Побољшано желирање воћа и поврћа ултразвуком
Згушњавање сосова, сокова, џемова и других намирница желирањем уобичајен је поступак у производњи течних прехрамбених производа. Ултразвучна екстракција пектина и природних унутарћелијских шећера из воћа и поврћа изузетно је ефикасна метода за подстицање желирања прехрамбених производа без додавања рафинисаних шећера. Тиме ултразвучна обрада не само да повећава економску ефикасност смањењем трошкова производње (јер шећер и додаци за згушњавање нису потребни), већ помаже и у производњи здравијих намирница са смањеном калоријском вредношћу.
Желирање и згушњавање прехрамбених производа
Припрема гелова од воћа богатог пектинима широко је прихваћен поступак за производњу различитих прехрамбених производа, укључујући сосове, пирее, кечап, сокове, смутије, мармеладе и џемове. Згушњавање и желирање таквих намирница често захтевају додавање великих количина шећера како би се постигао жељени степен желирања. Потреба за рафинисаним шећерима углавном постоји зато што су пектини и природни шећер у воћу и поврћу заробљени у ћелијском матриксу биљних ћелија, где остају претежно неискоришћени.
Ултразвучни уређај UIP4000hdT је снажан уређај за прераду хране снаге 4kW, намењен индустријској производњи хране, на пример екстракцији пектина и арома, као и хомогенизацији.
Решење: ултразвучна екстракција пектина и природних шећера
Ултразвучна обрада је добро утемељена и широко примењивана технологија за екстракцију биоактивних молекула из биљака, попут воћа и поврћа. Зато је соникација цењена техника у преради хране, на пример у производњи сокова, смутија, напитака, сосова, пиреа, кечапа, воћних намаза, џемова и мармелада, при чему ултразвучни таласи помажу ослобађању ароматичних једињења, пектина и шећера (нпр. фруктозе) из ћелијског матрикса биљног материјала. То значи да ултразвук не само да подстиче желирање, већ прехрамбене производе чини и ароматичнијим и слађим без додавања арома, шећера и других адитива. Уз растућу потражњу за природним, минимално прерађеним намирницама, ултразвучна прерада хране представља идеалну технологију за стварање здравих намирница интензивног укуса и ароме. Утврђено је да је ултразвучна обрада пектина у храни изузетно ефикасан, поуздан, енергетски штедљив и еколошки прихватљив поступак припреме, нарочито за нискометоксилни пектин.
Пектин је омиљен састојак здравих прехрамбених производа и производа са малим садржајем шећера због својих својстава стварања гела. Применом ултразвучног озрачивања на течности на бази воћа и поврћа, додавање рафинисаног шећера може се избећи или знатно смањити, јер функционалност пектина обезбеђује жељена својства желирања и доприноси повољним реолошким својствима прехрамбеног производа.
Додатне предности ултразвучне прераде хране укључују инактивацију ензима попут пектин метилестеразе, као и хомогенизацију (глаткија текстура) и пастеризацију (побољшана микробиолошка стабилност).
- Благ поступак
- Без додавања шећера или уз мању количину додатог шећера
- Брза обрада
- Без адитива или уз мању количину адитива
- Здрави прехрамбени производи
- Искључиво механичка обрада
- Економски повољно / трошковно ефикасно
- Једноставно и безбедно руковање
- Једноставна уградња или накнадна уградња у постојећу опрему
- Потпуно линеарно повећање размере процеса
- Могућност обраде било које запремине
Ултразвучна екстракција пектина, арома и шећера из биљног ћелијског матрикса успешно је примењена на цитрусно воће, поморанџе, лимун, манго, маракују, јабуке, крушке, брескве, парадајз и многе друге врсте воћа и поврћа.
Како избећи разарање молекулске структуре пектина
Ултразвучна обрада може у великој мери да подстакне стварање гела у производима од воћа и поврћа који садрже пектин. Међутим, прекомерна соникација, односно ултразвучна обрада превеликог интензитета или предугог трајања, може да разори молекулску структуру пектина и тиме смањи квалитет желирања. Hielscher Ultrasonics испоручује најсавременије ултразвучне уређаје који омогућавају прецизно подешавање рада, контролу и праћење процеса екстракције пектина. Лако доступна подешавања, могућност унапред задатих и сачуваних параметара обраде, као и даљинско управљање путем било ког интернет прегледача, обезбеђују да се ваш производ обрађује ултразвуком у оптималним условима. Поред тога, подаци о свим циклусима ултразвучне обраде аутоматски се бележе на уграђену SD картицу, тако да се свака појединачна обрада може пратити и накнадно проверити ради осигурања квалитета и испуњавања захтева добре произвођачке праксе (GMP).
Индустријски ултразвучни уређаји Hielscher могу да остваре веома високе амплитуде. Амплитуде до 200µm могу се лако одржавати непрекидно у режиму рада 24/7. За још више амплитуде доступне су ултразвучне сонотроде израђене по мери.
Табела у наставку даје преглед приближног капацитета обраде наших ултразвучних уређаја:
| Запремина шарже | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 1 до 500mL | 10 до 200mL/min | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | већи | група уређаја UIP16000 |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Ултразвучни екстрактор UIP4000hdT са проточном конфигурацијом за екстракцију пектина.
Литература / Референце
- 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.
Корисне чињенице
Пектини у прехрамбеним производима
Пектин је полисахарид присутан у ћелијском зиду већине врста поврћа и воћа. Пектини су познати по својим изузетним својствима желирања и згушњавања, због којих се широко користе као адитиви у прехрамбеној индустрији. Поред тога, пектини су познати по својим благотворним својствима за здравље.
Производња гелова од воћа или поврћа са високим садржајем пектина није нарочито захтевна. Додавање шећера подстиче желирање пектина при употреби нискометоксилног (LM) пектина. Међутим, употреба нискометоксилног (LM) пектина обично захтева велике количине додатог шећера (приближно 50 wt%). Стога су нискометоксилни (LM) пектини у комбинацији са веома великим количинама додатих шећера релевантни само за десерте, џемове и мармеладе.
На пример, ензими полигалактуроназе, пектин лијаза и пектин метилестераза (PME) припадају групи пектинолитичких ензима или пектиназа, који хидролизују гликозидне везе пектинских материја. Ултразвучна обрада користи се за инактивацију ензима попут пектиназа како би се добили стабилнији прехрамбени производи. Прочитајте више о ултразвучној инактивацији ензима!
Hielscher Ultrasonics производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси у распону од лабораторијских до индустријских размера.