Meyve ve Sebze Suları ile Smoothie’lerin İyileştirilmesi için Güç Ultrasonu

Berlin Teknik Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, ultrasonikasyonun meyve ve sebze sularının yanı sıra smoothie’leri iyileştirmek için çok etkili bir işleme yöntemi olduğunu bulmuştur. Isıl olmayan bir gıda işleme tekniği olan ultrason, lezzetleri yoğunlaştıran, meyve ve sebze suları ile püreleri stabilize eden ve koruyan hafif ancak etkili bir işlem sağlar. Meyve ve sebze sularına uygulanan ultrasonik işlemlerin sonuçları arasında lezzetin iyileştirilmesi, stabilizasyon ve koruma yer alır.

Gıda üretim süreçlerinde ultrason uygulaması, gıda üreticilerinin giderek daha fazla ilgi gösterdiği bir alandır. Tahribatsız muayene ve görüntüleme için kullanılabilen düşük yoğunluklu ultrasonun (yoğunluklar < 1 W/cm²) aksine, güç ultrasonu (yoğunluklar > 5 W/cm²) malzemede değişikliklere neden olur ve gıda endüstrisindeki çeşitli süreçlerin iyileştirilmesi için kullanılabilir. Ultrasonik dalgalar, sonikasyon uygulanan ürünle mekanik olarak etkileşime giren sıkıştırma dalgalarıdır. Döngüsel sıkışmalar ve seyrelmeler hücre yapısını etkileyebilir. Yüksek basınç genliklerinde güç ultrasonu, gaz kabarcıklarının büyümesi ve içe doğru çökmesiyle gerçekleşen kavitasyona neden olur; buna basınç ve sıcaklık zirveleri eşlik eder ve bu süreç dispers sistemleri homojenleştirip stabilize eder. Hielscher Ultrasonics ve Berlin Teknik Üniversitesi Gıda Biyoteknolojisi ve Gıda Proses Mühendisliği Bölümü’ndeki araştırmacılar, meyve ve sebze suları ile pürelerinin karıştırılıp soğutulmasıyla hazırlanan içecekler olan smoothie’lerin kalitesini, stabilitesini ve tadını iyileştirmede ultrasonun olumlu etkilerini araştırmıştır.

Smoothie’lerin bileşenlerini yalnızca saf meyve ve sebze ürünleriyle sınırlayan herhangi bir yasal hak bulunmamasına rağmen, üreticiler bunları sağlıklı ve değerli ürünler olarak piyasaya sunmayı amaçlamaktadır. Bu nedenle, stabilizatörler, lezzet artırıcılar veya renklendiriciler eklenmeden üretilmeleri hedeflenmektedir. Ancak meyve ve sebze suları ile püreler genellikle yüksek miktarda posa içerir. Bu nedenle faz ayrılmasına eğilimlidirler ve bu da ürünün görünümünü daha az çekici hâle getirir. Bu yüzden, şu anda piyasada bulunan smoothie’lerin çoğu ana bileşen olarak muz içerir; muz, viskoziteyi artırarak faz ayrılmasını azaltır.

 
Ultrason, posa parçacıklarını parçalamak ve parçacık boyutu dağılımını etkilemek amacıyla uygulanabilir. Daha küçük parçacık boyutu, daha düşük çökelme hızına yol açarak sedimentasyonu azaltır ve depolama stabilitesini iyileştirir. Ayrıca parçacıkların bu şekilde parçalanması, lezzet bileşenlerinin, renk pigmentlerinin ve şeker veya uçucu aroma bileşikleri gibi hücre bileşenlerinin meyve ve sebze suyuna daha fazla salınmasını sağlayabilir. Bunun sonucunda renk yoğunluğu, tatlılık ve aroma algısı iyileşir. Ayrıca parçacık boyutunun azalması ağız hissini etkileyerek genel olarak daha pürüzsüz bir his sağlar.
Smoothie’lerin belirli bir raf ömrüne sahip olmasını sağlamak için karışımların pastörize edilmesi gerekir. Ancak ısıl işlemler ürün kalitesini, rengini ve tazelik algısını her zaman etkiler. Bu nedenle işleme sıcaklıklarının düşürülmesi, gıda endüstrisinin başlıca odak noktalarından biridir. Ultrason, termosonikasyon olarak adlandırılan sıcaklıkla birlikte uygulamada veya manosonikasyon olarak adlandırılan yüksek basınçla birlikte uygulamada, mikroorganizmaların ve enzimlerin inaktivasyonu üzerinde sinerjik bir etki gösterir. Ayrıca manotermosonikasyon olarak adlandırılan, üç parametrenin tümünün birlikte uygulanması için de olumlu sonuçlar bilinmektedir. Ultrasonla işlenen hücrelerin basınç ve ısı gibi diğer stres faktörlerine daha duyarlı hâle geldiği varsayılmaktadır. Ayrıca ultrasonik dalgalar sınır tabakalarını bozabilir ve karışmayı sağlayarak ısı transferini iyileştirebilir. Bu nedenle araştırma projesinin bir diğer odak noktası, ultrason destekli bir koruma süreci geliştirilerek pastörizasyon sıcaklıklarının düşürülmesidir. Ürün güvenliği ve raf ömrü korunurken veya artırılırken ürün kalitesinin iyileştirilmesi ve enerji maliyetlerinin azaltılması öngörülmektedir.
Ultrasonun, yüksek değerli ürünler olan smoothie’lerin sedimentasyon özelliklerinin, tadının, görünümünün, ağız hissinin ve hem mikrobiyolojik hem de enzimatik stabilitesinin eş zamanlı olarak iyileştirilmesini sağlayabilecek kapsamlı etkileri, gelecekte gıda endüstrisi ve taze meyve ve sebze içeceklerinin pazarlanması için önemli bir avantaj oluşturabilir. Ayrıca ürün stabilitesi ultrasonik işlemlerle iyileştirildiğinde, muzun veya diğer yüksek viskoziteli bileşenlerin oranı azaltılabilir ve yeni smoothie çeşitlerinin geliştirilmesi mümkün olabilir.
 
TU Berlin’deki irtibat kişisi:
K. Schoessler
katharina.schoessler(at)tu-berlin.de
Telefon:+49 (0)30-3147 1847
 

Sol: işlem uygulanmamış portakal suyu; Sağ: sonikasyon uygulanmış portakal suyu
Ultrasonik yüksek kesmeli homojenizasyon, sedimentasyon olmadan stabil meyve suyu üretir