Jaudas ultraskaņa sulu uzlabošanai & Kokteiļus
Berlīnes Tehniskās universitātes pētījumi atklāja, ka ultrasonication ir ļoti efektīva apstrādes metode, lai uzlabotu augļu un dārzeņu sulas, kā arī kokteiļus. Tā kā ultraskaņa ir netermiska pārtikas procesa tehnika, tā nodrošina vieglu, bet efektīvu ārstēšanu, kas pastiprina garšas, kā arī stabilizē un saglabā sulas un biezeņus. Ultraskaņas sulu apstrādes rezultāti ietver uzlabotas garšas, stabilizāciju un saglabāšanu.
Ultraskaņas pielietošana pārtikas ražošanas procesos ir pārtikas ražotāju pieaugošās intereses joma. Atšķirībā no zemas intensitātes ultraskaņas (intensitātes < 1 W / cm²), ko var izmantot nesagraujošai testēšanai un attēlveidošanai, jaudas ultraskaņa (intensitātes > 5 W / cm²) izraisa būtiskas izmaiņas, un to var izmantot daudzpusīgu procesu uzlabošanai pārtikas rūpniecībā. Ultraskaņas viļņi ir kompresijas viļņi, kas mehāniski mijiedarbojas ar produktu, kas tiek apstrādāts ar ultraskaņu. Cikliskas saspiešanas un retināšanas var ietekmēt šūnu struktūru. Augsta spiediena amplitūdās jaudas ultraskaņa izraisa kavitāciju, gāzes burbuļu augšanu un implosiju, ko papildina spiediena un temperatūras maksimumi un homogenizē un stabilizē dispersās sistēmas. Hielscher Ultrasonics un pētnieki no Berlīnes Tehniskās universitātes Pārtikas biotehnoloģijas un pārtikas procesu inženierijas departamenta pētīja ultraskaņas pozitīvo ietekmi, lai uzlabotu kokteiļu kvalitāti, stabilitāti un garšu; jaukti un atdzesēti dzērieni, kas izgatavoti no augļu un dārzeņu sulām un biezeņiem.
Lai gan nav likumīgu tiesību, kas smūtiju sastāvdaļas ierobežotu līdz tīriem augļu un dārzeņu produktiem, ražotāji plāno tos laist tirgū kā veselīgus un vērtīgus produktus. Līdz ar to ir paredzēts tos ražot, nepievienojot stabilizatorus, garšas pastiprinātājus vai krāsvielas. Tomēr sulām un biezeņiem bieži ir augsts celulozes saturs. Tādējādi tiem ir tendence uz fāžu atdalīšanu, kā rezultātā produkts izskatās mazāk pievilcīgs. Šī iemesla dēļ lielākajā daļā pašlaik pieejamo kokteiļu galvenā sastāvdaļa ir banāns, kas samazina fāžu atdalīšanu viskozitātes palielināšanās dēļ.
Ultraskaņu var izmantot, lai izjauktu celulozes daļiņas un ietekmētu daļiņu izmēra sadalījumu. Mazāks daļiņu izmērs nodrošina mazāku nosēdināšanas ātrumu, kas samazina sedimentāciju un uzlabo uzglabāšanas stabilitāti. Turklāt šī daļiņu sadalīšanās var izraisīt pastiprinātu garšas komponentu, krāsu pigmentu un šūnu sastāvdaļu, piemēram, cukura vai gaistošo aromātu savienojumu, izdalīšanos sulā. Rezultāts ir krāsu intensitātes, salduma un aromāta iespaida uzlabošanās. Turklāt samazināts daļiņu izmērs ietekmē mutes sajūtu, radot vienmērīgāku kopējo iespaidu.
Lai nodrošinātu noteiktu kokteiļu glabāšanas laiku, maisījumi ir pasterizēti. Tomēr termiskā apstrāde vienmēr ietekmē produkta kvalitāti, krāsu un svaiguma iespaidu. Līdz ar to pārstrādes temperatūras samazināšana ir viens no galvenajiem pārtikas rūpniecības virzieniem. Ultraskaņai ir sinerģiska ietekme uz mikroorganismu un fermentu inaktivāciju, ja to lieto kombinācijā ar temperatūru, ko sauc par termosonikāciju vai paaugstinātu spiedienu, ko sauc par manosonication. Turklāt ir zināmi pozitīvi rezultāti par visu trīs parametru kombināciju manothermosonication terminā. Tiek pieņemts, ka šūnas, kas apstrādātas ar ultraskaņu, kļūst jutīgākas pret citiem stresa faktoriem, piemēram, spiedienu un karstumu. Turklāt ultrsasonic viļņi var izjaukt robežslāņus un izraisīt sajaukšanos, kā rezultātā uzlabojas siltuma pārnese. Tāpēc vēl viens pētniecības projekta fokuss ir pasterizācijas temperatūras samazināšana, izstrādājot ultraskaņas saglabāšanas procesu. Ir paredzēts uzlabot produktu kvalitāti un samazināt enerģijas izmaksas, vienlaikus saglabājot vai pagarinot produktu drošību un glabāšanas laiku.
Ultraskaņas visaptverošais efekts, kas varētu ļaut vienlaikus uzlabot sedimentācijas īpašības, garšu, izskatu, mutes dobumu un mikrobioloģisko, kā arī fermentatīvo stabilitāti kokteiļiem kā augstvērtīgiem produktiem, nākotnē varētu būt svarīga priekšrocība pārtikas rūpniecībai un svaigu augļu un dārzeņu dzērienu tirdzniecībai. Turklāt banānu vai citu augstas viskozitātes sastāvdaļu procentuālo daudzumu varētu samazināt, ja produkta stabilitāti uzlabo ultraskaņas apstrāde un ļauj izveidot jaunas kokteiļu šķirnes.
Kontakti TU Berlīnē:
K. Šlesers
katharina.schoessler(at)tu-berlin.de
Telefons:+49 (0)30-3147 1847
Literatūra / Atsauces
- Kamal Guerrouj, Marta Sánchez-Rubio, Amaury Taboada-Rodríguez, Rita María Cava-Roda, Fulgencio Marín-Iniesta (2016): Sonication at mild temperatures enhances bioactive compounds and microbiological quality of orange juice. Food and Bioproducts Processing, Volume 99, 2016. 20-28.
- Fathima Waheeda Mohideen, Kevin Mis Solval, Juan Li, Jie Zhang, Alexander Chouljenko, Arranee Chotiko, Alfredo D. Prudente, J. David Bankston, Subramaniam Sathivel (2015): Effect of continuous ultra-sonication on microbial counts and physico-chemical properties of blueberry (Vaccinium corymbosum) juice. LWT – Food Science and Technology, Volume 60, Issue 1, 2015. 563-570.
- Etzbach, L.; Stolle, R.; Anheuser, K.; Herdegen, V.; Schieber, A.; Weber, F. (2020): Impact of Different Pasteurization Techniques and Subsequent Ultrasonication on the In Vitro Bioaccessibility of Carotenoids in Valencia Orange (Citrus sinensis (L.) Osbeck) Juice. Antioxidants 2020, 9, 534.
- Astráin-Redín, Leire; Ciudad-Hidalgo, Salomé; Raso, Javier; Condon, Santiago; Cebrián, Guillermo; Álvarez, Ignacio (2019): Application of High-Power Ultrasound in the Food Industry. InTechOpen 2019.
- Xinyu Zhai; Xu Wang;Xiaoyi Wang; Haoran Zhang;Y ucheng Ji; Difeng Ren; Jun Lu; (2021): An efficient method using ultrasound to accelerate aging in crabapple (Malus asiatica) vinegar produced from fresh fruit and its influencing mechanism investigation. Ultrasonics Sonochemistry, 2021.