Superior Efficiency and Quality in Nutmilk Production with Ultrasonics

นมถั่วและนมจากพืชเป็นกลุ่มอาหารที่กําลังเติบโต สําหรับการผลิตนมถั่วและนมจากพืชการสกัดด้วยอัลตราโซนิกและการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันได้แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่ยิ่งใหญ่กว่าเทคนิคทั่วไป อัลตราซาวนด์กําลังสูงช่วยเพิ่มผลผลิตความเสถียรของผลิตภัณฑ์ปริมาณสารอาหารและประสิทธิภาพการประมวลผลโดยรวม

ผลผลิต Nutmilk ที่สูงขึ้นด้วยอัลตราโซนิกกําลัง

การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นที่รู้จักกันดีว่าเป็นวิธีการที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสูงในการเพิ่มผลผลิตของน้ํามันที่ได้จากพืชโปรตีนโพลีแซ็กคาไรด์และธาตุอาหารรอง ดังนั้น sonication จึงถูกนํามาใช้ในการผลิตสารทดแทนนมจากพืชเช่นทําจากอัลมอนด์เม็ดมะม่วงหิมพานต์มะพร้าวเฮเซลนัทถั่วลิสงงาถั่วเหลืองถั่วเสือข้าวโอ๊ตข้าวกัญชาถั่วถั่วพิสตาชิโอวอลนัทผักโขมหรือควินัว วัตถุดิบของนมถั่วและนมจากพืชอื่น ๆ มักจะมีราคาแพงและผลผลิตการสกัดที่สูงขึ้นจากวัตถุดิบเหล่านี้ช่วยลดต้นทุนการผลิตและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต

การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเพิ่มผลผลิตได้อย่างไร?

หลักการทํางานของการสกัดอัลตราโซนิกคือการเกิดโพรงอากาศอะคูสติก กลไกการสกัดที่เข้มข้นขึ้นของอัลตราซาวนด์ความถี่ต่ําความเข้มสูงส่วนใหญ่เกิดจากปรากฏการณ์โพรงอากาศอะคูสติก เมื่อฟองอากาศพังทลายลงบนพื้นผิวของวัสดุทางพฤกษศาสตร์การกัดเซาะและ sonoporation จะทําลายเมทริกซ์ของเซลล์พืช (เช่นถั่วหมักเมล็ดพืชตระกูลถั่วและใบไม้) ซึ่งส่งผลให้โครงสร้างเซลล์ถูกทําลายและการปลดปล่อยสารภายในเซลล์เช่นโปรตีนไขมันโพลีแซ็กคาไรด์เส้นใยวิตามินแร่ธาตุและพฤกษเคมี การถ่ายโอนมวลที่เข้มข้นขึ้นจะช่วยอํานวยความสะดวกในการปลดปล่อยโมเลกุล เช่น โปรตีน ไขมัน โพลีแซ็กคาไรด์ และสารเคมีไฟโต
แรงเฉือนที่สร้างขึ้นด้วยอัลตราโซนิกช่วยเพิ่มการแทรกซึมของตัวทําละลายเข้าสู่เมทริกซ์เซลล์ของสสารพฤกษศาสตร์และปรับปรุงการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ตามลําดับ (โปรดทราบว่าคําว่าตัวทําละลายใช้ในความหมายกว้างๆ และรวมถึงของเหลวใดๆ เช่น น้ํา) กลไกของอัลตราโซนิกพลังงานเหล่านี้มีหน้าที่ในการเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการที่สําคัญเมื่อใช้อัลตราโซนิกสําหรับการสกัดผลิตภัณฑ์อาหารจากวัตถุดิบทางพฤกษศาสตร์ เนื่องจากโพรงอากาศอัลตราโซนิกสร้างแรงที่รุนแรงจึงขับเคลื่อนการหยุดชะงักของเซลล์และการผสมที่มีประสิทธิภาพสูงในระดับมหภาคและระดับจุลภาค นอกจากนี้การแทรกซึมของตัวทําละลายการละลายของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพและการถ่ายเทมวลยังดีขึ้นอย่างมีนัยสําคัญ ทําให้การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ช่วยมีประสิทธิภาพสูง

ปรับปรุงความเสถียรของนมัทมิลค์ด้วยอัลตราโซนิกส์

อัลตราโซนิกความถี่ต่ําที่มีความเข้มสูงและเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ในการปรับปรุงเสถียรภาพทางกายภาพของสารแขวนลอยตลอดจนความเสถียรของจุลินทรีย์ของผลิตภัณฑ์อาหาร (เช่นนมถั่วและสารทดแทนนมอื่น ๆ )

ความเสถียรทางเคมีกายภาพที่ดีขึ้นด้วยอัลตราโซนิกของนมถั่ว

อัลตราซาวนด์กําลังสูงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสําหรับการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันและการทําให้เป็นอิมัลชันของผลิตภัณฑ์อาหารอัลตราซาวนด์กําลังสูงเป็นเทคนิคที่ไม่ใช่ความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงในการผลิตผลิตภัณฑ์อาหารที่มีความเป็นเนื้อเดียวกันและมีเสถียรภาพในระยะยาว การทําให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิกช่วยลดเส้นผ่านศูนย์กลางของหยดไขมันให้มีขนาดนาทีสม่ําเสมอและกระจายอนุภาคของแข็งเช่นแป้งน้ําตาลและเส้นใยอย่างสม่ําเสมอ ด้วยเหตุนี้การทําให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิกจึงช่วยเพิ่มเคมีฟิสิกส์ของนมถั่วและนมจากพืชอื่น ๆ ได้อย่างมีนัยสําคัญเพื่อป้องกันการแยกเฟสที่ไม่ต้องการ
Lu et al. (2019) ตรวจสอบผลกระทบของอัลตราโซนิกกําลังสูงต่อกะทิ การบําบัดด้วยโซนิเคชั่นช่วยลดขนาดอนุภาคของกะทิและทําให้การกระจายของหยดและของแข็งในระบบเป็นเนื้อเดียวกัน เมื่อเปรียบเทียบกับกะทิอิมัลชันทางกลการบําบัดด้วยอัลตราโซนิกแสดงผลอย่างมีนัยสําคัญต่อความสม่ําเสมอของระบบอิมัลชัน (p< 0.05). นอกจากนี้ยังสังเกตได้ว่า sonication ส่งเสริมการห่อหุ้มอะไมโลสลงในเอนไซม์อะไมเลสในชั้นอินเตอร์เฟซ Iswarin และ Permadi (2012) ได้ตรวจสอบว่าอัลตราโซนิกส่งผลต่อเส้นผ่านศูนย์กลางหยดของเครื่องดื่มนมมะพร้าวอย่างไรโดยศึกษาการผสมผสานความเข้มของอัลตราโซนิกต่างๆ การประมวลผลอัลตราโซนิกลดเส้นผ่านศูนย์กลางของขนาดหยดและการลดขนาดเพิ่มขึ้นที่ความเข้มของอัลตราซาวนด์ที่สูงขึ้น

ความเสถียรของจุลินทรีย์ที่ปรับปรุงด้วยอัลตราโซนิกของถั่วมิลค์

Ultrasonication ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าช่วยลดปริมาณจุลินทรีย์ในผลิตภัณฑ์นมน้ําผลไม้และอาหารเหลวอื่น ๆ ดังนั้นการพาสเจอร์ไรส์อัลตราโซนิกจึงถูกนํามาใช้กับกระบวนการถนอมน้ํานมทางเลือกเพื่อปรับปรุงความเสถียรของจุลินทรีย์ในสารทดแทนนมจากถั่วและนมจากพืชอื่น ๆ
Iorio et al. (2019) ศึกษาการยับยั้งการทํางานของอัลตราโซนิกของ Escherichia coli O157:H7 และ Listeria monocytogenes ในนมอัลมอนด์ และสามารถแสดงให้เห็นว่าการพาสเจอร์ไรส์แบบอัลตราโซนิกทําให้เกิดความเสียหายต่อเชื้อโรคซึ่งนําไปสู่อายุการเก็บรักษาที่เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น การบําบัดด้วยพาสเจอร์ไรส์ด้วยอัลตราโซนิกช่วยลดระดับ. coli O157: H7 จาก 5.12 เป็น 3.81 log CFU/mL และลดอัตราการเจริญเติบโต (μmax) (จาก 1.19 เป็น 0.79 (log CFU/mL)/วัน)

ปริมาณสารอาหารที่สูงขึ้นด้วยการสกัดลูกนัทมิลค์อัลตราโซนิก

ธาตุอาหารรอง เช่น วิตามิน โพลีฟีนอล และสารต้านอนุมูลอิสระ อยู่ในเมทริกซ์เซลล์ของพืช ในการปลดปล่อยธาตุอาหารรองเหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพจําเป็นต้องมีการหยุดชะงักของเซลล์อย่างสมบูรณ์และการผสมระหว่างเซลล์และตัวทําละลายอย่างเข้มข้น ตามที่อธิบายไว้ข้างต้นการสกัดด้วยอัลตราโซนิกมีประสิทธิภาพมากในการสลายตัวของเซลล์และปล่อยไขมันโปรตีนโพลีแซ็กคาไรด์เส้นใยและไฟโตเคมิคอลจากเมทริกซ์เซลล์ การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการแยกปริมาณที่สมบูรณ์ของพฤกษเคมีจากพฤกษศาสตร์ภายในกระบวนการสกัดอย่างรวดเร็ว การประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์กําลังสูงทําให้เกิดเอฟเฟกต์โพรงอากาศที่แข็งแกร่งการรบกวน / ความปั่นป่วนการไหลของของเหลวความเร็วสูงซึ่งชะล้างสารพืชเคมีออกจากภายในเซลล์ เนื่องจากวิธีการสกัดแบบไม่ใช้ความร้อนจึงป้องกันการย่อยสลายด้วยความร้อนของธาตุอาหารรองที่ละเอียดอ่อนเหล่านี้เมื่อใช้อัลตราโซนิก

ปริมาณฟีนอลิกทั้งหมด (แสดงเป็น eq mg Naringenin / g อัลมอนด์) จลนพลศาสตร์ที่มีและไม่มี sonication โดยใช้ ยูไอพี 1000hdT. การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเพิ่มปริมาณฟีนอลิกทั้งหมด 258%
ข้อมูลคือค่าเฉลี่ย± SD, n = 3 อัลตราซาวนด์ (สีเหลือง) เทียบกับเงียบ (สีส้ม)
กราฟและการศึกษา: Tabib et al., 2020

ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าในการผลิตนมถั่วด้วยอัลตราโซนิก

ผลผลิตที่สูงขึ้นโปรไฟล์ทางโภชนาการที่ดีขึ้นและระยะเวลาการประมวลผลที่ลดลงเป็นเพียงข้อดีบางประการเมื่อพูดถึงประสิทธิภาพที่เหนือกว่าของการแปรรูปถั่วนมอัลตราโซนิกและเครื่องดื่มที่ไม่ใช่นม การใช้พลังงานต่ําการบํารุงรักษาต่ําและการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันเป็นปัจจัยเพิ่มเติมที่ก่อให้เกิดประสิทธิภาพโดยรวมที่ยอดเยี่ยมของการประมวลผลอัลตราโซนิก โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงของ Hielscher สามารถทํางานได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันภายใต้งานหนักและประมวลผลปริมาณมากในโหมดการไหลต่อเนื่อง โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก Hielscher มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวมที่โดดเด่น ความทนทานและการบํารุงรักษาต่ําทําให้ต้นทุนการดําเนินงานต่ําเช่นกัน

สิ่งที่การวิจัยกล่าวเกี่ยวกับการแปรรูปอาหารอัลตราโซนิก

"อัลตราโซนิกได้เกิดขึ้นในระดับที่ไม่มีเงื่อนไขในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา พบว่ามีการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมน้ําผลไม้และเครื่องดื่มเนื่องจากเอฟเฟกต์ที่ต้องการแบบมัลติฟังก์ชั่น เทคโนโลยีนี้มีราคาไม่แพง เรียบง่าย เชื่อถือได้ และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และมีประสิทธิภาพสูงในการเก็บรักษาน้ําผลไม้ด้วยคุณสมบัติคุณภาพที่เพิ่มขึ้น" (Dolas et al., 2019)

“Sonication เป็นเทคโนโลยีที่กําลังจะมาถึงซึ่งสามารถเพิ่มคุณภาพอาหารและลดการสูญเสียสารอาหาร” (Cheok et al., 2013)

เครื่องเตรียมอาหารอัลตราโซนิกสําหรับการผลิตนมถั่วอุตสาหกรรม

Hielscher Ultrasonics ออกแบบผลิตและจัดจําหน่ายระบบแปรรูปอาหารอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการผลิตถั่วนมในอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่อง (เช่นเม็ดมะม่วงหิมพานต์อัลมอนด์เฮเซลนัทวอลนัทถั่วลิสงกะทิ) และสารทดแทนนมจากพืช (เช่นข้าวถั่วเหลืองสะกดข้าวโอ๊ตงาเมล็ดแฟลกซ์ถั่วลันเตานมถั่วเสือหมัก)
การใช้การแปรรูปอาหารอัลตราโซนิกมีข้อได้เปรียบที่สําคัญคือวิธีการทางกลล้วนๆ ที่ไม่ใช่ความร้อนซึ่งส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายดีขึ้นลดเวลาในการประมวลผลและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
ระบบแปรรูปอาหารอัลตราโซนิกของ Hielscher ใช้สําหรับการใช้งานที่หลากหลายซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ปลอดภัยเชื่อถือได้และคุ้มค่าในการผลิตอาหารและเครื่องดื่มคุณภาพสูง การติดตั้งและการทํางานของโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก Hielscher ทั้งหมดนั้นง่าย: พวกเขาต้องการพื้นที่เพียงเล็กน้อยสามารถติดตั้งเพิ่มเติมในโรงงานแปรรูปที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดาย
Hielscher Ultrasonics มีประสบการณ์มาอย่างยาวนานในการประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์พลังงานในอาหาร & อุตสาหกรรมเครื่องดื่มและสาขาอุตสาหกรรมอื่น ๆ อีกมากมาย โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกของเราติดตั้ง sonotrodes และโฟลว์เซลล์ที่ทําความสะอาดง่าย (CIP ทําความสะอาดในสถานที่ / SIP ฆ่าเชื้อในสถานที่) Hielscher อัลตราโซนิกส์’ โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมสามารถให้แอมพลิจูดที่สูงมาก แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถทํางานต่อเนื่องได้อย่างง่ายดายในการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน แอมพลิจูดสูงเป็นสิ่งสําคัญในการกระจายอนุภาคที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันและเพื่อยับยั้งจุลินทรีย์ที่ดื้อยาได้มากขึ้น (เช่น แบคทีเรียแกรมบวก) สําหรับแอมพลิจูดที่สูงขึ้นมี sonotrodes อัลตราโซนิกแบบกําหนดเอง เครื่องปฏิกรณ์เซลล์ไหลอัลตราโซนิกและอัลตราโซนิกทั้งหมดสามารถทํางานได้ภายใต้อุณหภูมิและความดันที่สูงขึ้นซึ่งช่วยให้สามารถ thermo-mano-sonication ที่เชื่อถือได้ (sonication ร่วมกับอุณหภูมิและความดันที่สูงขึ้น) และการสกัดและการรักษาเสถียรภาพที่มีประสิทธิภาพสูง
เทคโนโลยีล้ําสมัย ซอฟต์แวร์ประสิทธิภาพสูง และซับซ้อนทําให้ Hielscher Ultrasonics’ ม้าทํางานที่เชื่อถือได้ในสายการสกัดอาหารการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันและพาสเจอร์ไรส์ของคุณ ด้วยรอยเท้าขนาดเล็กและตัวเลือกการติดตั้งที่หลากหลายเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher สามารถรวมหรือติดตั้งเพิ่มเติมเข้ากับสายการผลิตที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดาย
โปรดติดต่อเราเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติและความสามารถของระบบการสกัดอัลตราโซนิกการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันและพาสเจอร์ไรส์ของเรา เรายินดีที่จะหารือเกี่ยวกับใบสมัครของคุณกับคุณ!

The table below gives you an indication of the approximate processing capacity of our ultrasonicators: