Efikasitet dhe cilësi superiore në prodhimin e qumështit nga frutat arrore me ultratinguj

Qumështi nga frutat arrore dhe alternativat e qumështit me bazë bimore përbëjnë një segment ushqimor në rritje. Për prodhimin e qumështit nga frutat arrore dhe të analogëve të qumështit me bazë bimore, ekstraktimi dhe homogjenizimi me ultratinguj kanë treguar përparësi të mëdha krahasuar me teknikat konvencionale. Ultratingujt me fuqi të lartë rrisin rendimentin, qëndrueshmërinë e produktit, përmbajtjen e lëndëve ushqyese dhe efikasitetin e përgjithshëm të përpunimit.

Rendimente më të larta të qumështit nga frutat arrore me ultratinguj me fuqi të lartë

Ekstraktimi me ultratinguj njihet mirë si një metodë e besueshme dhe shumë efikase për të rritur rendimentin e vajrave, proteinave, polisakarideve dhe mikronutrientëve me prejardhje bimore. Prandaj, sonikimi përdoret në prodhimin e zëvendësuesve të qumështit me bazë bimore, p.sh. nga bajamet, arrat shqeme, arrat e kokosit, lajthitë, kikirikët, susami, soja, zhardhokët e çufës, tërshëra, orizi, kërpi, bizelet, fistikët, arrat, amaranti ose kinoa. Lënda e parë për qumështin nga frutat arrore dhe alternativat e tjera të qumështit me bazë bimore shpesh është e shtrenjtë dhe rendimentet më të larta të ekstraktimit nga këto lëndë të para ulin kostot e prodhimit dhe përmirësojnë efikasitetin e prodhimit.

Si e rrit rendimentin ekstraktimi me ultratinguj?

Parimi i funksionimit të ekstraktimit me ultratinguj është kavitacioni akustik. Mekanizmi me të cilin ultratingujt me frekuencë të ulët dhe intensitet të lartë intensifikojnë ekstraktimin i atribuohet kryesisht fenomenit të kavitacionit akustik. Kur flluskat e kavitacionit shemben në sipërfaqen e materialit bimor, erozioni dhe sonoporimi shpërbëjnë matricën e qelizave bimore (si ato të frutave arrore të maceruara, farave, bishtajoreve dhe gjetheve), duke shkaktuar shkatërrimin e strukturës qelizore dhe çlirimin e substancave brendaqelizore, si proteinat, lipidet, polisakaridet, fibrat, vitaminat, mineralet dhe fitokimikatet. Transferimi i masës, i intensifikuar në këtë mënyrë, lehtëson çlirimin e molekulave si proteinat, lipidet, polisakaridet dhe fitokimikatet.
Forcat prerëse të gjeneruara nga ultratingujt përmirësojnë përkatësisht depërtimin e tretësit në matricën qelizore të materialit bimor dhe përshkueshmërinë e membranave qelizore. (Ju lutemi vini re se termi tretës përdoret në kuptim të gjerë dhe përfshin çdo lëng, p.sh. ujin). Këta mekanizma të ultratingujve me fuqi të lartë janë përgjegjës për intensifikimin e ndjeshëm të procesit që arrihet kur trajtimi me ultratinguj zbatohet për ekstraktimin e produkteve ushqimore nga lëndë të para bimore. Meqenëse kavitacioni me ultratinguj gjeneron forca kaq intensive, ai mundëson shpërbërje shumë të efektshme të qelizave dhe përzierje në nivel makroskopik dhe mikroskopik. Për më tepër, depërtimi i tretësit, tretja e përbërjeve bioaktive dhe transferimi i masës përmirësohen ndjeshëm. Kjo e bën ekstraktimin e asistuar me ultratinguj shumë të efektshëm, duke sjellë rendimente superiore të ekstraktit brenda një kohe të shkurtër përpunimi.

Qëndrueshmëri e përmirësuar e qumështit nga frutat arrore me ultratinguj

Trajtimi me ultratinguj me intensitet të lartë dhe frekuencë të ulët është një metodë e efektshme dhe e besueshme për të përmirësuar qëndrueshmërinë fizike të suspensioneve, si edhe qëndrueshmërinë mikrobike të produkteve ushqimore (p.sh. qumështit nga frutat arrore dhe zëvendësuesve të tjerë të qumështit).

Qëndrueshmëri fiziko-kimike e përmirësuar me ultratinguj e qumështit nga frutat arrore

I përdorur gjerësisht për homogjenizimin dhe emulsifikimin e produkteve ushqimore, ultratingulli me fuqi të lartë është një teknikë jotermike shumë efikase për prodhimin e produkteve ushqimore shumë homogjene dhe të qëndrueshme për një kohë të gjatë. Homogjenizimi me ultratinguj zvogëlon diametrin e pikëzave të yndyrës në një madhësi shumë të vogël e të njëtrajtshme dhe shpërndan në mënyrë të barabartë grimcat e ngurta si niseshtetë, sheqernat dhe fibrat. Në këtë mënyrë, homogjenizimi me ultratinguj përmirëson ndjeshëm vetitë fiziko-kimike të qumështit të arrave dhe të qumështeve të tjera bimore, duke parandaluar ndarjen e padëshiruar të fazave.
Lu et al. (2019) shqyrton efektet e trajtimit me ultratinguj me fuqi të lartë te qumështi i kokosit. Trajtimi me ultratinguj zvogëloi madhësinë e grimcave të qumështit të kokosit dhe homogjenizoi shpërndarjen e pikëzave dhe të lëndëve të ngurta në sistem. Krahasuar me qumështin e kokosit të emulsifikuar mekanikisht, trajtimi me ultratinguj tregoi një efekt të rëndësishëm në njëtrajtshmërinë e sistemit të emulsionit (p < 0,05). Gjithashtu, u vu re se trajtimi me ultratinguj nxiti kapsulimin e amilozës brenda enzimës amilazë në shtresën ndërfaqësore.
Iswarin dhe Permadi (2012) shqyrtuan se si trajtimi me ultratinguj ndikon në diametrin e pikëzave të pijeve të qumështit me bazë kokosi, duke studiuar kombinime të ndryshme të intensitetit të ultratingujve. Përpunimi me ultratinguj zvogëloi diametrin e pikëzave dhe zvogëlimi i madhësisë u rrit me intensitet më të lartë të ultratingujve.

Qëndrueshmëri mikrobike e përmirësuar e qumështit të arrave me ultratinguj

Është provuar se trajtimi me ultratinguj zvogëlon ngarkesën mikrobike në produktet e qumështit, lëngjet e frutave dhe ushqime të tjera të lëngshme. Prandaj, pasterizimi me ultratinguj është përfshirë edhe në procesin e konservimit të alternativave të qumështit për të përmirësuar qëndrueshmërinë mikrobike të zëvendësuesve të qumështit me bazë arrash dhe bimësh të tjera.
Iorio et al. (2019) studiuan inaktivizimin me ultratinguj të Escherichia coli O157:H7 dhe Listeria monocytogenes në qumështin e bajameve dhe arritën të demonstronin se pasterizimi me ultratinguj shkakton dëmtime subletale te patogjenët, gjë që çon në zgjatjen e afatit të ruajtjes. Për shembull, trajtimi me pasterizim me ultratinguj uli ndjeshëm nivelin e E. coli O157:H7 nga 5,12 në 3,81 log CFU/mL dhe uli shpejtësinë e rritjes (µmax) (nga 1,19 në 0,79 (log CFU/mL)/ditë).

Përmbajtje më e lartë e lëndëve ushqyese me ekstraktimin me ultratinguj të qumështit të arrave

Mikroushqyesit si vitaminat, polifenolet dhe antioksidantët ndodhen brenda matricës qelizore të bimëve. Për t’i çliruar këta mikroushqyes në mënyrë efikase, nevojitet shkatërrimi i plotë i qelizave dhe mikropërzierja intensive ndërmjet lëndës qelizore dhe tretësit. Siç u përshkrua më sipër, ekstraktimi me ultratinguj është shumë efikas në shpërbërjen e qelizave dhe çlirimin e lipideve, proteinave, polisakarideve, fibrave dhe fitokimikateve nga matrica qelizore. Ekstraktimi me ultratinguj është një metodë shumë efikase për të izoluar të gjithë sasinë e fitokimikateve nga materialet bimore brenda një procesi të shpejtë ekstraktimi. Zbatimi i ultratingullit me fuqi të lartë prodhon efekte të forta kavitacioni, trazime / turbulenca dhe rrjedhje të lëngut me shpejtësi të lartë, të cilat i nxjerrin fitokimikatet nga brendësia e qelizës duke i shpëlarë. Duke qenë se kjo është një metodë jotermike ekstraktimi, përdorimi i trajtimit me ultratinguj parandalon degradimin termik të këtyre mikroushqyesve të ndjeshëm.

Kinetika e përmbajtjes totale fenolike (e shprehur si eq mg naringeninë/g bajame) me dhe pa trajtim me ultratinguj duke përdorur UIP1000hdT. Ekstraktimi me ultratinguj e rriti përmbajtjen totale fenolike me 258 %.
Të dhënat janë vlerat mesatare ± SD, n = 3. Me ultratinguj (e verdhë) kundrejt pa ultratinguj (portokalli).
Grafiku dhe studimi: Tabib et al., 2020

Efikasitet superior në prodhimin e qumështit të arrave me ultratinguj

Rendimentet më të larta, profili ushqyes i përmirësuar dhe kohëzgjatja e reduktuar e përpunimit janë vetëm disa nga përparësitë që lidhen me efikasitetin superior të përpunimit me ultratinguj të qumështit nga arrorët dhe pijeve pa qumësht shtazor. Konsumi i ulët i energjisë, nevoja e pakët për mirëmbajtje dhe funksionimi 24/7 janë faktorë shtesë që kontribuojnë në efikasitetin e përgjithshëm të jashtëzakonshëm të përpunimit me ultratinguj. Homogjenizuesit me ultratinguj me performancë të lartë të Hielscher mund të punojnë 24/7 në kushte të rënda pune dhe të përpunojnë vëllime të mëdha në regjim me rrjedhje të vazhdueshme. Procesorët me ultratinguj të Hielscher kanë një efikasitet të përgjithshëm energjetik të jashtëzakonshëm. Qëndrueshmëria dhe nevoja e pakët për mirëmbajtje gjithashtu i mbajnë të ulëta kostot e operimit.

Çfarë thonë kërkimet për përpunimin e ushqimeve me ultratinguj

“Teknologjia e ultratingujve është shfaqur në një shkallë të pakushtëzuar gjatë dekadës së fundit. Ajo ka gjetur zbatim në industrinë e lëngjeve të frutave dhe pijeve për shkak të efekteve të saj të dëshiruara shumëfunksionale. Teknologjia është e lirë, e thjeshtë, e besueshme, miqësore me mjedisin dhe shumë efektive në ruajtjen e lëngjeve me karakteristika cilësore të përmirësuara.” (Dolas et al., 2019)

“Trajtimi me ultratinguj është një teknologji në zhvillim që mund të përmirësojë cilësinë e ushqimit dhe të reduktojë humbjen e lëndëve ushqyese.” (Cheok et al., 2013)

Procesorë ushqimorë me ultratinguj për prodhimin industrial të qumështit nga arrorët

Hielscher Ultrasonics projekton, prodhon dhe shpërndan sisteme për përpunimin e ushqimeve me ultratinguj me performancë të lartë për prodhimin industrial të vazhdueshëm të qumështit nga arrorët (si qumështi nga arrat shqeme, bajamet, lajthitë, arrat, kikirikët dhe arrat e kokosit) dhe zëvendësuesve të qumështit me bazë bimore (si qumështi nga orizi, soja, spelti, tërshëra, susami, farat e lirit, bizelet dhe qumështi i fermentuar nga zhardhokët e çufës).
Përdorimi i përpunimit të ushqimeve me ultratinguj ofron përparësi të mëdha, pasi është një metodë jotermike, thjesht mekanike, e cila jep produkte përfundimtare të përmirësuara, shkurton kohën e përpunimit dhe është më miqësore me mjedisin.
Sistemet e Hielscher për përpunimin e ushqimeve me ultratinguj përdoren në zbatime të shumta, duke qenë një teknologji e sigurt, e besueshme dhe me kosto efikase për prodhimin e ushqimeve dhe pijeve me cilësi të lartë. Instalimi dhe përdorimi i të gjithë procesorëve me ultratinguj të Hielscher është i thjeshtë: Ata kërkojnë vetëm pak hapësirë dhe mund të integrohen lehtësisht në impiantet ekzistuese të përpunimit.
Hielscher Ultrasonics ka përvojë të gjatë në zbatimin e ultratingujve me fuqi të lartë në industrinë e ushqimeve dhe pijeve, si dhe në shumë degë të tjera industriale. Procesorët tanë me ultratinguj janë të pajisur me sonotroda dhe qeliza rrjedhjeje (pjesët në kontakt me lëngun) që pastrohen lehtë (pastrim në vend CIP / sterilizim në vend SIP). Procesorët industrialë me ultratinguj të Hielscher Ultrasonics mund të japin amplituda shumë të larta. Amplituda deri në 200µm mund të mbahen lehtësisht në mënyrë të vazhdueshme gjatë funksionimit 24/7. Amplitudat e larta janë të rëndësishme për të arritur një shpërndarje homogjene të grimcave dhe për të inaktivizuar mikrobet më rezistente (p.sh., bakteret gram-pozitive). Për amplituda edhe më të larta, ofrohen sonotroda ultrasonike të përshtatura sipas kërkesave. Të gjitha sonotrodat dhe reaktorët ultrasonikë me qelizë rrjedhjeje mund të përdoren në temperatura dhe presione të ngritura, gjë që mundëson një trajtim të besueshëm termo-mano-sonik (trajtim me ultratinguj në kombinim me temperaturë dhe presion të ngritur), si dhe ekstraktim dhe stabilizim shumë efektiv.
Teknologjia më e përparuar, performanca e lartë dhe softueri i sofistikuar i bëjnë pajisjet e Hielscher Ultrasonics mjete pune të palodhura e të besueshme në linjën tuaj të ekstraktimit, homogjenizimit dhe pasterizimit të ushqimeve. Me përmasa të vogla në plan dhe mundësi të larmishme instalimi, pajisjet me ultratinguj të Hielscher mund të integrohen ose të shtohen lehtësisht në linjat ekzistuese të prodhimit.
Ju lutemi, na kontaktoni tani për të mësuar më shumë rreth veçorive dhe kapaciteteve të sistemeve tona të ekstraktimit, homogjenizimit dhe pasterizimit me ultratinguj. Do të na vinte mirë të diskutonim me ju për zbatimin tuaj!

Tabela më poshtë ju jep një ide për kapacitetin e përafërt të përpunimit të pajisjeve tona me ultratinguj: