초음파에 의한 개선된 과일 및 채소 겔화
겔화로 소스, 주스, 잼 및 기타 식품을 걸쭉하게 만드는 것은 액체 식품 생산에서 일반적인 공정입니다. 과일과 채소에서 펙틴과 천연 세포 내 설탕의 초음파 추출은 정제 설탕을 첨가하지 않고 식품의 겔화를 촉진하는 매우 효율적인 방법입니다. 따라서 초음파는 생산 비용 (설탕 및 증점 첨가제가 불필요하기 때문에)을 줄여 경제적 효율성을 높일뿐만 아니라보다 건강하고 칼로리가 적은 식품을 생산하는 데 도움이됩니다.
식품의 겔화 및 농축
펙틴이 풍부한 과일에서 젤을 제조하는 것은 소스, 퓌레, 케첩, 주스, 스무디, 마멀레이드 및 잼을 포함한 다양한 식품 생산을 위해 널리 확립된 공정입니다. 이러한 식품의 걸쭉하게 하고 겔화하려면 원하는 정도의 겔화를 달성하기 위해 종종 설탕을 다량으로 첨가해야 합니다. 정제 설탕에 대한 요구는 과일과 채소의 펙틴과 천연 설탕이 식물 세포의 세포 기질에 갇혀 대부분 사용되지 않은 상태로 남아 있기 때문에 대부분 필요합니다.
초음파 발생기 UIP4000hdt 님 펙틴 및 향료 추출과 같은 산업용 식품 생산과 균질화를 위한 4kW의 강력한 푸드 프로세서입니다.
해결책: 펙틴과 천연 설탕의 초음파 추출
초음파는 과일 및 채소와 같은 식물에서 생체 활성 분자를 추출하는 데 널리 사용되는 기술입니다. 따라서 초음파 처리는 주스, 스무디, 음료, 소스, 퓌레, 케첨, 과일 스프레드, 잼 및 마멀레이드 생산과 같은 식품 가공에서 가치있는 기술이며, 초음파는 식물 재료의 세포 매트릭스에서 풍미 화합물, 펙틴 및 당 (예 : 과당)을 방출하는 데 도움이됩니다. 이것은 초음파가 겔화를 촉진할 뿐만 아니라 향료, 설탕 및 기타 첨가물을 첨가하지 않고도 식품을 더 맛있고 달콤하게 만든다는 것을 의미합니다. 천연 저가공 식품에 대한 수요가 증가함에 따라 초음파 식품 가공은 건강하고 풍미가 강한 식품을 만드는 이상적인 기술입니다. 식품의 초음파 펙틴 처리는 특히 저메톡실 펙틴의 경우 매우 효율적이고 신뢰할 수 있으며 에너지 절약적이고 환경 친화적인 준비 전략으로 밝혀졌습니다.
펙틴은 겔 형성 특성으로 인해 저당 및 건강 식품에서 선호되는 성분입니다. 과일 및 채소 기반 액체에 초음파 조사를 적용하면 펙틴의 기능성이 원하는 겔화 특성을 나타내고 식품의 유리한 유변학적 특성에 기여하기 때문에 정제 설탕의 첨가를 피하거나 크게 줄일 수 있습니다.
초음파 식품 가공의 추가 이점에는 펙틴 메틸에스테라제와 같은 효소의 불활성화뿐만 아니라 균질화(더 부드러운 질감) 및 저온 살균(향상된 미생물 안정성)이 포함됩니다.
- 온화한 과정
- 설탕 첨가물이 없거나 적습니다.
- 빠른 치료
- 첨가제가 없거나 더 적습니다.
- 건강한 식품
- 순전히 기계적인 처리
- 경제적으로 우위/비용 효율적
- 쉽고 안전한 작동
- 간단한 설치 또는 개조
- 완전한 선형 스케일 업
- 모든 볼륨의 처리 용량
식물성 세포 기질에서 추출한 초음파 펙틴, 향료 및 설탕 추출은 감귤류 과일, 오렌지, 레몬, 망고, 패션 프루트, 사과, 배, 복숭아, 토마토 및 기타 여러 과일과 채소에 성공적으로 적용되었습니다.
분자 펙틴 구조의 파괴를 피하는 방법
초음파는 펙틴 함유 과일 및 야채 제품의 겔 형성을 크게 촉진 할 수 있습니다. 그러나 과도한 초음파 처리, 즉 많은 강도 또는 너무 오랜 기간 동안 초음파 처리는 펙틴의 분자 구조를 파괴하여 겔화 품질을 저하시킬 수 있습니다. Hielscher 초음파는 펙틴 추출 공정의 정확한 작동 설정, 제어 및 모니터링을 허용하는 최첨단 초음파를 공급합니다. 쉽게 액세스할 수 있는 설정, 치료 매개변수를 사전 설정하고 저장하는 옵션, 인터넷 브라우저를 통한 원격 제어를 통해 제품이 최적의 조건에서 초음파 처리되도록 합니다. 또한 모든 초음파 실행 데이터는 내장 SD 카드에 자동으로 기록되므로 품질 보증 및 GMP (Good Manufacturing Practices)를 충족하기 위해 모든 단일 처리를 모니터링하고 수정할 수 있습니다.
Hielscher 산업용 초음파 발생기는 매우 높은 진폭을 제공 할 수 있습니다. 최대 200μm의 진폭을 24/7 작동에서 쉽게 연속적으로 실행할 수 있습니다. 더 높은 진폭을 위해 맞춤형 초음파 소노트로드를 사용할 수 있습니다.
아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.
| 배치 볼륨(Batch Volume) | 유량 | 권장 장치 |
|---|---|---|
| 1 내지 500mL | 10 내지 200mL/분 | 업100H |
| 10 내지 2000mL | 20 내지 400mL/분 | UP200HT, UP400ST |
| 0.1 내지 20L | 0.2 내지 4L/min | UIP2000hdT 님 |
| 10에서 100L | 2 내지 10L/min | UIP4000hdt 님 |
| N.A. 개시 | 10 내지 100L/min | UIP16000 |
| N.A. 개시 | 큰 | 의 클러스터 UIP16000 |
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초음파 추출기 UIP4000hdT 펙틴 추출을 위한 플로우 스루(flow-through) 설정 포함.
문헌 / 참고문헌
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- Lena Rebecca Larsen; Julia Buerschaper; Andreas Schieber; Fabian Weber (2019):
Interactions of Anthocyanins with Pectin and Pectin Fragments in Model Solutions. J Agric Food Chem 2019 Aug 21; 67(33). pp. 9344-9353. - Wang, Wenjun; Wu, Xingzhu; Chantapakul, Thunthacha; Wang, Danli; Zhang, Song; Ma Xiaobin; Ding, Tian; Ye, Xingqian; Liu, Donghong (2017): Acoustic cavitation assisted extraction of pectin from waste grapefruit peels: A green two-stage approach and its general mechanism. Food Research Journal Vol.102, December 2017. 101-110.
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- Wen-Yi Qiu, Wu-Dan Cai, Meng Wang, Jing-Kun Yan (2019): Effect of ultrasonic intensity on the conformational changes in citrus pectin under ultrasonic processing. Food Chemistry, Volume 297, 2019.
알아 둘 만한 가치가 있는 사실
식품의 펙틴
펙틴은 대부분의 채소와 과일의 세포벽에 존재하는 다당류입니다. 펙틴은 뛰어난 겔화 및 농축 특성으로 알려져 있으며, 이로 인해 펙틴은 식품 산업에서 널리 사용되는 첨가제가 되었습니다. 또한 펙틴은 유익한 건강 특성으로 알려져 있습니다.
많은 양의 펙틴을 나타내는 과일이나 채소로 겔을 생산하는 것은 특별히 어렵지 않습니다. 설탕을 첨가하면 낮은 메톡실(LM) 펙틴으로 펙틴 겔화를 촉진합니다. 그러나 저함량 메톡실(LM) 펙틴을 사용하려면 일반적으로 많은 양의 설탕(약 50wt%)이 필요합니다. 따라서 매우 많은 양의 첨가당과 함께 낮은 메톡실(LM) 펙틴은 디저트, 잼 및 마멜라드에만 관련이 있습니다.
예를 들어, 효소 폴리갈락투로나제(polygalacturonases), 펙틴 용해효소(pectin lyase) 및 펙틴 메틸 에스테라제(pectin methyl esteras, PME)는 펙트 분해 효소(pectinolytic enzyme) 또는 펙티나아제(pectinase) 그룹의 일부로, 펙트 물질의 글리코시드 결합을 가수분해합니다. 초음파는보다 안정적인 식품을 얻기 위해 펙티 나아제와 같은 효소를 비활성화하는 데 사용됩니다. 초음파 효소 불활성화에 대해 자세히 알아보십시오!
