Улучшенное студнеобразование фруктов и овощей с помощью ультразвука
Загущение соусов, соков, джемов и других продуктов путем желирования является распространенным процессом при производстве жидких продуктов. Ультразвуковая экстракция пектинов и природных внутриклеточных сахаров из фруктов и овощей является высокоэффективным методом стимулирования студнеобразования пищевых продуктов без добавления рафинированных сахаров. Таким образом, ультразвуковая обработка не только повышает экономическую эффективность за счет снижения производственных затрат (так как сахар и загустители не нужны), но и помогает производить более здоровую пищу с пониженным содержанием калорий.
Гелеобразование и загущение пищевых продуктов
Приготовление гелей из фруктов, богатых пектинами, является широко распространенным процессом для производства различных пищевых продуктов, включая соусы, пюре, кетчуп, соки, смузи, мармелады и джемы. Загущение и студнеобразование таких продуктов часто требует добавления сахара в больших количествах для достижения желаемой степени студнеобразования. Потребность в рафинированном сахаре в основном необходима, так как пектины и натуральный сахар во фруктах и овощах задерживаются в клеточном матриксе растительных клеток, где они остаются в основном неиспользованными.
Решение: ультразвуковая экстракция пектинов и натуральных сахаров
Ультразвуковое исследование является хорошо зарекомендовавшей себя и широко используемой технологией для извлечения биологически активных молекул из растений, таких как фрукты и овощи. Таким образом, ультразвуковая обработка является ценным методом в пищевой промышленности, такой как производство соков, смузи, напитков, соусов, пюре, кетчупов, фруктовых паст, джемов и мармеладов, где ультразвуковые волны помогают высвобождать ароматические соединения, пектины и сахара (например, фруктозу) из клеточного матрикса растительного материала. Это означает, что ультразвук не только способствует желированию, но и делает пищевые продукты более ароматными и сладкими без добавления ароматизаторов, сахара и других добавок. В связи с растущим спросом на натуральные продукты с низким уровнем обработки, ультразвуковая обработка пищевых продуктов является идеальной технологией для создания здоровых и насыщенных вкусом продуктов. Ультразвуковая пектиновая обработка пищевых продуктов была признана высокоэффективной, надежной, энергосберегающей и экологически чистой стратегией приготовления, особенно для приготовления пищи с низким содержанием метоксилпектина.
Пектин является излюбленным ингредиентом продуктов с низким содержанием сахара и здоровой пищи благодаря своим гелеобразующим свойствам. Применяя ультразвуковое облучение жидкостей на фруктовой и овощной основе, можно избежать добавления рафинированного сахара или значительно сократить, так как функциональность пектина проявляет желаемые желирующие свойства и способствует благоприятным реологическим свойствам пищевого продукта.
К дополнительным преимуществам ультразвуковой обработки пищевых продуктов относятся инактивация ферментов, таких как пектинметилэстераза, а также гомогенизация (более гладкая текстура) и пастеризация (улучшенная микробная стабильность).
- Мягкий процесс
- Без или меньше сахарной добавки
- Быстрое лечение
- Без добавок или с меньшим их количеством
- Продукты здорового питания
- Чисто механическая обработка
- Экономически выгодно / экономически эффективно
- Простота и безопасность в эксплуатации
- Простая установка или дооснащение
- Полностью линейное масштабирование
- Производительность обработки любого объема
Ультразвуковая экстракция пектина, ароматизатора и сахара из растительного клеточного матрикса была успешно применена к цитрусовым, апельсинам, лимонам, манго, маракуйе, яблокам, грушам, персикам, помидорам и многим другим фруктам и овощам.
Как избежать разрушения структуры молекулярного пектина
Ультразвуковое исследование может в значительной степени способствовать образованию геля в фруктовых и овощных продуктах, содержащих пектин. Тем не менее, чрезмерная ультразвуковая обработка, т.е. ультразвуковая обработка с большой интенсивностью или в течение слишком длительного периода времени, может разрушить молекулярную структуру пектина, тем самым снижая качество гелеобразования. Hielscher Ultrasonics поставляет самые современные ультразвуковые аппараты, которые позволяют точно настраивать работу, контролировать и контролировать процесс экстракции пектина. Легкодоступные настройки, возможность предварительной настройки и сохранения параметров обработки, а также дистанционное управление через любой интернет-браузер гарантируют, что ваше изделие будет обработано ультразвуком в оптимальных условиях. Кроме того, данные всех ультразвуковых прогонов автоматически записываются на встроенную SD-карту, так что каждая отдельная обработка может быть проконтролирована и пересмотрена для обеспечения качества и соответствия надлежащей производственной практике (GMP).
Промышленные ультразвуковые аппараты Hielscher могут обеспечивать очень высокую амплитуду. Амплитуды до 200 мкм могут легко работать непрерывно в режиме 24/7. Для еще более высоких амплитуд доступны индивидуальные ультразвуковые сонотроды.
В таблице ниже приведена примерная производительность обработки наших ультразвуковых аппаратов:
Объем партии | Расход | Рекомендуемые устройства |
---|---|---|
от 1 до 500 мл | От 10 до 200 мл/мин | УП100Ч |
от 10 до 2000 мл | от 20 до 400 мл/мин | УП200Хт, УП400Ст |
0.1 до 20 л | 0от 0,2 до 4 л/мин | УИП2000HDT |
От 10 до 100 л | От 2 до 10 л/мин | УИП4000HDT |
н.а. | От 10 до 100 л/мин | UIP16000 |
н.а. | больше | Кластер UIP16000 |
Свяжитесь с нами! / Спросите нас!
Литература / Литература
- 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.
Факты, которые стоит знать
Пектины в пищевых продуктах
Пектин – это полисахарид, присутствующий в клеточной стенке большинства овощей и фруктов. Пектины известны своими замечательными желирующими и загущающими свойствами, что делает пектины широко используемой добавкой в пищевой промышленности. Кроме того, пектины известны своими полезными для здоровья свойствами.
Производство гелей с фруктами или овощами, которые демонстрируют большое количество пектина, не представляет особой сложности. Добавление сахара способствует желированию пектина с низким содержанием метоксила (LM) пектина. Тем не менее, использование пектина с низким содержанием метоксила (LM) обычно требует большого количества добавленного сахара (около 50 мас.%). Поэтому низкое содержание метоксильных (LM) пектинов в сочетании с очень большим количеством добавленных сахаров актуально только для десертов, джемов и мармелада.
Например, ферменты полигалактуроназы, пектинлиаза и пектинметилэстераза (ПМЭ) входят в группу пектинолитических ферментов или пектиназ, которые гидролизуют гликозидные связи пектиновых веществ. Ультразвук используется для инактивации ферментов, таких как пектиназы, с целью получения более стабильных пищевых продуктов. Узнайте больше об инактивации ультразвуковых ферментов!