Гомогенизация соков и смузи с помощью мощного ультразвука

Соки, смузи и напитки требуют надежной и эффективной гомогенизации для обеспечения желаемого вкуса и текстуры, а также долговременной стабильности. Ультразвуковые гомогенизаторы с высоким сдвиговым усилием широко применяются в пищевой промышленности и производстве напитков для получения соков, напитков, пюре и соусов превосходного качества. Ультразвуковая гомогенизация с высоким сдвиговым усилием, являясь нетепловой обработкой, предотвращает термическое разрушение витаминов и биоактивных соединений, обеспечивая при этом исключительную стабильность и однородность.

Ультразвуковая гомогенизация соков, смузи и напитков с высоким сдвиговым усилием

Повышение стабильности с помощью ультразвука – предотвращение разделения фаз и осаждения: Мякоть фруктов и овощей измельчается до мелких частиц, что обеспечивает высокую стабильность, предотвращает осаждение и придает однородную текстуру.
Изменение вязкости и текстуры сока с помощью ультразвука: Такие фрукты и овощи, как яблоки, морковь, апельсины, грейпфруты, лимоны и томаты, богаты пектинами. Пектины – это полисахариды, выполняющие функцию природных стабилизаторов. Ультразвуковые гомогенизаторы извлекают пектины из клеточного матрикса и высвобождают их в сок, повышая тем самым вязкость и стабильность. Поэтому ультразвуковые гомогенизаторы прекрасно подходят для использования природных стабилизаторов, таких как пектины.
Улучшение фитонутриентного состава благодаря ультразвуковой экстракции: Ультразвуковые гомогенизаторы разрушают клеточные матриксы и способствуют высвобождению удерживаемых в них молекул, таких как витамины, антиоксиданты, полифенолы и флавоноиды, в сок. Благодаря этому фитонутриенты становятся более биодоступными и более доступными для усвоения при употреблении.
Усиление вкусового профиля благодаря обработке ультразвуком: Ультразвуковые гомогенизаторы с высоким сдвиговым усилием высвобождают не только пектины, но и вкусоароматические молекулы, эфирные масла, природные сахара и фитонутриенты. (Пример улучшения питательного состава с помощью ультразвука приведен в исследовании ниже). Ультразвуковая экстракция высвобождает из клеточного матрикса биоактивные молекулы, такие как вкусоароматические соединения и витамины, делая их доступными для вкусовых рецепторов потребителя.
Усиление цвета благодаря обработке ультразвуком: Растительные пигменты также содержатся в клеточном матриксе растений. Ультразвуковые гомогенизаторы высвобождают растительные пигменты, такие как каротиноиды, хлорофилл, беталанины и антоцианы, и уменьшают размер их частиц. Более мелкие частицы пигментов рассеивают свет лучше, чем крупные, благодаря чему цвет сока, пюре или соуса становится более насыщенным.

Ультразвуковая гомогенизация соков – многочисленные преимущества

Ультразвуковые гомогенизаторы с высоким сдвиговым усилием обеспечивают надежное и эффективное смешивание таких напитков, как фруктовые соки, нектары, овощные соки, смузи, лимонады с добавлением фруктов, ароматизированные молочные напитки, протеиновые коктейли, напитки с добавками и многие другие.
При экстракции и отжиме сока обработка ультразвуком может увеличить его выход. Например, ультразвуковая обработка увеличила выход виноградного сока на величину до 3,4 %, одновременно сократив время обработки в три раза. Обработка ультразвуком в сочетании с ферментативной обработкой также увеличила выход сока на величину до 2 % и сократила время обработки более чем в четыре раза по сравнению с традиционной ферментативной обработкой. Последовательное применение ультразвука и ферментативной обработки увеличило выход сока на величину до 7,3 %. Аналогично, при получении ананасового сока одна лишь обработка ультразвуком увеличила выход экстракции сока из ананасовой мезги на 10,8 %. Ультразвуковая обработка также повысила содержание сахаров, суммарное содержание кислот, фенольных соединений и витамина C. (см. Baslar et al. 2015)
Производство напитков, таких как соки, лимонады с добавлением сока и другие напитки, требует надежной гомогенизации и эмульгирования для обеспечения стабильности, улучшения вкуса и текстуры, привлекательного внешнего вида и улучшенных функциональных свойств. Например, ультразвуковая гомогенизация обеспечивает исключительную стабильность, предотвращает разделение фаз и улучшает вкус и текстуру соков, смузи, а также напитков на основе молока и белка. Кроме того, ультразвуковые гомогенизаторы с высоким сдвиговым усилием легко эмульгируют различные ингредиенты, создавая прозрачные эмульсии. Распространенное применение ультразвукового эмульгирования – приготовление воды и напитков с добавлением каннабиса. С помощью ультразвука в прозрачные напитки на основе воды и другие напитки можно вводить стабильные каннабиноиды (например, CBD, CBG, THC). Для получения прозрачных эмульсий с высокой биодоступностью активных соединений биоактивные соединения необходимо эмульгировать до наноразмеров. Ультразвуковое эмульгирование – превосходящий другие метод получения наноэмульсий с прозрачным внешним видом, исключительной стабильностью, биодоступностью и функциональными свойствами. Поэтому ультразвуковое наноэмульгирование широко применяется в производстве фармацевтических препаратов и добавок (например, настоек CBD и т. д.)
Одновременно ультразвуковые гомогенизаторы извлекают вкусоароматические молекулы, биоактивные соединения и фитонутриенты, делая их более биодоступными и более доступными для усвоения. Ультразвуковые гомогенизаторы также растворяют сахара, сиропы или подсластители, диспергируют и гидратируют камеди, крахмалы и другие добавки, формируя суспензии с долговременной стабильностью. Один ультразвуковой аппарат Hielscher обеспечивает выполнение различных задач при производстве соков и напитков: гомогенизации, наноэмульгирования, экстракции, диспергирования, растворения, гидратации и смешивания.

Влияние обработки ультразвуком с помощью UP400S при амплитуде 100μm на микроструктуру яблочного сока.
Исследование и изображение: Ertugay & Baslar, 2014

Пример исследования: улучшение питательного состава апельсинового сока, обработанного ультразвуком

Ультразвуковая гомогенизация с высоким сдвиговым усилием – это нетепловой метод консервирования и обработки пищевых продуктов, преимуществом которого является улучшение стабилизации и инактивация микроорганизмов во фруктовых соках без типичных нежелательных побочных эффектов, связанных с традиционной тепловой обработкой. Guerrouj et al. (2016) исследовали влияние обработки ультразвуком на суммарное содержание фенольных соединений и флавоноидов, а также на каротиноиды и аскорбиновую кислоту (витамин C) в апельсиновом соке с помощью гомогенизатора Hielscher Ultrasonics UP200S. Они обнаружили значительное увеличение суммарного содержания фенольных соединений в образцах апельсинового сока, обработанных ультразвуком, по сравнению с контрольным образцом (см. таблицу ниже). При ультразвуковой обработке в течение 30 min это содержание увеличилось с 42,74 до 69,45mg GAE/100 ml. Эти результаты показывают значительное увеличение содержания фенольных соединений при обработке ультразвуком.
Результаты оценки способности апельсинового сока нейтрализовать свободные радикалы DPPH также представлены в таблице ниже. Образцы, обработанные ультразвуком, показали значительное увеличение процента ингибирования DPPH по сравнению с контрольным образцом, что указывает на более высокий уровень антиоксидантов. Процент ингибирования DPPH составил 37,48%, 35,70%, 34,70% и 35,21% в образцах, обработанных ультразвуком в течение 1, 10, 20 и 30 min соответственно, по сравнению с контрольными образцами (21,67%). Эти данные согласуются с результатами, полученными для сока лайма кастури, обработанного ультразвуком (Bhat et al., 2011). Эти результаты указывают на то, что обработка ультразвуком повышает извлекаемость антиоксидантных соединений.
Исследователи пришли к выводу, что ультразвуковая обработка апельсинового сока привела к общему увеличению содержания биоактивных соединений, таких как суммарные фенольные соединения, флавоноиды, каротиноиды, антоцианы и аскорбиновая кислота, при значительном снижении численности микроорганизмов.

Ультразвуковые зонды и проточные ячейки для гомогенизации соков

Hielscher Ultrasonics – производитель высокопроизводительных ультразвуковых гомогенизаторов с многолетним опытом, которые используются во всем мире в промышленном производстве фруктовых и овощных соков, нектаров, смузи, протеиновых напитков, а также пюре и соусов. Надежная и эффективная гомогенизация фруктовых соков, напитков и пищевых продуктов – сложная задача, требующая мощных ультразвуковых зондов, которые создают постоянные амплитуды и обеспечивают достаточный сдвиг для получения однородных пищевых продуктов и напитков. Все ультразвуковые устройства Hielscher разработаны и изготовлены для работы в режиме 24/7 под полной нагрузкой. Ультразвуковые процессоры доступны в диапазоне от компактных лабораторных ультразвуковых аппаратов мощностью 50 watts до мощных проточных ультразвуковых систем мощностью 16 000watts. Широкий выбор усиливающих рупоров, сонотродов и проточных ячеек позволяет индивидуально конфигурировать ультразвуковой гомогенизатор с высоким сдвиговым усилием в соответствии с сырьем (например, фруктами, овощами, другими ингредиентами и т. д.) и желаемыми характеристиками конечного продукта.
Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые зонды, которые можно специально настраивать для обеспечения полного диапазона амплитуд – от очень низких до очень высоких. Если ваша задача гомогенизации требует необычных технических характеристик (например, сочетания с повышенным давлением и/или повышенной температурой), доступны ультразвуковые сонотроды, изготовленные по индивидуальному заказу. Прочность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет работать в режиме 24/7 при высоких нагрузках и в сложных условиях.

Ультразвуковая гомогенизация соков в периодическом и проточном режимах

Ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher с высоким сдвиговым усилием могут использоваться для периодической и непрерывной проточной обработки ультразвуком. В зависимости от объема напитка и скорости обработки мы порекомендуем вам наиболее подходящую ультразвуковую конфигурацию.
Подача нескольких потоков, которые можно независимо дозировать в систему непрерывной ультразвуковой гомогенизации, делает проточную гомогенизацию с применением ультразвуковой обработки с высоким сдвиговым усилием очень эффективной по затратам времени и труда, удобной и пригодной для обработки промышленных объемов соков и напитков.

Ультразвуковые зонды и проточные ячейки для любых объемов

Ассортимент Hielscher Ultrasonics охватывает весь спектр ультразвуковых процессоров: от компактных лабораторных ультразвуковых аппаратов, настольных и пилотных систем до полностью промышленных ультразвуковых процессоров, способных обрабатывать объемы, соответствующие загрузке грузовиков, за час. Полный ассортимент позволяет нам предложить вам наиболее подходящее ультразвуковое оборудование для вашего напитка или пищевого продукта, планируемой производительности процесса и производственных целей.

Точная регулировка амплитуд для оптимальных результатов

Все ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher обеспечивают точное управление и поэтому служат надежными рабочими инструментами. Амплитуда – один из важнейших параметров процесса, влияющих на эффективность и результативность сономеханических воздействий, таких как гомогенизация, эмульгирование, экстракция, гидратация, растворение и консервирование. Все процессоры Hielscher Ultrasonics позволяют точно задавать амплитуду. Сонотроды и усиливающие рупоры – это принадлежности, позволяющие изменять амплитуду в еще более широком диапазоне. Промышленные ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher с высоким сдвиговым усилием способны обеспечивать очень высокие амплитуды и необходимую интенсивность ультразвука для сложных задач. Непрерывная работа с амплитудами до 200µm легко обеспечивается в режиме 24/7.
Точная настройка амплитуды и постоянный мониторинг параметров ультразвукового процесса с помощью интеллектуального программного обеспечения дают вам возможность обрабатывать сок, напиток или пищевой продукт в оптимизированных условиях. Оптимальная обработка ультразвуком для максимально эффективной гомогенизации соков!

Ультразвуковые аппараты Hielscher широко применяются для гомогенизации таких напитков, как

• соки
• смузи
• фруктовые и овощные пюре
• фруктовые молочные напитки
• комбуча

Прочность ультразвуковых аппаратов Hielscher позволяет работать в режиме 24/7 при высоких нагрузках и в сложных условиях. Это делает ультразвуковые аппараты Hielscher надежным рабочим инструментом, отвечающим вашим требованиям к производству пищевых продуктов и напитков.

Высочайшее качество – разработано и произведено в Германии

Как компания, принадлежащая семье и управляемая ею, Hielscher уделяет первостепенное внимание высочайшим стандартам качества своих ультразвуковых процессоров. Все ультразвуковые аппараты разрабатываются, производятся и тщательно испытываются в нашей штаб-квартире в Тельтове близ Берлина, Германия. Прочность и надежность ультразвукового оборудования Hielscher делают его надежным рабочим инструментом на вашем производстве. Работа в режиме 24/7 под полной нагрузкой и в сложных условиях – неотъемлемая характеристика ультразвуковых гомогенизаторов Hielscher с высоким сдвиговым усилием.

Приведенная ниже таблица дает представление о приблизительной производительности наших ультразвуковых аппаратов: