การปรับปรุงการเกิดเจลของผักและผลไม้ด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์
การทำให้ซอส น้ำผลไม้ แยม และอาหารอื่น ๆ ข้นขึ้นโดยอาศัยการเกิดเจลเป็นกระบวนการทั่วไปในการผลิตอาหารเหลว การสกัดเพกทินและน้ำตาลธรรมชาติภายในเซลล์จากผักและผลไม้ด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการส่งเสริมการเกิดเจลของผลิตภัณฑ์อาหารโดยไม่ต้องเติมน้ำตาลผ่านการกลั่น ด้วยเหตุนี้ การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์จึงไม่เพียงเพิ่มประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจด้วยการลดต้นทุนการผลิต (เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้น้ำตาลและสารเพิ่มความข้น) แต่ยังช่วยผลิตอาหารที่ดีต่อสุขภาพมากขึ้นและมีแคลอรีลดลงด้วย
การเกิดเจลและการเพิ่มความข้นของผลิตภัณฑ์อาหาร
การเตรียมเจลจากผลไม้ที่อุดมด้วยเพกทินเป็นกระบวนการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตผลิตภัณฑ์อาหารหลากหลายชนิด รวมถึงซอส อาหารบดละเอียด ซอสมะเขือเทศ น้ำผลไม้ สมูทที มาร์มาเลด และแยม การเพิ่มความข้นและการทำให้อาหารเหล่านี้เกิดเจลมักต้องเติมน้ำตาลในปริมาณสูงเพื่อให้ได้ระดับการเกิดเจลตามต้องการ ความจำเป็นในการใช้น้ำตาลผ่านการกลั่นส่วนใหญ่เกิดจากเพกทินและน้ำตาลธรรมชาติในผักและผลไม้ถูกกักอยู่ในเมทริกซ์ของเซลล์พืช ซึ่งส่วนใหญ่ยังไม่ได้ถูกนำมาใช้ประโยชน์
เครื่องอัลตราซาวนด์ UIP4000hdT เป็นเครื่องแปรรูปอาหารกำลังสูงขนาด 4kW สำหรับการผลิตอาหารระดับอุตสาหกรรม เช่น การสกัดเพกทินและสารให้กลิ่นรส ตลอดจนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน
แนวทางแก้ไข: การสกัดเพกทินและน้ำตาลธรรมชาติด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์
การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการยอมรับและใช้กันอย่างแพร่หลายในการสกัดโมเลกุลที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพจากพืช เช่น ผักและผลไม้ ด้วยเหตุนี้ การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์จึงเป็นเทคนิคที่มีคุณค่าในการแปรรูปอาหาร เช่น การผลิตน้ำผลไม้ สมูทที เครื่องดื่ม ซอส อาหารบดละเอียด ซอสมะเขือเทศ ผลิตภัณฑ์ผลไม้สำหรับทา แยม และมาร์มาเลด โดยคลื่นอัลตราซาวนด์ช่วยปลดปล่อยสารให้กลิ่นรส เพกทิน และน้ำตาล (เช่น ฟรุกโทส) ออกจากเมทริกซ์ของเซลล์ในวัตถุดิบพืช ซึ่งหมายความว่าคลื่นอัลตราซาวนด์ไม่เพียงส่งเสริมการเกิดเจล แต่ยังทำให้ผลิตภัณฑ์อาหารมีกลิ่นรสและความหวานมากขึ้นโดยไม่ต้องเติมสารให้กลิ่นรส น้ำตาล และสารเติมแต่งอื่น ๆ เมื่อความต้องการอาหารธรรมชาติที่ผ่านการแปรรูปน้อยเพิ่มขึ้น การแปรรูปอาหารด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์จึงเป็นเทคโนโลยีที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างสรรค์อาหารที่ดีต่อสุขภาพและมีกลิ่นรสเข้มข้น พบว่าการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์กับเพกทินในอาหารเป็นแนวทางการเตรียมที่มีประสิทธิภาพสูง เชื่อถือได้ ประหยัดพลังงาน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะสำหรับเพกทินที่มีหมู่เมทอกซิลต่ำ
เพกทินเป็นส่วนผสมที่นิยมใช้ในผลิตภัณฑ์อาหารน้ำตาลต่ำและอาหารเพื่อสุขภาพ เนื่องจากมีสมบัติในการเกิดเจล การให้คลื่นอัลตราซาวนด์แก่ของเหลวที่ทำจากผักและผลไม้ช่วยให้หลีกเลี่ยงหรือลดการเติมน้ำตาลผ่านการกลั่นได้อย่างมาก เนื่องจากการทำหน้าที่ของเพกทินให้สมบัติการเกิดเจลตามต้องการ และช่วยให้ผลิตภัณฑ์อาหารมีสมบัติทางรีโอโลยีที่ดี
ประโยชน์เพิ่มเติมของการแปรรูปอาหารด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์ ได้แก่ การยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ เช่น เพกทินเมทิลเอสเทอเรส ตลอดจนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน (เนื้อสัมผัสเนียนขึ้น) และการพาสเจอไรซ์ (ความคงตัวทางจุลชีววิทยาดีขึ้น)
- กระบวนการที่อ่อนโยน
- ไม่เติมน้ำตาลหรือเติมน้อยลง
- กระบวนการรวดเร็ว
- ไม่ใช้สารเติมแต่งหรือใช้น้อยลง
- ผลิตภัณฑ์อาหารที่ดีต่อสุขภาพ
- กระบวนการทางกลล้วน
- ได้เปรียบทางเศรษฐกิจ / คุ้มค่าด้านต้นทุน
- ใช้งานง่ายและปลอดภัย
- ติดตั้งหรือปรับติดตั้งเข้ากับระบบเดิมได้ง่าย
- ขยายขนาดการผลิตได้เป็นเชิงเส้นอย่างสมบูรณ์
- รองรับการแปรรูปได้ทุกปริมาตร
การสกัดเพกทิน สารให้กลิ่นรส และน้ำตาลจากเมทริกซ์ของเซลล์พืชด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์ได้รับการประยุกต์ใช้อย่างประสบความสำเร็จกับผลไม้ตระกูลส้ม ส้ม เลมอน มะม่วง เสาวรส แอปเปิล แพร์ พีช มะเขือเทศ ตลอดจนผักและผลไม้อื่น ๆ อีกมากมาย
วิธีหลีกเลี่ยงการทำลายโครงสร้างโมเลกุลของเพกทิน
การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์สามารถส่งเสริมการเกิดเจลในผลิตภัณฑ์ผักและผลไม้ที่มีเพกทินได้อย่างมาก อย่างไรก็ตาม การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์มากเกินไป กล่าวคือ การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ที่มีความเข้มสูงเกินไปหรือเป็นเวลานานเกินไป สามารถทำลายโครงสร้างโมเลกุลของเพกทิน ส่งผลให้คุณภาพการเกิดเจลลดลง Hielscher Ultrasonics จัดหาเครื่องอัลตราซาวนด์ที่ใช้เทคโนโลยีล้ำสมัย ซึ่งช่วยให้ตั้งค่าการทำงาน ควบคุม และตรวจติดตามกระบวนการสกัดเพกทินได้อย่างแม่นยำ การตั้งค่าที่เข้าถึงได้ง่าย ความสามารถในการกำหนดและบันทึกพารามิเตอร์ของกระบวนการไว้ล่วงหน้า ตลอดจนการควบคุมระยะไกลผ่านอินเทอร์เน็ตเบราว์เซอร์ใดก็ได้ ช่วยให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์ของคุณได้รับคลื่นอัลตราซาวนด์ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมที่สุด นอกจากนี้ ข้อมูลการทำงานด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์ทุกรอบจะถูกบันทึกโดยอัตโนมัติลงในการ์ด SD ที่ติดตั้งในตัวเครื่อง เพื่อให้สามารถตรวจติดตามและทบทวนกระบวนการแต่ละครั้งได้สำหรับการประกันคุณภาพและการปฏิบัติตามหลักเกณฑ์วิธีการที่ดีในการผลิต (GMP)
เครื่องอัลตราซาวนด์สำหรับอุตสาหกรรมของ Hielscher สามารถให้แอมพลิจูดสูงมากได้ โดยสามารถทำงานอย่างต่อเนื่องที่แอมพลิจูดสูงถึง 200µm ได้อย่างง่ายดายในโหมดการทำงาน 24/7 สำหรับแอมพลิจูดที่สูงกว่านี้ มีโซโนโทรดอัลตราซาวนด์ที่ออกแบบตามความต้องการให้เลือกใช้
ตารางด้านล่างแสดงความสามารถในการแปรรูปโดยประมาณของเครื่องอัลตราซาวนด์ของเรา:
| ปริมาตรต่อรุ่นการผลิต | อัตราการไหล | เครื่องที่แนะนำ |
|---|---|---|
| 1 ถึง 500mL | 10 ถึง 200mL/min | UP100H |
| 10 ถึง 2000mL | 20 ถึง 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 ถึง 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | สูงกว่านี้ | ชุดเครื่อง UIP16000 |
ติดต่อเรา! / สอบถามเรา!
เครื่องสกัดด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์ UIP4000hdT พร้อมชุดระบบไหลผ่านสำหรับการสกัดเพกทิน
วรรณกรรม / เอกสารอ้างอิง
- Owais Yousuf; Anupama Singh; N. C. Shahi; Anil Kumar; A. K. Verma (2018): Ultrasound Assisted Extraction of Pectin from Orange Peel. Bulletin of Environment, Pharmacology and Life Sciences Vol. 7 [12], November 2018. 48-54.
- Lena Rebecca Larsen; Julia Buerschaper; Andreas Schieber; Fabian Weber (2019):
Interactions of Anthocyanins with Pectin and Pectin Fragments in Model Solutions. J Agric Food Chem 2019 Aug 21; 67(33). pp. 9344-9353. - Wang, Wenjun; Wu, Xingzhu; Chantapakul, Thunthacha; Wang, Danli; Zhang, Song; Ma Xiaobin; Ding, Tian; Ye, Xingqian; Liu, Donghong (2017): Acoustic cavitation assisted extraction of pectin from waste grapefruit peels: A green two-stage approach and its general mechanism. Food Research Journal Vol.102, December 2017. 101-110.
- Rahul Seshadri, Jochen Weiss, Greg J Hulbert, John Mount (2003): Ultrasonic processing influences rheological and optical properties of high-methoxyl pectin dispersions. Food Hydrocolloids, Volume 17, Issue 2, 2003. 191-197.
- Chan Y.T., Tan M.C., Chin N.L. (2018): Effect of partial sugar replacement with ultrasonically treated citrus pectin on aeration and rheological properties of batter. Journal of Food Processing and Preservation, Volume 42, Issue 12, 2018.
- Wen-Yi Qiu, Wu-Dan Cai, Meng Wang, Jing-Kun Yan (2019): Effect of ultrasonic intensity on the conformational changes in citrus pectin under ultrasonic processing. Food Chemistry, Volume 297, 2019.
ข้อเท็จจริงที่ควรรู้
เพกทินในผลิตภัณฑ์อาหาร
เพกทินเป็นพอลิแซ็กคาไรด์ที่พบในผนังเซลล์ของผักและผลไม้ส่วนใหญ่ เพกทินเป็นที่รู้จักจากสมบัติที่โดดเด่นในการเกิดเจลและเพิ่มความข้น ซึ่งทำให้เพกทินเป็นสารเติมแต่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหาร นอกจากนี้ เพกทินยังเป็นที่รู้จักจากสมบัติที่เป็นประโยชน์ต่อสุขภาพ
การผลิตเจลจากผักหรือผลไม้ที่มีเพกทินในปริมาณสูงไม่ได้เป็นเรื่องยากเป็นพิเศษ การเติมน้ำตาลช่วยส่งเสริมการเกิดเจลของเพกทินเมื่อใช้เพกทินที่มีหมู่เมทอกซิลต่ำ (LM) อย่างไรก็ตาม โดยปกติการใช้เพกทินที่มีหมู่เมทอกซิลต่ำ (LM) จำเป็นต้องเติมน้ำตาลในปริมาณสูง (ประมาณ 50 wt%) ดังนั้น การใช้เพกทินที่มีหมู่เมทอกซิลต่ำ (LM) ร่วมกับการเติมน้ำตาลในปริมาณสูงมากจึงเหมาะสำหรับของหวาน แยม และมาร์มาเลดเท่านั้น
ตัวอย่างเช่น เอนไซม์พอลิกาแล็กทูโรเนส เพกทินไลเอส และเพกทินเมทิลเอสเทอเรส (PME) เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มเอนไซม์ย่อยสลายเพกทินหรือเพกทิเนส ซึ่งไฮโดรไลซ์พันธะไกลโคซิดิกของสารเพกทิก การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ใช้เพื่อยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ เช่น เพกทิเนส เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์อาหารที่มีความคงตัวมากขึ้น อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์!
Hielscher Ultrasonics ผลิตเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราซาวนด์สมรรถนะสูง ตั้งแต่ขนาด ห้องปฏิบัติการ ไปจนถึงขนาด อุตสาหกรรม