Power Ultraljud för förbättring av juicer & Smoothies

Undersökningar från Tekniska universitetet i Berlin fann att ultraljud är en mycket effektiv bearbetningsmetod för att förbättra frukt- och grönsaksjuicer samt smoothies. Eftersom ultraljud är en icke-termisk livsmedelsprocessteknik ger det en mild men effektiv behandling som intensifierar smaker och stabiliserar och bevarar juicer och puréer. Resultaten av ultraljudsjuicebehandlingar inkluderar förbättrade smaker, stabilisering och konservering.

Tillämpningen av ultraljud i livsmedelsproduktionsprocesser är ett område av växande intresse för livsmedelstillverkare. Till skillnad från ultraljud med låg intensitet (intensiteter < 1 W/cm²), som kan användas för oförstörande provning och avbildning, effekt ultraljud (intensiteter > 5 W/cm²) orsakar materialförändringar och kan användas för att förbättra mångsidiga processer inom livsmedelsindustrin. Ultraljudsvågor är kompressionsvågor som mekaniskt interagerar med produkten under ultraljudsbehandling. Cykliska kompressioner och sällsyntheter kan påverka cellstrukturen. Vid höga tryckamplituder orsakar kraftultraljud kavitation, tillväxt och implosion av gasbubblor, vilket åtföljs av tryck- och temperaturtoppar och homogeniserar och stabiliserar dispergerade system. Hielscher Ultrasonics och forskare från Institutionen för livsmedelsbioteknik och livsmedelsprocessteknik från Berlins tekniska universitet undersökte de positiva effekterna av ultraljud för att förbättra kvalitet, stabilitet och smak hos smoothies; Blandade och kylda drycker gjorda av frukt- och grönsaksjuicer och puréer.

Även om det inte finns någon laglig rätt att begränsa ingredienserna i smoothies till rena frukt- och grönsaksprodukter, har producenterna för avsikt att släppa ut dem på marknaden som hälsosamma och värdefulla produkter. Följaktligen är det avsett att producera dem utan tillsats av stabilisatorer, smakförstärkare eller färgämnen. Juicerna och puréerna har dock ofta höga halter av fruktkött. Således tenderar de att fasseparera vilket resulterar i ett mindre tilltalande utseende på produkten. Av denna anledning innehåller de flesta smoothies som för närvarande finns tillgängliga banan som huvudingrediens, vilket minskar fasseparationen på grund av en ökning av viskositeten.

 
Ultraljud kan användas för att störa pulpepartiklarna och för att påverka partikelstorleksfördelningen. En mindre partikelstorlek resulterar i lägre sedimenteringshastighet, vilket leder till minskad sedimentation och förbättrad lagringsstabilitet. Dessutom kan denna sönderdelning av partiklar leda till en ökad frisättning av smakkomponenter, färgpigment och cellbeståndsdelar som socker eller flyktiga aromföreningar i juicen. Resultatet är en förbättring av färgintensitet, sötma och aromintryck. Dessutom påverkar den minskade partikelstorleken munkänslan, vilket leder till ett jämnare helhetsintryck.
För att säkerställa en viss hållbarhet för smoothies måste blandningarna pastöriseras. Värmebehandlingar har dock alltid en inverkan på produktkvaliteten, färgen och intrycket av färskhet. Följaktligen är sänkningen av bearbetningstemperaturerna ett av huvudfokusen inom livsmedelsindustrin. Ultraljud har en synergistisk effekt på inaktiveringen av mikroorganismer och enzymer när det appliceras i kombination med temperatur, kallad termosonikering, eller förhöjt tryck, kallad manosonikering. Positiva resultat är dessutom kända för kombinationen av alla tre parametrarna under termen manotermosonikering. Det antas att celler som behandlas med ultraljud blir mer mottagliga för andra stressfaktorer som tryck och värme. Dessutom kan ultrsasonic-vågor störa gränsskikt och inducera blandning, vilket resulterar i förbättrad värmeöverföring. Därför är ett annat fokus för forskningsprojektet att minska pastöriseringstemperaturerna genom utveckling av en ultraljudsassisterad konserveringsprocess. Man planerar att förbättra produktkvaliteten och minska energikostnaderna, samtidigt som produktsäkerheten och hållbarheten bibehålls eller förlängs.
De omfattande effekterna av ultraljud, som kan möjliggöra samtidig förbättring av sedimentationsegenskaper, smak, utseende, munkänsla och mikrobiologisk samt enzymatisk stabilitet hos smoothies som högvärdiga produkter, kan utgöra en viktig fördel för livsmedelsindustrin och marknadsföringen av färsk frukt och grönsaksdrycker i framtiden. Dessutom kan andelen bananer eller andra ingredienser med hög viskositet minskas när produktens stabilitet förbättras genom ultraljudsbehandlingar och gör det möjligt att skapa nya smoothiesorter.
 
Kontaktperson på TU Berlin:
K. Schüssler
katharina.schoessler(at)tu-berlin.de
Telefon:+49 (0)30-3147 1847
 

Vänster: obehandlad apelsinjuice; Höger: ultraljudsbehandlad apelsinjuice
Ultraljudshomogenisering med hög skjuvning ger stabil juice utan sedimentering