Ulepszone żelowanie owoców i warzyw za pomocą ultradźwięków

Zagęszczanie sosów, soków, dżemów i innych produktów spożywczych poprzez żelowanie jest powszechnym procesem w produkcji płynnej żywności. Ultradźwiękowa ekstrakcja pektyn i naturalnych cukrów wewnątrzkomórkowych z owoców i warzyw jest wysoce skuteczną metodą promowania żelowania produktów spożywczych bez dodatku rafinowanych cukrów. W ten sposób ultradźwięki nie tylko zwiększają efektywność ekonomiczną poprzez obniżenie kosztów produkcji (ponieważ cukier i dodatki zagęszczające są niepotrzebne), 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 do produkcji różnych produktów spożywczych, w tym sosów, przecierów, ketchupu, soków, koktajli, marmolad i dżemów. Zagęszczanie i żelowanie takich produktów spożywczych wymaga często dodawania cukru w dużych ilościach, aby osiągnąć pożądany stopień żelowania. Wymóg stosowania rafinowanych cukrów 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.

Rozwiązanie: Ultradźwiękowa ekstrakcja pektyn i naturalnych cukrów

Ultradźwięki są dobrze ugruntowaną i szeroko stosowaną technologią ekstrakcji bioaktywnych cząsteczek z roślin, takich jak owoce i warzywa. Dlatego sonikacja jest cenioną techniką w przetwórstwie spożywczym, takim jak produkcja soków, koktajli, napojów, sosów, przecierów, keczupów, past 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 są bardziej aromatyczne i słodkie bez dodatku aromatów, cukrów i innych dodatków. Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na naturalną, nisko przetworzoną żywność, ultradźwiękowe przetwarzanie żywności jest idealną technologią do tworzenia zdrowej i intensywnej w smaku żywności. Stwierdzono, że ultradźwiękowa obróbka pektyn w żywności jest wysoce wydajną, niezawodną, energooszczędną i przyjazną dla środowiska strategią przygotowania, szczególnie w przypadku pektyny o niskiej zawartości metoksylu.
Pektyna jest preferowanym składnikiem niskosłodzonych i zdrowych produktów spożywczych ze względu na swoje właściwości żelotwórcze. Stosując napromieniowanie ultradźwiękowe do płynów na bazie owoców i warzyw, można uniknąć lub znacznie zmniejszyć dodatek rafinowanego cukru, ponieważ funkcjonalność pektyny wykazuje pożądane właściwości żelujące i przyczynia się do korzystnych właściwości reologicznych produktu spożywczego.
Dodatkowe korzyści płynące z ultradźwiękowego przetwarzania żywności obejmują inaktywację enzymów, takich jak metyloesteraza pektynowa, a także homogenizację (gładsza tekstura) i pasteryzację (lepsza stabilność mikrobiologiczna).

Ultradźwiękowa ekstrakcja pektyn, aromatów i cukru z roślinnej matrycy komórkowej została z powodzeniem zastosowana do owoców cytrusowych, pomarańczy, cytryn, mango, marakui, jabłek, gruszek, brzoskwiń, pomidorów i wielu innych owoców i warzyw.

Jak uniknąć zniszczenia struktury molekularnej pektyny?

Ultradźwięki mogą bardzo sprzyjać tworzeniu się żelu w produktach owocowych i warzywnych zawierających pektynę. Jednak nadmierna sonikacja, tj. obróbka ultradźwiękowa o zbyt dużej intensywności lub przez zbyt długi czas, może zniszczyć strukturę molekularną pektyny, zmniejszając w ten sposób jakość żelowania. Hielscher Ultrasonics dostarcza najnowocześniejsze ultrasonografy, które pozwalają na dokładne ustawienia pracy, kontrolowanie i monitorowanie procesu ekstrakcji pektyny. Łatwo dostępne ustawienia, opcja wstępnego ustawiania i zapisywania parametrów obróbki, a także zdalne sterowanie za pośrednictwem dowolnej przeglądarki internetowej zapewnia, że produkt jest sonikowany w optymalnych warunkach. Ponadto dane wszystkich przebiegów ultradźwiękowych są automatycznie zapisywane na wbudowanej karcie SD, dzięki czemu każdy pojedynczy zabieg może być monitorowany i korygowany w celu zapewnienia jakości i spełnienia Dobrych Praktyk Produkcyjnych (GMP).
Sonikatory przemysłowe Hielscher mogą dostarczać bardzo wysokie amplitudy. Amplitudy do 200 µm mogą być łatwo stale uruchamiane w trybie 24/7. Dla jeszcze wyższych amplitud dostępne są niestandardowe sonotrody ultradźwiękowe.
Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców: