Ultraljudshomogenisering av sojamjölk
- Utmaningarna med sojamjölksproduktion ligger i produktionen av en välsmakande, näringsrik sojabaserad dryck av hög kvalitet under högeffektiva processförhållanden.
- Ultraljudshomogenisering och pastörisering erbjuder fördelarna med en hälsosam sojamjölk med höga näringsvärden & lagringsstabila egenskaper samt hög mekanisk och mikrobiologisk stabilitet.
Ultraljudsassisterad produktion av sojamjölk
Ultraljudsbehandlingen av sojabas och sojamjölk modifierar fysikalisk-kemiska egenskaper (makromolekylära förändringar, enzyminaktivering), ger en enhetlig, finstor homogenisering och förbättrar de reologiska egenskaperna. Ultraljud emulgering resulterar i en självstabil växtmjölk, samtidigt som Konservering med ultraljud och inaktivering av mikroorganismer säkerställer mikrobiell stabilitet. Förutom förbättringar av näringsvärden, stabilitet och smak, övertygar ultraljudsbehandling med sin energi- och tidseffektivitet. I jämförelse med konventionella metoder är ultraljudsbehandlingen mindre energikrävande och mer tidseffektiv.
Ultraljudshomogenisatorer täcker hela produktionskapaciteten för sojamjölksproduktion, resulterar i optimerad konservering och möjliggör en funktionell mångsidighet i produktionslinjen. Ultraljudshomogenisatorer kan enkelt justeras till produktionsmålen, vilket gör det möjligt att producera olika smakprofiler (t.ex. beany, non-beany) och produktfunktionalitet genom att helt enkelt ändra processparametrarna.
Ultraljudsbehandling är mycket effektiv för att homogenisera och bevara sojamjölk
Sojasmaker och effekten av ultraljud
Ultraljudsbearbetning gör det möjligt att påverka smaken på sojabas: Sojamjölksprodukter kan produceras med en stark bönsmak, vilket är tilltalande för den asiatiska kunden, medan västerländska konsumenter föredrar en icke-bönig, slät smak. Genom att anpassa ultraljudsprocessparametrarna (amplitud, ultraljudsbehandling, temperatur, tryck) kan antingen en stark eller mild smakprofil erhållas. Detta innebär att samma ultraljudssystem kan användas för att selektivt producera olika somprofiler av soja för att tillverka olika produkttyper för att tillfredsställa olika målmarknader.
Inaktivering av ultraljudsenzymer
Den intensiva smaken av sojabönor är främst relaterad till aktiviteten hos lipoxygenasenzymet (LOX). Inaktiveringen av detta enzym LOX är ett av de viktigaste målen för moderna processsystem.
Manotermosonikering (MTS) – ultraljudsbehandling under förhöjda tryck- och temperaturförhållanden – är en beprövad metod för att inaktivera enzymet lipoxygenas (LOX). Lipoxygenasaktivitet orsakar oxidation av fettsyror och pigment. Intensiva ultraljudsvågor orsakar inaktivering eller denaturering av enzymer som lipoxygenas, peroxidas och polyfenoloxidas.
MTS har visat sig vara ett effektivt verktyg för att inaktivera vissa andra enzymer, såsom lipoxygenas, peroxidas och proteaser och lipaser från psykrofila bakterier. (Kuldiloke 2002: 2)
Fördelar med ultraljud sojamjölksproduktion
- Högt extraktionsutbyte
- behaglig smak
- Mekanisk stabilitet
- Mikrobiologisk stabilitet / konservering
- Inaktivering av enzymer
- Energieffektivitet
Mikrobiologisk stabilitet genom ultraljudskonservering
Ultraljud ensamt eller i kombination med värme (termosonikering) eller tryck (manosonikering) eller både värme och tryck (manotermosonikering) är känt som en effektiv metod för att inaktivera olika livsmedelsenzymer såsom lipoxygenas, peroxidas och polyfenoloxidas, samt värmebeständigt lipas och proteas. Kraftfulla ultraljudsvågor förstör mikroorganismer vilket resulterar i mikrobiell inaktivering och därmed mikrobiell produktstabilitet. Inaktiveringen av patogena och nedbrytande mikroorganismer eller enzymer genom ultraljudsbehandling orsakas huvudsakligen av fysiska (luftfart, mekaniska krafter) och/eller kemiska effekter.
Sojaprotein extraktion och isolering med hjälp av ultraljud
Appliceringen av kraftultraljud på sojaproteinisolat (SPI) och sojaproteinkoncentrat (SPC) möjliggör en riktad modifiering av sojaproteinet för att erhålla en mycket funktionell livsmedelstillsats. Många nya produktkoncept involverar användning av sojaproteiner som bas och ultraljudsassisterad bearbetning möjliggör industriell tillverkning av produkter av överlägsen kvalitet som mjölkfria, veganska smoothies, ostalternativ, sojakrämbaserade soppor, pålägg och krämiga dressingar.
Ultraljudsbehandling med en kraftfull ultraljudsapparat (t.ex. UIP2000hdT) orsakar signifikanta förändringar i konduktiviteten, ökar lösligheten av sojaproteinkoncentrat, ökar den specifika ytan avsevärt, vilket är viktigt för livsmedelstexturer, och ökar värdena på emulsionsaktivitetsindexet (EAI). Vikt, medeldiameter D och volym–yta, genomsnittlig diameter D minskar signifikant för sojaproteinisolat (SPI) och sojaproteinkoncentrat (SPC).
I jämförelse med konventionella sojaproteinbehandlingar, ultraljudsbehandling är mindre energikrävande och betydligt mer tidseffektiv.
Ultraljudsflödesreaktorer är mycket effektiva för extraktion och homogenisering, t.ex. vid bearbetning av sojamjölk,
Ultraljudshomogenisatorer för sojamjölk och växtbaserade mjölkersättningar
Hielscher Ultrasonics matberedare är mångsidiga och kan enkelt installeras eller eftermonteras i befintliga produktionslinjer. Hög effekt, tillförlitlighet och robusthet gör Hielscher ultraljudsapparater till den “arbete häst” vid produktion av sojabas. Sonotrodes är gjorda av titan, ultraljudsreaktorer och andra våtdelar är av rostfritt stål av livsmedelskvalitet och kan utrustas med sanitetskopplingar. Detta möjliggör en säker och tillförlitlig bearbetning av livsmedels- och dryckesprodukter.
- Hög effektivitet
- Toppmodern teknik
- tillförlitlighet & robusthet
- Justerbar, exakt processtyrning
- batch & Inline
- för vilken volym som helst
- Intelligent programvara
- Smarta funktioner (t.ex. programmerbar, dataprotokoll, fjärrkontroll)
- Enkel och säker att använda
- Lågt underhåll
- CIP (clean-in-place)
Design, tillverkning och rådgivning – Kvalitet tillverkad i Tyskland
Hielscher ultraljudsapparater är välkända för sina högsta kvalitets- och designstandarder. Robusthet och enkel drift möjliggör en smidig integration av våra ultraljudsapparater i industriella anläggningar. Tuffa förhållanden och krävande miljöer hanteras enkelt av Hielscher ultraljudsapparater.
Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultraljudsapparater med den senaste tekniken och användarvänligheten. Naturligtvis är Hielscher ultraljudsapparater CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.
Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater:
| Batchvolym | Flöde | Rekommenderade enheter |
|---|---|---|
| 10 till 2000 ml | 20 till 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 till 20L | 0.2 till 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 till 100L | 2 till 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 till 150L | 3 till 15 l/min | UIP6000hdT |
| N.A. | 10 till 100 L/min | UIP16000 |
| N.A. | Större | kluster av UIP16000 |
Matberedare med ultraljud UIP16000 för industriell produktion av växtbaserade mjölkersättningar.
Fakta som är värda att veta
Sojamjölk
Sojamjölk är en växtbaserad mjölkersättning, som framställs genom extraktion från hela sojabönor i vatten. Sojamjölk är en emulsion av lipider från vatten och soja, som innehåller vattenlösliga proteiner och kolhydrater. För det gammaldags, traditionella sättet att förbereda sojamjölk blötläggdes, maldes, filtrerades och kokades sojabönor. Så beredd sojamjölk ger bara ett kort självliv. Dagens konsumenter och den moderna livsstilen efterfrågar dock produkter med längre hållbarhet, som förblir säkra och stabila under hela lagringsperioden. För produktion av sådan sojamjölk och sojadrycker är det uppenbart att UHT-tekniken används. På så sätt kan hållbarhet från flera månader och upp till ett år erhållas, beroende på produktens sammansättning. Dessutom är rätt val av emulgeringsmedel och stabilisatorer nödvändigt för att säkerställa en homogen produkt utan krämning och sedimentering under hela hållbarhetstiden.
Produktion av sojamjölk och sojabaserade drycker
Sojamjölk är gjord av hela sojabönor eller helfett sojamjöl. De torra bönorna blötläggs i vatten över natten eller i minst 3 timmar eller längre. Blötläggningstiden är starkt relaterad till vattnets temperatur. Därefter mals de blötlagda bönorna i en våtmalningsprocess. Vattnet tillsätts för att höja vattenhalten som krävs för den slutliga sojamjölksprodukten. Den slutliga sojadrycken har i allmänhet en proteinhalt på 1–4 % och viktförhållandet mellan vatten och sojabönor 20:1 för en typisk sojadryck som tilltalar de västerländska konsumenterna. (Traditionell asiatisk sojamjölk har ett viktförhållande mellan vatten och sojabönor som är så högt som 5:1). Den malda sojabönan slurry kokas för att förbättra smakegenskaperna, smältbarheten och den mikrobiella stabiliteten. Värmebehandlingen inaktiverar trypsinhämmare av sojabönor, inaktiverar lipoxygenas för en mildare smak och pastöriserar sojamjölken. Värmebehandlingen appliceras i ca 15–20 minuter, följt av filtrering för att avlägsna olösliga rester som sojamassafibrer / okara. Slutligen kan sojadrycken smaksättas artificiellt genom tillsats av socker, vanilj, choklad, frukt eller andra smakämnen.
Sojadrycker och yoghurt
Sojabönor används för att producera olika produkter som mjölkersättning och sojadrycker, juice, sojablandningsdrycker (särskilt i Latinamerika) samt sojayoghurt. Sojabaserade drycker och yoghurt konsumeras i stor utsträckning som mejerialternativ av laktosintoleranta och veganer, men konsumenterna väljer sojaprodukter för dess hälsofördelar och smak också.
Typisk sojamjölk har följande sammansättning av ca 3,6 % protein, 2 % fett, 2,9 % kolhydrater och 0,5 % aska. Sojabönor har ett lågt innehåll av mättade fetter, är kolesterolfria och laktosfria. Dessutom har de en hög mängd vitaminer och mineraler, vilket gör konsumtionen mycket hälsofördelaktig.
Manotermosonikering
Manotermosonik (MTS) är den synergetiska kombinationen av ultraljud med värme och tryck.
Litteratur/Referenser
- 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.