Innovation inom frukt- och mejeridrycker: ultraljudsbehandlingens roll

Produktionen av mejeridrycker med frukt (t.ex. fruktmjölk) förbättras avsevärt genom ultraljudsbehandling, en teknik för livsmedelsbearbetning som erbjuder betydande fördelar jämfört med traditionella metoder. Ultraljudsbearbetning med Hielschers sondbaserade ultraljudsapparater förbättrar dessa dryckers kvalitet och stabilitet genom att minska partikelstorleken, förbättra viskositeten och bevara viktiga näringsämnen. Denna effektiva metod säkerställer också att naturliga färger och bioaktiva föreningar bevaras, vilket möter konsumenternas efterfrågan på näringsrika och visuellt tilltalande produkter. Som ett hållbart och effektivt alternativ stöder ultraljudshomogenisering framställningen av förstklassiga frukt- och mejeridrycker som kombinerar hälsofördelar med överlägsna sensoriska egenskaper.

Mejeridrycker med frukt: förbättrad produktion genom ultraljudsbehandling

Ultraljudsbearbetning av livsmedel har fått stor uppmärksamhet under de senaste åren och erbjuder innovativa lösningar på utmaningar inom homogenisering och konservering av livsmedel. Användningen av en sondbaserad ultraljudsapparat från Hielscher har visat sig vara särskilt fördelaktig vid produktion av mejeridrycker med frukt. Dessa drycker, som kombinerar mejeriprodukters och frukters hälsofördelar, kräver avancerade bearbetningstekniker för att säkerställa optimal kvalitet, stabilitet och bevarande av näringsämnen. En aktuell studie av professor Tiwaris forskargrupp (Teagasc Food Research Centre Ashtown, Irland) belyser hur effektiv ultraljudshomogenisering är i detta sammanhang, med björnbärsberikade mejeridrycker som modellsystem.

Studien: ultraljudsbearbetning av björnbärsberikade mejeridrycker

UIP1000hdT är en kraftfull sondbaserad ultraljudsapparat på 1000 watt som används för smakextraktion. Professor Tiwaris forskning, som beskrivs i detalj i studien ”Investigation of ultrasound processing for homogenisation of blackberry dairy-based beverages” (2024), belyser möjligheterna med ultraljudsbearbetning av livsmedel. I studien användes UIP1000hdT, en sondbaserad ultraljudsapparat på 1000 W i pilotskala från Hielscher Ultrasonics GmbH, för att homogenisera blandningar av björnbär och mjölk. De viktigaste resultaten visade att ultraljudshomogenisering var överlägsen konventionella metoder vad gäller flera kritiska parametrar:

• Minskning av partikelstorleken:
  Ultraljudsbehandling med en intensitet på 10,37 ± 0,58 W/cm² under 1, 3 och 5 minuter gav betydligt mindre partikelstorlekar jämfört med konventionell homogenisering.
  Längre ultraljudsbehandlingstider (upp till 5 minuter) ökade förekomsten av mindre partiklar ytterligare, vilket förbättrade dryckens textur och munkänsla.
• Skenbar viskositet:
  Alla ultraljudsbehandlade prover uppvisade högre viskositet än obehandlade och konventionellt homogeniserade prover.
  Denna viskositetsökning tillskrevs effektivare minskning av partikelstorleken och ökad specifik yta, vilket underlättade bättre samverkan mellan björnbärspartiklarna och mjölkmatrisen.
• Bevarande av näringsmässiga och sensoriska egenskaper:
  Halten av fenolföreningar och antioxidantaktiviteten bevarades väl i ultraljudsbehandlade prover, i jämförbar grad med konventionell homogenisering. Detta belyser ultraljudsbearbetningens förmåga att bevara hälsofrämjande bioaktiva föreningar.
  Dryckerna behöll sin visuella färgintegritet, en avgörande kvalitetsegenskap för konsumenternas acceptans.
• Reologiska förändringar och pH-förändringar:
  Ultraljudsbehandlingen bildade svaga gelliknande strukturer, vilket ytterligare ökade viskositeten.
  En liten sänkning av pH (från 5,47 till cirka 4,86–4,80) observerades till följd av att sura komponenter i björnbärspulvret löstes upp, vilket indikerar effektiv homogenisering.

Partikelstorleksfördelningskurvor för konventionellt och med ultraljud
(US) homogeniserade björnbärs–mjölkdrycker.
Studie och grafik: ©Putsakum et al., 2024

Fördelar med att använda Hielschers sondbaserade ultraljudsapparat

Ultraljudsapparaten UIP1000hdT visade sig vara avgörande för att uppnå dessa resultat. Dess robusta konstruktion, kapacitet för kontinuerlig drift och justerbara intensitet gör den till ett idealiskt verktyg för livsmedelsbearbetning i pilotskala. Specifika fördelar omfattar:

1. Effektiv homogenisering:
   Titansonotroden och amplitudförstärkaren möjliggjorde exakt styrning av ultraljudsbehandlingen, vilket säkerställde en enhetlig minskning av partikelstorleken och förbättrad stabilitet hos mejeri- och fruktblandningen.
2. Termiska effekter:
   Temperaturökningar under ultraljudsbehandlingen (från 35°C till 60°C efter 5 minuter) påverkade viskositeten och näringsämnenas samverkan positivt utan att försämra produktkvaliteten.
3. Skalbarhet:
   Ultraljudsapparater som finns tillgängliga i laboratorie-, pilot- och industriskala erbjuder en sömlös övergång från laboratorieforskning till kommersiell produktion.
4. Anpassningsbarhet:
   Justerbara behandlingstider och intensiteter ger flexibilitet att anpassa processen till specifika dryckesrecept och önskade kvalitetsegenskaper.

Högpresterande ultraljudsapparater för produktion av fruktmjölk

Hielschers ultraljudsapparater är avancerade ultraljudssystem som används i stor utsträckning vid produktion av fruktmjölk, mejeridrycker med frukt och milkshakes. Genom att tillämpa högintensivt ultraljud säkerställer Hielschers ultraljudsapparater effektiv blandning, homogenisering och emulgering av fruktkomponenter med mejeribaser, vilket skapar släta och stabila formuleringar. Ultraljudskavitationen förbättrar minskningen av partikelstorleken, ökar införlivandet av smak och säkerställer en jämn fördelning av ingredienserna, samtidigt som känsliga näringsämnen och bioaktiva föreningar bevaras. Hielschers ultraljudsapparater uppskattas världen över för sin precision, skalbarhet och förmåga att bibehålla produktkvaliteten, vilket gör dem idealiska för både småskalig och industriell dryckesproduktion.

Konstruktion, tillverkning och rådgivning – kvalitet tillverkad i Tyskland

Hielschers ultraljudsapparater är välkända för sina högsta kvalitets- och konstruktionsstandarder. Robusthet och enkel användning möjliggör smidig integrering av våra ultraljudsapparater i industrianläggningar. Hielschers ultraljudsapparater klarar enkelt tuffa förhållanden och krävande miljöer.

Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultraljudsapparater med toppmodern teknik och användarvänlighet. Självklart uppfyller Hielschers ultraljudsapparater CE-kraven samt kraven enligt UL, CSA och RoHs.

Tabellen nedan ger en uppfattning om våra ultraljudsapparaters ungefärliga bearbetningskapacitet: