Gelificarea îmbunătățită a fructelor și legumelor prin ultrasunete
Îngroșarea sosurilor, sucurilor, gemurilor și a altor alimente prin gelificare este un proces obișnuit în producția alimentelor lichide. Extracția cu ultrasunete a pectinelor și a zaharurilor naturale intracelulare din fructe și legume este o metodă foarte eficientă de a favoriza gelificarea produselor alimentare fără adaos de zaharuri rafinate. Astfel, ultrasonicarea nu numai că sporește eficiența economică prin reducerea costurilor de producție (deoarece zahărul și aditivii de îngroșare devin inutili), ci contribuie și la producerea unor alimente mai sănătoase, cu conținut caloric redus.
Gelificarea și îngroșarea produselor alimentare
Prepararea gelurilor din fructe bogate în pectine este un proces larg consacrat pentru producerea diverselor produse alimentare, inclusiv sosuri, piureuri, ketchup, sucuri, smoothie-uri, marmelade și gemuri. Îngroșarea și gelificarea acestor alimente necesită adesea adăugarea de zahăr în cantități mari pentru a obține gradul de gelificare dorit. Adaosul de zaharuri rafinate este necesar mai ales deoarece pectinele și zahărul natural din fructe și legume sunt captive în matricea celulară a celulelor vegetale, unde rămân în mare parte neutilizate.
Ultrasonicatorul UIP4000hdT este un procesor alimentar puternic de 4kW pentru producția alimentară industrială, cum ar fi extracția pectinei și a aromelor, precum și omogenizarea.
Soluția: extracția cu ultrasunete a pectinelor și a zaharurilor naturale
Ultrasonicarea este o tehnologie bine consacrată și utilizată pe scară largă pentru extracția moleculelor bioactive din plante, cum ar fi fructele și legumele. Prin urmare, sonicarea este o tehnică apreciată în procesarea alimentelor, de exemplu în producția de sucuri, smoothie-uri, băuturi, sosuri, piureuri, ketchup-uri, creme tartinabile din fructe, gemuri și marmelade, unde undele ultrasonice ajută la eliberarea compușilor de aromă, a pectinelor și a zaharurilor (de ex., fructoză) din matricea celulară a materialului vegetal. Aceasta înseamnă că ultrasunetele nu numai că favorizează gelificarea, ci fac și produsele alimentare mai aromate și mai dulci fără adaos de arome, zaharuri și alți aditivi. Odată cu cererea tot mai mare de alimente naturale, puțin procesate, procesarea alimentelor cu ultrasunete este tehnologia ideală pentru a crea alimente sănătoase și cu aromă intensă. Tratarea cu ultrasunete a pectinei din alimente s-a dovedit a fi o strategie de preparare foarte eficientă, fiabilă, economică din punct de vedere energetic și ecologică, în special pentru pectina cu conținut scăzut de metoxil.
Pectina este un ingredient preferat în produsele alimentare sănătoase și cu conținut redus de zahăr datorită proprietăților sale gelifiante. Prin aplicarea iradierii ultrasonice lichidelor pe bază de fructe și legume, adaosul de zahăr rafinat poate fi evitat sau redus semnificativ, deoarece funcționalitatea pectinei prezintă proprietățile de gelificare dorite și contribuie la proprietăți reologice favorabile ale produsului alimentar.
Alte avantaje ale procesării alimentelor cu ultrasunete includ inactivarea enzimelor precum pectin-metilesteraza, precum și omogenizarea (textură mai fină) și pasteurizarea (stabilitate microbiană îmbunătățită).
- Proces blând
- Fără sau cu mai puțin zahăr adăugat
- Tratament rapid
- Fără sau cu mai puțini aditivi
- Produse alimentare sănătoase
- Tratament pur mecanic
- Avantajos din punct de vedere economic / eficient din punctul de vedere al costurilor
- Operare ușoară și sigură
- Instalare simplă sau adaptare ulterioară
- Scalare complet liniară
- Capacitate de procesare pentru orice volum
Extracția cu ultrasunete a pectinei, a aromelor și a zahărului din matricea celulară vegetală a fost aplicată cu succes la citrice, portocale, lămâi, mango, fructul pasiunii, mere, pere, piersici, roșii și multe alte fructe și legume.
Cum se evită distrugerea structurii moleculare a pectinei
Ultrasonicarea poate favoriza în mare măsură formarea gelului în produsele din fructe și legume care conțin pectină. Totuși, suprasonicarea, adică un tratament cu ultrasunete cu o intensitate prea mare sau pe o perioadă prea lungă, poate distruge structura moleculară a pectinei, reducând astfel calitatea gelificării. Hielscher Ultrasonics furnizează ultrasonicatoare de ultimă generație, care permit setări exacte de funcționare, controlul și monitorizarea procesului de extracție a pectinei. Setările ușor accesibile, opțiunea de a prestabili și salva parametrii de tratament, precum și controlul de la distanță prin orice browser de internet asigură sonicarea produsului dumneavoastră în condiții optime. În plus, datele tuturor ciclurilor de ultrasonicare sunt înregistrate automat pe un card SD încorporat, astfel încât fiecare tratament în parte poate fi monitorizat și revizuit pentru asigurarea calității și pentru respectarea Bunelor Practici de Fabricație (GMP).
Sonicatoarele industriale Hielscher pot furniza amplitudini foarte mari. Amplitudini de până la 200µm pot fi menținute cu ușurință în funcționare continuă 24/7. Pentru amplitudini și mai mari, sunt disponibile sonotrode ultrasonice personalizate.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație privind capacitatea de procesare aproximativă a ultrasonicatoarelor noastre:
| Volumul lotului | Debit | Dispozitive recomandate |
|---|---|---|
| 1 până la 500mL | 10 până la 200mL/min | UP100H |
| 10 până la 2000mL | 20 până la 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 până la 20L | 0,2 până la 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 până la 100L | 2 până la 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 până la 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | mai mare | cluster de UIP16000 |
Contactați-ne! / Întrebați-ne!
Extractor cu ultrasunete UIP4000hdT cu configurație în flux continuu pentru extracția pectinei.
Literatură / Referințe
- 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.
Informații utile
Pectinele în produsele alimentare
Pectina este o polizaharidă prezentă în peretele celular al majorității legumelor și fructelor. Pectinele sunt cunoscute pentru proprietățile lor remarcabile de gelificare și îngroșare, care fac din pectine un aditiv utilizat pe scară largă în industria alimentară. În plus, pectinele sunt cunoscute pentru proprietățile lor benefice pentru sănătate.
Producerea gelurilor din fructe sau legume care prezintă o cantitate mare de pectină nu este deosebit de dificilă. Adaosul de zahăr favorizează gelificarea pectinei în cazul pectinei cu conținut scăzut de metoxil (LM). Totuși, utilizarea pectinei cu conținut scăzut de metoxil (LM) necesită în mod normal cantități mari de zahăr adăugat (aprox. 50 wt%). Prin urmare, pectinele cu conținut scăzut de metoxil (LM) în combinație cu cantități foarte mari de zaharuri adăugate sunt relevante doar pentru deserturi, gemuri și marmelade.
De exemplu, enzimele poligalacturonaze, pectin-liaza și pectin-metilesteraza (PME) fac parte din grupul enzimelor pectinolitice sau pectinaze, care hidrolizează legăturile glicozidice ale substanțelor pectice. Ultrasonicarea este utilizată pentru inactivarea enzimelor precum pectinazele, în scopul obținerii unor produse alimentare mai stabile. Citiți mai multe despre inactivarea enzimelor cu ultrasunete!
Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță, de la dimensiuni de laborator până la dimensiuni industriale.