Homogenizacja ultradźwiękowa mleka sojowego
- Wyzwania związane z produkcją mleka sojowego polegają na wytwarzaniu smacznego, odżywczego napoju sojowego wysokiej jakości w warunkach wysokiej wydajności procesu.
- Ultradźwiękowa homogenizacja i pasteryzacja oferuje zalety zdrowego mleka sojowego o wysokich wartościach odżywczych & właściwości przechowywania, a także wysoką stabilność mechaniczną i mikrobiologiczną.
Wspomagana ultradźwiękami produkcja mleka sojowego
Obróbka ultradźwiękowa bazy sojowej i mleka sojowego modyfikuje właściwości fizykochemiczne (zmiany makrocząsteczkowe, inaktywacja enzymów), daje jednolitą, drobnoziarnistą homogenizację i poprawia właściwości reologiczne. Emulsyfikacja ultradźwiękowa skutkuje samostabilnym mlekiem roślinnym, podczas gdy konserwacja ultradźwiękowa i inaktywacja mikroorganizmów zapewnia stabilność mikrobiologiczną. Oprócz poprawy wartości odżywczych, stabilności i smaku, sonikacja przekonuje swoją efektywnością energetyczną i czasową. W porównaniu z konwencjonalnymi metodami, obróbka ultradźwiękowa jest mniej energochłonna i bardziej efektywna czasowo.
Homogenizatory ultradźwiękowe pokrywają pełną zdolność produkcyjną produkcji mleka sojowego, zapewniają optymalną konserwację i pozwalają na funkcjonalną wszechstronność linii produkcyjnej. Ultradźwiękowe homogenizatory liniowe można łatwo dostosować do celów produkcyjnych, umożliwiając produkcję różnych profili smakowych (np. beany, non-beany) i funkcjonalności produktu poprzez prostą zmianę parametrów procesu.
Sonikacja jest wysoce skuteczna w homogenizacji i konserwacji mleka sojowego
Aromaty sojowe i wpływ ultradźwięków
Przetwarzanie ultradźwiękowe pozwala wpływać na smak bazy sojowej: Produkty z mleka sojowego mogą być wytwarzane z silnym smakiem beany, który jest atrakcyjny dla azjatyckich klientów docelowych, podczas gdy zachodni konsumenci preferują nie beany, gładki smak. Poprzez dostosowanie parametrów procesu ultradźwiękowego (amplituda, czas sonikacji, temperatura, ciśnienie) można uzyskać silny lub łagodny profil smakowy. Oznacza to, że ten sam system ultradźwiękowy może być stosowany do selektywnego wytwarzania różnych profili smakowych soi w celu wytworzenia różnych rodzajów produktów, aby zadowolić różne rynki docelowe.
Ultradźwiękowa inaktywacja enzymów
Intensywny smak soi jest związany głównie z aktywnością enzymu lipooksygenazy (LOX). Inaktywacja tego enzymu LOX jest jednym z głównych celów nowoczesnych systemów przetwarzania.
Manotermosonikacja (MTS) – sonikacja w warunkach podwyższonego ciśnienia i temperatury – to sprawdzona metoda inaktywacji enzymu lipooksygenazy (LOX). Aktywność lipooksygenazy powoduje utlenianie kwasów tłuszczowych i pigmentów. Intensywne fale ultradźwiękowe powodują inaktywację lub denaturację enzymów, takich jak lipooksygenaza, peroksydaza i oksydaza polifenolowa.
MTS okazał się skutecznym narzędziem do inaktywacji niektórych innych enzymów, takich jak lipoksygenaza, peroksydaza, proteazy i lipazy z bakterii psychrofilnych. (Kuldiloke 2002: 2)
Zalety ultradźwiękowej produkcji mleka sojowego
- Wysoka wydajność ekstrakcji
- przyjemny smak
- stabilność mechaniczna
- stabilność mikrobiologiczna / konserwacja
- inaktywacja enzymu
- efektywność energetyczna
Stabilność mikrobiologiczna dzięki konserwacji ultradźwiękowej
Ultradźwięki same lub w połączeniu z ciepłem (termosonizacja) lub ciśnieniem (manosonizacja) lub zarówno ciepłem, jak i ciśnieniem (manotermosonizacja) są znane jako skuteczna metoda inaktywacji różnych enzymów spożywczych, takich jak lipoksygenaza, peroksydaza i oksydaza polifenolowa, a także odporna na ciepło lipaza i proteaza. Potężne fale ultradźwiękowe niszczą mikroorganizmy, powodując inaktywację drobnoustrojów, a tym samym stabilność produktu mikrobiologicznego. Inaktywacja patogennych i psujących mikroorganizmów lub enzymów za pomocą sonikacji jest spowodowana głównie efektami fizycznymi (kawitacja, siły mechaniczne) i/lub chemicznymi.
Ekstrakcja i izolacja białka sojowego za pomocą ultradźwięków
Zastosowanie ultradźwięków mocy do izolatu białka sojowego (SPI) i koncentratu białka sojowego (SPC) umożliwia ukierunkowaną modyfikację białka sojowego w celu uzyskania wysoce funkcjonalnego dodatku do żywności. Wiele nowych koncepcji produktów obejmuje wykorzystanie białek sojowych jako bazy, a wspomagane ultradźwiękami przetwarzanie pozwala na przemysłową produkcję najwyższej jakości produktów, takich jak bezmleczne, wegańskie koktajle, alternatywy sera, zupy na bazie śmietany sojowej, pasty do smarowania i kremowe dressingi.
Sonikacja za pomocą silnego ultrasonografu (np. UIP2000hdT) powoduje znaczne zmiany przewodności, zwiększa rozpuszczalność koncentratów białek sojowych, znacznie zwiększa powierzchnię właściwą, co jest ważne dla tekstury żywności, oraz zwiększa wartości wskaźnika aktywności emulsji (EAI). Średnia średnica wagowa D i średnia średnica objętościowo-powierzchniowa D zmniejszają się znacząco dla izolatów białka sojowego (SPI) i koncentratów białka sojowego (SPC).
W porównaniu z konwencjonalnymi metodami obróbki białka sojowego, sonikacja jest mniej energochłonna i znacznie bardziej efektywna czasowo.
Ultradźwiękowe reaktory przepływowe są bardzo wydajne w ekstrakcji i homogenizacji, np. w przetwarzaniu mleka sojowego,
Homogenizatory ultradźwiękowe do mleka sojowego i roślinnych substytutów mleka
Procesory żywności Hielscher Ultrasonics są wszechstronne i mogą być łatwo instalowane lub modernizowane w istniejących liniach produkcyjnych. Wysoka moc, niezawodność i wytrzymałość sprawiają, że sonikatory Hielscher są “koń roboczy” w produkcji soi. Sonotrody są wykonane z tytanu, reaktory ultradźwiękowe i inne części mokre są wykonane ze stali nierdzewnej o jakości spożywczej i mogą być wyposażone w armaturę sanitarną. Pozwala to na bezpieczne i niezawodne przetwarzanie produktów spożywczych i napojów.
- wysoka wydajność
- najnowocześniejsza technologia
- niezawodność & solidność
- regulowana, precyzyjna kontrola procesu
- partia & inline
- dla dowolnego wolumenu
- inteligentne oprogramowanie
- inteligentne funkcje (np. programowalne, protokołowanie danych, zdalne sterowanie)
- Łatwa i bezpieczna obsługa
- niskie koszty utrzymania
- CIP (clean-in-place)
Projektowanie, produkcja i doradztwo – Jakość Made in Germany
Ultradźwięki Hielscher są dobrze znane z najwyższej jakości i standardów projektowych. Solidność i łatwa obsługa pozwalają na płynną integrację naszych ultradźwiękowców z obiektami przemysłowymi. Trudne warunki i wymagające środowiska są łatwo obsługiwane przez ultradźwięki Hielscher.
Hielscher Ultrasonics jest firmą posiadającą certyfikat ISO i kładzie szczególny nacisk na wysokowydajne ultradźwięki z najnowocześniejszą technologią i łatwością obsługi. Oczywiście ultradźwięki Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.
Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców:
| Wielkość partii | natężenie przepływu | Polecane urządzenia |
|---|---|---|
| 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 |
| 15 do 150 l | 3 do 15 l/min | UIP6000hdT |
| b.d. | 10-100L/min | UIP16000 |
| b.d. | większe | klaster UIP16000 |
Ultradźwiękowy robot kuchenny UIP16000 do przemysłowej produkcji roślinnych substytutów mleka.
Fakty, które warto znać
Mleko sojowe
Mleko sojowe jest roślinnym substytutem mleka, produkowanym poprzez ekstrakcję całych ziaren soi w wodzie. Mleko sojowe jest emulsją wody i lipidów pochodzących z soi, która zawiera rozpuszczalne w wodzie białka i węglowodany. W staromodnym, tradycyjnym sposobie przygotowywania mleka sojowego, ziarna soi były moczone, mielone, filtrowane i gotowane. Tak przygotowane mleko sojowe oferuje jedynie krótki okres przydatności do spożycia. Jednak dzisiejsi konsumenci i nowoczesny styl życia wymagają produktów o dłuższym okresie przydatności do spożycia, które pozostają bezpieczne i stabilne przez cały okres przechowywania. Do produkcji takich mlek sojowych i napojów wykorzystanie technologii UHT jest oczywiste. W ten sposób można uzyskać okres przydatności do spożycia od kilku miesięcy do roku, w zależności od składu produktu. Ponadto, właściwy dobór emulgatorów i stabilizatorów jest niezbędny do zapewnienia jednorodnego produktu bez kremowania i sedymentacji przez cały okres przydatności do spożycia.
Produkcja mleka sojowego i napojów na bazie soi
Mleko sojowe jest wytwarzane z całych ziaren soi lub pełnotłustej mąki sojowej. Suche ziarna są moczone w wodzie przez noc lub przez co najmniej 3 godziny lub dłużej. Czas moczenia zależy w dużej mierze od temperatury wody. Następnie namoczone ziarna są mielone w procesie mielenia na mokro. Woda jest dodawana w celu zwiększenia zawartości wody wymaganej dla końcowego produktu mleka sojowego. Końcowy napój sojowy charakteryzuje się zazwyczaj zawartością białka na poziomie 1-4% i stosunkiem wagowym wody do ziaren soi 20:1 dla typowego napoju sojowego, który przemawia do zachodnich konsumentów. (Tradycyjne azjatyckie mleko sojowe ma stosunek wagowy wody do soi wynoszący nawet 5:1). Zawiesina zmielonej soi jest gotowana w celu poprawy właściwości smakowych, strawności i stabilności mikrobiologicznej. Obróbka cieplna inaktywuje inhibitory trypsyny sojowej, inaktywuje lipooksygenazę w celu uzyskania łagodniejszego smaku i pasteryzuje mleko sojowe. Obróbka cieplna jest stosowana przez około 15-20 minut, po czym następuje filtracja w celu usunięcia nierozpuszczalnych pozostałości, takich jak włókna pulpy sojowej / okara. Na koniec napój sojowy może być sztucznie aromatyzowany przez dodanie cukru, wanilii, czekolady, owoców lub innych aromatów.
Napoje sojowe i jogurt
Ziarna soi są wykorzystywane do produkcji różnych produktów, takich jak substytuty mleka i napoje sojowe, soki, napoje sojowe (zwłaszcza w Ameryce Łacińskiej), a także jogurty sojowe. Napoje i jogurty na bazie soi są powszechnie spożywane jako alternatywa dla nabiału przez osoby nietolerujące laktozy i wegan, ale konsumenci wybierają produkty sojowe również ze względu na ich korzyści zdrowotne i smak.
Typowe mleko sojowe ma następujący skład: około 3,6% białka, 2% tłuszczu, 2,9% węglowodanów i 0,5% popiołu. Ziarna soi mają niską zawartość tłuszczów nasyconych, nie zawierają cholesterolu i laktozy. Dodatkowo zawierają dużą ilość witamin i minerałów, dzięki czemu ich spożycie jest bardzo korzystne dla zdrowia.
manotermosonikacja
Manotermosonikacja (MTS) to synergiczne połączenie ultradźwięków z ciepłem i ciśnieniem.
Literatura/Referencje
- Mauricio A. Rostagno, Miguel Palma, Carmelo G. Barroso (2003): Ultrasound-assisted extraction of soy isoflavones. Journal of Chromatography A, Volume 1012, Issue 2, 2003. 119-128.
- M. Morales-de la Peña, O. Martín-Belloso, J. Welti-Chanes (2018): High-power ultrasound as pre-treatment in different stages of soymilk manufacturing process to increase the isoflavone content. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 49, 2018. 154-160.
- Berk, Z. (1992): Soymilk and related products. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy; Corporate Document Repository: Technology of Production of Edible Flours and Protein Products from Soybeans. Services Bulletin No. 97, Chapter 8. Retrieved 16 January 2017.
- Bourke, P.; Tiwari, B.; O’Donnell, C.; Cullen, P. J. (2010): Effect of ultrasonic processing on food enzymes of industrial importance. Trends in Food Science and Technology, Vol. 21, Issue 7, 2010.