Ултразвучна хомогенизација сојиног млека
- Изазови производње сојиног млека леже у добијању укусног напитка на бази соје високог нутритивног квалитета у условима високе ефикасности процеса.
- Ултразвучна хомогенизација и пастеризација пружају предности здравог сојиног млека високе нутритивне вредности и стабилности током складиштења, као и високе механичке и микробиолошке стабилности.
Производња сојиног млека уз помоћ ултразвука
Ултразвучна обрада сојине базе и сојиног млека мења физичко-хемијска својства (макромолекулске промене, инактивација ензима), обезбеђује равномерну хомогенизацију до ситних честица и побољшава реолошка својства. Ултразвучно емулговање доводи до добијања самостабилног биљног млека, док ултразвучно конзервисање и инактивација микроорганизама обезбеђују микробиолошку стабилност. Поред побољшања нутритивне вредности, стабилности и укуса, соникација се истиче енергетском и временском ефикасношћу. У поређењу са конвенционалним методама, ултразвучна обрада троши мање енергије и временски је ефикаснија.
Ултразвучни хомогенизатори покривају целокупан капацитет производње сојиног млека, омогућавају оптимизовано конзервисање и функционалну свестраност производне линије. Ултразвучни проточни хомогенизатори могу се лако прилагодити производним циљевима, што омогућава добијање различитих профила укуса (нпр. са укусом на зрно соје или без њега) и функционалних својстава производа једноставном променом параметара процеса.
Соникација је веома ефикасна за хомогенизацију и конзервисање сојиног млека
Укуси соје и дејство ултразвука
Ултразвучна обрада омогућава утицај на укус сојине базе: производи од сојиног млека могу се производити са израженим укусом на зрно соје, који одговара циљној групи азијских купаца, док западни потрошачи преферирају благ укус без ноте зрна соје. Прилагођавањем параметара ултразвучног процеса (амплитуде, времена соникације, температуре, притиска) може се добити изражен или благ профил укуса. То значи да се исти ултразвучни систем може користити за селективно добијање различитих профила укуса соје ради производње различитих врста производа који одговарају различитим циљним тржиштима.
Ултразвучна инактивација ензима
Интензиван укус зрна соје углавном је повезан са активношћу ензима липоксигеназе (LOX). Инактивација овог ензима LOX један је од главних циљева савремених система за обраду.
Манотермосоникација (MTS) – соникација у условима повишеног притиска и температуре – доказана је метода за инактивацију ензима липоксигеназе (LOX). Активност липоксигеназе изазива оксидацију масних киселина и пигмената. Интензивни ултразвучни таласи изазивају инактивацију или денатурацију ензима као што су липоксигеназа, пероксидаза и полифенол-оксидаза.
Доказано је да је MTS ефикасно средство за инактивацију неких других ензима, као што су липоксигеназа, пероксидаза и протеазе и липазе психрофилних бактерија. (Kuldiloke 2002: 2)
Предности ултразвучне производње сојиног млека
- висок принос екстракције
- пријатан укус
- механичка стабилност
- микробиолошка стабилност / конзервисање
- инактивација ензима
- енергетска ефикасност
Микробиолошка стабилност ултразвучним конзервисањем
Ултразвук самостално или у комбинацији са топлотом (термосоникација), притиском (маносоникација) или и топлотом и притиском (манотермосоникација) познат је као ефикасна метода за инактивацију различитих ензима у храни, као што су липоксигеназа, пероксидаза и полифенол-оксидаза, као и липаза и протеаза отпорних на топлоту. Снажни ултразвучни таласи уништавају микроорганизме, што доводи до микробне инактивације, а тиме и до микробиолошке стабилности производа. Инактивација патогених микроорганизама, микроорганизама који изазивају кварење или ензима соникацијом углавном је изазвана физичким (кавитација, механичке силе) и/или хемијским дејствима.
Екстракција и изолација сојиних протеина помоћу ултразвука
Примена ултразвука велике снаге на изолат сојиних протеина (SPI) и концентрат сојиних протеина (SPC) омогућава циљану модификацију сојиних протеина ради добијања високо функционалног прехрамбеног адитива. Бројни нови концепти производа подразумевају употребу сојиних протеина као основе, а обрада потпомогнута ултразвуком омогућава индустријску производњу производа врхунског квалитета, као што су вегански смутији без млечних састојака, замене за сир, супе на бази сојине павлаке, намази и кремасти преливи.
Соникација снажним ултразвучним уређајем (нпр. UIP2000hdT) изазива значајне промене проводљивости, повећава растворљивост концентрата сојиних протеина, значајно повећава специфичну површину, што је важно за текстуру хране, и повећава вредности индекса емулгујуће активности (EAI). Средњи пречник пондерисан масом D и средњи запреминско-површински пречник D значајно се смањују код изолата сојиних протеина (SPI) и концентрата сојиних протеина (SPC).
У поређењу са конвенционалним поступцима обраде сојиних протеина, соникација троши мање енергије и знатно је временски ефикаснија.
Ултразвучни проточни реактори су високо ефикасни за екстракцију и хомогенизацију, нпр. при преради сојиног млека,
Ултразвучни хомогенизатори за сојино млеко и биљне замене за млеко
Уређаји Hielscher Ultrasonics за обраду хране су свестрани и могу се лако уградити у постојеће производне линије, било при инсталацији било накнадно. Велика снага, поузданост и робусност чине Hielscher соникаторе „радним коњем“ у производњи сојине базе. Сонотроде су израђене од титанијума, а ултразвучни реактори и други делови који долазе у контакт са производом израђени су од нерђајућег челика погодног за контакт са храном и могу бити опремљени санитарним прикључцима. То омогућава безбедну и поуздану обраду прехрамбених производа и напитака.
- висока ефикасност
- најсавременија технологија
- поузданост и робусност
- подесива, прецизна контрола процеса
- шаржна и проточна обрада
- за било коју запремину
- интелигентан софтвер
- паметне функције (нпр. могућност програмирања, бележење података, даљинско управљање)
- једноставно и безбедно руковање
- мали захтеви за одржавањем
- CIP (чишћење на месту)
Пројектовање, производња и саветовање – квалитет произведен у Немачкој
Hielscher ултразвучни уређаји су добро познати по највишим стандардима квалитета и пројектовања. Робусност и једноставно руковање омогућавају несметану интеграцију наших ултразвучних уређаја у индустријска постројења. Hielscher ултразвучни уређаји лако раде у суровим условима и захтевним окружењима.
Hielscher Ultrasonics је компанија сертификована према ISO стандардима и посебан нагласак ставља на ултразвучне уређаје високих перформанси који се одликују најсавременијом технологијом и једноставним коришћењем. Наравно, Hielscher ултразвучни уређаји су усклађени са CE захтевима и испуњавају захтеве UL, CSA и RoHs.
Табела у наставку даје оријентациони преглед приближног капацитета обраде наших ултразвучних уређаја:
| Запремина шарже | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 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 |
| 15 до 150L | 3 до 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | већи | група уређаја UIP16000 |
Ултразвучни уређај за обраду хране UIP16000 за индустријску производњу биљних замена за млеко.
Корисне чињенице
Сојино млеко
Сојино млеко је биљна замена за млеко која се производи екстракцијом из целих зрна соје у води. Сојино млеко је емулзија воде и липида пореклом из соје, која садржи протеине растворљиве у води и угљене хидрате. При старинском, традиционалном начину припреме сојиног млека, зрна соје су се потапала, млела, филтрирала и кувала. Тако припремљено сојино млеко има само кратак рок трајања. Међутим, данашњи потрошачи и савремени начин живота захтевају производе са дужим роком трајања, који остају безбедни и стабилни током целог периода складиштења. За производњу таквог сојиног млека и напитака, примена UHT технологије је очигледан избор. На тај начин може се постићи рок трајања од неколико месеци па све до годину дана, у зависности од састава производа. Поред тога, правилан избор емулгатора и стабилизатора неопходан је како би се обезбедио хомоген производ без издвајања кремастог слоја и таложења током целог рока трајања.
Производња сојиног млека и напитака на бази соје
Сојино млеко се прави од целих зрна соје или пуномасног сојиног брашна. Сува зрна се потапају у воду преко ноћи или најмање 3 сата или дуже. Време потапања у великој мери зависи од температуре воде. Потом се потопљена зрна мељу поступком мокрог млевења. Вода се додаје како би се њен садржај повећао у складу са захтевима за коначни производ – сојино млеко. Коначни сојин напитак обично садржи 1–4% протеина, а масени однос воде и зрна соје износи 20:1 за типичан сојин напитак који одговара западним потрошачима. (Традиционално азијско сојино млеко има масени однос вода : соја који износи чак 5:1). Суспензија самлевених зрна соје се кува ради побољшања својстава укуса, сварљивости и микробиолошке стабилности. Термичка обрада инактивира инхибиторе трипсина из соје, инактивира липоксигеназу ради постизања блажег укуса и пастеризује сојино млеко. Термичка обрада се примењује приближно 15–20 минута, након чега следи филтрација ради уклањања нерастворљивих остатака као што су влакна сојине пулпе / окара. На крају, сојин напитак се може вештачки ароматизовати додавањем шећера, ваниле, чоколаде, воћа или других арома.
Сојини напици и јогурт
Зрна соје се користе за производњу различитих производа као што су замене за млеко и сојини напици, сок, мешани сојини напици (нарочито у Латинској Америци), као и сојин јогурт. Напитке и јогурте на бази соје особе са интолеранцијом на лактозу и вегани широко користе као алтернативу млечним производима, али потрошачи бирају сојине производе и због њихових користи за здравље и укуса.
Типично сојино млеко има следећи састав: приближно 3,6% протеина, 2% масти, 2,9% угљених хидрата и 0,5% пепела. Зрна соје имају низак садржај засићених масти и не садрже холестерол ни лактозу. Поред тога, садрже велике количине витамина и минерала, што њихову конзумацију чини веома корисном за здравље.
Манотермосоникација
Манотермосоникација (MTS) је синергијска комбинација ултразвука са топлотом и притиском.
Литература/Референце
- Mauricio A. Rostagno, Miguel Palma, Carmelo G. Barroso (2003): Ultrasound-assisted extraction of soy isoflavones. Journal of Chromatography A, Volume 1012, Issue 2, 2003. 119-128.
- M. Morales-de la Peña, O. Martín-Belloso, J. Welti-Chanes (2018): High-power ultrasound as pre-treatment in different stages of soymilk manufacturing process to increase the isoflavone content. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 49, 2018. 154-160.
- Berk, Z. (1992): Soymilk and related products. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy; Corporate Document Repository: Technology of Production of Edible Flours and Protein Products from Soybeans. Services Bulletin No. 97, Chapter 8. Retrieved 16 January 2017.
- Bourke, P.; Tiwari, B.; O’Donnell, C.; Cullen, P. J. (2010): Effect of ultrasonic processing on food enzymes of industrial importance. Trends in Food Science and Technology, Vol. 21, Issue 7, 2010.