Inovacije pri sadno-mlečnih napitkih: vloga sonikacije
Proizvodnja mlečnih napitkov z dodatkom sadja (npr. sadnega mleka) se bistveno izboljša z uporabo sonikacije, tehnologije predelave živil, ki ponuja izjemne prednosti v primerjavi s tradicionalnimi metodami. Ultrazvočna obdelava s sonikatorji Hielscher s sondo izboljša kakovost in stabilnost teh napitkov z zmanjšanjem velikosti delcev, izboljšanjem viskoznosti in ohranjanjem bistvenih hranil. Ta učinkovita metoda zagotavlja tudi ohranjanje naravnih barv in bioaktivnih spojin ter tako izpolnjuje zahteve potrošnikov po hranljivih in vizualno privlačnih izdelkih. Ultrazvočna homogenizacija kot trajnostna in učinkovita alternativa podpira ustvarjanje vrhunskih sadno-mlečnih napitkov, ki združujejo koristi za zdravje z odličnimi senzoričnimi lastnostmi.
Mlečni napitki z dodatkom sadja: izboljšanje proizvodnje s sonikacijo
Ultrazvočna obdelava živil je v zadnjih letih pritegnila veliko pozornosti, saj ponuja inovativne rešitve za izzive pri homogenizaciji in konzerviranju živil. Uporaba sonikatorja Hielscher s sondo se je izkazala za posebej koristno pri proizvodnji mlečnih napitkov z dodatkom sadja. Ti napitki, ki združujejo koristi mlečnih izdelkov in sadja za zdravje, zahtevajo napredne tehnike obdelave za zagotavljanje optimalne kakovosti, stabilnosti in ohranjanja hranilne vrednosti. Nedavna študija ekipe profesorja Tiwarija (Teagasc Food Research Centre Ashtown, Irska) osvetljuje učinkovitost ultrazvočne homogenizacije v tem kontekstu, pri čemer kot modelni sistem uporablja mlečne napitke, obogatene z robidami.
Ultrazvočni homogenizator za proizvodnjo visokokakovostnih sadnih mlek.
Študija: ultrazvočna obdelava mlečnih napitkov, obogatenih z robidami
UIP1000hdT je zmogljiv sonikator s sondo z močjo 1000 vatov, ki se uporablja za ekstrakcijo arom. Raziskava profesorja Tiwarija , podrobno predstavljena v študiji “Raziskava ultrazvočne obdelave za homogenizacijo mlečnih napitkov z robidami” (2024), poudarja zmožnosti ultrazvočne obdelave živil. V študiji so za homogenizacijo mešanic robid in mleka uporabili UIP1000hdT, sonikator s sondo z močjo 1000 W za pilotno obdelavo proizvajalca Hielscher Ultrasonics GmbH. Ključne ugotovitve so pokazale prednost ultrazvočne homogenizacije pred konvencionalnimi metodami pri več ključnih parametrih:
- Zmanjšanje velikosti delcev:
Sonikacija pri intenzivnosti 10,37 ± 0,58 W/cm² v trajanju 1, 3 in 5 minut je povzročila bistveno manjše velikosti delcev v primerjavi s konvencionalno homogenizacijo.
Daljši časi sonikacije (do 5 minut) so dodatno povečali delež manjših delcev ter izboljšali teksturo napitka in občutek v ustih. - Navidezna viskoznost:
Vsi ultrazvočno obdelani vzorci so imeli višjo viskoznost v primerjavi z neobdelanimi in konvencionalno homogeniziranimi vzorci.
To povečanje viskoznosti so pripisali izrazitejšemu zmanjšanju velikosti delcev in povečanju specifične površine, kar omogoča boljše medsebojno delovanje delcev robid in mlečne matrice. - Ohranjanje prehranskih in senzoričnih lastnosti:
Vsebnost fenolnih spojin in antioksidativna aktivnost sta se v sonikiranih vzorcih dobro ohranili, primerljivo s konvencionalno homogenizacijo. To poudarja sposobnost ultrazvočne obdelave za ohranjanje bioaktivnih spojin, ki koristijo zdravju.
Napitki so ohranili svoj barvni videz, kar je ključna lastnost kakovosti za sprejemljivost pri potrošnikih. - Reološke spremembe in spremembe pH:
Pri ultrazvočni obdelavi so nastale šibke gelu podobne strukture, ki so dodatno povečale viskoznost.
Zaradi raztapljanja kislih sestavin v prahu iz robid so opazili rahel padec pH (s 5,47 na približno 4,86–4,80), kar kaže na učinkovito homogenizacijo.
Krivulje porazdelitve velikosti delcev v konvencionalno in ultrazvočno
(US) homogeniziranih napitkih iz robid in mleka.
Študija in grafični prikaz: ©Putsakum et al., 2024
Prednosti uporabe sonikatorja Hielscher s sondo
Sonikator UIP1000hdT se je izkazal za ključnega pri doseganju teh rezultatov. Zaradi robustne zasnove, zmožnosti neprekinjenega delovanja in nastavljive intenzivnosti je idealno orodje za pilotno predelavo živil. Posebne prednosti vključujejo:
- Učinkovita homogenizacija:
Titanova sonotroda in ojačevalnik amplitude sta omogočala natančen nadzor nad procesom sonikacije, kar je zagotavljalo enakomerno zmanjšanje velikosti delcev in izboljšano stabilnost mlečno-sadne mešanice. - Toplotni učinki:
Zvišanje temperature med sonikacijo (s 35°C na 60°C po 5 minutah) je pozitivno vplivalo na viskoznost in medsebojno delovanje hranil, ne da bi pri tem poslabšalo kakovost izdelka. - Možnost povečanja obsega:
Sonikatorji, ki so na voljo za laboratorijsko, pilotno in industrijsko obdelavo, omogočajo nemoten prehod od laboratorijskih raziskav do komercialne proizvodnje. - Možnost prilagajanja:
Nastavljivi časi in intenzivnosti obdelave omogočajo prilagodljivo usklajevanje procesa s specifičnimi formulacijami napitkov in želenimi lastnostmi kakovosti.
Visokozmogljivi sonikatorji za proizvodnjo sadnega mleka
Sonikatorji Hielscher so napredni ultrazvočni sistemi, ki se pogosto uporabljajo pri proizvodnji sadnega mleka, mlečnih napitkov z dodatkom sadja in mlečnih šejkov. Z uporabo ultrazvoka visoke intenzivnosti sonikatorji Hielscher zagotavljajo učinkovito mešanje, homogenizacijo in emulgiranje sadnih sestavin z mlečnimi osnovami ter ustvarjajo gladke in stabilne formulacije. Proces ultrazvočne kavitacije izboljša zmanjšanje velikosti delcev, okrepi vnos arom in zagotavlja enakomerno porazdelitev sestavin, hkrati pa ohranja občutljiva hranila in bioaktivne spojine. Sonikatorji Hielscher so po vsem svetu cenjeni zaradi svoje natančnosti, možnosti povečanja obsega obdelave in sposobnosti ohranjanja kakovosti izdelkov, zato so idealni tako za proizvodnjo napitkov v majhnem obsegu kot za industrijsko proizvodnjo.
- visoka učinkovitost
- najsodobnejša tehnologija
- zanesljivost in robustnost
- nastavljiv, natančen nadzor procesa
- šaržna obdelava in obdelava v pretočni liniji
- za poljubno prostornino
- inteligentna programska oprema
- pametne funkcije (npr. možnost programiranja, beleženje podatkov, daljinsko upravljanje)
- preprosto in varno upravljanje
- malo vzdrževanja
- CIP (čiščenje na mestu)
Načrtovanje, proizvodnja in svetovanje – kakovost iz Nemčije
Ultrazvočne naprave Hielscher so znane po najvišjih standardih kakovosti in zasnove. Robustnost in preprosto upravljanje omogočata nemoteno vključitev naših ultrazvočnih naprav v industrijske obrate. Ultrazvočne naprave Hielscher zlahka obvladujejo težke razmere in zahtevna okolja.
Hielscher Ultrasonics je podjetje s certifikatom ISO in daje poseben poudarek visokozmogljivim ultrazvočnim napravam z najsodobnejšo tehnologijo in prijaznostjo do uporabnika. Ultrazvočne naprave Hielscher so seveda skladne z zahtevami CE in izpolnjujejo zahteve UL, CSA in RoHs.
Spodnja tabela prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih naprav:
| Prostornina šarže | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 0,5 do 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 do 150L | 3 do 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | večji | sklop naprav UIP16000 |
Ultrazvočni homogenizator živil UIP16000 za industrijsko predelavo živil in napitkov.
Literatura / reference
- Gontorn Putsakum, Dilip K. Rai , Brijesh K. Tiwari, Colm P. O’Donnell (2024): Investigation of ultrasound processing for homogenisation of blackberry dairy-based beverages. Sustainable Food Technology 2, 2024. 1517-1526.
- 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, Volume 99, 2016. 20-28.
- Ribeiro, L.O., Brígida, A.I.S., Sá, D.D.G.C.F. et al. (2019): Effect of sonication on the quality attributes of juçara, banana and strawberry smoothie. Journal of Food Science and Technology 56, 5531–5537 (2019).
- Etzbach, L.; Stolle, R.; Anheuser, K.; Herdegen, V.; Schieber, A.; Weber, F. (2020): Impact of Different Pasteurization Techniques and Subsequent Ultrasonication on the In Vitro Bioaccessibility of Carotenoids in Valencia Orange (Citrus sinensis (L.) Osbeck) Juice. Antioxidants 2020, 9, 534.
Pogosto zastavljena vprašanja
Kaj so sadna mleka in mlečni napitki z dodatkom sadja?
Sadna mleka in mlečni napitki z dodatkom sadja so tekoči izdelki na mlečni osnovi, ki vsebujejo sadne sestavine, kot so pireji, sokovi ali izvlečki. Ti napitki združujejo prehranske koristi mleka, vključno z beljakovinami, kalcijem in vitamini, z okusom, barvo in bioaktivnimi spojinami iz sadja, kot so antioksidanti in prehranske vlaknine. Njihova priprava pogosto vključuje tehnike homogenizacije in stabilizacije, ki zagotavljajo enakomerno porazdelitev sadnih delcev ter ohranjajo konsistenco izdelka in rok uporabnosti. Sonikatorji Hielscher so zelo zanesljiva in učinkovita orodja za mešanje in pasterizacijo živil in napitkov.
Hielscher Ultrasonics proizvaja visokozmogljive ultrazvočne homogenizatorje od laboratorijske do industrijske velikosti.