Превосходная эффективность и качество при производстве орехового молока с помощью ультразвука

Ореховое молоко и альтернативы растительному молоку являются растущим сегментом продуктов питания. Для производства орехового молока и аналогов молока на растительной основе ультразвуковая экстракция и гомогенизация показали большие преимущества по сравнению с традиционными методами. Мощный ультразвук повышает производительность, стабильность продукта, содержание питательных веществ и общую эффективность обработки.

Более высокий выход орехового молока с помощью мощного ультразвука

Ультразвуковая экстракция хорошо известна как надежный и высокоэффективный метод увеличения выхода растительных масел, белков, полисахаридов и микроэлементов. Таким образом, ультразвук используется в производстве заменителей молока на растительной основе, например, из миндаля, кешью, кокоса, фундука, арахиса, кунжута, сои, тигрового ореха, овса, риса, конопли, гороха, фисташек, грецкого ореха, амаранта или киноа. Сырье для производства орехового молока и других растительных альтернатив молоку часто является дорогим, а более высокий выход экстракта из этого сырья снижает производственные затраты и повышает эффективность производства.

Как ультразвуковая экстракция увеличивает выход продукции?

Принцип работы ультразвуковой экстракции – акустическая кавитация. Механизм экстракции, усиливающий низкочастотный ультразвук высокой интенсивности, в основном связан с явлением акустической кавитации. Когда кавитационные пузырьки схлопываются на поверхности растительного материала, эрозия и сонопорация разрушают матрицу растительных клеток (таких как мацерированные орехи, семена, бобовые и листья), что приводит к разрушению клеточной структуры и высвобождению внутриклеточных веществ, таких как белки, липиды, полисахариды, клетчатка, витамины, минералы и фитохимические вещества. Таким образом, усиленный массоперенос способствует высвобождению таких молекул, как белки, липиды, полисахариды и фитохимические вещества.
Создаваемые ультразвуковыми сдвиговыми силами улучшают проникновение растворителя в клеточный матрикс растительного вещества и улучшают проницаемость клеточных мембран, соответственно. (Обратите внимание, что термин «растворитель» используется в широком смысле и включает в себя любую жидкость, например, воду). Эти механизмы силового ультразвука обуславливают значительную интенсификацию процесса, достигаемую при применении ультразвука для извлечения пищевых продуктов из растительного сырья. Поскольку ультразвуковая кавитация генерирует такие интенсивные силы, она приводит к высокоэффективному разрушению и смешиванию клеток на макро- и микроуровне. Кроме того, значительно улучшается проникновение растворителей, растворение биологически активных соединений и массоперенос. Это делает экстракцию с помощью ультразвука очень эффективной, что приводит к превосходному выходу экстракта за короткое время процесса.

Улучшенная стабильность орехового молока с помощью ультразвука

Высокоинтенсивное низкочастотное ультразвуковое исследование является эффективным и надежным методом повышения физической стабильности суспензий, а также микробной стабильности пищевых продуктов (например, орехового молока и других заменителей молока).

Ультразвуковая улучшенная физико-химическая стабильность орехового молока

Широко используемый для гомогенизации и эмульгирования пищевых продуктов, мощный ультразвук является высокоэффективным нетермическим методом для производства высокооднородных и стабильных пищевых продуктов с длительным сроком действия. Ультразвуковая гомогенизация уменьшает диаметр капель жира до равномерного мельчайшего размера и равномерно диспергирует твердые частицы, такие как крахмал, сахар и клетчатка. Таким образом, ультразвуковая гомогенизация значительно улучшает физико-химические свойства орехового молока и других видов молока растительного происхождения, предотвращая нежелательное разделение фаз.
Lu et al. (2019) исследуют влияние ультразвука высокой мощности на кокосовое молоко. Обработка ультразвуком уменьшила размер частиц кокосового молока и гомогенизировала распределение капель и твердых частиц в системе. По сравнению с кокосовым молоком с механической эмульгацией, ультразвуковая обработка показала значительное влияние на однородность эмульсионной системы (p< 0.05). Кроме того, было замечено, что ультразвуковая обработка способствовала инкапсуляции амилозы в фермент амилазу в межфазном слое. Iswarin и Permadi (2012) исследовали, как ультразвук влияет на диаметр капель молочных напитков на основе кокоса, изучая различные комбинации интенсивности ультразвука. Ультразвуковая обработка уменьшает диаметр капель, размер и уменьшение размера увеличиваются при более высокой интенсивности ультразвука.

Ультразвуковая улучшенная микробная стабильность орехового молока

Доказано, что ультразвуковая обработка снижает микробную нагрузку в молочных продуктах, фруктовых соках и других жидких продуктах. Таким образом, ультразвуковая пастеризация также была внедрена в процесс консервации альтернатив молоку с целью повышения микробной стабильности орехов и других заменителей молока на растительной основе.
Iorio et al. (2019) изучили ультразвуковую инактивацию Escherichia coli O157:H7 и Listeria monocytogenes в миндальном молоке и смогли продемонстрировать, что ультразвуковая пастеризация вызывает сублетальное повреждение патогенов, что приводит к увеличению срока хранения. Например, ультразвуковая пастеризация значительно снижала уровень E. coli O157:H7 с 5,12 до 3,81 log КОЕ/мл и снижала скорость роста (max) (с 1,19 до 0,79 (log КОЕ/мл)/сут).

Повышенное содержание питательных веществ благодаря ультразвуковой экстракции орехового молока

Микроэлементы, такие как витамины, полифенолы и антиоксиданты, находятся в клеточном матриксе растений. Для эффективного высвобождения этих микроэлементов требуется полное разрушение клеток и интенсивное микросмешивание между клеточным веществом и растворителем. Как описано выше, ультразвуковая экстракция очень эффективна в разрушении клеток и высвобождении липидов, белков, полисахаридов, волокон и фитохимических веществ из клеточного матрикса. Ультразвуковая экстракция является высокоэффективным методом выделения полного количества фитохимических веществ из растительных компонентов в процессе быстрой экстракции. Применение мощного ультразвука приводит к сильным кавитационным эффектам, возмущениям/турбулентностям, высокоскоростному потоку жидкости, которые вымывают фитохимические вещества из внутренней части клетки. Будучи нетермическим методом экстракции, термическая деградация этих чувствительных микроэлементов предотвращается при использовании ультразвука.

Кинетика общего содержания фенолов (выраженных в эквалайзере мг нарингенина/г миндаля) с ультразвуком и без нее с использованием УИП1000HDT. Ультразвуковая экстракция увеличила общее содержание фенолов на 258 %.
Данные являются средними ± SD, n = 3. Ультразвук (желтый) и бесшумный (оранжевый).
График и исследование: Tabib et al., 2020

Превосходная эффективность в производстве орехового молока с помощью ультразвука

Более высокий выход продукции, улучшенный питательный профиль и сокращение продолжительности обработки — это лишь некоторые из преимуществ, когда речь идет о превосходной эффективности ультразвуковой обработки орехового молока и немолочных напитков. Низкое энергопотребление, низкие эксплуатационные расходы и работа в режиме 24/7 являются дополнительными факторами, которые способствуют исключительной общей эффективности ультразвуковой обработки. Высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher могут работать 24 часа в сутки 7 дней в неделю в тяжелых условиях эксплуатации и обрабатывать большие объемы в режиме непрерывного потока. Ультразвуковые процессоры Hielscher обладают выдающейся общей энергоэффективностью. Надежность и низкие эксплуатационные расходы также снижают эксплуатационные расходы.

Что говорят исследования об ультразвуковой обработке пищевых продуктов

«Ультразвуковые технологии появились в безусловной степени за последнее десятилетие. Он нашел свое применение в индустрии фруктовых соков и напитков благодаря своему многофункциональному желаемому эффекту. Технология недорогая, простая, надежная, экологически чистая и высокоэффективная для сохранения соков с улучшенными качественными характеристиками». (Долас и др., 2019)

“Ультразвуковая обработка — это новая технология, которая может улучшить качество продуктов питания и уменьшить потерю питательных веществ.” (Cheok et al., 2013)

Ультразвуковые кухонные комбайны для промышленного производства орехового молока

Hielscher Ultrasonics разрабатывает, производит и распространяет высокопроизводительные ультразвуковые системы обработки пищевых продуктов для непрерывного промышленного производства орехового молока (например, кешью, миндаля, фундука, грецкого ореха, арахиса, кокосового молока) и заменителей молока растительного происхождения (таких как рис, соя, полба, овес, кунжут, льняное семя, горох, ферментированное молоко тигрового ореха).
Использование ультразвуковой обработки пищевых продуктов имеет значительные преимущества, поскольку является нетермическим, чисто механическим методом, что приводит к улучшению конечного продукта, сокращению времени обработки и является более экологичным.
Ультразвуковые системы обработки пищевых продуктов Hielscher используются для различных применений, являясь безопасной, надежной и экономичной технологией для производства высококачественных продуктов питания и напитков. Установка и эксплуатация всех ультразвуковых процессоров Hielscher просты: они занимают мало места, могут быть легко установлены в существующих производственных установках.
Компания Hielscher Ultrasonics имеет многолетний опыт применения силового ультразвука в пищевых продуктах & Индустрия напитков, а также многие другие отрасли промышленности. Наши ультразвуковые процессоры оснащены простыми в очистке (безразборная мойка CIP / стерилизация на месте SIP) сонотродами и проточными ячейками (влажные части). Ультразвуковые технологии Hielscher’ Промышленные ультразвуковые процессоры могут обеспечивать очень высокую амплитуду. Амплитуды до 200 мкм могут легко работать непрерывно в режиме 24/7. Высокие амплитуды важны для достижения агогенного распределения частиц и инактивации более устойчивых микробов (например, грамположительных бактерий). Для еще более высоких амплитуд доступны индивидуальные ультразвуковые сонотроды. Все сонотроды и ультразвуковые реакторы с проточной ячейкой могут работать при повышенных температурах и давлениях, что позволяет обеспечить надежную термомано-сонификацию (ультразвук в сочетании с повышенной температурой и давлением) и высокоэффективную экстракцию и стабилизацию.
Самые современные технологии, высокая производительность и сложное программное обеспечение делают Hielscher Ultrasonics’ Надежные рабочие лошадки на вашей линии экстракции, гомогенизации и пастеризации пищевых продуктов. Благодаря небольшой занимаемой площади и универсальным вариантам установки ультразвуковые аппараты Hielscher могут быть легко интегрированы или модернизированы в существующие производственные линии.
Пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о функциях и возможностях наших систем ультразвуковой экстракции, гомогенизации и пастеризации. Мы будем рады обсудить с вами вашу заявку!

В таблице ниже приведена примерная производительность обработки наших ультразвуковых аппаратов: