อัลตราซาวนด์พลังงานสําหรับการปรับปรุงน้ําผลไม้ & สมูทตี้

การวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคนิคเบอร์ลินพบว่าอัลตราโซนิกเป็นวิธีการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพมากในการปรับปรุงน้ําผักและผลไม้รวมถึงสมูทตี้ อัลตราซาวนด์เป็นเทคนิคกระบวนการอาหารแบบไม่ใช้ความร้อน จึงให้การรักษาที่อ่อนโยน แต่มีประสิทธิภาพ ซึ่งทําให้รสชาติเข้มข้นขึ้น และรักษาเสถียรภาพและถนอมน้ําผลไม้และน้ําซุปข้น ผลลัพธ์ของการรักษาน้ําผลไม้อัลตราโซนิกรวมถึงรสชาติที่ดีขึ้นการรักษาเสถียรภาพและการเก็บรักษา

การประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์ในกระบวนการผลิตอาหารเป็นสาขาที่ผู้ผลิตอาหารให้ความสนใจมากขึ้น ตรงกันข้ามกับอัลตราซาวนด์ความเข้มต่ํา (ความเข้ม < 1 W / cm²) ซึ่งสามารถใช้สําหรับการทดสอบและการถ่ายภาพแบบไม่ทําลายอัลตราซาวนด์กําลัง (ความเข้ม > 5 วัตต์/ซม.²) ทําให้เกิดการเปลี่ยนแปลงวัสดุและสามารถใช้เพื่อปรับปรุงกระบวนการอเนกประสงค์ในอุตสาหกรรมอาหาร คลื่นอัลตราโซนิกเป็นคลื่นบีบอัดที่มีปฏิสัมพันธ์ทางกลไกกับผลิตภัณฑ์ภายใต้การ sonication การบีบอัดแบบวนรอบและการบีบอัดสามารถส่งผลต่อโครงสร้างเซลล์ได้ ที่แอมพลิจูดความดันสูงอัลตราซาวนด์พลังงานทําให้เกิดโพรงอากาศการเจริญเติบโตและการระเบิดของฟองอากาศซึ่งมาพร้อมกับความดันและอุณหภูมิสูงสุดและทําให้ระบบกระจายตัวเป็นเนื้อเดียวกันและทําให้เสถียร Hielscher Ultrasonics และนักวิจัยจากภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพอาหารและวิศวกรรมกระบวนการอาหารจากมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งเบอร์ลินได้ตรวจสอบผลดีของอัลตราซาวนด์เพื่อปรับปรุงคุณภาพความเสถียรและรสชาติของสมูทตี้ เครื่องดื่มผสมและแช่เย็นที่ทําจากน้ําผักและน้ําซุปข้น

แม้ว่าจะไม่มีสิทธิ์ทางกฎหมายที่จํากัดส่วนผสมของสมูทตี้เฉพาะผลิตภัณฑ์ผักและผลไม้บริสุทธิ์ แต่ผู้ผลิตตั้งใจที่จะวางออกสู่ตลาดเป็นผลิตภัณฑ์ที่ดีต่อสุขภาพและมีคุณค่า ดังนั้นจึงมีจุดประสงค์เพื่อผลิตโดยไม่ต้องเติมสารทําให้คงตัวสารเพิ่มรสชาติหรือสารแต่งสี อย่างไรก็ตามน้ําผลไม้และน้ําซุปข้นมักมีเนื้อสูง ดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะแยกเฟสส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ดูน่าสนใจน้อยลง ด้วยเหตุนี้สมูทตี้ส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในปัจจุบันจึงมีกล้วยเป็นส่วนผสมหลักซึ่งช่วยลดการแยกเฟสเนื่องจากความหนืดที่เพิ่มขึ้น

 
อัลตราซาวนด์สามารถใช้เพื่อขัดขวางอนุภาคเยื่อกระดาษและส่งผลต่อการกระจายขนาดอนุภาค ขนาดอนุภาคที่เล็กลงส่งผลให้ความเร็วในการตกตะกอนลดลงซึ่งนําไปสู่การลดการตกตะกอนและปรับปรุงเสถียรภาพในการจัดเก็บ นอกจากนี้ การสลายตัวของอนุภาคนี้สามารถนําไปสู่การปลดปล่อยส่วนประกอบของรสชาติ เม็ดสี และส่วนประกอบของเซลล์ เช่น น้ําตาลหรือสารประกอบกลิ่นระเหยในน้ําผลไม้ ผลลัพธ์ที่ได้คือการปรับปรุงความเข้มของสีความหวานและความประทับใจของกลิ่นหอม นอกจากนี้ ขนาดอนุภาคที่ลดลงยังส่งผลต่อความรู้สึกในปาก ซึ่งนําไปสู่ความประทับใจโดยรวมที่นุ่มนวลยิ่งขึ้น
เพื่อให้มั่นใจในอายุการเก็บรักษาของสมูทตี้ส่วนผสมจะต้องผ่านการพาสเจอร์ไรส์ อย่างไรก็ตาม การอบชุบด้วยความร้อนมักจะส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ สี และความประทับใจของความสด ดังนั้นการลดอุณหภูมิในกระบวนการจึงเป็นหนึ่งในจุดสนใจหลักในอุตสาหกรรมอาหาร อัลตราซาวนด์มีผลเสริมฤทธิ์กันต่อการยับยั้งการทํางานของจุลินทรีย์และเอนไซม์เมื่อใช้ร่วมกับอุณหภูมิที่เรียกว่าเทอร์โมโซนิกหรือความดันสูงที่เรียกว่าการเคลื่อนย้าย ผลลัพธ์ในเชิงบวกยังเป็นที่รู้จักสําหรับการรวมกันของพารามิเตอร์ทั้งสามภายใต้คําของ manothermosonication สันนิษฐานว่าเซลล์ที่ได้รับการบําบัดด้วยอัลตราซาวนด์จะอ่อนไหวต่อปัจจัยความเครียดอื่นๆ เช่น ความดันและความร้อน นอกจากนี้ คลื่นอัลตรัสโซนิคยังสามารถขัดขวางชั้นขอบเขตและทําให้เกิดการผสมส่งผลให้การถ่ายเทความร้อนดีขึ้น ดังนั้นจุดสนใจอีกประการหนึ่งของโครงการวิจัยคือการลดอุณหภูมิพาสเจอร์ไรส์โดยการพัฒนากระบวนการถนอมอาหารด้วยอัลตราซาวนด์ การปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์และการลดต้นทุนด้านพลังงานในขณะที่รักษาหรือยืดความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์และอายุการเก็บรักษา
ผลกระทบที่ครอบคลุมของอัลตราซาวนด์ซึ่งสามารถช่วยให้สามารถปรับปรุงลักษณะการตกตะกอนรสชาติลักษณะความรู้สึกในปากและจุลชีววิทยาได้พร้อมกันตลอดจนความเสถียรของเอนไซม์ของสมูทตี้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูงอาจเป็นข้อได้เปรียบที่สําคัญสําหรับอุตสาหกรรมอาหารและการตลาดเครื่องดื่มผักและผลไม้สดในอนาคต นอกจากนี้เปอร์เซ็นต์ของกล้วยหรือส่วนผสมที่มีความหนืดสูงอื่น ๆ อาจลดลงได้เมื่อความเสถียรของผลิตภัณฑ์ได้รับการปรับปรุงโดยการบําบัดด้วยอัลตราโซนิกและช่วยให้สามารถสร้างสมูทตี้พันธุ์ใหม่ได้
 
ติดต่อที่ TU Berlin:
เค. ชอสเลอร์
katharina.schoessler(at)tu-berlin.de
โทรศัพท์:+49 (0)30-3147 1847
 

ซ้าย: น้ําส้มที่ไม่ผ่านการบําบัด ขวา: น้ําส้ม sonicated
การทําให้เป็นเนื้อเดียวกันแบบอัลตราโซนิกแรงเฉือนสูงให้น้ําผลไม้ที่มั่นคงโดยไม่ต้องตกตะกอน