Vynikajúca účinnosť a kvalita pri výrobe nutmilku s ultrazvukom

Nutmilky a rastlinné alternatívy mlieka sú rastúcim potravinovým segmentom. Pre výrobu nutmilkov a analógov rastlinného mlieka, ultrazvuková extrakcia a homogenizácia preukázala veľké výhody oproti konvenčným technikám. Vysokovýkonný ultrazvuk zvyšuje výťažnosť, stabilitu produktu, obsah živín a celkovú účinnosť spracovania.

Vyššie výnosy nutmilku s Výkon ultrasonics

Ultrazvuková extrakcia je dobre známa ako spoľahlivá a vysoko efektívna metóda na zvýšenie výnosu rastlinných olejov, bielkovín, polysacharidov a mikroživín. Preto sa ultrazvukom používa pri výrobe rastlinných náhrad mlieka, napr. vyrobených z mandlí, kešu, kokosu, lieskových orechov, arašidov, sezámu, sóje, tigrích orechov, ovsa, ryže, konope, hrachu, pistácií, vlašského orecha, amarantu alebo quinoy. Surovina nutmikov a iných rastlinných alternatív mlieka je často drahá a vyššie výnosy z extrakcie z týchto surovín znižujú výrobné náklady a zlepšujú efektívnosť výroby.

Ako ultrazvuková extrakcia zvyšuje výnos?

Pracovným princípom ultrazvukovej extrakcie je akustická kavitácia. Mechanizmus extrakcie zosilňujúci nízkofrekvenčný ultrazvuk s vysokou intenzitou sa pripisuje hlavne fenoménu akustickej kavitácie. Keď sa kavitačné bubliny zrútia na povrch botanického materiálu, erózia a sonoporácia zlomia matricu rastlinných buniek (ako sú macerované orechy, semená, strukoviny a listy), čo vedie k zničeniu bunkovej štruktúry a uvoľňovaniu intracelulárnych látok, ako sú bielkoviny, lipidy, polysacharidy, vlákna, vitamíny, minerály a fytochemikálie. Tým zintenzívnený prenos hmoty uľahčuje uvoľňovanie molekúl, ako sú bielkoviny, lipidy, polysacharidy a fytochemikálie.
Rozpúšťadle generované šmykové sily zlepšujú penetráciu rozpúšťadla do bunkovej matrice botanickej hmoty a zlepšujú priepustnosť bunkových membrán. (Upozorňujeme, že termín rozpúšťadlo sa používa v širokom zmysle a zahŕňa akúkoľvek kvapalinu, napr. vodu). Tieto mechanizmy výkon ultrazvukom sú zodpovedné za významný proces intenzifikácie dosiahnuté pri ultrazvukom sa aplikuje na extrakciu potravinárskych výrobkov z botanickej suroviny. Ako ultrazvuková kavitácia generuje také intenzívne sily, to vedie k vysoko efektívnemu narušeniu buniek a miešaniu na makro- a mikroúrovni. Okrem toho sa výrazne zlepšila penetrácia rozpúšťadlom, rozpúšťanie bioaktívnych zlúčenín a prenos hmotnosti. To robí ultrazvukom asistovanú extrakciu vysoko účinnou, čo vedie k vynikajúcim výťažnosťam extraktu v rýchlom čase procesu.

Vylepšená stabilita nutmilku s ultrazvukom

Vysoká intenzita, nízkofrekvenčná ultrazvukom je účinná a spoľahlivá metóda na zlepšenie fyzickej stability suspenzií, ako aj mikrobiálnej stability potravinárskych výrobkov (napr. nutmilk a iné náhrady mlieka).

Ultrazvukom zlepšená fyzikálno-chemická stabilita nutmilkov

Široko používaný na homogenizáciu a emulgáciu potravinárskych výrobkov, vysokovýkonný ultrazvuk je vysoko efektívna netepelná technika na výrobu vysoko homogénnych a dlhodobo stabilných potravinárskych výrobkov. Ultrazvuková homogenizácia znižuje priemer tukových kvapôčok na jednotnú minútu veľkosti a rovnomerne rozptyľuje pevné častice, ako sú škroby, cukry a vlákna. Tým ultrazvuková homogenizácia zlepšuje fyzikálno-chemickú oriešky a iné rastlinné mlieka výrazne, takže sa zabráni nežiaducemu oddeleniu fáz.
Lu et al. (2019) skúma účinky vysokovýkonnej ultrazvukom na kokosové mlieko. Ultrazvukom ošetrenie znížiť veľkosť častíc kokosového mlieka a homogenizovať distribúciu kvapôčok a tuhých látok v systéme. V porovnaní s mechanicky emulgovaným kokosovým mliekom ultrazvukové ošetrenie vykazovalo významný vplyv na uniformu emulzijného systému (p< 0.05). Okrem toho sa zistilo, že ultrazvukom podporovala zapuzdrenie amylózy do enzýmu amyláza v medzifaciálnej vrstve. Iswarin a Permadi (2012) skúmali, ako ultrazvukom ovplyvňuje priemer kvapôčok kokosových mliečnych nápojov, ktoré študujú rôzne kombinácie ultrazvukovej intenzity. Ultrazvukové spracovanie znížilo priemer veľkosti kvapôčok a redukcie veľkosti sa zvýšilo pri vyššej intenzite ultrazvuku.

Rozpúšťadle zlepšená mikrobiálna stabilita nutmilkov

Ultrazvukom bolo preukázané, že zníženie mikrobiálneho zaťaženia v mliečnych výrobkoch, ovocných šťavách a iných tekutých potravinách. Preto bola ultrazvuková pasterizácia tiež prijatá do procesu konzervácie alternatív mlieka s cieľom zlepšiť mikrobiálnu stabilitu v náhradách mlieka na rastlinnej báze.
Iorio et al. (2019) študoval ultrazvukovú inaktiváciu Escherichia coli O157:H7 a Listeria monocytogenes v mandľovom mlieku a mohol by preukázať ultrazvukovú pasterizáciu spôsobuje subletálne poškodenie patogénov, čo vedie k zvýšenej trvanlivosti. Napríklad ultrazvuková pasterizácia liečba výrazne znížila hladinu E. coli O157:H7 z 5,12 na 3,81 log CFU / ml a znížila rýchlosť rastu (μmax) (z 1,19 na 0,79 (log CFU / ml)/deň).

Vyšší obsah živín s ultrazvukovou extrakciou nutmilku

Mikroživiny, ako sú vitamíny, polyfenoly a antioxidanty, sa nachádzajú v bunkovej matrici rastlín. Na efektívne uvoľnenie týchto mikroživín je potrebné úplné narušenie buniek a intenzívne mikromilovanie medzi bunkovou hmotou a rozpúšťadlom. Ako je popísané vyššie, ultrazvuková extrakcia je veľmi účinná v dezintegrujúcich bunkách a uvoľňuje lipidy, proteíny, polysacharidy, vlákna a fytochemikálie z bunkovej matrice. Ultrazvuková extrakcia je vysoko efektívna metóda na izoláciu kompletného množstva fytochemikálií z rastlinných látok v rámci rýchleho extrakčného procesu. Aplikácia vysokovýkonného ultrazvuku vytvára silné kavitačné účinky, poruchy / turbulencie, vysoko rýchlostné prúdenie kvapaliny, ktoré vymyjú fytochemikálie z vnútra bunky. Ako ne thermal extrakčná metóda, tepelná degradácia týchto citlivých mikroživín je zabránené pri použití ultrazvukom.

Celkový obsah fenolu (vyjadrený ako eq mg naringenin/g mandlí) kinetika s ultrazvukom a bez nej s použitím UIP1000hdT. Ultrazvuková extrakcia zvýšila celkový obsah fenolu o 258%.
Údaje sú prostriedky ± SD, n = 3. Ultrazvuk (žltý) verzus tichý (oranžový).
Graf a štúdia: Tabib et al., 2020

Vynikajúca účinnosť pri výrobe nutmilku s ultrazvukom

Vyššie výnosy, zlepšený nutričný profil a skrátené trvanie spracovania sú len niekoľkými výhodami, pokiaľ ide o vynikajúcu účinnosť ultrazvukového nutmilku a spracovania nemliečnych nápojov. Nízka spotreba energie, nízka údržba a 24/7 prevádzka sú ďalšie faktory, ktoré prispievajú k výnimočnej celkovej účinnosti ultrazvukového spracovania. Hielscher vysokovýkonné ultrazvukové homogenizers môžu bežať 24/7 pod ťažkým zaťažením a spracovávať vysoké objemy v režime nepretržitého toku. Hielscher ultrazvukové procesory majú n vynikajúcu celkovú energetickú účinnosť. Robustnosť a nízka údržba udržiavajú nízke prevádzkové náklady.

Čo hovorí výskum o ultrazvukovom spracovaní potravín

"Ultrazvukové sa objavilo v bezpodmienečnej miere v poslednom desaťročí. Svoju aplikáciu našla v ovocnom džúse a nápojovom priemysle vďaka svojim multifunkčným požadovaným účinkom. Technológia je lacná, jednoduchá, spoľahlivá a šetrná k životnému prostrediu a vysoko účinná pri uchovávaní štiav so zvýšenými kvalitatívnymi atribútmi." (Dolas et al., 2019)

“Ultrazvukom je nadchádzajúca technológia, ktorá môže zvýšiť kvalitu potravín a znížiť stratu živín.” (Cheok et al., 2013)

Ultrazvukové kuchynské procesory pre priemyselnú výrobu nutmilku

Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrába a distribuuje vysoko výkonný ultrazvukový systém spracovania potravín pre nepretržitú priemyselnú výrobu muškátových orechov (ako je kešu, mandle, lieskové orechy, orech, arašidy, kokosové mlieko) a rastlinné náhrady mlieka (ako je ryža, sója, špalda, ovos, seám, ľanové semienko, hrášok, fermentované mlieko tigrích orechov).
Použitie ultrazvukového spracovania potravín ponúka hlavné výhody, ktoré sú netepelná, čisto mechanická metóda, ktorá vedie k zlepšeniu konečných výrobkov, skracuje čas spracovania a je šetrnejší k životnému prostrediu.
Hielscher ultrazvukové systémy spracovania potravín sa používajú pre rozmanité aplikácie sú bezpečná, spoľahlivá a nákladovo efektívna technológia na výrobu vysoko kvalitných potravín a nápojov. Inštalácia a prevádzka všetkých ultrazvukových procesorov Hielscher je jednoduchá: Vyžadujú len málo miesta, môžu byť ľahko dodatočne namontované do existujúcich spracovateľských zariadení.
Hielscher Ultrasonics je dlho-skúsený v aplikácii ultrazvuku sily v potravinách & nápojového priemyslu, ako aj mnohých ďalších priemyselných odvetví. Naše ultrazvukové procesory sú vybavené ľahko čisti-čisté (clean-in-place CIP / sterilizovať-in-place SIP) sonotród a prietokové bunky (mokré časti). Hielscher ultrazvukom’ priemyselné ultrazvukové procesory môžu dodávať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy až do 200 μm sa dajú ľahko nepretržite spustiť pri prevádzke 24/7. Vysoké amplitúdy sú dôležité na dosiahnutie ahomogénneho rozloženia častíc a inaktivujú odolnejšie mikróby (napr. grampozitívne baktérie). Pre ešte vyššie amplitúdy sú k dispozícii prispôsobené ultrazvukové sonotródy. Všetky sonotródy a reaktory ultrazvukových prietokových buniek môžu byť prevádzkované pri zvýšených teplotách a tlakoch, čo umožňuje spoľahlivú termo-mano-ultrazvukom (ultrazvukom v kombinácii so zvýšenou teplotou a tlakom) a vysoko efektívnu extrakciu a stabilizáciu.
Najmodernejšia technológia, vysokovýkonný a sofistikovaný softvér, aby Hielscher Ultrasonics’ spoľahlivé pracovné kone vo vašej výživovej, homogenizácii a pasterizácii. S malou stopou a všestrannými možnosťami inštalácie môžu byť Ultrasonicators Hielscher ľahko integrované alebo retro-namontované do existujúcich výrobných liniek.
Prosím, kontaktujte nás vedieť dozvedieť sa viac o vlastnostiach a schopnostiach našich ultrazvukových extrakcie, homogenizácie a pasterizácie systémov. Radi s vami prediskutujeme vašu žiadosť!

Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov: