Sonication წვენის შენარჩუნებისა და ნუტრიენტების გაუმჯობესებისთვის
თანამედროვე საკვების გადამუშავებაში, სიახლის შენარჩუნება და კვების ღირებულების ამაღლება ცენტრალური გამოწვევაა. მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი - ზონდის ტიპის სონიკატორების გამოყენებით - მოიპოვა მიმზიდველობა, როგორც მძლავრი არათერმული დამუშავების მეთოდი. ეს სტატია წარმოგიდგენთ სამეცნიერო კვლევის შედეგებს, რომელიც იკვლევს, თუ როგორ აუმჯობესებს Stevia rebaudiana-ით ტკბილი მარწყვის წვენის კვების პროფილი Hielscher ულტრაბგერითი პროცესორებით.
ძირითადი შეხედულებები: Sonication აძლიერებს ფენოლის შემცველობას, ფლავონოიდების დონეს და ანტიოქსიდანტურ შესაძლებლობებს - ეს ყველაფერი მასშტაბურ პირობებში, რომელიც შესაფერისია ინდუსტრიული გამოყენებისთვის.
რატომ შეცვალოთ სითბო ულტრაბგერით?
ტრადიციულ პასტერიზაციას შეუძლია თერმოლაბილური ნაერთების დეგრადაცია, როგორიცაა პოლიფენოლები და ფლავონოიდები. ულტრაბგერითი, პირიქით, არის არათერმული დამუშავების ტექნიკა, რომელიც იყენებს აკუსტიკური კავიტაციის გაძლიერებას უჯრედების დაშლისა და მოლეკულური დიფუზიის გაძლიერების მიზნით სითბოს დაზიანების გარეშე.
ულტრაბგერითი წვენის შენარჩუნება და საკვები ნივთიერებების მოპოვება
შიკ ჟლაბურის და სხვ. (2019) გამოქვეყნდა ჟურნალში “Molecules” იძლევა მტკიცე მტკიცებულებას მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერის ეფექტურობაზე, Hielscher sonicator მოდელის UP400St გამოყენებით, მარწყვის წვენის დასამუშავებლად Stevia rebaudiana-ით ტკბილი. დასკვნები მნიშვნელოვან გავლენას ახდენენ სამრეწველო წვენის დამუშავებაზე, იმის გათვალისწინებით, რომ ექსპერიმენტული პირობები ხაზოვანი მასშტაბურია გამოყენებული Hielscher ულტრაბგერითი სისტემებით.
ულტრაბგერითი წვენის დამუშავების უპირატესობები:
- ბიოაქტიური ნაერთების გაძლიერებული ექსტრაქცია
- გემოსა და ფერის შენარჩუნება
- მიკრობული დატვირთვის შემცირება
- მასშტაბირებადი და ენერგოეფექტური
- სუფთა ეტიკეტის, დანამატების გარეშე პროცესი
ექსპერიმენტული დაყენება: წვენის გაჟონვა
კვლევამ გამოიყენა Hielscher UP400St ულტრაბგერითი პროცესორი (400 W, 24 kHz) მარწყვის წვენის დასამუშავებლად მწვანე სტევიას ფხვნილის თანდასწრებით.
მკვლევარებმა შეაფასეს პრობეტიპის გაჟონვის ეფექტი სხვადასხვა ამპლიტუდის ქვეშ (50%, 75%, 100%), ზონდის დიამეტრის (sonotrode S24d7 7 მმ და S24d22 22 მმ წვერის ზომით) და გაჟღერების დროს (15, 20 და 25 წუთი). ყველა შემოწმებულ პირობებში, ყველაზე ინტენსიურმა მკურნალობამ - 100% ამპლიტუდა, 22 მმ ზონდი, 25 წუთი - ყველაზე გამოხატული შედეგი გამოიღო.
შედეგების მიმოხილვა – ულტრაბგერითი წვენის დამუშავება
გაძლიერებული მთლიანი ფენოლური შემცველობა (TPC)
გაჟღენთილი წვენები აჩვენებდნენ 23%-ით უფრო მაღალ TPC-ს რბილ სონიკაციასთან შედარებით და 18%-ით უფრო მაღალი ვიდრე სტევიასთან ერთად არა-ბგერითი წვენები.
| ნიმუში | TPC (მგ GAE/ლ) | ფლავონოიდები (მგ GAE/ლ) | ანტიოქსიდანტური მოცულობა (მმოლ TE/L) |
|---|---|---|---|
| კონტროლი | 927,3 ± 55,6 | 659,0 ± 39,6 | 3.77 ± 0.28 |
| JGSP | 1003.2 ± 13.6 | 685,2 ± 40,7 | 3.84 ± 0.09 |
| C18 | 1185.6 ± 0.2 | 791,5 ± 1,1 | 3,89 ± 1,15 |
C18: გაჟღენთილია 22 მმ ზონდით, 100% ამპლიტუდა, 25 წუთი
ცხრილი: სონიკაციის ეფექტი ფენოლურ შემცველობაზე და ანტიოქსიდანტურ აქტივობაზე
მთლიანი ფენოლის შემცველობა (TPC) გაიზარდა 23%-ით ყველაზე რბილ გაჟღერებასთან შედარებით და 18%-ით სტევიასთან არასონიციურ ნიმუშებთან შედარებით.
გაძლიერებული ძირითადი ფენოლიკები მოიცავდა ლუტეოლინს, აპიგენინს, კვერცეტინს, მირიცეტინს და კემპფეროლს, რომელთა ზრდა მერყეობს 3-დან 7-ჯერ.
ასევე გაიზარდა ანტიოქსიდანტური მოცულობა (ABTS ანალიზის საშუალებით), რაც აჩვენებს ბიოაქტიურების ზრდას.
ფენოლის მჟავები და ფლავონოიდების პროფილი
ულტრაბგერითი საშუალებას აძლევდა ფენოლის მჟავების მაღალ ექსტრაქციას, როგორიცაა პიროგალოლი და 4-მეთილ-კატექოლი, პიროგალოლი აღწევს თითქმის 2 მგ/გ-ს ყველაზე ინტენსიურად გაჟღენთილ წვენში - 3,5-ზე მეტი, ვიდრე არასონიკირებულ კოლეგებში.
აკუსტიკური კავიტაციის დროს ჰიდროქსილის რადიკალების წარმოქმნა, სავარაუდოდ, ხელს უწყობს გაძლიერებულ ჰიდროქსილაციას და ფენოლური ნაერთების გამოყოფას, რაც ემთხვევა ულტრაბგერითი ექსტრაქციის წინა მექანიკურ კვლევებს.
გაუმჯობესებული სიტკბო ფუნქციური უპირატესობებით
აღსანიშნავია, რომ კვლევამ შეისწავლა სტევიოლის გლიკოზიდები, განსაკუთრებით სტევიოზიდი და რებაუდიოზიდი A (Reb A) - პირველადი დამატკბობლები Stevia rebaudiana-ში. Sonication მნიშვნელოვნად გაზარდა მათი კონცენტრაცია:
- სტევიოზიდის შემცველობა გაიზარდა 61%-ით.
- Reb A-ს შემცველობა გაორმაგდა (+114%).
ეს გაძლიერება სასარგებლოა არა მხოლოდ სიტკბოს პერსპექტივიდან, არამედ სენსორული და მეტაბოლური კუთხითაც. Reb A-ს მაღალი დონე აუმჯობესებს გემიანობას სიმწარის შემცირებით, რომელიც ხშირად ასოცირდება სტევიოზიდთან.
ულტრაბგერითი წვენის დამუშავება: სამრეწველო შესაბამისობა და მასშტაბურობა
Hielscher sonicators იძლევა ზუსტი კონტროლის პროცესს ყველა მნიშვნელოვან პარამეტრზე. ამრიგად, ყველა შედეგი წრფივად მასშტაბირებადია, Hielscher ულტრაბგერითი პროცესორების დიზაინის გამო, რომლებიც ინარჩუნებენ ენერგიის მუდმივ ინტენსივობას მასშტაბის გაზრდის დროს. ეს ხდის გადასვლას სკამიდან უწყვეტ ინდუსტრიულ სისტემებზე, როგორც ტექნიკურად შესაძლებელს, ასევე ეკონომიკურად მიმზიდველს.
ეს კვლევა ემატება მზარდ მტკიცებულებებს, რომლებიც მხარს უჭერენ მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერას, როგორც მდგრადი, არათერმული დამუშავების მეთოდს. დაფიქსირებული კომბინირებული სარგებელი - საკვები ნივთიერებების გაძლიერება, ანტიოქსიდანტური შესაძლებლობების გაუმჯობესება და სენსორული თვისებების ოპტიმიზაცია - ხაზს უსვამს მის მნიშვნელობას სასმელის ფუნქციონალურ განვითარებაში.
მაშ, რას ნიშნავს ეს ინდუსტრიისთვის?
მასშტაბური ტექნოლოგიური პლატფორმებით, როგორიცაა Hielscher-ის, წვენების მწარმოებლებს შეუძლიათ განიხილონ სონიფიკაცია არა მხოლოდ როგორც ალტერნატივა, არამედ როგორც განახლება - როგორც პროდუქტის ხარისხის, ასევე მომხმარებლის ჯანმრთელობისთვის.
- მაღალი ეფექტურობის
- უახლესი ტექნოლოგია
- საიმედოობა & სიმტკიცე
- რეგულირებადი, ზუსტი პროცესის კონტროლი
- პარტია & ხაზში
- ნებისმიერი მოცულობისთვის
- ინტელექტუალური პროგრამული უზრუნველყოფა
- ჭკვიანი ფუნქციები (მაგ., პროგრამირებადი, მონაცემთა პროტოკოლირება, დისტანციური მართვა)
- მარტივი და უსაფრთხო ფუნქციონირება
- დაბალი მოვლა
- CIP (სუფთა ადგილზე)
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:
| სურათების მოცულობა | Დინების სიჩქარე | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 10-დან 2000 მლ-მდე | 20-დან 400 მლ/წთ-მდე | UP200Ht, UP400 ქ |
| 0.1-დან 20ლ-მდე | 0.2-დან 4ლ/წთ-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100 ლ-მდე | 2-დან 10ლ/წთ-მდე | UIP4000hdT |
| 15-დან 150 ლ-მდე | 3-დან 15 ლ/წთ-მდე | UIP6000hdT |
| na | 10-დან 100ლ/წთ-მდე | UIP16000hdT |
| na | უფრო დიდი | კასეტური UIP16000hdT |
დიზაინი, წარმოება და კონსულტაცია – ხარისხი დამზადებულია გერმანიაში
Hielscher ულტრაბგერითები ცნობილია მათი უმაღლესი ხარისხისა და დიზაინის სტანდარტებით. გამძლეობა და მარტივი მუშაობა საშუალებას იძლევა ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების გლუვი ინტეგრაცია სამრეწველო ობიექტებში. უხეში პირობები და მომთხოვნი გარემო ადვილად უმკლავდება Hielscher ულტრაბგერითებს.
Hielscher Ultrasonics არის ISO სერთიფიცირებული კომპანია და განსაკუთრებული აქცენტი კეთდება მაღალი ხარისხის ულტრაბგერაზე, რომელიც აღჭურვილია უახლესი ტექნოლოგიით და მომხმარებლის კეთილგანწყობით. რა თქმა უნდა, Hielscher ულტრაბგერითები შეესაბამება CE და აკმაყოფილებს UL, CSA და RoHs მოთხოვნებს.
საკვების ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი UIP16000 საკვებისა და სასმელების სამრეწველო გადამუშავებისთვის.
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- Šic Žlabur, J.; Dobričević, N.; Brnčić, M.; Barba, F.J.; Lorenzo, J.M.; Franco, D.; Atanasov, A.G.; Voća, S.; Rimac Brnčić, S. (2019): Evaluation of the Behavior of Phenolic Compounds and Steviol Glycosides of Sonicated Strawberry Juice Sweetened with Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni). Molecules 2019, 24, 1202.
- Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
- Mehmet Başlar, Mustafa F. Ertugay (2013): The effect of ultrasound and photosonication treatment on polyphenoloxidase (PPO) activity, total phenolic component and colour of apple juice. International Journal of Food Science and Technology, Volume 48, Issue 4, April 2013. 886–892.
- Morteza Rouhani (2019): Modeling and optimization of ultrasound-assisted green extraction and rapid HPTLC analysis of stevioside from Stevia Rebaudiana. Industrial Crops and Products, Volume 132, 2019. 226-235.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
ხშირად დასმული შეკითხვები
როგორ ინახება წვენები?
წვენები, როგორც წესი, ინახება თერმული პასტერიზაციის გზით, სადაც სითბო ინაქტივირებს გაფუჭებულ მიკროორგანიზმებს და ფერმენტებს. ალტერნატიულ მეთოდებს მიეკუთვნება მაღალი წნევით დამუშავება (HPP), სონიკა, იმპულსური ელექტრო ველები (PEF) და ქიმიურ კონსერვანტებს, როგორიცაა სორბატები ან ბენზოატები. ეს მიდგომები მიზნად ისახავს შენახვის ვადის გახანგრძლივებას უსაფრთხოებისა და სენსორული ხარისხის შენარჩუნებისას.
წაიკითხეთ მეტი ულტრაბგერითი წვენის შენარჩუნების შესახებ!
რატომ არის სასარგებლო წვენის არათერმული დამუშავება?
არათერმული დამუშავება - როგორიცაა HPP, PEF ან ულტრაბგერითი - ამცირებს სითბოსადმი მგრძნობიარე ნუტრიენტების, არომატების და ბიოაქტიური ნაერთების თერმული დეგრადაციას. ის უზრუნველყოფს მიკრობული ინაქტივაციის საშუალებას, ინარჩუნებს კვების ხარისხს და სენსორულ მახასიათებლებს, სთავაზობს უფრო სუფთა ეტიკეტის ალტერნატივას ჩვეულებრივი თერმული დამუშავებისთვის. შეიტყვეთ მეტი ულტრაბგერითი დახმარებით ჰესების წვენის შენარჩუნების უპირატესობებზე!
არის თუ არა სასმელები სტევიასთან ერთად ჯანსაღი?
Stevia, ბუნებრივი არაკვებითი დამატკბობელი, მიღებული Stevia rebaudiana-სგან, ზოგადად აღიარებულია, როგორც უსაფრთხო (GRAS) FDA-ს მიერ. მას აქვს უმნიშვნელო კალორიული შემცველობა და არ ზრდის სისხლში გლუკოზის ან ინსულინის დონეს, რაც მას შესაფერის ალტერნატივად აქცევს დიაბეტით დაავადებულთათვის ან მათთვის, ვინც ცდილობს შეამციროს შაქრის მიღება. თუმცა, ჯანმრთელობის სარგებელი დამოკიდებულია სასმელის საერთო შემადგენლობაზე - სტევიით ტკბილი სასმელები შეიძლება კვლავ შეიცავდეს დანამატებს ან არ ჰქონდეს კვების ღირებულება.
წაიკითხეთ მეტი სტევიას ულტრაბგერითი ექსტრაქციის შესახებ!
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორებისგან ლაბორატორია რომ სამრეწველო ზომა.