Homogeniseren van sap en Smoothies met behulp van Power Ultrasonics
Sappen, smoothies en dranken vereisen een betrouwbare en efficiënte homogenisatie om een gewenste smaak en textuur en stabiliteit op lange termijn te verkrijgen. Ultrasone high-shear homogenisatoren 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 high-shear homogenisatie thermische afbraak van vitaminen en bioactieve stoffen, terwijl het een uitstekende stabiliteit en gladheid levert.
- Verbeterd smaakprofiel door extractie
- Verhoogde sapopbrengst
- Hogere micronutriëntenwaarde
- Verhoogde zoetheid zonder extra suiker (VS onttrekt de intracellulaire natuurlijke suiker en maakt het daardoor beschikbaar voor de smaakpapillen)
- Verbeterde biologische beschikbaarheid van fytovoedingsstoffen
- Gladde textuur
- Enzym inactivatie
- Microbiële stabilisatie
- Verbeterde houdbaarheid
Ultrasone high-shear homogenisator met glazen doorstroomcel voor de behandeling van sappen, smoothies, purees en sauzen.
Ultrasone Homogenisatie met hoge schuifkracht van sappen, Smoothies en Dranken
Ultrasoon verbeterde stabiliteit – het vermijden van fasescheiding en sedimentatie: Fruit- en groentepulp wordt afgebroken tot kleine deeltjes, wat zorgt voor een hoge stabiliteit, geen bezinking en een gladde textuur.
Ultrasone modificatie van de viscositeit en textuur van sap: Fruit en groenten zoals appels, wortels, sinaasappels, grapefruits, citroenen en tomaten zijn rijk aan pectines. Pectines zijn polysachariden die fungeren als natuurlijke stabilisator. Ultrasone homogenisatoren halen de pectines uit de celmatrix en geven ze vrij aan het sap, waardoor de viscositeit en stabiliteit toenemen. Ultrasone homogenisatoren zijn daarom ideaal om gebruik te maken van natuurlijke stabilisatoren zoals pectines.
Verbeterd fytonutriëntenprofiel door ultrasone extractie: Ultrasone homogenisatoren breken celmatrices en bevorderen het vrijkomen van ingesloten moleculen zoals vitaminen, antioxidanten, polyfenolen en flavonoïden in het sapproduct. De fytonutriënten worden daardoor biologisch beter beschikbaar en beter toegankelijk bij consumptie.
Intenser smaakprofiel door sonicatie: Ultrasone high-shear homogenisatoren maken niet alleen pectines vrij, maar ook smaakmoleculen, etherische oliën, natuurlijke suikers en fytonutriënten. (Voor een ultrasoon verbeterd voedingsprofiel, zie casestudy hieronder). Door ultrasone extractie komen bioactieve moleculen zoals smaakstoffen en vitaminen vrij uit de celmatrix en worden deze daardoor beschikbaar gemaakt voor de smaakpapillen van de consument.
Versterkt kleurprofiel door Sonicatie: Plantenpigmenten zitten ook in de celmatrix van de plant. Ultrasone homogenisatoren maken plantenpigmenten zoals carotenoïden, chlorofyl, betalaninen en anthocyanen vrij en verkleinen deze in deeltjesgrootte. De kleinere pigmentgrootte verstrooit het licht beter dan grotere deeltjes en zorgt daardoor voor een intensievere kleur van sap, puree of saus.
Ultrasone Sap Homogenisatie – Groot voordeel
Ultrasone high-shear homogenisatoren zijn betrouwbaar en efficiënt voor het mengen van dranken zoals vruchtensappen, nectars, groentesappen, smoothies, limonades met vruchtensmaak, gearomatiseerde melkdranken, proteïneshakes, geïnfuseerde dranken en nog veel meer.
Bij het extraheren en persen van sap kan ultrasoonbehandeling de sapopbrengst verhogen. Ultrasone behandeling verhoogde bijvoorbeeld de opbrengst van druivensap met 3,4%, terwijl de behandelingstijd verdrievoudigd werd. Ultrasoon in combinatie met enzymatische behandeling verhoogde ook de sapopbrengst tot 2% en verkortte de behandelingstijd meer dan vier keer in vergelijking met traditionele enzymatische behandeling. De opeenvolgende toepassing van ultrasoon geluid en enzymatische behandeling verhoogde de sapopbrengst tot 7,3%. Op dezelfde manier verhoogde ultrasone behandeling alleen bij ananassap de extractieopbrengst met 10,8% voor sap uit ananasbeslag. De ultrasone behandeling verhoogde ook het gehalte aan suikers, totale zuren, fenolen en vitamine C. (vgl. Baslar et al. 2015)
De productie van dranken zoals sappen, limonades op basis van sappen en andere dranken vereist betrouwbare homogenisatie en emulgatie voor stabiliteit, verbeterde smaak en textuur, aantrekkelijke optische aanblik en verbeterde functionaliteiten. Ultrasone homogenisatie zorgt bijvoorbeeld voor uitzonderlijke stabiliteit, voorkomt fasescheiding en verbetert de smaak en textuur van sappen, smoothies en dranken op basis van melk en eiwitten. Bovendien emulgeren ultrasone high-shear homogenisatoren gemakkelijk verschillende ingrediënten om heldere emulsies te produceren. Een veelgebruikte toepassing van ultrasone emulgering is de bereiding van met cannabis geïnfuseerd water en dranken. Helder water en andere dranken kunnen ultrasoon worden geïnfuseerd met stabiele cannabinoïden (bijv. CBD, CBG, THC). Om heldere emulsies met een hoge biologische beschikbaarheid van de actieve bestanddelen te verkrijgen, moeten de bioactieve bestanddelen op nanogrootte geëmulgeerd worden. Ultrasone emulsificatie is de superieure techniek voor het produceren van nano-emulsies met een helder uiterlijk, uitzonderlijke stabiliteit, biologische beschikbaarheid en functionaliteiten. Daarom wordt ultrasone nano-emulsificatie op grote schaal toegepast bij de productie van geneesmiddelen en supplementen (bijv. CBD-tincturen enz.).
Tegelijkertijd extraheren ultrasone homogenisatoren smaakmoleculen, bioactieve stoffen en fyto-nutriënten, waardoor ze biologisch beter afbreekbaar en toegankelijker worden. Maar ultrasone homogenisatoren lossen ook suikers, siropen of zoetstoffen op en dispergeren en hydrateren gommen, zetmeel en andere additieven in langdurige stabiele suspensies. Eén enkele Hielscher ultrasone eenheid voorziet uw sap- en drankenproductie van de verschillende taken op het gebied van homogeniseren, nano-emulgeren, extraheren, dispergeren, oplossen, hydrateren en mengen.
Het effect van sonicatie met de UP400S bij een amplitude van 100 μm op de microstructuur van appelsap.
Casestudie: Verbeterd voedingsstoffenprofiel in gesynthetiseerd sinaasappelsap
Ultrasone high-shear homogenisatie is een niet-thermische methode voor het conserveren en verwerken van voedsel die het voordeel heeft dat het de stabilisatie verbetert en micro-organismen in vruchtensappen inactiveert zonder de gebruikelijke ongewenste bijwerkingen te veroorzaken die geassocieerd worden met conventionele warmtebehandelingen. Guerrouj et al. (2016) onderzochten de effecten van ultrasoonbehandeling op het totale fenol- en flavonoïdengehalte en op carotenoïden en ascorbinezuur (vitamine C) in sinaasappelsap met behulp van een Hielscher Ultrasonics UP200S homogenisator. Ze vonden een significante toename in het totale fenolgehalte in de gesoniseerde sinaasappelsapmonsters in vergelijking met een controlemonster (zie onderstaande tabel). Deze toename was van 42,74 tot 69,45 mg GAE/100 ml voor een ultrasone behandeling van 30 minuten. Deze resultaten laten een significante verbetering zien van fenolische verbindingen tijdens de sonicatiebehandeling.
De resultaten van de DPPH vrije radicalen neutraliserende activiteit van sinaasappelsap zijn ook weergegeven in de onderstaande tabel. Sonische monsters vertoonden een significante toename in het percentage DPPH-remming vergeleken met de controle, wat duidt op een hoger niveau van antioxidanten. De procentuele remming van DPPH was 37,48%, 35,70%, 34,70% en 35,21% in respectievelijk 1, 10, 20 en 30 minuten gesoneerde monsters, vergeleken met controlemonsters (21,67%). Deze bevindingen komen overeen met de resultaten die gevonden zijn in gesoniseerd kasturi limoensap (Bhat et al., 2011). Deze resultaten geven aan dat sonicatiebehandeling de extraheerbaarheid van antioxidantverbindingen verbetert.
De onderzoekers concluderen dat ultrasone behandeling van sinaasappelsap resulteerde in een algemene verbetering van bioactieve stoffen zoals totaal fenol, flavonoïden, carotenoïden, anthocyaninen en ascorbinezuur met significante verlagingen van het aantal micro-organismen.
Links: onbehandeld sinaasappelsap; rechts: sinaasappelsap met sonificatie
Het sinaasappelsap links is onbehandeld en vertoont duidelijke bezinking; het sinaasappelsap rechts is ultrasoon gehomogeniseerd en heeft een homogene, stabiele en gladde textuur.
Ultrasone verbetering van het totale fenolgehalte, het totale flavonoïdengehalte, de DPPH-radicalenvangactiviteit, het totale carotenoïdengehalte en het ascorbinezuurgehalte in sinaasappelsap.
Ultrasone sondes en stroomcellen voor saphomogenisatie
Hielscher Ultrasonics is een ervaren fabrikant van hoogwaardige ultrasone homogenisatoren die wereldwijd worden gebruikt bij de industriële productie van fruit- en groentesappen, nectars, smoothies, proteïnedranken, purees en sauzen. Het betrouwbaar en efficiënt homogeniseren van vruchtensappen, dranken en voedingsmiddelen is een veeleisende toepassing die ultrasone sondes met een hoog vermogen vereist die constante amplitudes genereren en voldoende afschuiving leveren om homogene voedingsmiddelen en dranken te verkrijgen. Alle Hielscher ultrasone apparaten zijn ontworpen en vervaardigd om 24/7 onder volledige belasting te werken. Ultrasone processors zijn verkrijgbaar van compacte 50 watt laboratorium ultrasone apparaten tot 16.000 watt krachtige inline ultrasone systemen. Een grote verscheidenheid aan boosterhoorns, sonotrodes en flowcellen maakt het mogelijk om een ultrasone high-shear homogenisator individueel in te stellen op basis van de grondstof (bijv. fruit, groenten, andere ingrediënten enz.) en de gewenste eigenschappen van het eindproduct.
Hielscher Ultrasonics produceert hoogwaardige ultrasone sondes die specifiek kunnen worden ingesteld om het volledige spectrum van zeer milde tot zeer hoge amplitudes te leveren. Als uw homogenisatietoepassing ongebruikelijke specificaties vereist (bijv. combinatie met verhoogde druk en/of verhoogde temperaturen), zijn er op maat gemaakte ultrasone sonotrodes beschikbaar. De robuustheid van de ultrasone apparatuur van Hielscher maakt 24/7 gebruik mogelijk bij zware belasting en in veeleisende omgevingen.
Ultrasone saphomogenisatie in batch- en inline-modus
Hielscher ultrasone high-shear homogenisatoren kunnen worden gebruikt voor batch en continue inline sonificatie. Afhankelijk van het drankvolume en de verwerkingssnelheid zullen we je de meest geschikte ultrasone opstelling aanbevelen.
De toevoer van meerdere stromen, die onafhankelijk gedoseerd kunnen worden, naar het continue ultrasone homogeniseersysteem maakt inline homogeniseren met ultrasone high-shear behandeling zeer tijd- en arbeidsefficiënt, handig en geschikt voor het verwerken van industriële hoeveelheden sappen en dranken.
Ultrasone sondes en flowcellen voor elk volume
Het productassortiment van Hielscher Ultrasonics omvat het volledige spectrum van ultrasoonprocessoren, van compacte laboratorium-ultrasone apparaten via bench-top en pilot-systemen tot volledig industriële ultrasoonprocessoren met de capaciteit om vrachtwagenladingen per uur te verwerken. Dankzij het volledige productassortiment kunnen wij u de meest geschikte ultrasoonapparatuur bieden voor uw drank- of voedingsproduct, beoogde procescapaciteit en productiedoelen.
Nauwkeurig regelbare amplitudes voor optimale resultaten
Alle Hielscher ultrasone homogenisatoren zijn nauwkeurig regelbaar en daardoor betrouwbare werkpaarden. De amplitude is een van de cruciale procesparameters die van invloed zijn op de efficiëntie en effectiviteit van sonomechanische effecten zoals homogeniseren, emulgeren, extraheren, hydrateren, oplossen en conserveren. Alle Hielscher Ultrasone apparaten’ Met processors kan de amplitude nauwkeurig worden ingesteld. Sonotrodes en boosterhoorns zijn accessoires waarmee de amplitude in een nog breder bereik kan worden aangepast. Hielscher industriële ultrasone high-shear homogenisatoren kunnen zeer hoge amplitudes leveren en leveren de vereiste ultrasone intensiteit voor veeleisende toepassingen. Amplituden tot 200 µm kunnen gemakkelijk continu worden gebruikt in een 24/7 bedrijf.
Dankzij de nauwkeurige amplitude-instellingen en de permanente bewaking van de ultrasone procesparameters via slimme software kunt u uw sap, drank of voedingsproduct onder optimale omstandigheden verwerken. Optimale sonicatie voor de meest efficiënte saphomogenisatie!
Hielscher sonicators worden veel gebruikt voor het homogeniseren van dranken zoals
De robuustheid van Hielscher sonicators maakt het mogelijk om 24/7 te werken onder zware omstandigheden en in veeleisende omgevingen. Dit maakt Hielscher sonicators tot een betrouwbaar werkinstrument dat voldoet aan uw voedselbehoeften. & vereisten voor de productie van dranken.
Hoogste kwaliteit – Ontworpen en geproduceerd in Duitsland
Als familiebedrijf geeft Hielscher prioriteit aan de hoogste kwaliteitsnormen voor zijn ultrasone processoren. Alle ultrasoonapparaten zijn ontworpen, geproduceerd en grondig getest in ons hoofdkantoor in Teltow bij Berlijn, Duitsland. De robuustheid en betrouwbaarheid van de ultrasone apparatuur van Hielscher maken het tot een werkpaard in uw productie. 24/7 werking onder volledige belasting en in veeleisende omgevingen is een natuurlijk kenmerk van Hielscher's ultrasone high-shear homogenisatoren.
De onderstaande tabel geeft een indicatie van de verwerkingscapaciteit van onze ultrasone machines:
| Batchvolume | Debiet | Aanbevolen apparaten |
|---|---|---|
| 1 tot 500 ml | 10 tot 200 ml/min | UP100H |
| 10 tot 2000 ml | 20 tot 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 tot 20L | 0.2 tot 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 tot 100 liter | 2 tot 10 l/min | UIP4000hdT |
| n.v.t. | 10 tot 100 l/min | UIP16000 |
| n.v.t. | groter | cluster van UIP16000 |
Neem contact met ons op!? Vraag het ons!
Krachtige ultrasone homogenisatoren van lab naar piloot en industrieel schaal.
Literatuur? Referenties
- 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 99, 2016. 20–28.
- Mustafa Fatih Ertugay; Mehmet Başlar (2014): The effect of ultrasonic treatments on cloudy quality-related quality parameters in apple juice. Innovative Food Science and Emerging Technologies 26, 2014. 226–231.
- J. Wu , T.V. Gamage, K.S. Vilkhu, L.K. Simons, R. Mawson (2008): Effect of thermosonication on quality improvement of tomato juice. Innovative Food Science and Emerging Technologies 9, 2008. 186–195.
- Mirja Mokkila , Annikka Mustranta, Johanna Buchert, Kaisa Poutanen (2004): Combining Power Ultrasound with Enzymes in Berry Juice Processing. VTT Technical Research Centre of Finland. Presentetd at BioCat Conference 2004.
- Mehmet Başlar, Hatice Biranger Yildirim, Zeynep Hazal Tekin, Mustafa Fatih Ertugay (2015): Ultrasonic Applications for Juice Making. In: M. Ashokkumar, (ed.), Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry, 2015.
Wetenswaardigheden
Wat is het verschil tussen sap, sap uit concentraat en nectar?
Sap is een drank die gemaakt wordt door het extraheren of persen van de natuurlijke vloeistof in fruit en groenten. Het kan ook verwijzen naar vloeistoffen die zijn gearomatiseerd met concentraat. Sap wordt meestal geconsumeerd als drank, maar kan ook worden gebruikt als ingrediënt of smaakcomponent in voedingsmiddelen of andere dranken, zoals in smoothies.
Sap wordt gedifferentieerd in 100% sap, sap uit concentraat en nectar. 100% sap is vruchtensap gemaakt van 100% van natuurlijke groenten en fruit zonder toegevoegde kleurstoffen, conserveringsmiddelen of suikers. Vruchtensap kan echter op verschillende manieren worden bereid, dwz. Van vers ongeconcentreerd sap of gemaakt van sapconcentraat. Voor de eerste worden de vruchten direct na de fruitoogst geperst en opgeslagen of gebotteld. Voor de laatste sapvariant “Gemaakt van concentraat”wordt het geperste sap geconcentreerd door water uit het vers geperste sap te verwijderen onder een vacuümbehandeling. Daarbij wordt een stroopachtig concentraat verkregen, dat een verminderd volume heeft, wat gunstig is voor het transport van het sapproduct. Nadat het sapconcentraat naar zijn eindbestemming is verscheept, wordt het omgezet in vruchtensap door water toe te voegen.
De term nectar verwijst naar het sap van fruit dat te veel fruitzuurgraad of vruchtenpulp bevat om als 100% sap te worden geconsumeerd. Bekende voorbeelden van nectarproducerend fruit zijn bananen, mango's, abrikozen, perziken of peren. Het sap of, dat technisch gezien een puree is, wordt verdund met water en er kan suiker aan worden toegevoegd, waardoor het een drinkbare consistentie en een aangename smaak krijgt. Het gehalte aan vruchtensap in nectar varieert tussen 25 en 99 %, afhankelijk van het fruitgehalte en het recept van de fabrikant. Nectar kan toegevoegde suikers bevatten, maar geen kleurstoffen of conserveringsmiddelen.
Andere dranken die sappen bevatten zijn limonades en melk met sinaasappelsmaak, smoothies en verrijkte sapproducten. Sappen kunnen bestaan uit het extract van een enkele vrucht of groente of worden gecombineerd uit twee of meer groente- en fruitsoorten. De populairste vruchtensappen worden gemaakt van sinaasappels, appels, veenbessen of druiven. Andere populaire vruchtendranken worden gemaakt van ananas, passievrucht, grapefruit, mango, banaan, kers en kiwi.
Commerciële groentesappen worden meestal gemaakt van verschillende combinaties van wortels, bieten, selderij, pompoen en tomaten. Hoewel de laatste twee technisch gezien geen groenten zijn, worden ze vaak gebruikt om de smakelijkheid te vergroten. Andere populaire ingrediënten in groentesappen zijn peterselie, paardenbloem, boerenkool, selderij, venkel, broccoli en komkommers. Citroen, knoflook, gember, tumeric en andere kruiden worden toegevoegd voor de gezondheid en om interessante smaakprofielen te creëren.
Een andere toepassing van ultrasoon in de drankenproductie is de intensievere en verbeterde fermentatie van kombuchas en kombucha-achtige sappen. Klik hier om meer te lezen over ultrasoon verbeterde kombucha fermentatie!