Homogenizácia šťavy a smoothie pomocou Power Ultrasonics
Džúsy, smoothies a nápoje vyžadujú spoľahlivú a účinnú homogenizáciu, aby poskytli požadovanú chuť a textúru, ako aj dlhodobú stabilitu. Ultrazvukové homogenizátory s vysokým strihom sú široko používané v potravinárskom a nápojovom priemysle na výrobu štiav, nápojov, pyré a omáčok vynikajúcej kvality. Ako netepelné ošetrenie ultrazvuková homogenizácia s vysokým šmykom zabraňuje tepelnej degradácii vitamínov a bioaktívnych zlúčenín a zároveň poskytuje vynikajúcu stabilitu a hladkosť.
- Zlepšený chuťový profil vďaka extrakcii
- Zvýšená výťažnosť šťavy
- Vyššia hodnota mikroživín
- Zvýšená sladkosť bez ďalšieho cukru (US extrahuje intracelulárny prírodný cukor a sprístupňuje ho chuťovým pohárikom)
- Zvýšená biologická dostupnosť fytonutrientov
- Hladká textúra
- Inaktivácia enzýmov
- Mikrobiálna stabilizácia
- Predĺžená trvanlivosť
Ultrazvukový vysokošmykový homogenizátor so sklenenou prietokovou bunkou na úpravu štiav, smoothies, pyré a omáčok.
Ultrazvuková vysokošmyková homogenizácia štiav, smoothies a nápojov
Ultrazvukom vylepšená stabilita – Zabránenie oddeleniu fáz a sedimentácii: Ovocná a zeleninová dužina sa rozkladá na malé častice, čím sa dosiahne vysoká stabilita, zabráni sa sedimentácii a získa sa hladká textúra.
Ultrazvuková úprava viskozity a textúry šťavy: Ovocie a zelenina, ako sú jablká, mrkva, pomaranče, grapefruity, citróny a paradajky, sú bohaté na pektíny. Pektíny sú polysacharidy, ktoré fungujú ako prirodzený stabilizátor. Ultrazvukové homogenizátory extrahujú pektíny z bunkovej matrice a uvoľňujú ich do šťavy, čím zvyšujú viskozitu a stabilitu. Ultrazvukové homogenizátory sú preto skvelé pri využívaní prírodných stabilizátorov, ako sú pektíny.
Vylepšený fytonutrientný profil ultrazvukovou extrakciou: Ultrazvukové homogenizátory rozbíjajú bunkové matrice a podporujú uvoľňovanie zachytených molekúl, ako sú vitamíny, antioxidanty, polyfenoly a flavonoidy, do šťavového produktu. Fytonutrienty sa tak pri konzumácii stávajú biologicky dostupnejšími a biologicky dostupnejšími.
Zintenzívnený chuťový profil vďaka sonikácii: Ultrazvukové vysokošmykové homogenizátory uvoľňujú nielen pektíny, ale aj molekuly chuti, éterické oleje, prírodné cukry a fytonutrienty. (Ultrazvukovo vylepšený nutričný profil nájdete v prípadovej štúdii nižšie). Ultrazvuková extrakcia uvoľňuje bioaktívne molekuly, ako sú chuťové zlúčeniny a vitamíny, z bunkovej matrice a sprístupňuje ich chuťovým pohárikom spotrebiteľa.
Zosilnený farebný profil vďaka sonikácii: Rastlinné pigmenty sú tiež obsiahnuté v bunkovej matrici rastliny. Ultrazvukové homogenizátory uvoľňujú rastlinné pigmenty, ako sú karotenoidy, chlorofyl, betalaníny a antokyány, a znižujú ich veľkosť častíc. Zmenšená veľkosť pigmentu rozptyľuje svetlo lepšie ako väčšie častice a získava tak zintenzívnenú farbu šťavy, pyré alebo omáčky.
Ultrazvuková homogenizácia šťavy – Rozmanité výhody
Ultrazvukové homogenizátory s vysokým strihom sú spoľahlivé a účinné na miešanie nápojov, ako sú ovocné šťavy, nektáre, zeleninové šťavy, smoothies, limonády s ovocným obsahom, ochutené mliečne nápoje, proteínové koktaily, vylúhované nápoje a ďalšie.
Pri extrakcii a lisovaní šťavy môže ultrazvuk zvýšiť výťažok šťavy. Napríklad ultrazvukové ošetrenie zvýšilo výťažok hroznovej šťavy až o 3,4 % a zároveň trojnásobne skrátilo čas ošetrenia. Ultrazvuk v kombinácii s enzymatickou úpravou tiež zvýšil výťažnosť šťavy až o 2 % a skrátil čas liečby viac ako štvornásobne v porovnaní s tradičnou enzymatickou úpravou. Postupná aplikácia ultrazvuku a enzymatická úprava zvýšila výťažnosť šťavy až o 7,3 %. Podobne v ananásovej šťave samotná ultrazvuková hmotnosť zvýšila výťažok extrakcie o 10,8 % pre šťavu z ananásovej kaše. Ultrazvukové ošetrenie tiež zvýšilo obsah cukrov, celkových kyselín, fenolov a vitamínu C. (porovnaj Baslar et al. 2015)
Výroba nápojov, ako sú džúsy, limonády a iné nápoje, vyžaduje spoľahlivú homogenizáciu a emulgáciu pre stabilitu, vylepšenú chuť a textúru, príťažlivý optický vzhľad a vylepšené funkcie. Napríklad ultrazvuková homogenizácia poskytuje výnimočnú stabilitu, zabraňuje oddeleniu fáz a zlepšuje chuť a textúru džúsov, smoothies, ako aj nápojov na báze mlieka a bielkovín. Okrem toho ultrazvukové homogenizátory s vysokým šmykom ľahko emulgujú rôzne zložky a vytvárajú číre emulzie. Bežnou aplikáciou ultrazvukovej emulgácie je príprava vôd a nápojov s obsahom kanabisu. Nápoje s čistou vodou a iné nápoje môžu byť ultrazvukovo naplnené stabilnými kanabinoidmi (napr. CBD, CBG, THC). Na získanie čírych emulzií s vysokou biologickou dostupnosťou aktívnych zlúčenín sa bioaktívne zlúčeniny musia emulgovať v nanoveľkosti. Ultrazvuková emulgácia je vynikajúcou technikou na výrobu nanoemulzií s jasným vzhľadom, výnimočnou stabilitou, biologickou dostupnosťou a funkčnosťami. Preto je ultrazvuková nanoemulzifikácia široko používaná pri výrobe liečiv a doplnkov (napr. CBD tinktúry atď.)
Ultrazvukové homogenizátory zároveň extrahujú molekuly chuti, bioaktívne zlúčeniny a fytonutrienty, vďaka čomu sú biologicky dostupnejšie a biologicky dostupnejšie. Ultrazvukové homogenizátory však tiež rozpúšťajú cukry, sirupy alebo sladidlá a rozptyľujú a hydratujú gumy, škroby a iné prísady do dlhodobo stabilných suspenzií. Jedna ultrazvuková jednotka Hielscher poskytuje vašej výrobe džúsov a nápojov splnenie rôznych úloh homogenizácie, nanoemulgácie, extrakcie, dispergovania, rozpúšťania, hydratácie a miešania.
Účinok sonikácie s UP400S pri amplitúde 100 μm na mikroštruktúru jablkovej šťavy.
Štúdia a obrázok: Ertugay & Baslar, 2014
Prípadová štúdia: Zlepšený nutričný profil v sonikovanej pomarančovej šťave
Ultrazvuková vysokošmyková homogenizácia je netepelná metóda konzervácie a spracovania potravín, ktorej výhodou je zlepšenie stabilizácie a inaktivácia mikroorganizmov v ovocných šťavách bez toho, aby spôsobila bežné nežiaduce vedľajšie účinky spojené s konvenčným tepelným spracovaním. (2016) skúmali účinky ultrazvuku na celkový obsah fenolov a flavonoidov, ako aj na karotenoidy a kyselinu askorbovú (vitamín C) v pomarančovej šťave pomocou homogenizátora Hielscher Ultrasonics UP200S. Zistili významné zvýšenie celkového obsahu fenolov vo vzorkách sonikovanej pomarančovej šťavy v porovnaní s kontrolou (pozri tabuľku nižšie). Toto zvýšenie bolo zo 42,74 na 69,45 mg GAE/100 ml pri ultrazvukovom ošetrení v trvaní 30 minút. Tieto výsledky ukazujú významné zlepšenie fenolových zlúčenín v rámci sonikácie.
Výsledky aktivity zachytávania voľných radikálov DPPH pomarančového džúsu sú tiež uvedené v nasledujúcej tabuľke. Sonikované vzorky vykazovali významné zvýšenie percentuálnej inhibície DPPH v porovnaní s kontrolou, čo naznačuje vyššiu hladinu antioxidantov. Percentná inhibícia DPPH bola 37,48 %, 35,70 %, 34,70 % a 35,21 % v 1, 10, 20 a 30 minútových sonikovaných vzorkách v porovnaní s kontrolnými vzorkami (21,67 %). Tieto zistenia sú v súlade s výsledkami zistenými v sonikovanej limetkovej šťave kasturi (Bhat et al., 2011). Tieto výsledky naznačujú, že sonikácia zvyšuje extrahovateľnosť antioxidačných zlúčenín.
Vedci dospeli k záveru, že ultrazvukové ošetrenie pomarančovej šťavy viedlo k všeobecnému zvýšeniu bioaktívnych zlúčenín, ako sú celkové fenoly, flavonoidy, karotenoidy, antokyány a kyselina askorbová s významným znížením počtu mikróbov.
Vľavo: neošetrený pomarančový džús; Vpravo: sonikovaný pomarančový džús
Ultrazvuková homogenizácia s vysokým šmykom vytvára stabilnú šťavu bez sedimentácie
Pomarančový džúsna ľavej strane je neošetrený a vykazuje jasnú sedimentáciu; Pomarančová šťava vpravo je ultrazvukovo homogenizovaná a má homogénnu, stabilnú a hladkú textúru.
Ultrazvukové zlepšenie celkových fenolov, celkových flavonoidov, aktivity zachytávania radikálov DPPH, celkových karotenoidov a obsahu kyseliny askorbovej v pomarančovom džúse.
Štúdia a tabuľka: Guerrouj et al. 2016
Ultrazvukové sondy a prietokové bunky na homogenizáciu šťavy
Hielscher Ultrasonics je dlhoročný výrobca vysokovýkonných ultrazvukových homogenizátorov, ktoré sa používajú po celom svete pri priemyselnej výrobe ovocných a zeleninových štiav, nektárov, smoothies, proteínových nápojov, ako aj pyré a omáčok. Spoľahlivá a efektívna homogenizácia ovocných štiav, nápojov a potravinárskych výrobkov je náročná aplikácia, ktorá vyžaduje vysokovýkonné ultrazvukové sondy, ktoré generujú konštantné amplitúdy a poskytujú dostatočný strih na získanie homogénnych potravinárskych a nápojových výrobkov. Všetky ultrazvukové prístroje Hielscher sú navrhnuté a vyrobené tak, aby boli prevádzkované 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri plnom zaťažení. Ultrazvukové procesory sú k dispozícii od kompaktných 50 wattových laboratórnych ultrazvukov až po 16 000 wattové výkonné inline ultrazvukové systémy. Široká škála pomocných klaksónov, sonotród a prietokových buniek umožňuje individuálne nastavenie ultrazvukového homogenizátora s vysokým šmykom v súlade so surovinou (napr. ovocie, zelenina, iné prísady atď.) a požadovanými vlastnosťami konečného produktu.
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové sondy, ktoré je možné špecificky nastaviť tak, aby poskytovali celé spektrum veľmi miernych až veľmi vysokých amplitúd. Ak vaša homogenizačná aplikácia vyžaduje nezvyčajné špecifikácie (napr. kombinácia so zvýšenými tlakmi a/alebo zvýšenými teplotami), sú k dispozícii prispôsobené ultrazvukové sonotródy. Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje prevádzku 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri náročných nákladoch a v náročných prostrediach.
Ultrazvuková homogenizácia šťavy v dávkovom a inline režime
Ultrazvukové homogenizátory Hielscher s vysokým šmykom možno použiť na dávkovú a kontinuálnu inline sonikaciu. V závislosti od objemu nápoja a rýchlosti spracovania vám odporučíme najvhodnejšie ultrazvukové nastavenie.
Napájanie viacerých kŕmnych prúdov, ktoré je možné nezávisle dávkovať do kontinuálneho systému ultrazvukového homogenizátora, robí inline homogenizáciu pomocou ultrazvukového spracovania s vysokým šmykom vysoko časovo a pracovne efektívnou, pohodlnou a schopnou spracovávať priemyselné objemy štiav a nápojov.
Ultrazvukové sondy a prietokové články pre akýkoľvek objem
Sortiment produktov Hielscher Ultrasonics pokrýva celé spektrum ultrazvukových procesorov od kompaktných laboratórnych ultrazvukových procesorov cez stolové a pilotné systémy až po plne priemyselné ultrazvukové procesory s kapacitou spracovať nákladné vozidlá za hodinu. Celý sortiment nám umožňuje ponúknuť vám najvhodnejšie ultrazvukové zariadenie pre váš nápojový alebo potravinársky výrobok, predpokladanú kapacitu procesu a výrobné ciele.
Presne regulovateľné amplitúdy pre optimálne výsledky
Všetky ultrazvukové homogenizátory Hielscher sú presne ovládateľné, a tým aj spoľahlivé pracovné kone. Amplitúda je jedným z rozhodujúcich procesných parametrov, ktoré ovplyvňujú účinnosť a účinnosť sonomechanických účinkov, ako je homogenizácia, emulgácia, extrakcia, hydratácia, rozpúšťanie a konzervácia. Všetky ultrazvuky Hielscher’ Procesory umožňujú presné nastavenie amplitúdy. Sonotródy a posilňovacie klaksóny sú príslušenstvo, ktoré umožňuje upraviť amplitúdu v ešte širšom rozsahu. Priemyselné ultrazvukové homogenizátory Hielscher s vysokým šmykom môžu poskytovať veľmi vysoké amplitúdy a dodávať požadovanú intenzitu ultrazvuku pre náročné aplikácie. Amplitúdy až 200 μm je možné ľahko nepretržite prevádzkovať v prevádzke 24 hodín denne, 7 dní v týždni.
Presné nastavenie amplitúdy a trvalé monitorovanie parametrov ultrazvukového procesu pomocou inteligentného softvéru vám dáva možnosť spracovať váš džús, nápoj alebo potravinársky výrobok za optimalizovaných podmienok. Optimálna sonikácia pre najefektívnejšiu homogenizáciu šťavy!
Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje prevádzku 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri náročných nákladoch a v náročných prostrediach. Vďaka tomu je ultrazvukové zariadenie Hielscher spoľahlivým pracovným nástrojom, ktorý uspokojí vaše jedlo & požiadavky na výrobu nápojov.
Najvyššia kvalita – Navrhnuté a vyrobené v Nemecku
Ako rodinný a rodinný podnik uprednostňuje spoločnosť Hielscher pre svoje ultrazvukové procesory najvyššie štandardy kvality. Všetky ultrazvukové prístroje sú navrhnuté, vyrobené a dôkladne testované v našej centrále v Teltowe neďaleko Berlína v Nemecku. Robustnosť a spoľahlivosť ultrazvukového zariadenia Hielscher z neho robí ťažného koňa vo vašej výrobe. Prevádzka 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri plnom zaťažení a v náročných prostrediach je prirodzenou charakteristikou ultrazvukových homogenizátorov Hielscher s vysokým strihom.
Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov:
| Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml/min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20 l | 00,2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| N.A. | 10 až 100 l/min | UIP16000 |
| N.A. | väčší | Zhluk UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do pilot a priemyselný stupnica.
Literatúra / Referencie
- Kamal Guerrouj, Marta Sánchez-Rubio, Amaury Taboada-Rodríguez, Rita María Cava-Roda, Fulgencio Marín-Iniesta (2016): Sonication at mild temperatures enhances bioactive compounds and microbiological quality of orange juice. Food and Bioproducts Processing 99, 2016. 20–28.
- Mustafa Fatih Ertugay; Mehmet Başlar (2014): The effect of ultrasonic treatments on cloudy quality-related quality parameters in apple juice. Innovative Food Science and Emerging Technologies 26, 2014. 226–231.
- J. Wu , T.V. Gamage, K.S. Vilkhu, L.K. Simons, R. Mawson (2008): Effect of thermosonication on quality improvement of tomato juice. Innovative Food Science and Emerging Technologies 9, 2008. 186–195.
- Mirja Mokkila , Annikka Mustranta, Johanna Buchert, Kaisa Poutanen (2004): Combining Power Ultrasound with Enzymes in Berry Juice Processing. VTT Technical Research Centre of Finland. Presentetd at BioCat Conference 2004.
- Mehmet Başlar, Hatice Biranger Yildirim, Zeynep Hazal Tekin, Mustafa Fatih Ertugay (2015): Ultrasonic Applications for Juice Making. In: M. Ashokkumar, (ed.), Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry, 2015.
Fakty, ktoré stoja za to vedieť
Šťava, šťava z koncentrátu a nektár
Šťava je nápoj vyrobený extrakciou alebo lisovaním prírodnej tekutiny obsiahnutej v ovocí a zelenine. Môže sa vzťahovať aj na tekutiny, ktoré sú ochutené koncentrátom. Šťava sa bežne konzumuje ako nápoj, ale môže sa použiť aj ako prísada alebo aromatická zložka v potravinách alebo iných nápojoch, ako do smoothies.
Šťava sa rozlišuje na 100% šťavu, šťavu z koncentrátu a nektár. 100% šťava je ovocná šťava vyrobená zo 100% prírodného ovocia a zeleniny bez pridaných farbív, konzervačných látok a cukrov. Ovocnú šťavu sa však dá pripraviť rôznymi spôsobmi, tj. z čerstvej nekoncentrovanej šťavy alebo vyrobenej z koncentrátu šťavy. V prvom prípade sa plody lisujú a skladujú alebo plnia do fliaš priamo po zbere ovocia. Pri druhom variante šťavy "vyrobenej z koncentrátu" sa lisovaná šťava koncentruje odstránením vody z čerstvo vylisovanej šťavy vo vákuu. Takto sa získa koncentrát podobný sirupu, ktorý má znížený objem, čo je priaznivé na prepravu šťavy. Po odoslaní koncentrátu šťavy na miesto určenia sa pridaním vody premení na ovocnú šťavu.
Pojem nektár sa vzťahuje na šťavu z ovocia, ktoré obsahuje príliš veľa ovocnej kyslosti alebo dužiny ovocia na konzumáciu ako 100% šťava. Bežnými príkladmi ovocia produkujúceho nektár sú banány, mango, marhule, broskyne alebo hrušky. Šťava alebo, čo je technicky pyré, sa zriedi vodou a môže mať pridaný cukor, ktorý jej dodáva pitnú konzistenciu a príjemnú chuť. Obsah ovocnej šťavy v nektári sa pohybuje medzi 25 a 99 % v závislosti od obsahu ovocia a receptúry výrobcu. Aj keď nektár môže obsahovať pridané cukry, neobsahuje žiadne farbivá ani konzervačné látky.
Ďalšími formami nápojov, ktoré obsahujú šťavy, sú limonády a mlieka s príchuťou džúsu, smoothies a obohatené džúsy. Šťavy môžu pozostávať z extraktu z jedného ovocia alebo zeleniny alebo môžu byť kombinované z dvoch alebo viacerých zdrojov ovocia a zeleniny. Najobľúbenejšie ovocné šťavy sa vyrábajú z pomarančov, jabĺk, brusníc alebo hrozna. Ďalšie obľúbené nápoje na báze ovocia sa vyrábajú z ananásu, marakuje, grapefruitu, manga, banánu, čerešní a kivi.
Komerčné zeleninové šťavy sa bežne vyrábajú z rôznych kombinácií mrkvy, repy, zeleru, tekvice a paradajok. Posledné dve, aj keď technicky nie zelenina, sa bežne používajú na zvýšenie chutnosti. Ďalšími obľúbenými položkami v zeleninových šťavách sú petržlen, púpava, kel, zeler, fenikel, brokolica a uhorky. Citrón, cesnak, zázvor, kurkuma a ďalšie korenie sa pridávajú pre zdravotné výhody a na vytvorenie zaujímavých chuťových profilov.
Ďalšou aplikáciou ultrazvuku pri výrobe nápojov je zintenzívnená a vylepšená fermentácia kombuch a štiav podobných kombuche. Kliknite sem a prečítajte si viac o ultrazvukovo vylepšenej fermentácii kombuchy!