Eficiência e Qualidade Superior na Produção de Nutmilk com Ultrassônicos

Os nutmilks e as alternativas de leite à base de plantas são um segmento de alimentos em crescimento. Para a produção de nozes e análogos de leite à base de plantas, a extração ultrassônica e a homogeneização têm mostrado grandes vantagens em relação às técnicas convencionais. O ultrassom de alta potência aumenta o rendimento, a estabilidade do produto, o teor de nutrientes e a eficiência geral do processamento.

Maiores rendimentos de nutmilk com ultrassônicos de energia

Ultrasonic homogenization is a reliable method to prepare homogeneous and microbially stabilized nutmilks.A extração ultrassônica é bem conhecida como método confiável e altamente eficiente para aumentar o rendimento de óleos derivados de plantas, proteínas, polissacarídeos e micronutrientes. Portanto, a sônica é utilizada na produção de substitutos de leite à base de plantas, por exemplo, feitos de amêndoa, caju, coco, avelã, amendoim, gergelim, soja, castanha-de-tigre, aveia, arroz, cânhamo, ervilhas, pistache, nozes, amaranto ou quinoa. A matéria-prima dos nozes e outras alternativas de leite à base de plantas é muitas vezes cara e maiores rendimentos de extração dessas matérias-primas reduzem os custos de produção e melhoram a eficiência da produção.

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High-performance ultrasonic food homogenizers are used to disperse and stabilize nutmilks and other plant-based milk substitutes.

Ultrasonic industrial Processor UIP2000hdT para homogeneização do leite de nozes.

Como a extração ultrassônica aumenta o rendimento?

Ultrasonic inline processor for the extraction and homogenization of nutmilks and plant-based mild substitutes.O princípio de trabalho da extração ultrassônica é a cavitação acústica. O mecanismo de intensificação da extração do ultrassom de baixa frequência e alta intensidade é atribuído principalmente ao fenômeno da cavitação acústica. Quando bolhas de cavitação entram em colapso na superfície do material botânico, a erosão e a sonoporação quebram a matriz das células vegetais (como nozes maceradas, sementes, leguminosas e folhas), o que resulta na destruição da estrutura celular e na liberação de substâncias intracelulares como proteínas, lipídios, polissacarídeos, fibras, vitaminas, minerais e fitoquímicos. Assim, a transferência de massa intensificada facilita a liberação de moléculas como proteínas, lipídios, polissacarídeos e fitotemunicatos.
Forças de tesoura geradas ultrasonicamente melhoram a penetração do solvente na matriz celular da matéria botânica e melhoram a permeabilidade das membranas celulares, respectivamente. (Por favor, note que o termo solvente é usado em um sentido amplo de significado e inclui qualquer líquido, por exemplo, água). Esses mecanismos de ultrassoônica de energia são responsáveis pela intensificação significativa do processo alcançada quando a ultrassônica é aplicada para a extração de produtos alimentícios de matéria-prima botânica. Como a cavitação ultrassônica gera forças tão intensas, ela impulsiona a interrupção celular altamente eficaz e a mistura em macro e micro-nível. Além disso, a penetração de solventes, a dissolução de compostos bioativos e a transferência de massa são significativamente melhoradas. Isso torna a extração assistida por ultrassom altamente eficaz, resultando em rendimentos de extratos superiores dentro de um tempo de processo rápido.

Estabilidade melhorada do nutmilk com ultrassônicos

A ultrassonização de alta intensidade e baixa frequência é um método eficaz e confiável para melhorar a estabilidade física das suspensões, bem como a estabilidade microbiana dos produtos alimentícios (por exemplo, leite de nozes e outros substitutos do leite).

Estabilidade físicooquímica ultrasonicamente melhorada dos nutmilks

Ultrasonic homogenizers are efficient in particle and droplet size reduction, e.g. in dairy and milk substitutes.Amplamente utilizado para homogeneização e emulsificação de produtos alimentícios, o ultrassom de alta potência é uma técnica não térmica altamente eficiente para produzir produtos alimentares altamente homogêneos e estáveis a longo prazo. A homogeneização ultrassônica reduz o diâmetro das gotículas de gordura para tamanho uniforme e dispersa partículas sólidas como amidos, açúcares e fibras uniformemente. Assim, a homogeneização ultrassônica melhora significativamente o físicooquímico de nozes e outros leites à base de plantas, de modo que a separação de fases indesejadas seja evitada.
Lu et al. (2019) investiga os efeitos da ultrassônica de alta potência no leite de coco. O tratamento de sonicação reduziu o tamanho das partículas do leite de coco e homogeneizou a distribuição de gotículas e sólidos no sistema. Em comparação com o leite de coco mecanicamente emulsificado, o tratamento ultrassônico mostrou um efeito significativo no uniforme do sistema de emulsão (p< 0.05). Além disso, observou-se que a sônica promoveu o encapsulamento da amilolose na enzima amilase na camada interfacial. Iswarin e Permadi (2012) investigaram como a ultrassonização afeta o diâmetro da gotícula das bebidas lácteas à base de coco que estudam várias combinações de intensidade ultrassônica. O processamento ultrassônico reduziu o diâmetro do tamanho da gotícula e a redução de tamanho aumentou em maior intensidade de ultrassom.

Estabilidade microbiana ultrasonicamente melhorada de nutmilks

A ultrassônica tem sido comprovada para reduzir a carga microbiana em laticínios, sucos de frutas e outros alimentos líquidos. Por isso, a pasteurização ultrassônica também tem sido adotada no processo de preservação das alternativas ao leite, a fim de melhorar a estabilidade microbiana em substitutos de leite à base de castanhas e outras plantas.
Iorio et al. (2019) estudaram a inativação ultrassônica de Escherichia coli O157:H7 e Listeria monocytogenes no leite de amêndoas e poderiam demonstrar que a pasteurização ultrassônica causa danos sub-letais aos patógenos, o que leva a um aumento da vida útil. Por exemplo, o tratamento de pasteurização ultrassônica reduziu significativamente o nível de E. coli O157:H7 de 5,12 para 3,81 log CFU/mL e reduziu a taxa de crescimento (μmax) (de 1,19 para 0,79 (log CFU/mL)/dia).

Benefícios da Produção ultrassônica de nutmilk

  • Os rendimentos mais elevados
  • Qualidade superior
  • Melhor perfil de nutrientes
  • Estabilização físico-química e microbiana
  • nenhuma degradação térmica
  • Intensificação do processo para maior eficiência geral
  • Condições precisamente controláveis
  • custo benefício
High-performance ultrasonic homogenizer system with 4x 4kW ultrasonic probes for the inline processing (extraction, homogenization) of nutmilks and plant-based beverages.

Multisonoreator com homogeneizadores ultrassônicos 4x 4kW para o processamento contínuo de nozes

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Maior teor de nutrientes com extração ultrassônica de leite de nozes

Micronutrientes como vitaminas, polifenóis e antioxidantes estão localizados dentro da matriz celular das plantas. Para liberar esses micronutrientes de forma eficiente, é necessária uma interrupção celular completa e uma intensa micro-mistura entre matéria celular e solvente. Como descrito acima, a extração ultrassônica é muito eficiente em células de desintegração e libera lipídios, proteínas, polissacarídeos, fibras e fitoquímicos da matriz celular. A extração ultrassônica é um método altamente eficiente para isolar a quantidade completa de fitoquímicos dos botânicos dentro de um processo de extração rápida. A aplicação do ultrassom de alta potência produz fortes efeitos de cavitação, distúrbios / turbulências, fluxo líquido de alta velocidade, que lavam os fitoquímicos do interior da célula. Sendo um método de extração não térmica, a degradação térmica desses micronutrientes sensíveis é evitada ao usar a ultrassônica.

Ultrasonication intensifies the extraction of polyphenols and other bioactive compounds from almonds significantly. Ultrasound-assisted extraction gives higher yields within shorter processing time.

Teor fenólico total (expresso como eq mg Naringenin/g amêndoas) cinética com e sem sônica usando o UIP1000hdT. A extração ultrassônica aumentou o teor fenólico total em 258 %.
Os dados são os meios ± SD, n = 3. Ultrassom (amarelo) versus silencioso (laranja).
Gráfico e estudo: Tabib et al., 2020

Eficiência Superior na Produção de Nutmilk com Ultrassonics

Maiores rendimentos, melhor perfil nutricional e menor duração do processamento são apenas algumas vantagens quando se trata da eficiência superior do leite ultrassônico e do processamento de bebidas não lácteas. O baixo consumo de energia, a baixa manutenção e a operação 24/7 são fatores adicionais que contribuem para a excepcional eficiência global do processamento ultrassônico. Os homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho hielscher podem rodar 24 horas por dia, 7ºcência sob o trabalho pesado e processar grandes volumes no modo de fluxo contínuo. Os processadores ultrassônicos Hielscher têm uma excelente eficiência energética global. Robustez e baixa manutenção mantêm os custos operacionais baixos, também.

O que a pesquisa diz sobre processamento de alimentos ultrassônicos

"O ultrassônico surgiu em uma extensão incondicional na última década. Encontrou sua aplicação na indústria de sucos de frutas e bebidas devido aos seus efeitos multifuncionais desejados. A tecnologia é barata, simples, confiável e ambientalmente amigável e altamente eficaz na preservação de sucos com atributos de qualidade aprimorados." (Dolas et al., 2019)

“A sonication é uma tecnologia futura que pode melhorar a qualidade dos alimentos e reduzir a perda de nutrientes.” (Cheok et al., 2013)

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Processadores de alimentos ultrassônicos para produção industrial de leite de nozes

Hielscher Ultrasonics projeta, fabrica e distribui sistema de processamento de alimentos ultrassônicos de alto desempenho para produção industrial contínua de nozes (como caju, amêndoa, avelã, nozes, amendoim, leite de coco) e substitutos de leite à base de plantas (como arroz, soja, espelta, aveia, gergelim, linhaça, ervilha, leite de tigre fermentado).
O uso do processamento de alimentos ultrassônicos oferece grandes vantagens por ser um método não térmico, puramente mecânico, que resulta em produtos finais melhorados, diminui o tempo de processamento e é mais amigável ao meio ambiente.
UIP4000hdT célula de fluxo para sonication inline em escala industrialOs sistemas de processamento de alimentos ultrassônicos hielscher são usados para aplicações múltiplas sendo uma tecnologia segura, confiável e econômica para produzir alimentos e bebidas de alta qualidade. A instalação e operação de todos os processadores ultrassônicos Hielscher é simples: eles exigem apenas pouco espaço, podem ser facilmente adaptados para as instalações de processamento existentes.
Hielscher Ultrasonics é muito experiente na aplicação de ultrassom de energia nos alimentos & indústria de bebidas, bem como muitos outros ramos industriais. Nossos processadores ultrassônicos são equipados com sonotrodos e células de fluxo fáceis de limpar (CIP/ esterilizar no local) e células de fluxo (as partes molhadas). Hielscher Ultrasonics’ processadores ultrassônicos industriais podem fornecer amplitudes muito altas. Amplitudes de até 200μm podem ser facilmente executadas continuamente na operação 24/7. Altas amplitudes são importantes para alcançar a distribuição de partículas ahomogêneas e inativar micróbios mais resistentes (por exemplo, bactérias gram-positivas). Para amplitudes ainda maiores, sonotrodes ultrassônicos personalizados estão disponíveis. Todos os sonotrodes e reatores de células de fluxo ultrassônico podem ser operados sob temperaturas e pressões elevadas, o que permite uma sônica termo-mano-sonication confiável (sonicação em combinação com temperatura e pressão elevadas) e extração e estabilização altamente eficazes.
Tecnologia de ponta, software de alto desempenho e sofisticado fazem Hielscher Ultrasonics’ cavalos de trabalho confiáveis em sua linha de extração de alimentos, homogeneização e pasteurização. Com uma pequena pegada e opções de instalação versáteis, os ultrassonicadores Hielscher podem ser facilmente integrados ou retro-equipados nas linhas de produção existentes.
Entre em contato conosco para saber mais sobre as características e capacidade de nossos sistemas de extração, homogeneização e pasteurização ultrassônicas. Ficaríamos felizes em discutir sua candidatura com você!

A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximado de nossos ultrasonicators:

Volume batch Quociente de vazão Dispositivos Recomendados
1 a 500mL 10 a 200 mL / min UP100H
10 a 2000 mL 20 a 400 mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 a 20L 00,2 a 4 L / min UIP2000hdT
10 a 100L 2 de 10L / min UIP4000hdT
n / D. 10 a 100L / min UIP16000
n / D. maior aglomerado de UIP16000

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Por favor, use o formulário abaixo para solicitar informações adicionais sobre processadores ultrassônicos, aplicativos e preço. Ficaremos felizes em discutir seu processo com você e oferecer-lhe um sistema ultrassônico atendendo aos seus requisitos!









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Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho para aplicações de mistura, dispersão, emulsificação e extração em escala laboratoria, piloto e industrial.



Literatura / Referências

Fatos, vale a pena conhecer

Produção de Nutmilks e Substitutos de Laticínios à Base de Plantas

A produção de nozes e outras bebidas não lácteas à base de plantas (por exemplo, de amêndoa, caju, coco, avelã, amendoim, gergelim, soja, castanha-de-tigre, aveia, espelta, arroz, cânhamo, ervilha, linhaça, linhaça, nogueira) inclui comumente as seguintes etapas de processamento: moagem molhada e moagem para extração, filtração, adição de aditivos e ingredientes alimentares, pasteurização/esterilização, homogeneização e embalagem asséptica.
Aditivos amplamente utilizados são gengivas e lecitina, que são usados para melhorar a estabilidade, bem como sal e adoçantes, que são usados para modificar textura e perfil de sabor. Muitas vezes os substitutos do leite à base de plantas são fortificados e enriquecidos com proteínas, vitaminas e minerais para obter um perfil nutricional equilibrado da bebida não láctea à base de plantas.
Dependendo do tipo de substituto do leite à base de plantas, um ingrediente bruto diferente (por exemplo, nozes, grãos, leguminosas) é usado como base. Esta matéria-prima específica (por exemplo, amêndoas, soja ou aveia) são misturadas com uma certa quantidade de água e moídas em um processo de moagem úmida em temperaturas elevadas. Durante este processo de moagem aquecida, compostos vegetais valiosos como proteínas, lipídios, fibras e vitaminas são extraídos da matéria-prima, que é demorada e muitas vezes bastante ineficiente. Devido à extração incompleta, uma segunda etapa de extração pode ser necessária para aumentar o rendimento do leite de nozes ou substituto do leite à base de plantas. Quando a extração ultrassônica é implementada no processo de moagem, a extração de compostos vegetais é significativamente aumentada e acelerada.
Após a moagem e extração, o leite vegetal é separado das fibras vegetais extraídas em grandes centrífugas. Para melhorar a textura e as qualidades sensoriais, o leite vegetal pode ser homogeneizado com óleo comestível ou engrossado adicionando gengivas, misturado com vários aditivos (vitaminas, minerais), e finalmente pasteurizado pelo tratamento térmico e depois embalado.
A sônica pode ser usada para dispersar gengivas e outros aditivos alimentares de forma homogênea na bebida à base de plantas e promover a estabilização microbiana por pasteurização ultrassônica.


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho de Laboratório para tamanho industrial.