Ultrazvočna obdelava sadnih in zelenjavnih pirejev

V konkurenčnem svetu proizvodnje živil imajo poleg okusa izdelka senzorične lastnosti izdelkov rastlinskega izvora – zlasti tekstura in viskoznost – ključno vlogo pri določanju sprejemljivosti za potrošnike. To še posebej velja za izdelke na osnovi paradižnika, kot so omake za testenine, salse in kečap. Viskoznost ne vpliva le na vizualno privlačnost teh izdelkov, temveč tudi na občutek v ustih in sproščanje okusa, kar je vse ključno za zadovoljstvo potrošnikov.

Ultrazvočno izboljšanje okusa in teksture sadnih in zelenjavnih pirejev

Vključitev ultrazvočne obdelave v proizvodnjo sadnih in zelenjavnih past ter pirejev ponuja obetavno možnost proizvajalcem, ki želijo optimizirati teksturo, izboljšati okus in zmanjšati proizvodne stroške. S to inovativno tehnologijo lahko živilska industrija zadosti spreminjajočim se zahtevam potrošnikov po visokokakovostnih izdelkih polnega okusa, hkrati pa ohranja učinkovitost in trajnostnost. Potem ko so raziskave in razvoj postavili znanstvene temelje, živilska industrija pa je sprejela sonikacijo kot učinkovito tehniko homogenizacije in pasterizacije, je ultrazvočna obdelava na poti, da postane zlati standard za ustvarjanje vrhunskih živil rastlinskega izvora.

Videoposnetek prikazuje ultrazvočno homogenizacijo ekološkega paradižnikovo-zelenjavnega soka. Uporabljeni ultrazvočni procesor je sonikator Hielscher UP400St, ki je idealen za pripravo srednje velikih šarž v kulinariki. Za večje količine Hielscher Ultrasonics dobavlja industrijske reaktorje s pretočnimi celicami za neprekinjeno obdelavo v pretočnem sistemu.

Razumevanje viskoznosti izdelkov rastlinskega izvora

Viskoznostni profil sadnih in zelenjavnih past oblikuje kompleksno medsebojno delovanje netopnih trdnih snovi – ki vključujejo pektine, hemiceluloze, celulozo, beljakovine in lignin – z zvezno matrico topnih pektinov, organskih kislin, sladkorjev in soli. Čeprav te naravno prisotne spojine prispevajo k skupni viskoznosti, pogosto ne zagotavljajo želene teksture in občutka v ustih, potrebnih za optimalno sprejemljivost za potrošnike.
Da bi odpravili to pomanjkljivost, proizvajalci živil pogosto uporabljajo sredstva za zgoščevanje, kot so škrobi in gume (npr. škrob voskaste koruze, karagenan, guar). Vendar imajo ti dodatki tudi slabosti, vključno z višjimi stroški, posebnimi zahtevami glede ravnanja in morebitnimi negativnimi vplivi na okus in sprejemljivost za kupce.

Iskanje stroškovno učinkovitih rešitev

Povečanje vsebnosti rastlinske snovi v izdelkih lahko izboljša reologijo, vendar pogosto povzroči previsoke stroške formulacije, zlasti pri proizvodnji v velikem obsegu. Tradicionalne tehnike obdelave z visokim strigom, kot je tlačna homogenizacija, so bile preučene kot način spreminjanja viskoznosti. Vendar te metode predvsem razgrajujejo celične strukture, ne da bi bistveno povečale viskoznost, zlasti pri izdelkih z višjo vsebnostjo trdnih snovi.

Ta videoposnetek prikazuje vpliv sonikacije na stabilnost svežega ekološkega korenčkovega soka. Za ponazoritev učinka vključuje pospešeni posnetek shranjevanja v hladilniku. Pri proizvodnji sokov, smutijev, pirejev in omak sonikatorji Hielscher izboljšajo stabilnost, teksturo in obstojnost. Sonikacija zmanjša mikrobno kvarjenje ter preprečuje usedanje in ločevanje, ki se lahko pojavita že v nekaj dneh. Ultrazvočna obdelava je primerna za velike šarže ali za pretočno obdelavo tik pred polnjenjem. Sonikacija je povsem mehanska metoda obdelave. Idealna je za ekološke sadne in zelenjavne sokove, pireje, smutije ali omake.

Prednosti sonikacije in manotermosonikacije zelenjavnih past in pirejev

Ultrazvočna obdelava predstavlja prelomno alternativo za spreminjanje reologije sadnih in zelenjavnih past. Manotermosonikacija – sinergistična kombinacija ultrazvoka s tlakom in blagim segrevanjem – je dokazana alternativa običajni pasterizaciji za izboljšanje mikrobiološke stabilnosti zelenjavnih pirejev in sadnih sokov.

Izboljšana hranilna vrednost:

Poveča biološko uporabnost likopena, močnega antioksidanta, povezanega z različnimi koristmi za zdravje.
Ohranja vsebnost pektina, kar prispeva k boljšemu tvorjenju gela in koristim za zdravje.
Med obdelavo ohranja esencialne vitamine in povečuje njihovo vsebnost.
Z učinkovitim povečevanjem viskoznosti izdelkov lahko ultrazvočna obdelava izboljša kakovost in vrednost, kot ju zaznavajo potrošniki.

Izboljšan okus:

Ekstrahira znotrajcelične sladkorje, kar daje naravno slajši profil okusa.
Izboljša celotno izkušnjo okušanja, saj omogoči lažje zaznavanje sladkorjev z brbončicami.
Manjša potreba po dodatkih: Ultrazvočna obdelava lahko poveča viskoznost ob hkratnem zmanjšanju koncentracije rastlinskih trdnih snovi, kar omogoča stroškovno učinkovite formulacije brez poslabšanja teksture.
Izboljšan občutek v ustih: Obdelava ustvari teksturo z večjim občutkom ‘sadne ali zelenjavne kaše’ in večjo kremnostjo, kar z bolj privlačnim občutkom v ustih poveča naklonjenost potrošnikov.

Optimizirana tekstura:

Ustvari bolj gladko in enakomernejšo teksturo paradižnikovih izdelkov.
Zmanjša neželeno zrnatost, kar omogoča bolj privlačen občutek v ustih.
Poveča viskoznost, saj se sproščajo znotrajcelični sladkorji, ogljikovi hidrati in vlaknine.

Blaga netoplotna obdelava:

Zmanjša izpostavljenost toploti na najmanjšo možno mero ter ohranja občutljiva hranila in okuse.
Zmanjša tveganje toplotne razgradnje in ohranja kakovost končnega izdelka.

Mikrobiološka stabilizacija in pasterizacija:

Učinkovito zmanjša mikrobno obremenitev ter izboljša varnost živil brez poslabšanja kakovosti.
Omogoča nižje temperature obdelave ter zmanjša izgubo hranil na najmanjšo možno mero, hkrati pa zagotavlja stabilnost izdelka.

Povečana učinkovitost ekstrakcije:

Izboljša ekstrakcijo koristnih spojin in poveča izkoristek na največjo možno mero.
Omogoča manjšo porabo vode in krajši čas obdelave.

Okolju prijazno:

Zmanjša porabo energije v primerjavi s tradicionalnimi metodami toplotne obdelave.
Potencialno zmanjša količino odpadkov in izboljša trajnostnost proizvodnje živil.

Vsestranska uporaba:

Lahko se uporablja za različne izdelke na osnovi zelenjave in sadja, od omak do pirejev, kar omogoča inovacije pri razvoju izdelkov.
Primerno za proizvodnjo otroške hrane.

Ultrazvočna obdelava se uporablja pri industrijski predelavi paradižnika za zmanjšanje velikosti delcev, s čimer poveča viskoznost in izboljša teksturo.

Vpliv amplitude sonikacije na porazdelitev velikosti delcev paradižnikovega soka pri 60°C v 15 min.
(slika in raziskava: © Wu et al., 2008)

Visokozmogljivi sonikatorji za obdelavo živil

Sonikatorji Hielscher ponujajo pomembne prednosti pri industrijski obdelavi zelenjavnih in sadnih pirejev, vključno z omakami, juhami, smutiji in kečapi. Njihova napredna ultrazvočna tehnologija izboljša ekstrakcijo okusov in hranil z razgradnjo celičnih struktur, kar omogoča bolj gladko teksturo in izboljšan občutek v ustih. Praktična obdelava v liniji z ultrazvočnimi reaktorji za obdelavo v liniji omogoča zanesljivo in učinkovito obdelavo velikih količin v varnih pogojih, primernih za živila.

Zakaj Hielscher Ultrasonics?

visoka učinkovitost
najsodobnejša tehnologija
zanesljivost in robustnost
nastavljivo, natančno krmiljenje procesa
šaržna obdelava in obdelava v liniji
za katero koli prostornino
inteligentna programska oprema
pametne funkcije (npr. možnost programiranja, beleženje podatkov, daljinsko upravljanje)
enostavno in varno upravljanje
malo vzdrževanja
CIP (čiščenje na mestu)

Spodnja tabela prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih naprav:

Prostornina šarže	Pretok	Priporočene naprave
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

Načrtovanje, proizvodnja in svetovanje – kakovost iz Nemčije

Ultrazvočne naprave Hielscher so znane po najvišjih standardih kakovosti in zasnove. Robustnost in enostavno 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 poseben poudarek namenja visokozmogljivim ultrazvočnim napravam z najsodobnejšo tehnologijo in uporabniku prijaznim upravljanjem. Seveda so ultrazvočne naprave Hielscher skladne s CE in izpolnjujejo zahteve UL, CSA in RoHs.

Sorodne teme

Literatura / reference

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 & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 186-195.
Kumcuoglu S, Yilmaz T, Tavman S. (2014): Ultrasound assisted extraction of lycopene from tomato processing wastes. Journal of Food Science and Technology. 2014 Dec; 51(12):4102-7
Pokhrel, P.R., Bermúdez-Aguirre, D., Martínez-Flores, H.E., Garnica-Romo, M.G., Sablani, S., Tang, J., Barbosa-Cánovas, G.V. (2017): Combined Effect of Ultrasound and Mild Temperatures on the Inactivation of E. coli in Fresh Carrot Juice and Changes on its Physicochemical Characteristics. Journal of Food Science, 82: 2343-2350.
Lara Etzbach, Anne Pfeiffer, Andreas Schieber, Fabian Weber (2019): Effects of thermal pasteurization and ultrasound treatment on the peroxidase activity, carotenoid composition, and physicochemical properties of goldenberry (Physalis peruviana L.) puree. LWT, Volume 100, 2019. 69-74.
Shokri, S.; Jegasothy, H.; Hliang, M.M.; Augustin, M.A.; Terefe, N.S. (2022): Thermosonication of Broccoli Florets Prior to Fermentation Increases Bioactive Components in Fermented Broccoli Puree. Fermentation 2022, 8, 236.
Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
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).

Pogosta vprašanja

Kaj je zelenjavni pire?

Zelenjavni pire je gladka, homogena zmes, pripravljena z mletjem ali mešanjem kuhane ali surove zelenjave v mešalniku. Postopek razgradi celične stene zelenjave, pri čemer se sprostijo njeni naravni okusi in hranila ter doseže enakomerna tekstura. Pireji se lahko uporabljajo za različne kulinarične namene, na primer za omake, juhe in otroško hrano, ter lahko služijo kot osnova za nadaljnje kuhanje ali izboljšanje okusa.

Kaj je sadni pire v proizvodnji živil?

V proizvodnji živil je zelenjavni pire predelana oblika zelenjave, ki je bila v mešalniku zmešana ali zmleta do gladke konsistence, pogosto po kuhanju, da se izboljšata okus in prebavljivost. Ta pire je vsestranska sestavina različnih izdelkov, vključno z juhami, omakami in jedmi, pripravljenimi za uživanje. Ohranja hranilno vsebnost zelenjave, hkrati pa omogoča izboljšanje teksture in povezovanje okusov. Zelenjavne pireje je mogoče standardizirati tudi glede viskoznosti in stabilnosti, zaradi česar so primerni za proizvodnjo v velikem obsegu in omogočajo podaljšanje roka uporabnosti.

Kaj je pire?

Pire je gladka, gosta zmes, pripravljena z mešanjem živil v mešalniku ali njihovim mletjem, običajno sadja ali zelenjave, dokler ne dosežejo enotne konsistence. Ta postopek razgradi celično strukturo ter sprosti okuse in hranila. Pireji se lahko uporabljajo za različne kulinarične namene, na primer za omake, juhe, sladice in otroško hrano, ter služijo kot osnova za nadaljnje kuhanje ali dodajanje okusa. Cenjeni so zaradi svoje teksture, enostavne uporabe in sposobnosti izboljšanja celotnega senzoričnega doživetja jedi.

Kako se pripravi pire?

Pire se pripravi s kuhanjem (če je potrebno) in nato z mešanjem živil, kot sta sadje ali zelenjava, v mešalniku ali njihovim mletjem do gladke konsistence. Postopek običajno vključuje naslednje korake:
Priprava: Sestavine se po potrebi operejo, olupijo in narežejo.
Kuhanje: Če tako določa recept, se lahko zelenjava skuha v pari, skuha v vodi ali speče, da se zmehča in izboljša njen okus.
Mešanje: Kuhane ali surove sestavine se dajo v mešalnik, kuhinjski robot ali sito ter zmešajo do gladke konsistence. Za doseganje želene teksture se lahko doda tekočina.
Precejanje (neobvezno): Za še bolj gladek pire ga je mogoče pretlačiti skozi fino sito, da se odstranijo morebitni preostali trdni delci.
Rezultat je gladka zmes, ki se lahko uporablja v različnih jedeh ali shrani za poznejšo uporabo.

Ali se sadni in zelenjavni pireji obdelujejo s HPP?

Da, sadni in zelenjavni pireji se pogosto obdelujejo z visokotlačno obdelavo (HPP), zlasti pri vrhunskih izdelkih, shranjenih v hladilniku. HPP se v tej kategoriji široko uporablja, ker učinkovito podaljša rok uporabnosti ter hkrati ohranja svež okus, barvo in hranilno vsebnost sadja in zelenjave. Preberite več o HPP!

Kakšna je razlika med pirejem in pasto?

Glavna razlika med pirejem in pasto je v njuni teksturi in konsistenci. Pire je gladka, pogosto tekoča zmes iz sadja ali zelenjave, zmešanega v mešalniku, ki ohranja nekoliko tekočo konsistenco. Običajno se uporablja v omakah, juhah ali kot osnova za različne jedi.
Nasprotno je pasta gostejša in bolj kompaktna, pogosto pripravljena z mletjem ali tlačenjem sestavin, da nastane povezana masa. Paste lahko vključujejo koncentrirane oblike sestavin, kot sta paradižnikova pasta ali karijeva pasta, in se običajno uporabljajo za dodajanje intenzivnih okusov pri kuhanju, ne pa kot samostojna sestavina. Ključne razlike so torej v viskoznosti, uporabi in teksturi.

Ali se sadni pire uporablja za pripravo sadnih mlečnih napitkov?

Da, sadni pire se pogosto uporablja za pripravo sadnih mlečnih napitkov, saj se dobro meša z mlekom ter zagotavlja naravno sladkost, okus in prehranske koristi. Gladka konsistenca pireja omogoča njegovo enakomerno dispergiranje v mleku, njegov pH in sestava pa lahko vplivata na stabilnost in okus končnega izdelka. Ultrazvočna homogenizacija je v industriji uveljavljena tehnika obdelave za proizvodnjo sadnih mlečnih napitkov.