Ultrasunete de putere pentru îmbunătățirea sucurilor și a smoothie-urilor

Cercetătorii de la Universitatea Tehnică din Berlin au constatat că ultrasonicarea este o metodă de procesare foarte eficientă pentru îmbunătățirea sucurilor de fructe și legume, precum și a smoothie-urilor. Fiind o tehnică non-termică de procesare a alimentelor, ultrasunetele oferă un tratament blând, dar eficient, care intensifică aromele și stabilizează și conservă sucurile și piureurile. Rezultatele tratamentelor cu ultrasunete ale sucurilor includ arome îmbunătățite, stabilizare și conservare.

Aplicarea ultrasunetelor în procesele de producție alimentară este un domeniu de interes crescând pentru producătorii de alimente. Spre deosebire de ultrasunetele de intensitate redusă (intensități < 1 W/cm²), care pot fi utilizate pentru testarea nedistructivă și imagistică, ultrasunetele de putere (intensități > 5 W/cm²) provoacă modificări ale materialului și pot fi utilizate pentru îmbunătățirea unor procese versatile din industria alimentară. Undele ultrasonice sunt unde de compresie care interacționează mecanic cu produsul supus sonicării. Compresiile și rarefierile ciclice pot influența structura celulară. La amplitudini mari ale presiunii, ultrasunetele de putere provoacă cavitație, adică creșterea și implozia bulelor de gaz, care este însoțită de vârfuri de presiune și temperatură și omogenizează și stabilizează sistemele disperse. Hielscher Ultrasonics și cercetători de la Departamentul de Biotehnologie Alimentară și Ingineria Proceselor Alimentare al Universității Tehnice din Berlin au investigat efectele pozitive ale ultrasunetelor pentru îmbunătățirea calității, stabilității și gustului smoothie-urilor – băuturi amestecate și răcite, preparate din sucuri și piureuri de fructe și legume.

Deși nu există niciun drept legal care să limiteze ingredientele smoothie-urilor la produse pure din fructe și legume, producătorii intenționează să le introducă pe piață ca produse sănătoase și valoroase. În consecință, se urmărește producerea lor fără adaos de stabilizatori, potențiatori de aromă sau coloranți. Totuși, sucurile și piureurile au adesea un conținut ridicat de pulpă. Prin urmare, acestea tind spre separarea fazelor, ceea ce conferă produsului un aspect mai puțin atrăgător. Din acest motiv, majoritatea smoothie-urilor disponibile în prezent conțin banane ca ingredient principal, care reduc separarea fazelor datorită creșterii vâscozității.

Ultrasunetele pot fi aplicate pentru a dezintegra particulele de pulpă și a influența distribuția granulometrică. O dimensiune mai mică a particulelor duce la o viteză de sedimentare mai redusă, ceea ce conduce la reducerea sedimentării și la o stabilitate îmbunătățită la depozitare. În plus, această dezintegrare a particulelor poate duce la o eliberare sporită în suc a componentelor de aromă, a pigmenților de culoare și a constituenților celulari, precum zahărul sau compușii aromatici volatili. Rezultatul este o îmbunătățire a intensității culorii, a dulceții și a impresiei aromatice. În plus, dimensiunea redusă a particulelor influențează senzația în gură, conducând la o impresie generală mai catifelată.
Pentru a asigura o anumită durată de valabilitate a smoothie-urilor, amestecurile trebuie pasteurizate. Totuși, tratamentele termice au întotdeauna un impact asupra calității produsului, a culorii și a impresiei de prospețime. În consecință, reducerea temperaturilor de procesare este unul dintre principalele obiective în industria alimentară. Ultrasunetele au un efect sinergic asupra inactivării microorganismelor și enzimelor atunci când sunt aplicate în combinație cu temperatura, procedeu numit termosonicare, sau cu presiune ridicată, procedeu numit manosonicare. Rezultate pozitive sunt cunoscute, de asemenea, pentru combinarea tuturor celor trei parametri, sub denumirea de manotermosonicare. Se presupune că celulele tratate cu ultrasunete devin mai sensibile la alți factori de stres, precum presiunea și căldura. În plus, undele ultrasonice pot perturba straturile limită și pot induce amestecarea, ceea ce duce la un transfer de căldură îmbunătățit. Prin urmare, un alt obiectiv al proiectului de cercetare este reducerea temperaturilor de pasteurizare prin dezvoltarea unui proces de conservare asistat de ultrasunete. Se urmăresc îmbunătățirea calității produsului și reducerea costurilor energetice, menținând sau prelungind în același timp siguranța produsului și durata de valabilitate.
Efectele cuprinzătoare ale ultrasunetelor, care ar putea permite îmbunătățirea simultană a caracteristicilor de sedimentare, a gustului, a aspectului, a senzației în gură, precum și a stabilității microbiologice și enzimatice a smoothie-urilor ca produse de valoare ridicată, ar putea reprezenta în viitor un avantaj important pentru industria alimentară și pentru comercializarea băuturilor proaspete din fructe și legume. În plus, procentul de banane sau de alte ingrediente cu vâscozitate ridicată ar putea fi redus atunci când stabilitatea produsului este îmbunătățită prin tratamente cu ultrasunete, ceea ce ar permite crearea de noi varietăți de smoothie-uri.

Contact la TU Berlin:
K. Schoessler
katharina.schoessler(at)tu-berlin.de
Telefon:+49 (0)30-3147 1847
 

Stânga: suc de portocale netratat; dreapta: suc de portocale sonicat
Omogenizarea cu ultrasunete cu forfecare ridicată produce un suc stabil, fără sedimentare