Homogenisering av juice och smoothies med högeffektsultraljud

Juicer, smoothies och drycker kräver tillförlitlig och effektiv homogenisering för att få önskad smak och konsistens samt långvarig stabilitet. Ultraljudshomogenisatorer med hög skjuvverkan används i stor utsträckning inom livsmedels- och dryckesindustrin för att framställa juicer, drycker, puréer och såser av överlägsen kvalitet. Som en icke-termisk behandling förhindrar ultraljudshomogenisering med hög skjuvverkan att vitaminer och bioaktiva föreningar bryts ned av värme, samtidigt som den ger enastående stabilitet och slät konsistens.

Ultraljudshomogenisering med hög skjuvverkan av juicer, smoothies och drycker

Förbättrad stabilitet med ultraljud – förhindrar fasseparation och sedimentering: Frukt- och grönsaksfruktkött finfördelas till små partiklar, vilket ger hög stabilitet, förhindrar sedimentering och ger en slät konsistens.
Modifiering av juicens viskositet och konsistens med ultraljud: Frukter och grönsaker som äpplen, morötter, apelsiner, grapefrukter, citroner och tomater är rika på pektiner. Pektiner är polysackarider som fungerar som naturliga stabiliseringsmedel. Ultraljudshomogenisatorer extraherar pektinerna ur cellmatrisen och frigör dem i juicen, vilket ökar viskositeten och stabiliteten. Ultraljudshomogenisatorer är därför utmärkta för att utnyttja naturliga stabiliseringsmedel som pektiner.
Förbättrad fytonäringsprofil genom ultraljudsextraktion: Ultraljudshomogenisatorer bryter sönder cellmatriser och främjar frisättningen av inneslutna molekyler som vitaminer, antioxidanter, polyfenoler och flavonoider i juiceprodukten. Fytonäringsämnena får därmed högre biotillgänglighet och blir mer tillgängliga för upptag vid konsumtion.
Intensifierad smakprofil genom ultraljudsbehandling: Ultraljudshomogenisatorer med hög skjuvverkan frigör inte bara pektiner utan även smakmolekyler, eteriska oljor, naturliga sockerarter och fytonäringsämnen. (För en näringsprofil som förbättrats med ultraljud, se fallstudien nedan). Ultraljudsextraktion frigör bioaktiva molekyler som smakämnen och vitaminer ur cellmatrisen och gör dem därmed tillgängliga för konsumentens smaklökar.
Intensifierad färgprofil genom ultraljudsbehandling: Växtpigment finns också i växtens cellmatris. Ultraljudshomogenisatorer frigör växtpigment som karotenoider, klorofyll, betalainer och antocyaniner och minskar deras partikelstorlek. De mindre pigmentpartiklarna sprider ljus bättre än större partiklar och ger därmed juicen, purén eller såsen en intensivare färg.

Homogenisering av juice med ultraljud – många fördelar

Ultraljudshomogenisatorer med hög skjuvning är tillförlitliga och effektiva för blandning av drycker såsom fruktjuicer, nektarer, grönsaksjuicer, smoothies, frukttillsatta lemonader, smaksatta mjölkdrycker, proteinshakes, infuserade drycker med mera.
Vid extraktion och pressning av juice kan ultraljudsbehandling öka juiceutbytet. Exempelvis ökade ultraljudsbehandling utbytet av druvjuice med upp till 3,4 %, samtidigt som behandlingstiden förkortades med en faktor tre. Ultraljudsbehandling i kombination med enzymatisk behandling ökade också juiceutbytet med upp till 2 % och förkortade behandlingstiden med en faktor större än fyra jämfört med traditionell enzymatisk behandling. Successiv användning av ultraljud och enzymatisk behandling ökade juiceutbytet med upp till 7,3 %. På liknande sätt ökade enbart ultraljudsbehandling extraktionsutbytet för juice från ananasmassa med 10,8 %. Ultraljudsbehandlingen ökade också innehållet av sockerarter, totala syror, fenoliska föreningar och C-vitamin. (jfr Baslar et al. 2015)
Tillverkning av drycker såsom juicer, lemonader med tillsatt juice och andra drycker kräver tillförlitlig homogenisering och emulgering för stabilitet, förbättrad smak och konsistens, tilltalande utseende och förbättrade funktionella egenskaper. Exempelvis ger ultraljudshomogenisering exceptionell stabilitet, förhindrar fasseparation och förbättrar smak och konsistens hos juicer, smoothies samt mjölk- och proteinbaserade drycker. Dessutom emulgerar ultraljudshomogenisatorer med hög skjuvning enkelt olika ingredienser för att framställa klara emulsioner. Ett vanligt användningsområde för ultraljudsemulgering är beredning av vatten och drycker med tillsatt cannabis. Klara vattenbaserade drycker och andra drycker kan tillföras stabila cannabinoider (t.ex. CBD, CBG, THC) med hjälp av ultraljud. För att erhålla klara emulsioner med hög biotillgänglighet för de aktiva föreningarna måste de bioaktiva föreningarna emulgeras till nanostorlek. Ultraljudsemulgering är den överlägsna tekniken för att framställa nanoemulsioner med klart utseende, exceptionell stabilitet, biotillgänglighet och funktionella egenskaper. Därför används nanoemulgering med ultraljud i stor utsträckning vid tillverkning av läkemedel och kosttillskott (t.ex. CBD-tinkturer etc.)
Samtidigt extraherar ultraljudshomogenisatorer smakmolekyler, bioaktiva föreningar och fytonäringsämnen och gör dem mer biotillgängliga och mer tillgängliga för upptag. Ultraljudshomogenisatorer löser också upp sockerarter, siraper eller sötningsmedel samt dispergerar och hydratiserar gummiämnen, stärkelse och andra tillsatser till långtidsstabila suspensioner. En enda ultraljudsenhet från Hielscher utför de olika uppgifterna homogenisering, nanoemulgering, extraktion, dispergering, upplösning, hydratisering och blandning i din juice- och dryckestillverkning.

Effekten av ultraljudsbehandling med UP400S vid en amplitud på 100μm på äppeljuicens mikrostruktur.
Studie och bild: Ertugay & Baslar, 2014

Fallstudie: Förbättrad näringsprofil i ultraljudsbehandlad apelsinjuice

Ultraljudshomogenisering med hög skjuvning är en icke-termisk metod för konservering och bearbetning av livsmedel som har fördelen att förbättra stabiliseringen och inaktivera mikroorganismer i fruktjuicer utan att orsaka de vanliga oönskade bieffekterna som är förknippade med konventionella värmebehandlingar. Guerrouj et al. (2016) undersökte effekterna av ultraljudsbehandling på den totala halten av fenolföreningar och flavonoider samt på karotenoider och askorbinsyra (vitamin C) i apelsinjuice med hjälp av en Hielscher Ultrasonics UP200S-homogenisator. De fann en signifikant ökning av den totala halten av fenolföreningar i de ultraljudsbehandlade apelsinjuiceproverna jämfört med en kontroll (se tabellen nedan). Ökningen var från 42,74 till så mycket som 69,45mg GAE/100 ml vid en ultraljudsbehandling på 30 min. Dessa resultat visar en signifikant ökning av fenolföreningar vid ultraljudsbehandling.
Resultaten för apelsinjuicens förmåga att fånga upp fria DPPH-radikaler visas också i tabellen nedan. Ultraljudsbehandlade prover visade en signifikant ökning av den procentuella DPPH-hämningen jämfört med kontrollen, vilket tyder på en högre halt av antioxidanter. Den procentuella hämningen av DPPH var 37,48%, 35,70%, 34,70% respektive 35,21% i prover som ultraljudsbehandlats i 1, 10, 20 respektive 30 min, jämfört med kontrollproverna (21,67%). Dessa fynd överensstämmer med resultaten för ultraljudsbehandlad kasturilimejuice (Bhat et al., 2011). Resultaten tyder på att ultraljudsbehandling förbättrar extraherbarheten hos antioxidantföreningar.
Forskarna drar slutsatsen att ultraljudsbehandling av apelsinjuice ledde till en allmän ökning av bioaktiva föreningar såsom totala fenolföreningar, flavonoider, karotenoider, antocyaniner och askorbinsyra, med signifikanta minskningar av antalet mikroorganismer.

Ultraljudssonder och flödesceller för juicehomogenisering

Hielscher Ultrasonics är en tillverkare med lång erfarenhet av högpresterande ultraljudshomogenisatorer som används världen över vid industriell produktion av frukt- och grönsaksjuicer, nektar, smoothies och proteindrycker samt för puréer och såser. Tillförlitlig och effektiv homogenisering av fruktjuicer, drycker och livsmedelsprodukter är en krävande tillämpning som kräver ultraljudssonder med hög effekt som genererar konstanta amplituder och ger tillräcklig skjuvning för att uppnå homogena livsmedels- och dryckesprodukter. Alla Hielschers ultraljudsapparater är konstruerade och tillverkade för drift 24/7 under full belastning. Ultraljudsprocessorer finns tillgängliga från kompakta ultraljudsapparater för laboratorier på 50 watt till kraftfulla inline-ultraljudssystem på 16 000 watt. Ett brett utbud av förstärkningshorn, sonotroder och flödesceller möjliggör en individuell konfiguration av en ultraljudshomogenisator med hög skjuvning utifrån råmaterialet (t.ex. frukt, grönsaker, andra ingredienser etc.) och slutproduktens önskade egenskaper.
Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudssonder som kan ställas in specifikt för att ge hela spektrumet från mycket låga till mycket höga amplituder. Om din homogeniseringstillämpning kräver ovanliga specifikationer (t.ex. en kombination med förhöjda tryck och/eller förhöjda temperaturer) finns kundanpassade ultraljudssonotroder tillgängliga. Robustheten hos Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör drift 24/7 under hög belastning och i krävande miljöer.

Ultraljudshomogenisering av juice i sats- och inline-drift

Hielschers ultraljudshomogenisatorer med hög skjuvning kan användas för satsvis och kontinuerlig inlinebehandling med ultraljud. Beroende på dryckesvolym och bearbetningshastighet rekommenderar vi den lämpligaste ultraljudskonfigurationen.
Tillförsel av flera matningsströmmar, som kan doseras oberoende av varandra till det kontinuerliga ultraljudshomogeniseringssystemet, gör inlinehomogenisering med ultraljudsbehandling med hög skjuvning mycket tids- och arbetsbesparande, praktisk och kapabel att bearbeta industriella volymer av juicer och drycker.

Ultraljudssonder och flödesceller för alla volymer

Hielscher Ultrasonics produktsortiment täcker hela spektrumet av ultraljudsprocessorer, från kompakta ultraljudsapparater för laboratorier via bänk- och pilotsystem till helt industriella ultraljudsprocessorer med kapacitet att bearbeta hela lastbilslaster per timme. Det kompletta produktsortimentet gör att vi kan erbjuda dig den ultraljudsutrustning som är lämpligast för din dryck eller livsmedelsprodukt, avsedda processkapacitet och dina produktionsmål.

Exakt reglerbara amplituder för optimala resultat

Alla Hielschers ultraljudshomogenisatorer kan regleras exakt och är därmed pålitliga arbetshästar. Amplituden är en av de avgörande processparametrar som påverkar effektiviteten och verkan hos sonomekaniska effekter såsom homogenisering, emulgering, extraktion, hydratisering, upplösning och konservering. Alla processorer från Hielscher Ultrasonics möjliggör exakt inställning av amplituden. Sonotroder och boosterhorn är tillbehör som gör det möjligt att ändra amplituden inom ett ännu bredare intervall. Hielschers industriella ultraljudshomogenisatorer med hög skjuvning kan leverera mycket höga amplituder och den ultraljudsintensitet som krävs för krävande tillämpningar. Amplituder på upp till 200µm kan enkelt upprätthållas kontinuerligt vid drift dygnet runt, alla dagar i veckan.
Exakta amplitudinställningar och ständig övervakning av ultraljudsprocessens parametrar via smart programvara ger dig möjlighet att bearbeta din juice, dryck eller livsmedelsprodukt under optimerade förhållanden. Optimal ultraljudsbehandling för effektivast möjliga juicehomogenisering!

Hielschers ultraljudsapparater används i stor utsträckning för att homogenisera drycker såsom

• juicer
• smoothies
• frukt- och grönsakspuréer
• fruktmjölkdrycker
• kombuchadrycker

Robustheten hos Hielschers ultraljudsapparater möjliggör drift dygnet runt, alla dagar i veckan, vid hög belastning och i krävande miljöer. Detta gör Hielschers ultraljudsapparater till ett pålitligt arbetsredskap som uppfyller dina krav vid tillverkning av livsmedel och drycker.

Högsta kvalitet – konstruerade och tillverkade i Tyskland

Som ett familjeägt och familjedrivet företag prioriterar Hielscher de högsta kvalitetsstandarderna för sina ultraljudsprocessorer. Alla ultraljudsapparater konstrueras, tillverkas och testas grundligt vid vårt huvudkontor i Teltow nära Berlin i Tyskland. Robustheten och tillförlitligheten hos Hielschers ultraljudsutrustning gör den till en arbetshäst i din produktion. Drift dygnet runt, alla dagar i veckan, under full belastning och i krävande miljöer är en naturlig egenskap hos Hielschers ultraljudshomogenisatorer med hög skjuvning.

Tabellen nedan ger dig en uppfattning om den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater: