Güç Ultrasoniği ile Meyve Suyu ve Smoothie Homojenizasyonu
Meyve suları, smoothie’ler ve içecekler, istenen lezzet ve dokunun yanı sıra uzun süreli kararlılık sağlamak için güvenilir ve verimli homojenizasyon gerektirir. Ultrasonik yüksek kesmeli homojenizatörler, üstün kaliteli meyve suları, içecekler, püreler ve soslar üretmek için gıda ve içecek endüstrisinde yaygın olarak kullanılır. Isıl olmayan bir işlem olarak ultrasonik yüksek kesmeli homojenizasyon, olağanüstü kararlılık ve pürüzsüzlük sağlarken vitaminlerin ve biyoaktif bileşiklerin ısıl bozunmasını önler.
- Ekstraksiyon sayesinde iyileştirilmiş lezzet profili
- Artırılmış meyve suyu verimi
- Daha Yüksek Mikro Besin Değeri
- İlave şeker olmadan artırılmış tatlılık (Ultrason, hücre içindeki doğal şekeri ekstrakte ederek tat tomurcuklarının algılayabileceği hâle getirir)
- Bitkisel besin öğelerinin artırılmış biyoyararlanımı
- Pürüzsüz doku
- Enzim inaktivasyonu
- Mikrobiyal stabilizasyon
- Uzatılmış raf ömrü
Meyve suları, smoothie’ler, püreler ve sosların işlenmesi için cam akış hücreli ultrasonik yüksek kesmeli homojenizatör.
Meyve Suları, Smoothie’ler ve İçeceklerin Ultrasonik Yüksek Kesmeli Homojenizasyonu
Ultrason ile iyileştirilmiş kararlılık – faz ayrışmasının ve çökelmenin önlenmesi: Meyve ve sebze posası küçük parçacıklara ayrılarak yüksek kararlılık elde edilir, çökelme önlenir ve pürüzsüz bir doku sağlanır.
Meyve suyu viskozitesinin ve dokusunun ultrasonik olarak değiştirilmesi: Elma, havuç, portakal, greyfurt, limon ve domates gibi meyve ve sebzeler pektin bakımından zengindir. Pektinler, doğal stabilizatör işlevi gören polisakkaritlerdir. Ultrasonik homojenizatörler, pektinleri hücre matrisinden ekstrakte ederek meyve suyuna salar ve böylece viskoziteyi ve kararlılığı artırır. Bu nedenle ultrasonik homojenizatörler, pektinler gibi doğal stabilizatörlerden yararlanmak için son derece uygundur.
Ultrasonik ekstraksiyon ile iyileştirilmiş bitkisel besin öğesi profili: Ultrasonik homojenizatörler hücre matrislerini parçalar ve vitaminler, antioksidanlar, polifenoller ve flavonoidler gibi hapsolmuş moleküllerin meyve suyu ürününe salınmasını destekler. Böylece bitkisel besin öğeleri tüketildiğinde biyoyararlanımları ve biyoerişilebilirlikleri artar.
Sonikasyon sayesinde yoğunlaştırılmış lezzet profili: Ultrasonik yüksek kesmeli homojenizatörler yalnızca pektinleri değil, lezzet moleküllerini, uçucu yağları, doğal şekerleri ve bitkisel besin öğelerini de serbest bırakır. (Ultrason ile iyileştirilmiş besin öğesi profili için aşağıdaki vaka çalışmasına bakın). Ultrasonik ekstraksiyon, lezzet bileşikleri ve vitaminler gibi biyoaktif molekülleri hücre matrisinden serbest bırakarak tüketicinin tat tomurcuklarının algılayabileceği hâle getirir.
Sonikasyon Sayesinde Yoğunlaştırılmış Renk Profili: Bitki pigmentleri de bitkinin hücre matrisinde bulunur. Ultrasonik homojenizatörler, karotenoidler, klorofil, betalaninler ve antosiyaninler gibi bitki pigmentlerini serbest bırakır ve parçacık boyutlarını küçültür. Boyutu küçültülmüş pigmentler, daha büyük parçacıklara kıyasla ışığı daha iyi saçar ve böylece meyve suyu, püre veya sosun rengi yoğunlaşır.
Ultrasonik Meyve Suyu Homojenizasyonu – Çok Yönlü Faydalar
Ultrasonik yüksek kesmeli homojenizatörler; meyve suları, nektarlar, sebze suları, smoothie’ler, meyve ile zenginleştirilmiş limonatalar, aromalı sütlü içecekler, protein içecekleri, infüzyonla hazırlanan içecekler ve daha fazlasının karıştırılması için güvenilir ve verimlidir.
Meyve suyu ekstraksiyonunda ve sıkımında ultrasonikasyon, meyve suyu verimini artırabilir. Örneğin ultrasonik işlem, üzüm suyu verimini %3,4’e kadar artırırken işlem süresini üç kat kısaltmıştır. Enzimatik işlemle birlikte uygulanan ultrasonikasyon da geleneksel enzimatik işlemle karşılaştırıldığında meyve suyu verimini %2’ye kadar artırmış ve işlem süresini dört kattan fazla kısaltmıştır. Ultrason ve enzimatik işlemin ardışık uygulanması, meyve suyu verimini %7,3’e kadar artırmıştır. Benzer şekilde, ananas suyunda yalnızca ultrasonikasyon uygulanması, ananas ezmesinden elde edilen suyun ekstraksiyon verimini %10,8 artırmıştır. Ultrasonik işlem ayrıca şekerlerin, toplam asitlerin, fenoliklerin ve C vitamininin içeriğini de artırmıştır. (bkz. Baslar et al. 2015)
Meyve suları, meyve suyu ile zenginleştirilmiş limonatalar ve diğer içeceklerin üretimi; kararlılık, iyileştirilmiş lezzet ve doku, çekici görsel görünüm ve geliştirilmiş işlevsel özellikler için güvenilir homojenizasyon ve emülsifikasyon gerektirir. Örneğin ultrasonik homojenizasyon, olağanüstü kararlılık sağlar, faz ayrışmasını önler ve meyve sularının, smoothie’lerin, ayrıca süt ve protein bazlı içeceklerin lezzetini ve dokusunu iyileştirir. Ayrıca ultrasonik yüksek kesmeli homojenizatörler, berrak emülsiyonlar üretmek için çeşitli bileşenleri kolayca emülsifiye eder. Ultrasonik emülsifikasyonun yaygın bir uygulaması, kenevir ile zenginleştirilmiş suların ve içeceklerin hazırlanmasıdır. Berrak su bazlı içecekler ve diğer içecekler, ultrasonik olarak kararlı kannabinoidlerle (ör. CBD, CBG, THC) zenginleştirilebilir. Aktif bileşiklerin yüksek biyoyararlanımına sahip berrak emülsiyonlar elde etmek için biyoaktif bileşikler nano boyutta emülsifiye edilmelidir. Ultrasonik emülsifikasyon; berrak görünüm, olağanüstü kararlılık, biyoyararlanım ve işlevsel özelliklere sahip nanoemülsiyonlar üretmek için üstün bir tekniktir. Bu nedenle ultrasonik nanoemülsifikasyon, ilaçların ve takviyelerin (ör. CBD tentürleri vb.) üretiminde yaygın olarak uygulanır.
Aynı zamanda ultrasonik homojenizatörler, lezzet moleküllerini, biyoaktif bileşikleri ve bitkisel besin öğelerini ekstrakte ederek bunların biyoyararlanımını ve biyoerişilebilirliğini artırır. Bunun yanı sıra ultrasonik homojenizatörler şekerleri, şurupları veya tatlandırıcıları çözer; gamları, nişastaları ve diğer katkı maddelerini disperse edip hidrate ederek uzun süre kararlı kalan süspansiyonlar oluşturur. Tek bir Hielscher ultrasonik ünitesi, meyve suyu ve içecek üretiminizde homojenizasyon, nanoemülsifikasyon, ekstraksiyon, dispersiyon, çözündürme, hidratasyon ve karıştırma gibi çeşitli görevlerin yerine getirilmesini sağlar.
UP400S ile 100μm genlikte sonikasyonun elma suyunun mikro yapısı üzerindeki etkisi.
Çalışma ve görsel: Ertugay & Baslar, 2014
Vaka Çalışması: Sonikasyon Uygulanmış Portakal Suyunda İyileştirilmiş Besin Öğesi Profili
Ultrasonik yüksek kesmeli homojenizasyon, geleneksel ısıl işlemlerle ilişkili yaygın istenmeyen yan etkilere yol açmadan meyve sularında stabilizasyonu iyileştirme ve mikroorganizmaları inaktive etme avantajına sahip, ısıl olmayan bir gıda muhafaza ve işleme yöntemidir. Guerrouj et al. (2016), Hielscher Ultrasonics UP200S homojenizatörünü kullanarak ultrasonikasyonun portakal suyundaki toplam fenolik ve flavonoid içeriğinin yanı sıra karotenoidler ve askorbik asit (C vitamini) üzerindeki etkilerini araştırmıştır. Kontrol örneğiyle karşılaştırıldığında sonikasyon uygulanmış portakal suyu numunelerinin toplam fenolik içeriğinde önemli bir artış saptamışlardır (aşağıdaki tabloya bakın). Bu artış, 30 min ultrasonik işlem için 42,74 değerinden 69,45mg GAE/100 ml değerine kadar gerçekleşmiştir. Bu sonuçlar, sonikasyon işlemi sırasında fenolik bileşiklerde önemli bir artış olduğunu göstermektedir.
Portakal suyunun DPPH serbest radikal süpürme aktivitesine ilişkin sonuçlar da aşağıdaki tabloda verilmiştir. Sonikasyon uygulanmış numunelerde, kontrol örneğine kıyasla DPPH inhibisyon yüzdesinde önemli bir artış görülmüş ve bu durum daha yüksek bir antioksidan düzeyine işaret etmiştir. DPPH inhibisyon yüzdesi, kontrol numunelerine (%21,67) kıyasla 1, 10, 20 ve 30 min sonikasyon uygulanmış numunelerde sırasıyla %37,48, %35,70, %34,70 ve %35,21 olmuştur. Bu bulgular, sonikasyon uygulanmış kasturi misket limonu suyunda elde edilen sonuçlarla uyumludur (Bhat et al., 2011). Bu sonuçlar, sonikasyon işleminin antioksidan bileşiklerin ekstrakte edilebilirliğini artırdığını göstermektedir.
Araştırmacılar, portakal suyuna uygulanan ultrasonik işlemin, mikrobiyal sayılarda önemli azalmalarla birlikte toplam fenolikler, flavonoidler, karotenoidler, antosiyaninler ve askorbik asit gibi biyoaktif bileşiklerde genel bir artış sağladığı sonucuna varmıştır.
Sol: işlem uygulanmamış portakal suyu; Sağ: sonikasyon uygulanmış portakal suyu
Ultrasonik yüksek kesmeli homojenizasyon, çökelme olmadan kararlı meyve suyu üretir
Soldaki portakal suyuna işlem uygulanmamıştır ve belirgin çökelme görülmektedir; sağdaki portakal suyu ultrasonik olarak homojenize edilmiştir ve homojen, kararlı ve pürüzsüz bir dokuya sahiptir.
Portakal suyunda toplam fenolikler, toplam flavonoidler, DPPH radikal süpürme aktivitesi, toplam karotenoidler ve askorbik asit içeriğinde ultrasonik iyileştirme.
Çalışma ve tablo: Guerrouj et al. 2016
Meyve Suyu Homojenizasyonu için Ultrasonik Problar ve Akış Hücreleri
Hielscher Ultrasonics, dünya genelinde meyve ve sebze sularının, nektarların, smoothie’lerin, protein içeceklerinin, ayrıca pürelerin ve sosların endüstriyel üretiminde kullanılan yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörlerin üretiminde uzun yıllara dayanan deneyime sahiptir. Meyve sularının, içeceklerin ve gıda ürünlerinin güvenilir ve verimli homojenizasyonu; homojen gıda ve içecek ürünleri elde etmek için sabit genlikler üreten ve yeterli kesme sağlayan yüksek güçlü ultrasonik problar gerektiren zorlu bir uygulamadır. Tüm Hielscher ultrasonik cihazları, tam yük altında 24/7 çalıştırılacak şekilde tasarlanır ve üretilir. Ultrasonik işlemciler, kompakt 50 wattlık laboratuvar sonikatörlerinden 16.000 watt gücündeki hat içi ultrasonik sistemlere kadar uzanır. Çok çeşitli genlik yükseltici hornlar, sonotrotlar ve akış hücreleri; ham maddeye (ör. meyveler, sebzeler, diğer bileşenler vb.) ve nihai ürünün istenen özelliklerine uygun olarak ultrasonik yüksek kesmeli homojenizatörün özel yapılandırılmasına olanak tanır.
Hielscher Ultrasonics, çok düşük genliklerden çok yüksek genliklere kadar tüm aralığı sağlayacak şekilde özel olarak ayarlanabilen yüksek performanslı ultrasonik problar üretir. Homojenizasyon uygulamanız alışılmadık teknik özellikler (ör. yüksek basınçlarla ve/veya yüksek sıcaklıklarla birlikte kullanım) gerektiriyorsa özelleştirilmiş ultrasonik sonotrotlar mevcuttur. Hielscher ultrasonik ekipmanlarının sağlamlığı, ağır hizmet koşullarında ve zorlu ortamlarda 24/7 çalışmaya olanak tanır.
Kesikli ve Hat İçi Modda Ultrasonik Meyve Suyu Homojenizasyonu
Hielscher ultrasonik yüksek kesmeli homojenizatörleri, kesikli ve sürekli hat içi sonikasyon için kullanılabilir. İçecek hacmine ve işleme hızına bağlı olarak size en uygun ultrasonik yapılandırmayı önereceğiz.
Sürekli ultrasonik homojenizatör sistemine birbirinden bağımsız olarak dozlanabilen birden fazla besleme akışının verilmesi, ultrasonik yüksek kesmeli işlemle hat içi homojenizasyonu zaman ve iş gücü açısından son derece verimli, kullanışlı ve endüstriyel hacimlerde meyve suyu ve içecek işleyebilir hâle getirir.
Her Hacim için Ultrasonik Problar ve Akış Hücreleri
Hielscher Ultrasonics ürün yelpazesi, kompakt laboratuvar sonikatörlerinden tezgâh üstü ve pilot sistemlere, saatte kamyonlar dolusu ürünü işleme kapasitesine sahip tamamen endüstriyel ultrasonik işlemcilere kadar tüm ultrasonik işlemci aralığını kapsar. Bu kapsamlı ürün yelpazesi, içecek veya gıda ürününüz, öngörülen proses kapasiteniz ve üretim hedefleriniz için size en uygun ultrasonik ekipmanı sunmamıza olanak tanır.
Optimum Sonuçlar için Hassas Şekilde Kontrol Edilebilen Genlikler
Tüm Hielscher ultrasonik homojenizatörleri hassas şekilde kontrol edilebilir ve bu nedenle güvenilir iş makineleridir. Genlik; homojenizasyon, emülsifikasyon, ekstraksiyon, hidratasyon, çözündürme ve muhafaza gibi sonomekanik etkilerin verimliliğini ve etkinliğini etkileyen kritik proses parametrelerinden biridir. Tüm Hielscher Ultrasonics işlemcileri, genliğin hassas şekilde ayarlanmasına olanak tanır. Sonotrotlar ve genlik yükseltici hornlar, genliğin daha da geniş bir aralıkta değiştirilmesini sağlayan aksesuarlardır. Hielscher endüstriyel ultrasonik yüksek kesmeli homojenizatörleri, çok yüksek genlikler sağlayabilir ve zorlu uygulamalar için gereken ultrasonik yoğunluğu sunabilir. 200µm’ye kadar genliklerde 24/7 kesintisiz çalışma kolayca gerçekleştirilebilir.
Hassas genlik ayarları ve ultrasonik proses parametrelerinin akıllı yazılım aracılığıyla sürekli izlenmesi, meyve suyunuzu, içeceğinizi veya gıda ürününüzü optimize edilmiş koşullar altında işlemenizi sağlar. En verimli meyve suyu homojenizasyonu için optimum sonikasyon!
Hielscher sonikatörleri, aşağıdaki gibi içeceklerin homojenizasyonunda yaygın olarak kullanılır:
Hielscher sonikatörlerinin sağlamlığı, ağır hizmet koşullarında ve zorlu ortamlarda 24/7 çalışmaya olanak tanır. Bu özellik, Hielscher sonikatörlerini gıda ve içecek üretim gereksinimlerinizi karşılayan güvenilir bir çalışma aracı hâline getirir.
En Yüksek Kalite – Almanya’da Tasarlanmış ve Üretilmiştir
Bir aile şirketi olarak aile tarafından yönetilen Hielscher, ultrasonik işlemcilerinde en yüksek kalite standartlarına öncelik verir. Tüm sonikatörler, Almanya’da Berlin yakınlarındaki Teltow’da bulunan merkezimizde tasarlanır, üretilir ve kapsamlı şekilde test edilir. Hielscher ultrasonik ekipmanlarının sağlamlığı ve güvenilirliği, onları üretiminizde dayanıklı birer iş makinesi hâline getirir. Tam yük altında ve zorlu ortamlarda 24/7 çalışma, Hielscher ultrasonik yüksek kesmeli homojenizatörlerinin doğal bir özelliğidir.
Aşağıdaki tablo, sonikatörlerimizin yaklaşık işleme kapasitesi hakkında fikir verir:
| Parti Hacmi | Debi | Önerilen Cihazlar |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| uygulanamaz | 10–100L/min | UIP16000 |
| uygulanamaz | daha yüksek | Küme hâlinde UIP16000 |
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sorun!
Yüksek güçlü ultrasonik homojenizatörler – laboratuvar ölçeğinden pilot ve endüstriyel ölçeğe.
Literatür / Kaynaklar
- Kamal Guerrouj, Marta Sánchez-Rubio, Amaury Taboada-Rodríguez, Rita María Cava-Roda, Fulgencio Marín-Iniesta (2016): Sonication at mild temperatures enhances bioactive compounds and microbiological quality of orange juice. Food and Bioproducts Processing 99, 2016. 20–28.
- Mustafa Fatih Ertugay; Mehmet Başlar (2014): The effect of ultrasonic treatments on cloudy quality-related quality parameters in apple juice. Innovative Food Science and Emerging Technologies 26, 2014. 226–231.
- J. Wu , T.V. Gamage, K.S. Vilkhu, L.K. Simons, R. Mawson (2008): Effect of thermosonication on quality improvement of tomato juice. Innovative Food Science and Emerging Technologies 9, 2008. 186–195.
- Mirja Mokkila , Annikka Mustranta, Johanna Buchert, Kaisa Poutanen (2004): Combining Power Ultrasound with Enzymes in Berry Juice Processing. VTT Technical Research Centre of Finland. Presentetd at BioCat Conference 2004.
- Mehmet Başlar, Hatice Biranger Yildirim, Zeynep Hazal Tekin, Mustafa Fatih Ertugay (2015): Ultrasonic Applications for Juice Making. In: M. Ashokkumar, (ed.), Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry, 2015.
Bilinmesi Gerekenler
Meyve Suyu, Konsantreden Üretilen Meyve Suyu ve Nektar Arasındaki Fark Nedir?
Meyve suyu, meyve ve sebzelerde bulunan doğal sıvının ekstraksiyonu veya sıkılmasıyla elde edilen bir içecektir. Bu terim, konsantre ile aromalandırılmış sıvıları da ifade edebilir. Meyve suyu genellikle içecek olarak tüketilir, ancak smoothie’lerde olduğu gibi gıdalarda veya diğer içeceklerde bileşen ya da aroma verici olarak da kullanılabilir.
Meyve suyu; %100 meyve suyu, konsantreden üretilen meyve suyu ve nektar olarak ayrılır. %100 meyve suyu, renklendirici, koruyucu veya şeker eklenmeden %100 doğal meyve ve sebzelerden üretilen meyve suyudur. Bununla birlikte meyve suyu farklı şekillerde, yani taze ve konsantre edilmemiş meyve suyundan veya meyve suyu konsantresinden hazırlanabilir. İlk yöntemde meyveler, hasattan hemen sonra sıkılır ve depolanır veya şişelenir. İkinci meyve suyu türü olan “konsantreden üretilmiş” meyve suyunda ise taze sıkılmış meyve suyundan vakum işlemi altında su uzaklaştırılarak sıkılmış meyve suyu konsantre edilir. Böylece hacmi küçültülmüş, şurup benzeri bir konsantre elde edilir; bu da meyve suyu ürününün taşınması açısından avantajlıdır. Meyve suyu konsantresi nihai varış noktasına gönderildikten sonra su eklenerek meyve suyuna dönüştürülür.
Nektar terimi, %100 meyve suyu olarak tüketilemeyecek kadar fazla meyve asidi veya meyve posası içeren meyvelerin suyunu ifade eder. Nektar üretiminde kullanılan meyvelere yaygın örnekler muz, mango, kayısı, şeftali veya armuttur. Meyve suyu ya da teknik olarak püre olan bu ürün, suyla seyreltilir ve içilebilir bir kıvam ve hoş bir lezzet vermek için şeker eklenebilir. Nektardaki meyve suyu içeriği, meyve içeriğine ve üreticinin tarifine bağlı olarak %25–99 arasında değişir. Nektar ilave şeker içerebilse de hiçbir renklendirici veya koruyucu içermez.
Meyve suyu içeren diğer içecek türleri; meyve suyu aromalı limonatalar ve sütler, smoothie’ler ve besin öğeleriyle zenginleştirilmiş meyve suyu ürünleridir. Meyve ve sebze suları, tek bir meyve veya sebzenin ekstraktından oluşabilir ya da iki veya daha fazla meyve ve sebze kaynağının birleştirilmesiyle hazırlanabilir. En popüler meyve suları portakal, elma, turna yemişi veya üzümden yapılır. Diğer popüler meyve bazlı içecekler ananas, çarkıfelek meyvesi, greyfurt, mango, muz, kiraz ve kividen yapılır.
Ticari sebze suları genellikle havuç, pancar, kereviz, balkabağı ve domatesin farklı kombinasyonlarından hazırlanır. Son ikisi teknik olarak sebze olmasa da genellikle içimi daha hoş hâle getirmek için kullanılır. Sebze sularında kullanılan diğer popüler malzemeler maydanoz, karahindiba yaprakları, kara lahana, kereviz, rezene, brokoli ve salatalıktır. Limon, sarımsak, zencefil, zerdeçal ve diğer baharatlar, sağlık yararları sağlamak ve ilgi çekici lezzet profilleri oluşturmak için eklenir.
İçecek üretiminde ultrasonikasyonun bir başka uygulaması, kombuçaların ve kombuça benzeri meyve sularının fermantasyonunun yoğunlaştırılması ve iyileştirilmesidir. Ultrason ile iyileştirilmiş kombuça fermantasyonu hakkında daha fazla bilgi için buraya tıklayın!