Ultrazvuková homogenizácia sójového mlieka
- Výzvy pri výrobe sójového mlieka spočívajú vo výrobe chutného sójového nápoja vysokej nutričnej kvality za podmienok vysokej účinnosti procesu.
- Ultrazvuková homogenizácia a pasterizácia ponúkajú výhody zdravého sójového mlieka s vysokými nutričnými hodnotami a stabilitou počas skladovania, ako aj vysokou mechanickou a mikrobiologickou stabilitou.
Výroba sójového mlieka za pomoci ultrazvuku
Ultrazvukové spracovanie sójového základu a sójového mlieka mení fyzikálno-chemické vlastnosti (makromolekulové zmeny, inaktivácia enzýmov), zabezpečuje rovnomernú jemnú homogenizáciu a zlepšuje reologické vlastnosti. Ultrazvuková emulgácia vedie k vzniku rastlinného mlieka, ktoré je samo osebe stabilné, zatiaľ čo ultrazvuková konzervácia a inaktivácia mikroorganizmov zabezpečujú mikrobiálnu stabilitu. Okrem zlepšenia nutričných hodnôt, stability a chuti sonikácia presviedča svojou energetickou a časovou efektívnosťou. V porovnaní s konvenčnými metódami je ultrazvukové spracovanie energeticky menej náročné a časovo efektívnejšie.
Ultrazvukové homogenizátory pokrývajú celý rozsah výrobných kapacít pri výrobe sójového mlieka, vedú k optimalizovanej konzervácii a umožňujú funkčnú všestrannosť výrobnej linky. Prietokové ultrazvukové homogenizátory možno ľahko prispôsobiť výrobným cieľom, čo umožňuje vytvárať rôzne chuťové profily (napr. so strukovinovou chuťou alebo bez nej) a dosahovať rôzne funkčné vlastnosti výrobku jednoduchou zmenou parametrov procesu.
Sonikácia je vysoko účinná pri homogenizácii a konzervácii sójového mlieka
Sójové chute a účinok ultrazvuku
Ultrazvukové spracovanie umožňuje ovplyvniť chuť sójového základu: výrobky zo sójového mlieka možno vyrábať s výraznou strukovinovou chuťou, ktorá oslovuje ázijskú cieľovú skupinu zákazníkov, zatiaľ čo západní spotrebitelia uprednostňujú jemnú chuť bez strukovinového charakteru. Úpravou parametrov ultrazvukového procesu (amplitúda, čas sonikácie, teplota, tlak) možno dosiahnuť výrazný alebo jemný chuťový profil. To znamená, že ten istý ultrazvukový systém možno použiť na cielenú tvorbu rôznych sójových chuťových profilov s cieľom vyrábať rôzne typy výrobkov, ktoré vyhovujú rôznym cieľovým trhom.
Ultrazvuková inaktivácia enzýmov
Intenzívna chuť sójových bôbov súvisí najmä s aktivitou enzýmu lipoxygenázy (LOX). Inaktivácia tohto enzýmu LOX je jedným z hlavných cieľov moderných spracovateľských systémov.
Manotermosonikácia (MTS) – sonikácia pri zvýšenom tlaku a teplote – je osvedčenou metódou inaktivácie enzýmu lipoxygenázy (LOX). Aktivita lipoxygenázy spôsobuje oxidáciu mastných kyselín a pigmentov. Intenzívne ultrazvukové vlny spôsobujú inaktiváciu alebo denaturáciu enzýmov, ako sú lipoxygenáza, peroxidáza a polyfenoloxidáza.
Preukázalo sa, že MTS je účinným nástrojom na inaktiváciu niektorých ďalších enzýmov, ako sú lipoxygenáza, peroxidáza a proteázy a lipázy z psychrofilných baktérií. (Kuldiloke 2002: 2)
Výhody ultrazvukovej výroby sójového mlieka
- vysoký výťažok extrakcie
- príjemná chuť
- mechanická stabilita
- mikrobiologická stabilita / konzervácia
- inaktivácia enzýmov
- energetická efektívnosť
Mikrobiologická stabilita vďaka ultrazvukovej konzervácii
Ultrazvuk samotný alebo v kombinácii s teplom (termosonikácia), tlakom (manosonikácia) alebo s teplom aj tlakom (manotermosonikácia) je známy ako účinná metóda inaktivácie rôznych potravinárskych enzýmov, ako sú lipoxygenáza, peroxidáza a polyfenoloxidáza, ako aj tepelne odolná lipáza a proteáza. Silné ultrazvukové vlny ničia mikroorganizmy, čo vedie k mikrobiálnej inaktivácii, a tým k mikrobiálnej stabilite výrobku. Inaktivácia patogénnych mikroorganizmov a mikroorganizmov spôsobujúcich kazenie alebo enzýmov sonikáciou je spôsobená najmä fyzikálnymi (kavitácia, mechanické sily) a/alebo chemickými účinkami.
Extrakcia a izolácia sójových bielkovín pomocou ultrazvuku
Použitie výkonového ultrazvuku na sójový proteínový izolát (SPI) a sójový proteínový koncentrát (SPC) umožňuje cielenú modifikáciu sójového proteínu s cieľom získať vysoko funkčnú potravinársku prísadu. Mnohé nové koncepcie výrobkov využívajú sójové proteíny ako základ a ultrazvukom podporované spracovanie umožňuje priemyselnú výrobu produktov špičkovej kvality, ako sú vegánske smoothie bez mliečnych zložiek, alternatívy syra, polievky na báze sójovej smotany, nátierky a krémové dresingy.
Sonikácia výkonným ultrazvukovým procesorom (napr. UIP2000hdT) spôsobuje významné zmeny vodivosti, zvyšuje rozpustnosť sójových proteínových koncentrátov, výrazne zväčšuje merný povrch, ktorý je dôležitý pre textúru potravín, a zvyšuje hodnoty indexu emulgačnej aktivity (EAI). Hmotnostne vážený priemerný priemer D a objemovo-povrchový priemerný priemer D sa pri sójových proteínových izolátoch (SPI) a sójových proteínových koncentrátoch (SPC) výrazne znižujú.
V porovnaní s konvenčnými metódami spracovania sójových proteínov je sonikácia energeticky menej náročná a výrazne časovo efektívnejšia.
Ultrazvukové prietokové reaktory sú vysoko účinné pri extrakcii a homogenizácii, napr. pri spracovaní sójového mlieka,
Ultrazvukové homogenizátory na sójové mlieko a rastlinné náhrady mlieka
Potravinárske procesory Hielscher Ultrasonics sú všestranné a možno ich jednoducho inštalovať alebo dodatočne začleniť do existujúcich výrobných liniek. Vysoký výkon, spoľahlivosť a robustnosť robia zo sonikátorov Hielscher „ťažné kone“ pri výrobe sójového základu. Sonotródy sú vyrobené z titánu, ultrazvukové reaktory a ďalšie časti prichádzajúce do styku so spracovávaným médiom sú z nehrdzavejúcej ocele vhodnej na styk s potravinami a možno ich vybaviť hygienickými armatúrami. To umožňuje bezpečné a spoľahlivé spracovanie potravín a nápojov.
- vysoká účinnosť
- najmodernejšia technológia
- spoľahlivosť a robustnosť
- nastaviteľné, presné riadenie procesu
- vsádzkové a prietokové spracovanie
- pre akýkoľvek objem
- inteligentný softvér
- inteligentné funkcie (napr. programovateľnosť, zaznamenávanie údajov, diaľkové ovládanie)
- jednoduchá a bezpečná obsluha
- nenáročná údržba
- CIP (čistenie na mieste)
Návrh, výroba a poradenstvo – kvalita vyrobená v Nemecku
Ultrazvukové procesory Hielscher sú známe najvyššími štandardmi kvality a konštrukčného vyhotovenia. Robustnosť a jednoduchá obsluha umožňujú bezproblémovú integráciu našich ultrazvukových procesorov do priemyselných prevádzok. Ultrazvukové procesory Hielscher ľahko zvládajú drsné podmienky a náročné prostredia.
Hielscher Ultrasonics je spoločnosť s certifikáciou ISO a kladie osobitný dôraz na vysokovýkonné ultrazvukové procesory s najmodernejšou technológiou a jednoduchým používaním. Ultrazvukové procesory Hielscher samozrejme spĺňajú požiadavky CE aj požiadavky UL, CSA a RoHs.
Nasledujúca tabuľka poskytuje prehľad o približnej spracovateľskej kapacite našich ultrazvukových procesorov:
| Objem vsádzky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 až 20L | 0,2 až 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 až 150L | 3 až 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | vyšší | zoskupenie zariadení UIP16000 |
Ultrazvukový potravinársky procesor UIP16000 na priemyselnú výrobu rastlinných náhrad mlieka.
Užitočné informácie
Sójové mlieko
Sójové mlieko je rastlinná náhrada mlieka, ktorá sa vyrába extrakciou celých sójových bôbov vo vode. Sójové mlieko je emulzia vody a lipidov zo sóje, ktorá obsahuje vo vode rozpustné bielkoviny a sacharidy. Pri tradičnom spôsobe prípravy sójového mlieka sa sójové bôby namáčali, mleli, filtrovali a varili. Takto pripravené sójové mlieko má len krátku trvanlivosť. Dnešní spotrebitelia a moderný životný štýl si však vyžadujú výrobky s dlhšou trvanlivosťou, ktoré zostávajú bezpečné a stabilné počas celého obdobia skladovania. Pri výrobe takýchto sójových mliek a nápojov je použitie technológie UHT samozrejmou voľbou. V závislosti od zloženia výrobku sa tým dá dosiahnuť trvanlivosť od niekoľkých mesiacov až do jedného roka. Okrem toho je potrebný správny výber emulgátorov a stabilizátorov na zabezpečenie homogénneho výrobku bez vyvstávania tukovej vrstvy a sedimentácie počas celej doby trvanlivosti.
Výroba sójového mlieka a nápojov na báze sóje
Sójové mlieko sa vyrába z celých sójových bôbov alebo z plnotučnej sójovej múky. Suché bôby sa namáčajú vo vode cez noc alebo minimálne 3 hodiny či dlhšie. Čas namáčania výrazne závisí od teploty vody. Následne sa namočené bôby melú za mokra. Pridáva sa voda, aby sa jej obsah zvýšil podľa požiadaviek na konečný výrobok zo sójového mlieka. Konečný sójový nápoj má spravidla obsah bielkovín 1–4% a hmotnostný pomer vody k sójovým bôbom 20:1, čo je typické pre sójový nápoj, ktorý vyhovuje západným spotrebiteľom. (Tradičné ázijské sójové mlieko má hmotnostný pomer vody : sójových bôbov až 5:1). Suspenzia pomletých sójových bôbov sa varí na zlepšenie chuťových vlastností, stráviteľnosti a mikrobiálnej stability. Tepelné spracovanie inaktivuje sójové inhibítory trypsínu, inaktivuje lipoxygenázu na dosiahnutie jemnejšej chuti a pasterizuje sójové mlieko. Tepelné spracovanie trvá približne 15–20 minút a po ňom nasleduje filtrácia na odstránenie nerozpustných zvyškov, ako sú vlákna sójovej dužiny / okara. Nakoniec možno sójový nápoj umelo ochutiť pridaním cukru, vanilky, čokolády, ovocia alebo iných príchutí.
Sójové nápoje a jogurt
Sójové bôby sa používajú na výrobu rôznych produktov, ako sú náhrady mlieka a sójové nápoje, šťavy, miešané sójové nápoje (najmä v Latinskej Amerike), ako aj sójový jogurt. Nápoje a jogurty na báze sóje vo veľkej miere konzumujú ľudia s intoleranciou laktózy a vegáni ako alternatívu k mliečnym výrobkom, spotrebitelia si však sójové výrobky vyberajú aj pre ich zdravotné prínosy a chuť.
Typické sójové mlieko má približne toto zloženie: 3,6% bielkovín, 2% tuku, 2,9% sacharidov a 0,5% popola. Sójové bôby majú nízky obsah nasýtených tukov, neobsahujú cholesterol ani laktózu. Navyše obsahujú veľké množstvo vitamínov a minerálnych látok, vďaka čomu je ich konzumácia veľmi prospešná pre zdravie.
Manotermosonikácia
Manotermosonikácia (MTS) je synergická kombinácia ultrazvuku s teplom a tlakom.
Literatúra/Referencie
- 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.