Ультразвуковая гомогенизация соевого молока
- Задача производства соевого молока заключается в получении вкусного, питательного и высококачественного напитка на основе сои при высокой эффективности технологического процесса.
- Ультразвуковая гомогенизация и пастеризация позволяют получать полезное для здоровья соевое молоко с высокой пищевой ценностью, устойчивостью при хранении, а также высокой механической и микробиологической стабильностью.
Производство соевого молока с применением ультразвука
Ультразвуковая обработка соевой основы и соевого молока изменяет физико-химические свойства (изменения макромолекул, инактивация ферментов), обеспечивает равномерную мелкодисперсную гомогенизацию и улучшает реологические характеристики. Ультразвуковое эмульгирование позволяет получить растительное молоко, сохраняющее стабильность само по себе, тогда как ультразвуковое консервирование и инактивация микроорганизмов обеспечивают микробиологическую стабильность. Помимо улучшения пищевой ценности, стабильности и вкуса, обработка ультразвуком отличается эффективностью с точки зрения затрат энергии и времени. По сравнению с традиционными методами ультразвуковая обработка требует меньше энергии и времени.
Ультразвуковые гомогенизаторы охватывают весь диапазон производственных мощностей для производства соевого молока, обеспечивают оптимизированное консервирование и функциональную универсальность производственной линии. Ультразвуковые поточные гомогенизаторы легко адаптируются к производственным задачам, позволяя получать различные вкусовые профили (например, с бобовым привкусом или без него) и функциональные свойства продукта простым изменением параметров процесса.
Вкусовые профили сои и влияние ультразвука
Ультразвуковая обработка позволяет влиять на вкус соевой основы: продукты из соевого молока можно производить с выраженным бобовым привкусом, привлекательным для целевой аудитории азиатских потребителей, тогда как западные потребители предпочитают мягкий вкус без бобового привкуса. Регулируя параметры ультразвукового процесса (амплитуду, время обработки ультразвуком, температуру, давление), можно получить как выраженный, так и мягкий вкусовой профиль. Это означает, что одну и ту же ультразвуковую систему можно использовать для целенаправленного получения различных вкусовых профилей сои и производства разных видов продукции, отвечающих предпочтениям различных целевых рынков.
Ультразвуковая инактивация ферментов
Выраженный вкус соевых бобов связан главным образом с активностью фермента липоксигеназы (LOX). Инактивация этого фермента LOX является одной из основных задач современных систем обработки.
Манотермосоникация (MTS) – обработка ультразвуком в условиях повышенного давления и температуры – является проверенным методом инактивации фермента липоксигеназы (LOX). Активность липоксигеназы вызывает окисление жирных кислот и пигментов. Интенсивные ультразвуковые волны вызывают инактивацию или денатурацию таких ферментов, как липоксигеназа, пероксидаза и полифенолоксидаза.
Доказано, что MTS является эффективным средством инактивации некоторых других ферментов, таких как липоксигеназа, пероксидаза, а также протеазы и липазы психрофильных бактерий. (Kuldiloke 2002: 2)
Преимущества ультразвукового производства соевого молока
- высокий выход экстракции
- приятный вкус
- механическая стабильность
- микробиологическая стабильность / консервирование
- инактивация ферментов
- энергоэффективность
Микробиологическая стабильность благодаря ультразвуковому консервированию
Ультразвук сам по себе или в сочетании с нагревом (термосоникация), давлением (маносоникация) либо одновременно с нагревом и давлением (манотермосоникация) известен как эффективный метод инактивации различных ферментов пищевых продуктов, таких как липоксигеназа, пероксидаза и полифенолоксидаза, а также термостойких липазы и протеазы. Мощные ультразвуковые волны разрушают микроорганизмы, вызывая их инактивацию и тем самым обеспечивая микробиологическую стабильность продукта. Инактивация патогенных микроорганизмов, микроорганизмов, вызывающих порчу, или ферментов при обработке ультразвуком обусловлена главным образом физическими (кавитация, механические силы) и/или химическими воздействиями.
Экстракция и выделение соевого белка с помощью ультразвука
Применение мощного ультразвука к изоляту соевого белка (SPI) и концентрату соевого белка (SPC) позволяет целенаправленно модифицировать соевый белок для получения пищевой добавки с высокими функциональными свойствами. Множество новых концепций продуктов предусматривают использование соевых белков в качестве основы, а обработка с применением ультразвука позволяет промышленно производить продукцию превосходного качества, например веганские смузи без молочных ингредиентов, альтернативы сыру, супы на основе соевых сливок, пасты для намазывания и кремообразные заправки.
Обработка ультразвуком с помощью мощного ультразвукового аппарата (например, UIP2000hdT) вызывает значительные изменения электропроводности, повышает растворимость концентратов соевого белка, значительно увеличивает удельную площадь поверхности, что важно для текстуры пищевых продуктов, и повышает значения индекса эмульгирующей активности (EAI). Средневзвешенный по массе диаметр D и средний объёмно-поверхностный диаметр D значительно уменьшаются для изолятов соевого белка (SPI) и концентратов соевого белка (SPC).
По сравнению с традиционными методами обработки соевого белка обработка ультразвуком требует меньше энергии и значительно меньше времени.
Ультразвуковые гомогенизаторы для соевого молока и растительных заменителей молока
Аппараты Hielscher Ultrasonics для обработки пищевых продуктов универсальны и могут быть легко установлены или встроены в существующие производственные линии при их модернизации. Высокая мощность, надёжность и прочность делают ультразвуковые аппараты Hielscher «рабочей лошадкой» в производстве соевой основы. Сонотроды изготавливаются из титана, а ультразвуковые реакторы и другие детали, контактирующие с обрабатываемой средой, – из пищевой нержавеющей стали; они могут оснащаться санитарными фитингами. Это обеспечивает безопасную и надёжную обработку пищевых продуктов и напитков.
- высокая эффективность
- самые современные технологии
- надёжность и прочность
- регулируемое, точное управление процессом
- периодическая и поточная обработка
- для любого объёма
- интеллектуальное программное обеспечение
- интеллектуальные функции (например, программирование, протоколирование данных, дистанционное управление)
- простота и безопасность эксплуатации
- минимальные требования к техническому обслуживанию
- CIP (безразборная мойка)
Проектирование, производство и консультирование – качество из Германии
Ультразвуковые аппараты Hielscher широко известны высочайшими стандартами качества и проектирования. Прочность и простота эксплуатации позволяют беспрепятственно интегрировать наши ультразвуковые аппараты в промышленные установки. Ультразвуковые аппараты Hielscher легко справляются с тяжёлыми условиями эксплуатации и сложными рабочими средами.
Hielscher Ultrasonics – компания, сертифицированная по ISO, которая уделяет особое внимание высокопроизводительным ультразвуковым аппаратам, сочетающим самые современные технологии и удобство использования. Разумеется, ультразвуковые аппараты Hielscher соответствуют нормам CE и требованиям UL, CSA и RoHs.
Приведённая ниже таблица даёт представление о приблизительной производительности наших ультразвуковых аппаратов:
| Объём партии | Расход | Рекомендуемые устройства |
|---|---|---|
| от 10 до 2000mL | от 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| от 0,1 до 20L | от 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| от 10 до 100L | от 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| от 15 до 150L | от 3 до 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | от 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | более высокий | кластер из UIP16000 |
Ультразвуковой аппарат UIP16000 для обработки пищевых продуктов для промышленного производства растительных заменителей молока.
Полезные сведения
Соевое молоко
Соевое молоко – растительный заменитель молока, получаемый путём экстракции из цельных соевых бобов в воде. Соевое молоко представляет собой эмульсию воды и липидов соевого происхождения, содержащую водорастворимые белки и углеводы. При традиционном старинном способе приготовления соевого молока соевые бобы замачивали, измельчали, фильтровали и варили. Приготовленное таким образом соевое молоко имеет лишь короткий срок хранения. Однако современные потребители и современный образ жизни требуют продуктов с более длительным сроком хранения, которые остаются безопасными и стабильными в течение всего периода хранения. Для производства такого соевого молока и напитков очевидным решением является применение технологии ультравысокотемпературной обработки (UHT). При этом можно получить срок хранения от нескольких месяцев до года в зависимости от состава продукта. Кроме того, правильный выбор эмульгаторов и стабилизаторов необходим для обеспечения однородности продукта без отстаивания сливок и образования осадка в течение всего срока хранения.
Производство соевого молока и напитков на основе сои
Соевое молоко изготавливают из цельных соевых бобов или соевой муки с полным содержанием жира. Сухие бобы замачивают в воде на ночь или как минимум на 3 часа либо дольше. Время замачивания сильно зависит от температуры воды. Затем замоченные бобы измельчают методом мокрого помола. Воду добавляют для повышения её содержания до уровня, необходимого для конечного продукта – соевого молока. Конечный соевый напиток обычно содержит 1–4% белка, а массовое соотношение воды и соевых бобов для типичного соевого напитка, привлекательного для западных потребителей, составляет 20:1. (В традиционном азиатском соевом молоке массовое соотношение воды и соевых бобов достигает целых 5:1). Суспензию измельчённых соевых бобов кипятят для улучшения вкусовых свойств, усвояемости и микробиологической стабильности. Термическая обработка инактивирует ингибиторы трипсина соевых бобов, инактивирует липоксигеназу для получения более мягкого вкуса и пастеризует соевое молоко. Термическую обработку проводят в течение приблизительно 15–20 минут, после чего выполняют фильтрацию для удаления нерастворимых остатков, таких как волокна соевой мякоти / окара. Наконец, соевому напитку можно искусственно придать вкус, добавив сахар, ваниль, шоколад, фрукты или другие вкусовые добавки.
Соевые напитки и йогурт
Соевые бобы используют для производства различных продуктов, таких как заменители молока и соевые напитки, сок, смешанные напитки на основе сои (особенно в Латинской Америке), а также соевый йогурт. Напитки и йогурты на основе сои широко употребляются людьми с непереносимостью лактозы и веганами в качестве альтернативы молочным продуктам, однако потребители также выбирают соевые продукты за их пользу для здоровья и вкус.
Типичное соевое молоко имеет приблизительно следующий состав: 3,6% белка, 2% жира, 2,9% углеводов и 0,5% золы. Соевые бобы содержат мало насыщенных жиров, не содержат холестерина и лактозы. Кроме того, в них много витаминов и минералов, благодаря чему их употребление очень полезно для здоровья.
Манотермосоникация
Манотермосоникация (MTS) – синергетическое сочетание ультразвука с нагревом и давлением.
Литература / ссылки
- Mauricio A. Rostagno, Miguel Palma, Carmelo G. Barroso (2003): Ultrasound-assisted extraction of soy isoflavones. Journal of Chromatography A, Volume 1012, Issue 2, 2003. 119-128.
- M. Morales-de la Peña, O. Martín-Belloso, J. Welti-Chanes (2018): High-power ultrasound as pre-treatment in different stages of soymilk manufacturing process to increase the isoflavone content. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 49, 2018. 154-160.
- Berk, Z. (1992): Soymilk and related products. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy; Corporate Document Repository: Technology of Production of Edible Flours and Protein Products from Soybeans. Services Bulletin No. 97, Chapter 8. Retrieved 16 January 2017.
- Bourke, P.; Tiwari, B.; O’Donnell, C.; Cullen, P. J. (2010): Effect of ultrasonic processing on food enzymes of industrial importance. Trends in Food Science and Technology, Vol. 21, Issue 7, 2010.

