターホーン、ソノトロード、フローセルにより、原材料（例：野菜、果物、その他の原料など）と最終製品に求める特性に合わせて、超音波高せん断ホモジナイザーを個別に構成できます。
Hielscher Ultrasonicsは、非常に穏やかな振幅から非常に高い振幅までの全範囲を提供するように、個別に設定できる高性能超音波プローブを製造しています。均質化用途に特殊な仕様（例：高圧および／または高温との組み合わせ）が必要な場合には、特注の超音波ソノトロードをご用意できます。Hielscherの超音波装置は堅牢であるため、高負荷や過酷な環境でも24時間、週7日の運転が可能です。

バッチ方式およびインライン方式によるトマトペーストの超音波均質化

Hielscherの超音波高せん断ホモジナイザーは、バッチ式および連続インライン式の超音波処理に使用できます。飲料の量と処理速度に応じて、最適な超音波装置構成をご提案します。
効率的な超音波高せん断装置を用いた連続供給とインライン超音波処理により、均質化工程の時間と労力の効率が大幅に向上し、扱いやすくなります。また、トマトピューレ、ソース、ペースト、ジュース、ケチャップ、調味料、ジャムを産業規模の量で処理できます。

あらゆる量のトマト加工に対応する超音波ホモジナイザー

Hielscher Ultrasonicsの製品群は、コンパクトな研究室用超音波装置から、卓上型およびパイロットシステム、さらに毎時トラック何台分もの量を処理できる本格的な産業用超音波処理装置まで、全範囲を網羅しています。この充実した製品群により、トマトを原料とする飲料や食品、想定する処理能力、生産目標に最も適した超音波装置をご提供できます。

最適な結果を得るための精密に制御可能な振幅

Hielscherのすべての超音波ホモジナイザーは精密に制御でき、信頼できる主力装置として機能します。振幅は、均質化、乳化、抽出、水和、溶解、保存処理など、超音波の機械的作用による効果の効率と有効性に影響する重要なプロセスパラメータの一つです。Hielscher Ultrasonicsのすべての処理装置は、振幅を精密に設定できます。ソノトロードとブースターホーンは、振幅をさらに広い範囲で変更できるアクセサリーです。Hielscherの産業用超音波高せん断ホモジナイザーは、非常に高い振幅を提供し、高度な処理が求められる用途に必要な超音波強度を供給できます。最大200µmの振幅で、24/7の連続運転を容易に行えます。
振幅の精密な設定と、スマートソフトウェアによる超音波プロセスパラメータの常時監視により、ジュース、飲料、食品を最適化された条件下で処理できます。最も効率的な野菜ピューレの均質化を実現するための最適な超音波処理です！
Hielscherの超音波装置は堅牢であるため、高負荷や過酷な環境でも24/7の運転が可能です。このため、Hielscherの超音波ホモジナイザーは、食品・飲料製造の要件を満たす信頼できる作業装置となります。
果物や野菜のピューレの超音波処理について詳しくはこちら！

最高品質 – ドイツで設計・製造

家族所有・家族経営の企業として、Hielscherは超音波処理装置に最高水準の品質基準を優先しています。すべての超音波装置は、ドイツのベルリン近郊のテルトウにある本社で設計・製造され、徹底的に試験されています。Hielscherの超音波装置の堅牢性と信頼性により、生産現場の主力装置として活躍します。全負荷かつ過酷な環境での24時間、週7日の運転は、Hielscherの超音波高せん断ホモジナイザーに備わる基本的な特性です。

以下の表は、当社の超音波装置のおおよその処理能力の目安を示しています。