Ultraschallbehandlung fir d’Konservéierung vu Jus an d’Erhéijung vum Närstoffgehalt

An der moderner Liewensmëttelveraarbechtung ass et eng zentral Erausfuerderung, d’Frëschheet ze erhalen a gläichzäiteg den Närwäert ze erhéijen. Héichleeschtungsultraschall mat Sondenapparater huet sech als staark net-thermesch Veraarbechtungsmethod etabléiert. Dësen Artikel presentéiert Erkenntnesser aus enger wëssenschaftlecher Etüd, déi ënnersicht, wéi Hielscher Ultraschallprozessoren den Närstoffprofil vun Äerdbierjus verbesseren, dee mat Stevia rebaudiana geséisst ass.

Wichteg Erkenntnesser: D’Ultraschallbehandlung erhéicht de Gehalt u phenolesche Verbindungen a Flavonoiden souwéi d’antioxidativ Kapazitéit – an dat ënner skaléierbare Bedéngungen, déi fir den industriellen Asaz gëeegent sinn.

Firwat Hëtzt duerch Ultraschall ersetzen?

Traditionell Pasteuriséierung kann thermolabil Verbindunge wéi Polyphenolen a Flavonoiden ofbauen. D’Ultraschallbehandlung ass dogéint eng net-thermesch Veraarbechtungstechnik, déi akustesch Kavitatioun benotzt, fir den Zellopbroch an d’molekular Diffusioun ze verstäerken, ouni Schied duerch Hëtzt ze verursaachen.

Eng rezent, vu Fachkolleegen iwwerpréiften Etüd vu Šic Žlabur et al. (2019), publizéiert an der Zäitschrëft “Molecules” liwwert zolidd Beleeger fir d’Wierksamkeet vun Ultraschall mat héijer Intensitéit mat Hëllef vum Hielscher Ultraschallapparat UP400St bei der Behandlung vun Äerdbierjus, dee mat Stevia rebaudiana geséisst ass. D’Erkenntnesser hu bedeitend Auswierkungen op d’industriell Jusveraarbechtung, well d’Versuchsbedéngunge mat de benotzten Hielscher Ultraschallsystemer linear skaléierbar sinn.

Virdeeler vun der Jusveraarbechtung mat Ultraschall:

• Verbessert Extraktioun vu bioaktive Verbindungen
• Erhale vu Goût a Faarf
• Reduktioun vun der mikrobieller Belaaschtung
• Skaléierbar an energieeffizient
• Prozess ouni Zousazstoffer fir eng propper Deklaratioun

De Versuchsopbau: Ultraschallbehandlung vu Jus

An der Etüd gouf en Hielscher UP400St Ultraschallprozessor (400 W, 24 kHz) benotzt, fir Äerdbierjus a Presenz vu gréngem Steviapolver ze behandelen.
D’Fuerscher hunn d’Auswierkunge vun der Ultraschallbehandlung mat Sonden ënnersicht, an zwar bei verschiddenen Amplituden (50%, 75%, 100%), Sondenduerchmiesseren (Sonotrod S24d7 mat 7 mm a S24d22 mat 22 mm Spëtzduerchmiesser) a Behandlungszäiten (15, 20 a 25 Minutten). Vun allen geteste Bedéngungen huet déi intensivst Behandlung – 100% Amplitud, 22 mm Sond, 25 Minutten – déi däitlechst Resultater geliwwert.

Iwwerbléck iwwer d’Resultater – Jusveraarbechtung mat Ultraschall

Erhéichte Gesamtgehalt u phenolesche Verbindungen (TPC)

Jusen, déi mat Ultraschall behandelt goufen, haten e bis zu 23% méi héijen TPC wéi bei enger liichter Ultraschallbehandlung an en 18% méi héijen TPC wéi Jusë mat Stevia, déi net mat Ultraschall behandelt goufen.

C18: Mat Ultraschall behandelt mat enger 22 mm Sond, 100% Amplitud, 25 Minutten
Tabell: Afloss vun der Ultraschallbehandlung op de Gehalt u phenolesche Verbindungen an d’antioxidativ Aktivitéit

 
De Gesamtgehalt u phenolesche Verbindungen (TPC) ass ëm 23% par rapport zu der liichtster Ultraschallbehandlung an ëm 18% par rapport zu Prouwe mat Stevia, déi net mat Ultraschall behandelt goufen, geklommen.
Zu de wichtege phenolesche Verbindungen, deenen hire Gehalt erhéicht gouf, hunn Luteolin, Apigenin, Quercetin, Myricetin a Kaempferol gehéiert, mat Erhéijungen op dat 3- bis 7-Facht.
D’antioxidativ Kapazitéit (mam ABTS-Test bestëmmt) ass och geklommen an huet domat d’Erhéijung vun de bioaktive Substanze gewisen.

Phenolesch Saieren a Flavonoidprofil

Ultraschall huet eng iwwerleeën Extraktioun vu phenolesche Saiere wéi Pyrogallol a 4-Methylcatechol erméiglecht, woubäi de Pyrogallolgehalt am intensivste mat Ultraschall behandelte Jus bal 2 mg/g erreecht huet – iwwer 3,5× méi héich wéi an de vergläichbare Jusë ouni Ultraschallbehandlung.

D’Bildung vun Hydroxylradikaler wärend der akustescher Kavitatioun dréit warscheinlech zu enger verstäerkter Hydroxyléierung a Fräisetzung vu phenolesche Verbindunge bäi, wat mat fréiere mechanisteschen Etüden iwwer d’Ultraschallextraktioun iwwereneestëmmt.

Verbessert Séissheet mat funktionelle Virdeeler

D’Etüd huet besonnesch och Steviolglykosiden ënnersicht, virun allem Steviosid a Rebaudiosid A (Reb A) – déi Haaptséissstoffer a Stevia rebaudiana. D’Ultraschallbehandlung huet hir Konzentratioune wesentlech erhéicht:

• De Steviosidgehalt ass ëm 61% geklommen.
• De Reb A-Gehalt huet sech verduebelt (+114%).

Dës Erhéijung ass net nëmme fir d’Séissheet vu Virdeel, mee och aus sensorescher a metabolescher Siicht. Méi héich Reb A-Gehalter verbesseren de Goût, well si d’Batterkeet reduzéieren, déi dacks mat Steviosid verbonnen ass.

Jusveraarbechtung mat Ultraschall: industriell Relevanz a Skaléierbarkeet

Hielscher Ultraschallapparater erlaben eng präzis Kontroll vun alle wichtege Prozessparameteren. Doduerch sinn all d’Resultater linear skaléierbar, well d’Hielscher Ultraschallprozessoren esou konzipéiert sinn, datt si d’Energieintensitéit beim Iwwergank op e méi grousse Moossstaf konstant halen. Dat mécht den Iwwergank vu Labo-Dëschapparater op kontinuéierlech Industriesystemer souwuel technesch machbar wéi och wirtschaftlech attraktiv.

Dës Etüd ergänzt déi wuessend Zuel vu Beleeger, déi Ultraschall mat héijer Intensitéit als nohalteg, net-thermesch Veraarbechtungsmethod ënnerstëtzen. Déi kombinéiert observéiert Virdeeler – en erhéichten Närstoffgehalt, eng verbessert antioxidativ Kapazitéit an optiméiert sensoresch Eegeschaften – ënnersträiche säi Wäert fir d’Entwécklung vu funktionelle Gedrénks.

Wat bedeit dat also fir d’Industrie?
Mat skaléierbaren Technologieplattforme wéi deene vun Hielscher kënnen d’Jusproduzenten d’Ultraschallbehandlung elo net nëmmen als Alternativ betruechten, mee als Verbesserung – souwuel fir d’Produktqualitéit wéi och fir d’Gesondheet vun de Konsumenten.

Déi follgend Tabell gëtt Iech en Unhaltspunkt fir déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater:

Konzeptioun, Fabrikatioun a Berodung – Qualitéit aus Däitschland

Hielscher Ultraschallapparater si fir hir héchst Qualitéits- a Konzeptiounsstandarde bekannt. Robustheet an einfach Bedéngung erméiglechen déi reiwungslos Integratioun vun eisen Ultraschallapparater an industriell Anlagen. Hielscher Ultraschallapparater meeschteren haart Bedéngungen an usprochsvoll Ëmfelder mat Liichtegkeet.

Hielscher Ultrasonics ass en ISO-zertifizéiert Betrib a leet besonnesche Wäert op Héichleeschtungsultraschallapparater mat Technologie um neiste Stand a mat héijer Benotzerfrëndlechkeet. Selbstverständlech sinn Hielscher Ultraschallapparater CE-konform an erfëllen d’Ufuerderunge vun UL, CSA a RoHs.