Соникација за очување сока и побољшање хранљивих материја

У савременој преради хране, очување свежине уз повећање нутритивне вредности представља централни изазов. Ултразвучна обрада високих перформанси — коришћењем соникатора типа сонде — постала је популарна као моћна метода нетермичке обраде. Овај чланак представља налазе из научне студије која истражује како је нутритивни профил сока од јагоде заслађеног Стевиа ребаудиана побољшан ултразвучним процесорима Хиелсцхер.

Кључни увиди: Соникација повећава садржај фенола, нивое флавоноида и капацитет антиоксиданата — све под скалабилним условима погодним за индустријску примену.

Зашто топлоту заменити ултразвуком?

Традиционална пастеризација може разградити термолабилна једињења као што су полифеноли и флавоноиди. Насупрот томе, ултразвучна обрада је техника нетермалне обраде која користи акустичну кавитацију да би се побољшала дерупција ћелија и молекуларна дифузија без оштећења топлоте.

Недавна рецензирана студија Шиц Жлабур ет ал. (2019) објављено у часопису “Molecules” пружа чврсте доказе о ефикасности ултразвука високог интензитета, користећи Хиелсцхер соникатор модел УП400Ст, за третирање сока од јагоде заслађеног Стевиа ребаудиана. Налази носе значајне импликације за индустријску обраду сокова, с обзиром на то да су експериментални услови линеарно скалабилни са коришћеним Хиелсцхер ултразвучним системима.

Предности ултразвучне обраде сокова:

• Побољшана екстракција биоактивних једињења
• Очување укуса и боје
• Смањење микробног оптерећења
• Скалабилан и енергетски ефикасан
• Чиста етикета, процес без адитива

Експериментална поставка: Соникација сока

Студија је користила ултразвучни процесор Хиелсцхер УП400Ст (400 В, 24 кХз) за третирање сока од јагоде у присуству зеленог праха стевије.
Истраживачи су проценили ефекте соникације пробе типа под различитим амплитудама (50%, 75%, 100%), пречницима сонде (сонотрода С24д7 са 7 мм и С24д22 са величином врха од 22 мм) и временима соникације (15, 20 и 25 минута). У свим тестираним условима, најинтензивнији третман — 100% амплитуда, сонда од 22 мм, 25 минута — дао је најизраженије резултате.

Преглед резултата – Ултразвучна обрада сокова

Побољшани укупан садржај фенола (ТПЦ)

Соницирани сокови су показали до 23% већи ТПЦ у поређењу са благим соникацијом и 18% већи од сокова без ултразвука са стевијом.

Ц18: Соникирано сондом од 22 мм, 100% амплитуда, 25 минута
Табела: Утицај ултразвучне обраде на садржај фенола и антиоксидативну активност

 
Укупни садржај фенола (ТПЦ) порастао је за 23% у поређењу са најблажом соникацијом и 18% у поређењу са несоницираним узорцима са стевијом.
Кључни повећани феноли укључују лутеолин, апигенин, кверцетин, мирицетин и кемпферол, са повећањем од 3 до 7 пута.
Антиоксидативни капацитет (преко АБТС теста) се такође повећао, показујући пораст биоактивних састојака.

Фенолне киселине и профил флавоноида

Ултразвук је омогућио врхунску екстракцију фенолних киселина као што су пирогалол и 4-метил-катехол, при чему је пирогалол достигао скоро 2 мг/г у најинтензивније соникованом соку — преко 3,5 пута више него у несоницираним колегама.

Формирање хидроксилних радикала током акустичне кавитације вероватно доприноси појачаној хидроксилацији и ослобађању фенолних једињења, што је у складу са претходним механичким студијама ултразвучне екстракције.

Побољшана слаткоћа са функционалним предностима

Значајно, студија је истраживала стевиол гликозиде, посебно стевиозид и ребаудиозид А (Реб А) - примарни заслађивачи у Стевиа ребаудиана. Соникација је значајно повећала њихову концентрацију:

• Садржај стевиозида је повећан за 61%.
• Садржај Реб А се удвостручио (+114%).

Ово побољшање није корисно само из перспективе слаткоће, већ и из сензорног и метаболичког угла. Виши нивои Реб А побољшавају укус смањујући горчину која се често повезује са стевиозидом.

Ултразвучна обрада сокова: индустријска релевантност и скалабилност

Хиелсцхер соникатори омогућавају прецизну контролу над свим важним параметрима процеса. На тај начин, сви резултати су линеарно скалабилни, захваљујући дизајну Хиелсцхер ултразвучних процесора, који одржавају константан интензитет енергије током повећања. Ово чини прелазак са столних на континуиране индустријске системе технички изводљивим и економски атрактивним.

Ова студија додаје све већи број доказа који подржавају ултразвук високог интензитета као одрживу методу нетермалне обраде. Уочене комбиноване предности — повећање хранљивих материја, побољшани антиоксидативни капацитет и оптимизована сензорна својства — наглашавају његову вредност у функционалном развоју напитака.

Дакле, шта ово значи за индустрију?
Са скалабилним технолошким платформама попут оних из Хиелсцхер-а, произвођачи сокова сада могу узети у обзир ултразвук не само као алтернативу, већ и као надоградњу – и за квалитет производа и за здравље потрошача.

Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата:

Дизајн, производња и консалтинг – Квалитет Маде ин Германи

Хиелсцхер ултрасоникатори су познати по свом највишем квалитету и стандардима дизајна. Робусност и једноставан рад омогућавају несметану интеграцију наших ултразвучних апарата у индустријске објекте. Хиелсцхер ултрасоникатори се лако носе са тешким условима и захтевним окружењима.

Хиелсцхер Ултрасоницс је ИСО сертификована компанија и ставља посебан нагласак на ултрасоникаторе високих перформанси са најсавременијом технологијом и једноставношћу за коришћење. Наравно, Хиелсцхер ултрасоникатори су усаглашени са ЦЕ и испуњавају захтеве УЛ, ЦСА и РоХ.