Homogenisatie van sappen en smoothies met krachtige ultrasone technologie

Sappen, smoothies en dranken vereisen een betrouwbare en efficiënte homogenisatie om een aangename smaak en textuur en langdurige stabiliteit te bieden. Ultrasone homogenisatoren met hoge afschuiving worden veel gebruikt in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie om sappen, dranken, purees en sauzen van superieure kwaliteit te produceren. Als niet-thermische behandeling voorkomt ultrasone homogenisatie met hoge afschuiving de thermische afbraak van vitaminen en bioactieve verbindingen, terwijl ze een uitstekende stabiliteit en gladheid oplevert.

Ultrasone homogenisatie met hoge afschuiving van sappen, smoothies en dranken

Ultrasoon verbeterde stabiliteit – voorkoming van fasescheiding en sedimentatie: Vruchten- en groentepulp wordt afgebroken tot kleine deeltjes, waardoor een hoge stabiliteit wordt bereikt, sedimentatie wordt voorkomen en een gladde textuur ontstaat.
Ultrasone aanpassing van de viscositeit en textuur van sap: Fruit en groenten zoals appels, wortels, sinaasappels, grapefruits, citroenen en tomaten zijn rijk aan pectinen. Pectinen zijn polysachariden die als natuurlijke stabilisator dienen. Ultrasone homogenisatoren extraheren de pectinen uit de celmatrix en geven ze vrij in het sap, waardoor de viscositeit en stabiliteit toenemen. Ultrasone homogenisatoren zijn daarom uitstekend geschikt om gebruik te maken van natuurlijke stabilisatoren zoals pectinen.
Verbeterd fytonutriëntenprofiel door ultrasone extractie: Ultrasone homogenisatoren breken celmatrices af en bevorderen de afgifte van ingesloten moleculen zoals vitaminen, antioxidanten, polyfenolen en flavonoïden aan het sapproduct. De fytonutriënten worden daardoor bij consumptie beter biologisch beschikbaar en biotoegankelijk.
Intenser smaakprofiel door sonicatie: Ultrasone homogenisatoren met hoge afschuiving maken niet alleen pectinen vrij, maar ook smaakmoleculen, etherische oliën, natuurlijke suikers en fytonutriënten. (Zie de casestudy hieronder voor een ultrasoon verbeterd voedingsstoffenprofiel). Ultrasone extractie maakt bioactieve moleculen zoals smaakstoffen en vitaminen vrij uit de celmatrix en maakt ze daardoor beschikbaar voor de smaakpapillen van de consument.
Intenser kleurprofiel door sonicatie: Plantenpigmenten bevinden zich eveneens in de celmatrix van de plant. Ultrasone homogenisatoren maken plantenpigmenten zoals carotenoïden, chlorofyl, betalaninen en anthocyanen vrij en verkleinen hun deeltjesgrootte. De kleinere pigmentdeeltjes verstrooien licht beter dan grotere deeltjes en zorgen daardoor voor een intensere kleur van sap, puree of saus.

Ultrasone homogenisatie van sap – talrijke voordelen

Ultrasone homogenisatoren met hoge afschuiving zijn betrouwbaar en efficiënt voor het mengen van dranken zoals vruchtensappen, nectars, groentesappen, smoothies, limonades met fruit, gearomatiseerde melkdranken, eiwitshakes, dranken met toegevoegde stoffen en meer.
Bij de extractie en het persen van sap kan sonicatie de sapopbrengst verhogen. Zo verhoogde een ultrasone behandeling de opbrengst van druivensap met maximaal 3,4 %, terwijl de behandeltijd tot een derde werd verkort. Sonicatie in combinatie met een enzymatische behandeling verhoogde de sapopbrengst eveneens met maximaal 2 % en verkortte de behandeltijd tot minder dan een kwart ten opzichte van een traditionele enzymatische behandeling. De opeenvolgende toepassing van ultrasoon geluid en een enzymatische behandeling verhoogde de sapopbrengst met maximaal 7,3 %. Bij ananassap verhoogde sonicatie alleen de extractieopbrengst van sap uit ananaspulp eveneens met 10,8 %. De ultrasone behandeling verhoogde ook het gehalte aan suikers, totale zuren, fenolische verbindingen en vitamine C. (vgl. Baslar et al. 2015)
De productie van dranken zoals sappen, limonades met toegevoegd sap en andere dranken vereist betrouwbare homogenisatie en emulsificatie voor stabiliteit, een verbeterde smaak en textuur, een aantrekkelijk uiterlijk en verbeterde functionaliteiten. Zo biedt ultrasone homogenisatie een uitzonderlijke stabiliteit, voorkomt ze fasescheiding en verbetert ze de smaak en textuur van sappen, smoothies en dranken op basis van melk en eiwitten. Bovendien emulgeren ultrasone homogenisatoren met hoge afschuiving gemakkelijk verschillende ingrediënten om heldere emulsies te produceren. Een veelvoorkomende toepassing van ultrasone emulsificatie is de bereiding van water en dranken met toegevoegde cannabis. Aan heldere dranken op waterbasis en andere dranken kunnen met ultrasoon geluid stabiele cannabinoïden worden toegevoegd (bijv. CBD, CBG, THC). Om heldere emulsies met een hoge biologische beschikbaarheid van de actieve verbindingen te verkrijgen, moeten de bioactieve verbindingen op nanoschaal worden geëmulgeerd. Ultrasone emulsificatie is de superieure techniek voor de productie van nano-emulsies met een helder uiterlijk, uitzonderlijke stabiliteit, biologische beschikbaarheid en functionaliteiten. Daarom wordt ultrasone nano-emulsificatie veel toegepast bij de productie van geneesmiddelen en supplementen (bijv. CBD-tincturen enz.)
Tegelijkertijd extraheren ultrasone homogenisatoren smaakmoleculen, bioactieve verbindingen en fytonutriënten, waardoor deze beter biologisch beschikbaar en biotoegankelijk worden. Maar ultrasone homogenisatoren lossen ook suikers, siropen of zoetstoffen op en dispergeren en hydrateren gommen, zetmelen en andere additieven tot langdurig stabiele suspensies. Eén enkel ultrasoon apparaat van Hielscher voert voor uw sap- en drankenproductie de verschillende taken uit van homogenisatie, nano-emulsificatie, extractie, dispergeren, oplossen, hydrateren en mengen.

Het effect van sonicatie met de UP400S bij een amplitude van 100μm op de microstructuur van appelsap.
Onderzoek en afbeelding: Ertugay & Baslar, 2014

Casestudy: verbeterd voedingsstoffenprofiel in gesoniceerd sinaasappelsap

Ultrasone homogenisatie met hoge afschuiving is een niet-thermische methode voor de conservering en verwerking van voedingsmiddelen, die het voordeel heeft de stabilisatie te verbeteren en micro-organismen in vruchtensappen te inactiveren zonder de gebruikelijke ongewenste bijwerkingen van conventionele warmtebehandelingen te veroorzaken. Guerrouj et al. (2016) onderzochten de effecten van sonicatie op het totale gehalte aan fenolische verbindingen en flavonoïden, evenals op carotenoïden en ascorbinezuur (vitamine C) in sinaasappelsap, met behulp van een homogenisator van het type UP200S van Hielscher Ultrasonics. Zij vonden een significante toename van het totale gehalte aan fenolische verbindingen in de gesoniceerde sinaasappelsapmonsters ten opzichte van een controle (zie onderstaande tabel). Deze toename liep van 42,74 tot 69,45mg GAE/100 ml bij een ultrasone behandeling van 30 min. Deze resultaten tonen een significante toename van fenolische verbindingen door de sonicatiebehandeling aan.
De resultaten voor de activiteit van sinaasappelsap bij het wegvangen van vrije DPPH-radicalen worden eveneens in de onderstaande tabel weergegeven. Gesoniceerde monsters vertoonden een significante toename van het percentage DPPH-remming ten opzichte van de controle, wat wijst op een hoger niveau van antioxidanten. Het percentage DPPH-remming bedroeg 37,48%, 35,70%, 34,70% en 35,21% in monsters die respectievelijk 1, 10, 20 en 30 min waren gesoniceerd, vergeleken met de controlemonsters (21,67%). Deze bevindingen komen overeen met de resultaten voor gesoniceerd kasturilimoensap (Bhat et al., 2011). Deze resultaten geven aan dat een sonicatiebehandeling de extraheerbaarheid van antioxidantverbindingen verbetert.
De onderzoekers concluderen dat de ultrasone behandeling van sinaasappelsap leidde tot een algemene toename van bioactieve verbindingen zoals totale fenolische verbindingen, flavonoïden, carotenoïden, anthocyanen en ascorbinezuur, met significante afnamen van de aantallen micro-organismen.

Ultrasone sondes en doorstroomcellen voor saphomogenisatie

Hielscher Ultrasonics is een fabrikant met jarenlange ervaring in ultrasone homogenisatoren met hoge prestaties die wereldwijd worden gebruikt bij de industriële productie van vruchten- en groentesappen, nectars, smoothies en eiwitdranken, evenals voor purees en sauzen. De betrouwbare en efficiënte homogenisatie van vruchtensappen, dranken en voedingsmiddelen is een veeleisende toepassing waarvoor krachtige ultrasone sondes nodig zijn die constante amplitudes genereren en voldoende afschuiving leveren om homogene voedingsmiddelen en dranken te verkrijgen. Alle ultrasone apparaten van Hielscher zijn ontworpen en vervaardigd voor 24/7-bedrijf onder volledige belasting. Ultrasone processoren zijn beschikbaar van compacte ultrasone laboratoriumapparaten van 50 watt tot krachtige inline ultrasone systemen van 16.000 watt. Een grote verscheidenheid aan boosterhoorns, sonotroden en doorstroomcellen maakt het mogelijk een ultrasone homogenisator met hoge afschuiving individueel te configureren op basis van de grondstof (bijv. fruit, groenten, andere ingrediënten enz.) en de gewenste eigenschappen van het eindproduct.
Hielscher Ultrasonics vervaardigt ultrasone sondes met hoge prestaties die specifiek kunnen worden ingesteld om het volledige spectrum van zeer lage tot zeer hoge amplitudes te leveren. Als uw homogenisatietoepassing ongebruikelijke specificaties vereist (bijv. een combinatie met verhoogde druk en/of verhoogde temperaturen), zijn ultrasone sonotroden op maat beschikbaar. De robuustheid van de ultrasone apparatuur van Hielscher maakt 24/7-bedrijf onder zware belasting en in veeleisende omgevingen mogelijk.

Ultrasone saphomogenisatie in batch- en inlinemodus

Ultrasone homogenisatoren met hoge afschuiving van Hielscher kunnen worden gebruikt voor batchgewijze en continue inline sonicatie. Afhankelijk van het drankvolume en de verwerkingssnelheid adviseren wij u de meest geschikte ultrasone configuratie.
De toevoer van meerdere toevoerstromen, die onafhankelijk van elkaar in het continue ultrasone homogenisatiesysteem kunnen worden gedoseerd, maakt inline homogenisatie met ultrasone behandeling met hoge afschuiving zeer tijd- en arbeidsefficiënt, gebruiksvriendelijk en geschikt voor de verwerking van industriële volumes sappen en dranken.

Ultrasone sondes en doorstroomcellen voor elk volume

Het productassortiment van Hielscher Ultrasonics omvat het volledige spectrum van ultrasone processoren, van compacte ultrasone laboratoriumapparaten via tafelmodellen en pilotsystemen tot volledig industriële ultrasone processoren met de capaciteit om vrachtwagenladingen per uur te verwerken. Dankzij het volledige productassortiment kunnen wij u de meest geschikte ultrasone apparatuur bieden voor uw drank of voedingsmiddel, de beoogde procescapaciteit en uw productiedoelen.

Nauwkeurig regelbare amplitudes voor optimale resultaten

Alle ultrasone homogenisatoren van Hielscher zijn nauwkeurig regelbaar en daardoor betrouwbare werkpaarden. De amplitude is een van de cruciale procesparameters die de efficiëntie en effectiviteit van sonomechanische effecten zoals homogenisatie, emulsificatie, extractie, hydrateren, oplossen en conservering beïnvloeden. Alle processoren van Hielscher Ultrasonics maken een nauwkeurige instelling van de amplitude mogelijk. Sonotroden en boosterhoorns zijn accessoires waarmee de amplitude over een nog groter bereik kan worden aangepast. Industriële ultrasone homogenisatoren met hoge afschuiving van Hielscher kunnen zeer hoge amplitudes leveren en bieden de vereiste ultrasone intensiteit voor veeleisende toepassingen. Amplitudes tot 200µm kunnen gemakkelijk continu in 24/7-bedrijf worden toegepast.
Nauwkeurige amplitude-instellingen en de permanente bewaking van de ultrasone procesparameters via slimme software bieden u de mogelijkheid uw sap, drank of voedingsmiddel onder geoptimaliseerde omstandigheden te verwerken. Optimale sonicatie voor de meest efficiënte saphomogenisatie!

Sonicatoren van Hielscher worden veel gebruikt voor het homogeniseren van dranken zoals

• sappen
• smoothies
• vruchten- en groentepurees
• fruitmelkdranken
• kombucha’s

De robuustheid van sonicatoren van Hielscher maakt 24/7-bedrijf onder zware belasting en in veeleisende omgevingen mogelijk. Dit maakt sonicatoren van Hielscher tot een betrouwbaar werkinstrument dat aan uw eisen voor de productie van voedingsmiddelen en dranken voldoet.

Hoogste kwaliteit – ontworpen en vervaardigd in Duitsland

Als familiebedrijf dat door de familie wordt geleid, geeft Hielscher prioriteit aan de hoogste kwaliteitsnormen voor zijn ultrasone processoren. Alle ultrasone apparaten worden ontworpen, vervaardigd en grondig getest op ons hoofdkantoor in Teltow bij Berlijn, Duitsland. De robuustheid en betrouwbaarheid van de ultrasone apparatuur van Hielscher maken deze tot een werkpaard in uw productie. 24/7-bedrijf onder volledige belasting en in veeleisende omgevingen is een vanzelfsprekend kenmerk van de ultrasone homogenisatoren met hoge afschuiving van Hielscher.

De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasone apparaten: