Ултразвук велике снаге за побољшање сокова и смутија

Истраживачи са Техничког универзитета у Берлину установили су да је ултразвучна обрада веома ефикасна метода за побољшање сокова од воћа и поврћа, као и смутија. Као нетермичка техника обраде хране, ултразвук омогућава благ, али ефикасан третман који појачава укус и стабилизује и конзервише сокове и пирее. Резултати ултразвучне обраде сокова обухватају побољшање укуса, стабилизацију и конзервисање.

Примена ултразвука у процесима производње хране представља област за коју произвођачи хране показују све веће интересовање. За разлику од ултразвука ниског интензитета (интензитети < 1 W/cm²), који се може користити за испитивање без разарања и снимање, ултразвук велике снаге (интензитети > 5 W/cm²) изазива промене у материјалу и може се користити за побољшање различитих процеса у прехрамбеној индустрији. Ултразвучни таласи су компресиони таласи који механички делују на производ током соникације. Циклична сабијања и разређивања могу утицати на структуру ћелија. При високим амплитудама притиска, ултразвук велике снаге изазива кавитацију, раст и имплозију мехурића гаса, што је праћено вршним вредностима притиска и температуре и доводи до хомогенизације и стабилизације дисперзних система. Hielscher Ultrasonics и истраживачи са Катедре за биотехнологију хране и инжењерство прехрамбених процеса Техничког универзитета у Берлину истраживали су позитивне ефекте ултразвука на побољшање квалитета, стабилности и укуса смутија – мешаних и расхлађених напитака од сокова и пиреа од воћа и поврћа.

Иако не постоји законска одредба која састојке смутија ограничава на чисте производе од воћа и поврћа, произвођачи намеравају да их пласирају на тржиште као здраве и вредне производе. Стога је намера да се производе без додавања стабилизатора, појачивача укуса или боја. Међутим, сокови и пиреи често имају висок садржај пулпе. Због тога су склони раздвајању фаза, што доводи до мање привлачног изгледа производа. Из тог разлога, већина тренутно доступних смутија садржи банану као главни састојак, што смањује раздвајање фаза услед повећања вискозности.

 
Ултразвук се може применити за разбијање честица пулпе и утицај на расподелу величине честица. Мања величина честица доводи до мање брзине таложења, што смањује седиментацију и побољшава стабилност током складиштења. Осим тога, ово уситњавање честица може довести до повећаног ослобађања компонената укуса, пигмената и ћелијских састојака, као што су шећер или испарљива ароматична једињења, у сок. Резултат је побољшање интензитета боје, слаткоће и доживљаја ароме. Поред тога, смањена величина честица утиче на осећај у устима, што доводи до укупно глаткијег осећаја.
Да би се обезбедио одређени рок трајања смутија, смеше се морају пастеризовати. Међутим, термичка обрада увек утиче на квалитет производа, боју и утисак свежине. Стога је снижавање температура обраде један од главних фокуса у прехрамбеној индустрији. Ултразвук има синергистички ефекат на инактивацију микроорганизама и ензима када се примењује у комбинацији са температуром, што се назива термосоникација, или са повишеним притиском, што се назива маносоникација. Позитивни резултати су познати и за комбинацију сва три параметра, која се назива манотермосоникација. Претпоставља се да ћелије третиране ултразвуком постају осетљивије на друге факторе стреса, као што су притисак и топлота. Поред тога, ултразвучни таласи могу нарушити граничне слојеве и изазвати мешање, што доводи до побољшаног преноса топлоте. Стога је још један фокус истраживачког пројекта снижавање температура пастеризације развојем поступка конзервисања уз помоћ ултразвука. Предвиђени су побољшање квалитета производа и смањење трошкова енергије, уз очување или повећање безбедности производа и очување или продужење рока трајања.
Свеобухватни ефекти ултразвука, који би могли омогућити истовремено побољшање седиментационих карактеристика, укуса, изгледа, осећаја у устима и микробиолошке, као и ензимске стабилности смутија као производа високе вредности, могли би представљати важну предност за прехрамбену индустрију и пласман свежих напитака од воћа и поврћа у будућности. Осим тога, удео банане или других састојака високе вискозности могао би се смањити када се стабилност производа побољша ултразвучним третманима, што би омогућило стварање нових врста смутија.
 
Контакт на Техничком универзитету у Берлину:
K. Schoessler
katharina.schoessler(at)tu-berlin.de
Телефон:+49 (0)30-3147 1847
 

Лево: нетретирани сок од поморанџе; Десно: сок од поморанџе третиран ултразвуком
Ултразвучна хомогенизација са високим смицањем даје стабилан сок без седиментације