მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა წვენებისა და სმუთიების გასაუმჯობესებლად

ბერლინის ტექნიკური უნივერსიტეტის მკვლევრებმა აღმოაჩინეს, რომ ულტრაბგერითი დამუშავება არის ძალიან ეფექტური დამუშავების მეთოდი ხილისა და ბოსტნეულის წვენების, ასევე სმუთიების გასაუმჯობესებლად. როგორც არათერმული საკვების დამუშავების ტექნიკა, ულტრაბგერა უზრუნველყოფს მსუბუქ, მაგრამ ეფექტურ დამუშავებას, რომელიც აძლიერებს გემოს, ასტაბილურებს და ინარჩუნებს წვენებსა და პიურეებს. ულტრაბგერითი წვენების დამუშავების შედეგები მოიცავს გაუმჯობესებულ გემოს, სტაბილიზაციასა და შენახვას.

ულტრაბგერის გამოყენება საკვების წარმოების პროცესებში არის სფერო, რომელიც იზრდება საკვების მწარმოებლების ინტერესის სფეროში. დაბალი ინტენსივობის ულტრაბგერის (ინტენსივობა < 1 W/cm²) საპირისპიროდ, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას არა-დესტრუქციული ტესტირებისა და გამოსახულებისთვის, მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა (ინტენსივობა > 5 W/cm²) იწვევს მასალის ცვლილებას და შეიძლება გამოყენებულ იქნას საკვების მრავალფეროვანი პროცესების გასაუმჯობესებლად. ულტრაბგერითი ტალღები არის კუმშვადი ტალღები, რომლებიც მექანიკურად ურთიერთქმედებენ ულტრაბგერითი დამუშავების პროცესში მყოფ პროდუქტთან. ციკლური კუმშვადობა და იშვიათება შეიძლება გავლენა იქონიოს უჯრედულ სტრუქტურაზე. მაღალი წნევის ამპლიტუდებზე, მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა იწვევს კავიტაციას, აირის ბუშტების ზრდასა და იმპლოზიას, რასაც თან ახლავს წნევისა და ტემპერატურის პიკები და აჰომოგენიზებს და ასტაბილურებს დისპერსიულ სისტემებს. Hielscher Ultrasonics-მა და ბერლინის ტექნიკური უნივერსიტეტის საკვების ბიოტექნოლოგიისა და საკვების პროცესების ინჟინერიის დეპარტამენტის მკვლევრებმა შეისწავლეს ულტრაბგერის დადებითი ეფექტები სმუთიების ხარისხის, სტაბილურობისა და გემოს გასაუმჯობესებლად; შერეული და გაცივებული სასმელები, რომლებიც დამზადებულია ხილისა და ბოსტნეულის წვენებისა და პიურეებისგან.

მიუხედავად იმისა, რომ არ არსებობს სამართლებრივი ნორმა, რომელიც ზღუდავს სმუთიების ინგრედიენტებს მხოლოდ სუფთა ხილისა და ბოსტნეულის პროდუქტებით, მწარმოებლები მათ ბაზარზე ჯანსაღ და ღირებულ პროდუქტებად დებენ. შესაბამისად, მიზანია მათი წარმოება სტაბილიზატორების, გემოს გამაძლიერებლების ან საღებავების დამატების გარეშე. თუმცა, წვენებსა და პიურეებს ხშირად აქვთ რბილობის მაღალი შემცველობა. ამიტომ, მათ აქვთ ფაზური დაყოფის ტენდენცია, რაც იწვევს პროდუქტის ნაკლებად მიმზიდველ გარეგნობას. ამ მიზეზის გამო, ამჟამად არსებული სმუთიების უმეტესობა შეიცავს ბანანს როგორც მთავარ ინგრედიენტს, რაც ამცირებს ფაზურ დაყოფას სიბლანტის ზრდის გამო.

ულტრაბგერა შეიძლება გამოყენებულ იქნას რბილობის ნაწილაკების დასაშლელად და ნაწილაკების ზომის განაწილებაზე გავლენის მოსახდენად. უფრო მცირე ნაწილაკების ზომა იწვევს დაწმენდის უფრო დაბალ სიჩქარეს, რაც იძლევა სედიმენტაციის შემცირებასა და შენახვის სტაბილურობის გაუმჯობესებას. გარდა ამისა, ნაწილაკების ეს დაშლა შეიძლება გამოიწვიოს გემოს კომპონენტების, ფერის პიგმენტებისა და უჯრედის შემადგენელი ნივთიერებების, როგორიცაა შაქარი ან აქროლადი არომატული ნაერთები, წვენში მეტი რაოდენობით გამოთავისუფლება. შედეგია ფერის ინტენსივობის, სიტკბოსა და არომატის შთაბეჭდილების გაუმჯობესება. გარდა ამისა, შემცირებული ნაწილაკების ზომა გავლენას ახდენს პირის ღრუში შეგრძნებაზე, რაც იწვევს უფრო რბილ საერთო შთაბეჭდილებას.
იმისათვის, რომ უზრუნველყოფილ იქნას სმუთიების გარკვეული ვარგისიანობის ვადა, ნარევები უნდა იყოს პასტერიზებული. თუმცა, თერმული დამუშავება ყოველთვის გავლენას ახდენს პროდუქტის ხარისხზე, ფერზე და სიახლის შთაბეჭდილებაზე. შესაბამისად, დამუშავების ტემპერატურების შემცირება არის საკვების მრეწველობის ერთ-ერთი მთავარი მიმართულება. ულტრაბგერას აქვს სინერგისტული ეფექტი მიკროორგანიზმებისა და ფერმენტების ინაქტივაციაზე, როდესაც ის გამოიყენება ტემპერატურასთან კომბინაციაში, რასაც თერმოსონიკაცია ეწოდება, ან მომატებულ წნევასთან კომბინაციაში, რასაც მანოსონიკაცია ეწოდება. დადებითი შედეგები ასევე ცნობილია სამივე პარამეტრის კომბინაციისთვის, რომელიც მანოთერმოსონიკაციის სახელითაა ცნობილი. ითვლება, რომ ულტრაბგერით დამუშავებული უჯრედები უფრო მგრძნობიარე ხდებიან სხვა სტრესული ფაქტორების მიმართ, როგორიცაა წნევა და სითბო. გარდა ამისა, ულტრაბგერითი ტალღები შეიძლება არღვევდნენ სასაზღვრო ფენებს და იწვევდნენ შერევას, რაც აუმჯობესებს სითბოს გადაცემას. ამიტომ, კვლევითი პროექტის კიდევ ერთი მიმართულებაა პასტერიზაციის ტემპერატურების შემცირება ულტრაბგერით მხარდაჭერილი კონსერვაციის პროცესის შემუშავებით. იგეგმება პროდუქტის ხარისხის გაუმჯობესება და ენერგიის ხარჯების შემცირება პროდუქტის უსაფრთხოებისა და ვარგისიანობის ვადის შენარჩუნებით ან გახანგრძლივებით.
ულტრაბგერის კომპლექსური ეფექტები, რომლებმაც შეიძლება საშუალება მისცეს სედიმენტაციის მახასიათებლების, გემოს, გარეგნობის, პირის ღრუს შეგრძნებისა და მიკრობიოლოგიური, ასევე ფერმენტული სტაბილურობის ერთდროულ გაუმჯობესებას სმუთიებში, როგორც მაღალი ღირებულების პროდუქტებში, შეიძლება წარმოადგენდეს მნიშვნელოვან უპირატესობას საკვების მრეწველობისთვის და ახალი ხილისა და ბოსტნეულის სასმელების მარკეტინგისთვის მომავალში. გარდა ამისა, ბანანის ან სხვა მაღალი სიბლანტის მქონე ინგრედიენტების პროცენტული რაოდენობა შეიძლება შემცირდეს, როდესაც პროდუქტის სტაბილურობა გაუმჯობესდება ულტრაბგერითი დამუშავებით და საშუალება მისცემს ახალი სმუთიების ვარიეტეტების შექმნას.
კონტაქტი ბერლინის ტექნიკურ უნივერსიტეტში:
K. Schoessler
katharina.schoessler(at)tu-berlin.de
ტელეფონი: +49 (0)30-3147 1847
 

მარცხნივ: დამუშავების გარეშე ფორთოხლის წვენი; მარჯვნივ: ულტრაბგერითი დამუშავების გავლილი ფორთოხლის წვენი
ულტრაბგერითი მაღალი ძვრის ჰომოგენიზაცია ქმნის სტაბილურ წვენს სედიმენტაციის გარეშე