Överlägsen effektivitet och kvalitet i muskotnötproduktion med ultraljud

Muskotnöt och växtbaserade mjölkalternativ är ett växande livsmedelssegment. För produktion av muskotnöter och växtbaserade mjölkanaloger har ultraljud utvinning och homogenisering visat stora fördelar jämfört med konventionella tekniker. Hög effekt ultraljud ökar utbytet, produktstabilitet, näringsinnehåll och övergripande bearbetning effektivitet.

Högre muskotnötutbyten med Power Ultrasonics

Ultraljud utvinning är välkänd som tillförlitlig och mycket effektiv metod för att öka utbytet av växtbaserade oljor, proteiner, polysackarider och mikronäringsämnen. Därför används ultraljudsbehandling vid produktion av växtbaserade mjölksubstitut, t.ex. gjorda av mandel, cashew, kokosnöt, hasselnöt, jordnöt, sesam, soja, tigermutter, havre, ris, hampa, ärter, pistaschmandlar, valnöt, amaranth eller quinoa. Råvaran för muskotnöter och andra växtbaserade mjölkalternativ är ofta dyr och högre utvinningsavkastning från dessa råvaror sänker produktionskostnaderna och förbättrar produktionseffektiviteten.

Hur ökar ultraljud extraktion avkastning?

Arbetsprincipen för ultraljud utvinning är akustisk kavitation. Extraktion intensifiera mekanismen för lågfrekventa, högintensiva ultraljud tillskrivs främst fenomenet akustisk kavitation. När kavitationsbubblor kollapsar på ytan av det botaniska materialet bryter erosion och sonoporation matrisen av växtceller (såsom macerated nötter, frön, baljväxter och löv), vilket resulterar i förstörelse av cellstrukturen och frisättning av intracellulära ämnen som proteiner, lipider, polysackarider, fibrer, vitaminer, mineraler och fytokemikalier. Den därmed intensifierade massöverföringen underlättar frisättningen av molekyler som proteiner, lipider, polysackarider och fytokemikalier.
Ultraljud genererade savkrafter förbättra penetrationen av lösningsmedlet i cellulära matrisen av botaniska frågan och förbättra permeabiliteten hos cellmembranen, respektive. (Observera att termen lösningsmedel används i vid mening och innehåller eventuell vätska, t.ex. vatten). Dessa mekanismer för kraft ultraljud är ansvariga för den betydande process intensifiering uppnås när ultraljud tillämpas för utvinning av livsmedelsprodukter från botaniska råvaror. Eftersom ultraljud kavitation genererar sådana intensiva krafter, Det driver mycket effektiva cell störningar och blandning på makro- och mikronivå. Dessutom förbättras lösningsmedelspenetration, upplösning av bioaktiva föreningar och massöverföring avsevärt. Detta gör ultraljud-assisterad extraktion mycket effektiv, vilket resulterar i överlägsen extraktutbyten inom en snabb processtid.

Förbättrad muskotnötsstabilitet med ultraljud

Högintensiv ultraljudsbehandling med låg frekvens är en effektiv och tillförlitlig metod för att förbättra den fysiska stabiliteten hos suspensioner samt den mikrobiella stabiliteten hos livsmedelsprodukter (t.ex. muskotnöt och andra mjölkersättningsmedel).

Ultraljud förbättrad fysikalisk stabilitet hos muskotnöt

Allmänt används för homogenisering och emulgering av livsmedelsprodukter, hög effekt ultraljud är en mycket effektiv icke-termisk teknik för att producera mycket homogena och långsiktiga stabila livsmedelsprodukter. Ultraljud homogenisering minskar diametern på fett droppar till enhetlig minutstorlek och sprider fasta partiklar såsom stärkelse, sockerarter och fibrer jämnt. Därmed förbättrar ultraljud homogenisering fysikaliskkemikalier av muskotnöter och andra växtbaserade mjölkar avsevärt, så att oönskade fas separation förhindras.
Lu et al. (2019) undersöker effekterna av hög effekt ultraljudsbehandling på kokosmjölk. Ultraljudsbehandling minskade partikelstorleken på kokosmjölken och homogeniserade fördelningen av droppar och fasta ämnen i systemet. I jämförelse med mekaniskt emulgerad kokosmjölk visade ultraljudsbehandlingen en signifikant effekt på emulsionssystemets enhetlighet (p< 0.05). Dessutom observerades att ultraljudsbehandling främjade inkapslingen av amylose i enzymet amylas i interfacial skiktet. Iswarin och Permadi (2012) undersökte hur ultraljud påverkar droppdiametern för kokosbaserade mjölkdrycker som studerar olika kombinationer av ultraljud intensitet. Ultraljud bearbetning minskade diametern på droppe storlek och storlek minskning ökade vid högre ultraljud intensitet.

Ultraljud förbättrad mikrobiell stabilitet hos muskotnöt

Ultraljud har visat sig minska den mikrobiella belastningen i mejeri, fruktjuicer och andra flytande livsmedel. Därför har ultraljud pastörisering också antagits till bevarande processen av mjölk alternativ för att förbättra mikrobiell stabilitet i nöt- och andra växtbaserade mjölk substitut.
(2019) studerade ultraljud inaktivering av Escherichia coli O157:H7 och Listeria monocytogenes i mandelmjölk och kunde visa ultraljud pastörisering orsakar sub-dödliga skador på patogenerna, vilket leder till en ökad hållbarhet. Till exempel minskade ultraljud pastörisering behandling avsevärt E. coli O157:H7 nivå från 5,12 till 3,81 logga CFU/mL och sänkte tillväxttakten (μmax) (från 1,19 till 0,79 (log CFU/ml)/dag).

Högre näringsinnehåll med ultraljud nötmjölk extraktion

Mikronäringsämnen som vitaminer, polyfenoler och antioxidanter ligger i växternas cellulära matris. För att frigöra dessa mikronäringsämnen effektivt krävs fullständig cellstörning och intensiv mikroblandning mellan cellulär materia och lösningsmedel. Som beskrivits ovan, ultraljud utvinning är mycket effektivt i sönderfall celler och släppa lipider, proteiner, polysackarider, fibrer och fytokemikalier från cellulära matrisen. Ultraljud utvinning är en mycket effektiv metod för att isolera den totala mängden fytokemikalier från växter inom en snabb extraktionsprocess. Appliceringen av hög effekt ultraljud ger starka kavitation effekter, störningar / turbulenser, hög hastighet flytande streaming, som tvättar fytokemikalier ur cellinredningen. Som en icke-termisk extraktionsmetod förhindras termisk nedbrytning av dessa känsliga mikronäringsämnen vid användning av ultraljud.

Total fenolhalt (uttryckt som eq mg Naringenin/g-mandlar) kinetik med och utan ultraljudsbehandling med hjälp av UIP1000hdT. Ultraljud utvinning ökade den totala fenolhalten med 258%.
Data är de medel ± SD, n = 3. Ultraljud (gult) kontra tyst (orange).
Graf och studie: Tabib et al., 2020

Överlägsen effektivitet i muskotnötproduktion med ultraljud

Högre utbyten, förbättrad näringsprofil och minskad bearbetningstid är bara några fördelar när det gäller överlägsen effektivitet av ultraljud nötmjölk och icke-mejeridryck bearbetning. Låg energiförbrukning, lågt underhåll och 24/7 drift är ytterligare faktorer som bidrar till den exceptionella övergripande effektiviteten av ultraljud bearbetning. Hielscher högpresterande ultraljud homogenisatorer kan köra 24/7 under kraftig och bearbeta höga volymer i kontinuerligt flödesläge. Hielscher ultraljud processorer har en n enastående övergripande energieffektivitet. Robusthet och lågt underhåll håller också driftskostnaderna låga.

Vad forskning säger om ultraljud livsmedelsbearbetning

"Ultraljud har vuxit fram i ovillkorlig utsträckning under det senaste decenniet. Det har funnit sin tillämpning i fruktjuice och dryck industrin på grund av dess multifunktionella önskade effekter. Tekniken är billig, enkel, pålitlig och miljövänlig och mycket effektiv för att bevara juicer med förbättrade kvalitetsattribut." (Dolas et al., 2019)

“Ultraljudsbehandling är en kommande teknik som kan förbättra livsmedelskvaliteten och minska näringsförlusten.” (Cheok et al., 2013)

Ultraljud livsmedelsberedare för industriell muskotnötproduktion

Hielscher Ultrasonics designar, tillverkar och distribuerar högpresterande ultraljud livsmedelsbearbetningssystem för kontinuerlig industriell produktion av nutmilks (såsom cashew, mandel, hasselnöt, valnöt, jordnöt, kokosmjölk) och växtbaserade mjölkersättning (såsom ris, soja, spelt, havre, sesam, linfrö, ärt, fermenterad tigernötsmjölk).
Användningen av ultraljud livsmedelsbearbetning erbjuder stora fördelar är en icke-termisk, rent mekanisk metod, som resulterar i förbättrade slutprodukter, minskar bearbetningstiden och är miljövänligare.
Hielscher ultraljud livsmedelsbearbetningssystem används för mångfaldiga applikationer är en säker, pålitlig och kostnadseffektiv teknik för att producera högkvalitativa livsmedel och drycker. Installation och drift av alla Hielscher ultraljud processorer är enkel: De kräver bara lite utrymme, kan enkelt eftermonteras i befintliga bearbetningsanläggningar.
Hielscher Ultrasonics är lång erfarenhet av tillämpningen av makt ultraljud i maten & dryckesindustri samt många andra industrigrenar. Våra ultraljud processorer är utrustade med lätt att rengöra (ren-på-plats CIP / sterilisera-på plats SIP) sonotrodes och flöde-celler (de våta delarna). Hielscher Ultrasonics’ industriella ultraljud processorer kan leverera mycket höga amplituder. Amplituder på upp till 200 μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7 drift. Höga amplituder är viktiga för att uppnå ahomogen partikelfördelning och inaktivera mer resistenta mikrober (t.ex. grampositiva bakterier). För ännu högre amplituder finns anpassade ultraljud sonotrodes tillgängliga. Alla sonotrodes och ultraljud flöde cell reaktorer kan drivas under förhöjda temperaturer och tryck, vilket möjliggör en tillförlitlig termo-mano-ultraljudsbehandling (ultraljudsbehandling i kombination med förhöjd temperatur och tryck) och mycket effektiv utvinning och stabilisering.
Toppmodern teknik, hög prestanda och sofistikerad programvara gör Hielscher Ultrasonics’ pålitliga arbetshästar i din matutvinnings-, homogeniserings- och pastöriseringslinje. Med ett litet fotavtryck och mångsidiga installationsalternativ kan Hielscher ultrasonicators enkelt integreras eller retromonteras i befintliga produktionslinjer.
Vänligen kontakta oss vet att lära dig mer om funktionerna och förmågan hos våra ultraljud utvinning, homogenisering och pastörisering system. Vi diskuterar gärna din ansökan med dig!

Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera: