Izboljšana gelacija sadja in zelenjave z ultrazvokom
Zgoščevanje omak, sokov, marmelad in drugih živil z geliranjem je pogost postopek pri proizvodnji tekočih živil. Ultrazvočna ekstrakcija pektinov in naravnih znotrajceličnih sladkorjev iz sadja in zelenjave je zelo učinkovita metoda za spodbujanje geliranja živilskih izdelkov brez dodajanja rafiniranih sladkorjev. S tem ultrazvok ne le poveča ekonomsko učinkovitost z zmanjšanjem proizvodnih stroškov (saj so sladkor in zgoščevalni dodatki nepotrebni), temveč tudi pomaga pri proizvodnji bolj zdravih živil z zmanjšano vsebnostjo kalorij.
Geliranje in zgoščevanje živilskih izdelkov
Priprava gelov iz sadja, bogatega s pektini, je široko uveljavljen postopek za proizvodnjo različnih živilskih izdelkov, vključno z omakami, pireji, kečapom, sokovi, napitki, marmeladami in marmelado. Zgoščevanje in geliranje takšnih živil pogosto zahteva dodajanje sladkorja v velikih količinah, da se doseže želena stopnja gelacije. Potreba po rafiniranih sladkorjih je večinoma potrebna, saj so pektini in naravni sladkor v sadju in zelenjavi ujeti v celični matriks rastlinskih celic, kjer ostanejo večinoma neuporabljeni.
Ultrazvočni aparat UIP4000hdT je 4kW zmogljiv predelovalec hrane za industrijsko proizvodnjo hrane, kot so ekstrakcija pektina in okusa ter homogenizacija.
Rešitev: ultrazvočna ekstrakcija pektinov in naravnih sladkorjev
Ultrasonication je dobro uveljavljena in široko uporabljena tehnologija za pridobivanje bioaktivnih molekul iz rastlin, kot sta sadje in zelenjava. Zato je ultrazvočni valovi cenjena tehnika pri predelavi hrane, kot je proizvodnja sokov, napitkov, pijač, omak, pirejev, kečapov, sadnih namazov, marmelad in marmelad, kjer ultrazvočni valovi pomagajo sproščati aromatične spojine, pektine in sladkorje (npr. fruktozo) iz celičnega matriksa rastlinskega materiala. To pomeni, da ultrazvok ne le spodbuja želiranje, temveč tudi naredi živilske izdelke bolj okusne in sladke brez dodajanja arom, sladkorjev in drugih dodatkov. Z naraščajočim povpraševanjem po naravnih, nizko predelanih živilih je ultrazvočna predelava hrane idealna tehnologija za ustvarjanje zdravih in okusno intenzivnih živil. Ugotovljeno je bilo, da je ultrazvočna obdelava hrane pektinom zelo učinkovita, zanesljiva, energetsko varčna in okolju prijazna strategija priprave, zlasti za nizko vsebnost metoksilnega pektina.
Pektin je priljubljena sestavina v izdelkih z nizko vsebnostjo sladkorja in zdravih živilskih izdelkih zaradi svojih lastnosti, ki tvorijo gel. Z ultrazvočnim obsevanjem tekočin na osnovi sadja in zelenjave se lahko izognemo dodajanju rafiniranega sladkorja ali ga znatno zmanjšamo, saj funkcionalnost pektina kaže želene lastnosti geliranja in prispeva k ugodnim reološkim lastnostim živila.
Dodatne prednosti ultrazvočne predelave hrane vključujejo inaktivacijo encimov, kot je pektin metilesteraza, kot tudi homogenizacijo (bolj gladka tekstura) in pasterizacijo (izboljšana mikrobna stabilnost).
- Blag proces
- Brez ali manj sladkornega dodatka
- Hitro zdravljenje
- Brez ali manj dodatkov
- Izdelki za zdravo hrano
- Čisto mehanska obdelava
- Ekonomsko ugodno / stroškovno učinkovito
- enostaven in varen za uporabo
- Enostavna namestitev ali naknadna namestitev
- Popolnoma linearno povečanje
- Zmogljivost obdelave poljubnega obsega
Ultrazvočna ekstrakcija pektina, arome in sladkorja iz rastlinskega celičnega matriksa se uspešno uporablja za agrume, pomaranče, limone, mango, pasijonko, jabolka, hruške, breskve, paradižnik in veliko drugega sadja in zelenjave.
Kako se izogniti uničenju strukture molekularnega pektina
Ultrasonication lahko močno spodbuja tvorbo gela v sadnih in zelenjavnih izdelkih, ki vsebujejo pektin. Vendar pa lahko prekomerna ultrazvočna obdelava, tj. ultrazvočno zdravljenje s preveliko intenzivnostjo ali predolgo obdobje, uniči molekularno strukturo pektina in s tem zmanjša kakovost geliranja. Hielscher Ultrasonics dobavlja najsodobnejše ultrazvočne aparate, ki omogočajo natančne nastavitve delovanja, nadzor in spremljanje procesa ekstrakcije pektina. Enostavno dostopne nastavitve, možnost prednastavitve in shranjevanja parametrov zdravljenja ter daljinski upravljalnik prek katerega koli internetnega brskalnika poskrbijo, da je vaš izdelek sonikiran v optimalnih pogojih. Poleg tega se podatki o vseh ultrazvočnih vožnjah samodejno zabeležijo na vgrajeno kartico SD, tako da je mogoče vsako posamezno obdelavo spremljati in revidirati za zagotavljanje kakovosti in izpolnjevanje dobrih proizvodnih praks (GMP).
Hielscher industrijski sonikatorji lahko zagotovijo zelo visoke amplitude. Amplitude do 200 μm se lahko enostavno neprekinjeno izvajajo v 24/7 delovanju. Za še višje amplitude so na voljo prilagojene ultrazvočne sonotrode.
Spodnja tabela vam prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih aparatov:
| Obseg serije | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 00,2 do 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 do 100 l/min | UIP16000 |
| n.a. | Večji | Grozd UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Vprašajte nas!
ultrazvočni ekstraktor UIP4000hdT s pretočno nastavitvijo za ekstrakcijo pektina.
Literatura / Reference
- Owais Yousuf; Anupama Singh; N. C. Shahi; Anil Kumar; A. K. Verma (2018): Ultrasound Assisted Extraction of Pectin from Orange Peel. Bulletin of Environment, Pharmacology and Life Sciences Vol. 7 [12], November 2018. 48-54.
- Lena Rebecca Larsen; Julia Buerschaper; Andreas Schieber; Fabian Weber (2019):
Interactions of Anthocyanins with Pectin and Pectin Fragments in Model Solutions. J Agric Food Chem 2019 Aug 21; 67(33). pp. 9344-9353. - Wang, Wenjun; Wu, Xingzhu; Chantapakul, Thunthacha; Wang, Danli; Zhang, Song; Ma Xiaobin; Ding, Tian; Ye, Xingqian; Liu, Donghong (2017): Acoustic cavitation assisted extraction of pectin from waste grapefruit peels: A green two-stage approach and its general mechanism. Food Research Journal Vol.102, December 2017. 101-110.
- Rahul Seshadri, Jochen Weiss, Greg J Hulbert, John Mount (2003): Ultrasonic processing influences rheological and optical properties of high-methoxyl pectin dispersions. Food Hydrocolloids, Volume 17, Issue 2, 2003. 191-197.
- Chan Y.T., Tan M.C., Chin N.L. (2018): Effect of partial sugar replacement with ultrasonically treated citrus pectin on aeration and rheological properties of batter. Journal of Food Processing and Preservation, Volume 42, Issue 12, 2018.
- Wen-Yi Qiu, Wu-Dan Cai, Meng Wang, Jing-Kun Yan (2019): Effect of ultrasonic intensity on the conformational changes in citrus pectin under ultrasonic processing. Food Chemistry, Volume 297, 2019.
Dejstva, ki jih je vredno vedeti
Pektini v živilskih izdelkih
Pektin je polisaharid, ki je prisoten v celični steni večine zelenjave in sadja. Pektini so znani po svojih izjemnih lastnostih želiranja in zgoščevanja, zaradi česar so pektini pogosto uporabljen dodatek v živilski industriji. Poleg tega so pektini znani po svojih koristnih zdravstvenih lastnostih.
Proizvodnja gelov s sadjem ali zelenjavo, ki kažejo veliko količino pektina, ni posebej zahtevna. Dodatek sladkorja spodbuja želiranje pektina z nizko vsebnostjo metoksila (LM) pektina. Vendar pa uporaba pektina z nizko vsebnostjo metoksila (LM) običajno zahteva velike količine dodanega sladkorja (približno 50 mas.). Zato so pektini z nizko vsebnostjo metoksila (LM) v kombinaciji z zelo visokimi količinami dodanih sladkorjev pomembni le za sladice, marmelade in marmelade.
Na primer, encimi poligalakturonaze, pektin liaza in pektin metil esteraza (PME) so del skupine pektinolitičnih encimov ali pektinaz, ki hidrolizirajo glikozidne vezi pektinskih snovi. Ultrasonication se uporablja za inaktivacijo encimov, kot so pektinaze, da bi dobili bolj stabilne živilske izdelke. Preberite več o ultrazvočni inaktivaciji encimov!
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje iz laboratorij k industrijska velikost.