Ulepszona żelowanie owoców i warzyw za pomocą ultradźwięków
Zagęszczanie sosów, soków, dżemów i innych produktów spożywczych poprzez żelowanie jest powszechnie stosowanym procesem w produkcji płynnej żywności. Ultradźwiękowa ekstrakcja pektyn i naturalnych cukrów wewnątrzkomórkowych z owoców i warzyw jest wysoce efektywną metodą wspomagania żelowania produktów spożywczych bez dodatku cukrów rafinowanych. W ten sposób ultradźwięki nie tylko zwiększają efektywność ekonomiczną poprzez obniżenie kosztów produkcji (ponieważ cukier i dodatki zagęszczające są zbędne), ale także pomagają w produkcji zdrowszej żywności o obniżonej kaloryczności.
Żelowanie i zagęszczanie produktów spożywczych
Przygotowanie żeli z owoców bogatych w pektyny jest powszechnie stosowanym procesem produkcji różnych produktów spożywczych, w tym sosów, przecierów, ketchupu, soków, smoothie, marmolad i dżemów. Zagęszczanie i żelowanie takiej żywności wymaga często dodawania cukru w dużych ilościach, aby osiągnąć pożądany stopień żelowania. Wymóg stosowania cukrów rafinowanych jest w większości przypadków konieczny, ponieważ pektyny i naturalny cukier w owocach i warzywach są uwięzione w macierzy komórkowej komórek roślinnych, gdzie pozostają w większości niewykorzystane.

ultrasonicator UIP4000hdT to wydajny robot kuchenny o mocy 4kW do przemysłowej produkcji żywności, takiej jak ekstrakcja pektyn i aromatów oraz homogenizacja.
Rozwiązanie: Ultradźwiękowa ekstrakcja pektyn i naturalnych cukrów
Ultradźwiękowanie jest dobrze znaną i szeroko stosowaną technologią ekstrakcji bioaktywnych molekuł z roślin takich jak owoce i warzywa. Dlatego też sonikacja jest cenioną techniką w przetwórstwie żywności, takim jak produkcja soków, smoothie, napojów, sosów, przecierów, ketchupów, smarowideł owocowych, dżemów i marmolad, gdzie fale ultradźwiękowe pomagają uwolnić związki smakowe, pektyny i cukry (np. fruktozę) z macierzy komórkowej materiału roślinnego. Oznacza to, że ultradźwięki nie tylko sprzyjają żelowaniu, ale także sprawiają, że produkty spożywcze stają się bardziej aromatyczne i słodkie bez dodatku aromatów, cukrów i innych dodatków. Przy rosnącym zapotrzebowaniu na naturalną, nisko przetworzoną żywność, ultradźwiękowe przetwarzanie żywności jest idealną technologią do tworzenia zdrowej i intensywnej w smaku żywności. Ultradźwiękowa obróbka pektyn w żywności okazała się być wysoce wydajną, niezawodną, energooszczędną i przyjazną dla środowiska strategią przygotowywania żywności, szczególnie w przypadku pektyn o niskiej zawartości metoksylu.
Pektyny są ulubionym składnikiem niskosłodzonych i zdrowych produktów spożywczych ze względu na ich właściwości żelotwórcze. Dzięki zastosowaniu promieniowania ultradźwiękowego do płynów na bazie owoców i warzyw można uniknąć lub znacznie ograniczyć dodatek rafinowanego cukru, ponieważ pektyna wykazuje pożądane właściwości żelujące i przyczynia się do korzystnych właściwości reologicznych produktu spożywczego.
Dodatkowe korzyści płynące z ultradźwiękowego przetwarzania żywności to inaktywacja enzymów takich jak metyloesteraza pektynowa, a także homogenizacja (gładsza tekstura) i pasteryzacja (lepsza stabilność mikrobiologiczna).
- łagodny proces
- Brak dodatku cukru lub jego mniejsza ilość
- Szybkie leczenie
- Bez dodatków lub z mniejszą ich ilością
- Zdrowe produkty spożywcze
- Czysto mechaniczna obróbka
- Korzystne ekonomicznie / efektywne kosztowo
- Łatwa i bezpieczna eksploatacja
- Prosta instalacja lub modernizacja
- całkowicie liniowe zwiększenie skali
- Wydajność przetwarzania dowolnej objętości
Ultradźwiękowa ekstrakcja pektyn, aromatów i cukrów z macierzy komórkowej roślin została z powodzeniem zastosowana do owoców cytrusowych, pomarańczy, cytryn, mango, passiflory, jabłek, gruszek, brzoskwiń, pomidorów i wielu innych owoców i warzyw.
Jak uniknąć zniszczenia struktury molekularnej pektyny
Ultradźwięki mogą w dużym stopniu sprzyjać tworzeniu się żelu w produktach owocowych i warzywnych zawierających pektynę. Jednak zbyt intensywne lub zbyt długie działanie ultradźwięków może zniszczyć strukturę molekularną pektyn i w ten sposób obniżyć jakość żelowania. Hielscher Ultrasonics dostarcza najnowocześniejsze ultradźwięki, które umożliwiają dokładne ustawienie pracy, sterowanie i monitorowanie procesu ekstrakcji pektyn. Łatwo dostępne ustawienia, możliwość wstępnego ustawienia i zapisania parametrów obróbki oraz zdalne sterowanie przez przeglądarkę internetową zapewniają, że produkt jest poddawany sonikacji w optymalnych warunkach. Ponadto dane wszystkich przebiegów ultradźwiękowych są automatycznie zapisywane na wbudowanej karcie SD, dzięki czemu każdy pojedynczy zabieg może być monitorowany i weryfikowany w celu zapewnienia jakości i spełnienia wymogów Good Manufacturing Practices (GMP).
Hielscher Ultrasonics’ Przemysłowe procesory ultradźwiękowe mogą dostarczać bardzo duże amplitudy. Amplitudy do 200µm można z łatwością pracować w trybie ciągłym w trybie 24/7. Dla jeszcze większych amplitud dostępne są indywidualne sondy ultradźwiękowe.
Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators:
Wielkość partii | natężenie przepływu | Polecane urządzenia |
---|---|---|
1 do 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
10 do 2000mL | 20-400mL/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
10-100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
b.d. | 10-100L/min | UIP16000 |
b.d. | większe | klaster UIP16000 |
Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!
Literatura / materiały źródłowe
- Owais Yousuf; Anupama Singh; N. C. Shahi; Anil Kumar; A. K. Verma (2018): Ultrasound Assisted Extraction of Pectin from Orange Peel. Bulletin of Environment, Pharmacology and Life Sciences Vol. 7 [12], November 2018. 48-54.
- 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.
- Rahul Seshadri, Jochen Weiss, Greg J Hulbert, John Mount (2003): Ultrasonic processing influences rheological and optical properties of high-methoxyl pectin dispersions. Food Hydrocolloids, Volume 17, Issue 2, 2003. 191-197.
- Chan Y.T., Tan M.C., Chin N.L. (2018): Effect of partial sugar replacement with ultrasonically treated citrus pectin on aeration and rheological properties of batter. Journal of Food Processing and Preservation, Volume 42, Issue 12, 2018.
- 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.
Fakty Warto wiedzieć
Pektyny w produktach spożywczych
Pektyny to polisacharydy obecne w ścianie komórkowej większości warzyw i owoców. Pektyny znane są ze swoich niezwykłych właściwości żelujących i zagęszczających, które sprawiają, że pektyny są szeroko stosowanym dodatkiem w przemyśle spożywczym. Dodatkowo pektyny znane są z korzystnych właściwości zdrowotnych.
Produkcja żeli z owoców lub warzyw o dużej zawartości pektyn nie jest szczególnie trudna. Dodatek cukru sprzyja żelowaniu pektyn z pektynami o niskiej zawartości metoksylu (LM). Jednak stosowanie pektyn o niskiej zawartości metoksylu (LM) wymaga zwykle dużej ilości dodanego cukru (ok. 50 % mas.). Dlatego pektyny niskometoksylowe (LM) w połączeniu z bardzo dużą ilością dodanego cukru mają zastosowanie jedynie w deserach, dżemach i marmoladach.
Na przykład, enzymy poligalakturonazy, liaza pektynowa i metylowa esteraza pektynowa (PME) należą do grupy enzymów pektynolitycznych lub pektynaz, które hydrolizują wiązania glikozydowe substancji pektynowych. Ultradźwięki są stosowane do inaktywacji enzymów takich jak pektynazy w celu uzyskania bardziej stabilnych produktów spożywczych. Dowiedz się więcej o ultradźwiękowej inaktywacji enzymów!

Firma Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do wielkość przemysłowa.