Ultrasonik Teknolojiyle Kuruyemiş Sütü Üretiminde Üstün Verimlilik ve Kalite

Kuruyemiş sütleri ve bitki bazlı süt alternatifleri, büyüyen bir gıda segmentidir. Kuruyemiş sütlerinin ve bitki bazlı süt benzerlerinin üretiminde ultrasonik ekstraksiyon ve homojenizasyon, geleneksel tekniklere kıyasla büyük avantajlar göstermiştir. Yüksek güçlü ultrason; verimi, ürün stabilitesini, besin öğesi içeriğini ve genel işleme verimliliğini artırır.

Güç Ultrasoniğiyle Daha Yüksek Kuruyemiş Sütü Verimi

Ultrasonik ekstraksiyon, bitkisel yağların, proteinlerin, polisakkaritlerin ve mikro besin öğelerinin verimini artıran güvenilir ve son derece verimli bir yöntem olarak iyi bilinmektedir. Bu nedenle sonikasyon, örneğin badem, kaju, Hindistan cevizi, fındık, yer fıstığı, susam, soya, yer bademi, yulaf, pirinç, kenevir, bezelye, Antep fıstığı, ceviz, amarant veya kinoadan yapılan bitki bazlı süt ikamelerinin üretiminde kullanılır. Kuruyemiş sütlerinin ve diğer bitki bazlı süt alternatiflerinin hammaddeleri genellikle pahalıdır ve bu hammaddelerden daha yüksek ekstraksiyon verimi elde edilmesi, üretim maliyetlerini düşürür ve üretim verimliliğini artırır.

Ultrasonik Ekstraksiyon Verimi Nasıl Artırır?

Ultrasonik ekstraksiyonun çalışma prensibi akustik kavitasyondur. Düşük frekanslı, yüksek yoğunluklu ultrasonun ekstraksiyonu yoğunlaştırma mekanizması esas olarak akustik kavitasyon olgusuna atfedilir. Kavitasyon kabarcıkları bitkisel materyalin yüzeyinde çöktüğünde, erozyon ve sonoporasyon bitki hücrelerinin matrisini (örneğin masere edilmiş kuruyemişler, tohumlar, baklagiller ve yapraklar) parçalar; bunun sonucunda hücresel yapı tahrip olur ve proteinler, lipitler, polisakkaritler, lifler, vitaminler, mineraller ve fitokimyasallar gibi hücre içi maddeler açığa çıkar. Böylece yoğunlaşan kütle transferi, proteinler, lipitler, polisakkaritler ve fitokimyasallar gibi moleküllerin açığa çıkmasını kolaylaştırır.
Ultrasonik olarak oluşturulan kesme kuvvetleri, çözücünün bitkisel materyalin hücresel matrisine nüfuz etmesini ve hücre zarlarının geçirgenliğini iyileştirir. (Çözücü teriminin geniş anlamda kullanıldığını ve su gibi her türlü sıvıyı kapsadığını lütfen unutmayın). Güç ultrasoniğinin bu mekanizmaları, bitkisel hammaddelerden gıda ürünlerinin ekstraksiyonunda ultrasonik işlem uygulandığında elde edilen belirgin proses yoğunlaştırmasından sorumludur. Ultrasonik kavitasyon bu kadar yoğun kuvvetler oluşturduğundan, makro ve mikro düzeyde son derece etkili hücre parçalama ve karıştırma sağlar. Ayrıca çözücü nüfuzu, biyoaktif bileşiklerin çözünmesi ve kütle transferi önemli ölçüde iyileşir. Bu durum, ultrason destekli ekstraksiyonu son derece etkili kılar ve kısa bir işlem süresinde üstün ekstrakt verimi elde edilmesini sağlar.

Ultrasonik Teknolojiyle İyileştirilmiş Kuruyemiş Sütü Stabilitesi

Yüksek yoğunluklu, düşük frekanslı ultrasonik işlem, süspansiyonların fiziksel stabilitesinin yanı sıra gıda ürünlerinin (örneğin kuruyemiş sütü ve diğer süt ikamelerinin) mikrobiyal stabilitesini iyileştirmek için etkili ve güvenilir bir yöntemdir.

Kuruyemiş Sütlerinin Ultrasonik Olarak İyileştirilmiş Fizikokimyasal Stabilitesi

Gıda ürünlerinin homojenizasyonu ve emülsifikasyonu için yaygın olarak kullanılan yüksek güçlü ultrason, son derece homojen ve uzun süre stabil kalan gıda ürünleri üretmek için son derece verimli, termal olmayan bir tekniktir. Ultrasonik homojenizasyon, yağ damlacıklarının çapını eşit ve çok küçük bir boyuta indirir ve nişastalar, şekerler ve lifler gibi katı parçacıkları eşit biçimde dağıtır. Böylece ultrasonik homojenizasyon, kuruyemiş sütlerinin ve diğer bitki bazlı sütlerin fizikokimyasal stabilitesini önemli ölçüde iyileştirerek istenmeyen faz ayrılmasını önler.
Lu et al. (2019), yüksek güçlü ultrasonik işlemin Hindistan cevizi sütü üzerindeki etkilerini incelemektedir. Sonikasyon işlemi, Hindistan cevizi sütünün parçacık boyutunu küçültmüş ve sistemdeki damlacıkların ve katıların dağılımını homojenleştirmiştir. Mekanik olarak emülsifiye edilmiş Hindistan cevizi sütüyle karşılaştırıldığında, ultrasonik işlem emülsiyon sisteminin homojenliği üzerinde anlamlı bir etki göstermiştir (p < 0,05). Ayrıca sonikasyonun, ara yüzey tabakasında amilozun amilaz enzimi içine enkapsülasyonunu desteklediği gözlemlenmiştir.
Iswarin and Permadi (2012), çeşitli ultrasonik yoğunluk kombinasyonlarını inceleyerek ultrasonik işlemin Hindistan cevizi bazlı süt içeceklerinin damlacık çapını nasıl etkilediğini araştırmıştır. Ultrasonik işlem damlacık çapını küçültmüş ve daha yüksek ultrason yoğunluğunda boyut küçülmesi artmıştır.

Kuruyemiş Sütlerinin Ultrasonik Olarak İyileştirilmiş Mikrobiyal Stabilitesi

Ultrasonik işlemin süt ürünlerinde, meyve sularında ve diğer sıvı gıdalarda mikrobiyal yükü azalttığı kanıtlanmıştır. Bu nedenle ultrasonik pastörizasyon, kuruyemiş bazlı ve diğer bitki bazlı süt ikamelerinde mikrobiyal stabiliteyi iyileştirmek amacıyla süt alternatiflerinin muhafaza prosesine de dahil edilmiştir.
Iorio et al. (2019), badem sütünde Escherichia coli O157:H7 ve Listeria monocytogenes bakterilerinin ultrasonik inaktivasyonunu incelemiş ve ultrasonik pastörizasyonun patojenlerde ölümcül olmayan hasara neden olduğunu, bunun da raf ömrünü uzattığını gösterebilmiştir. Örneğin ultrasonik pastörizasyon işlemi, E. coli O157:H7 düzeyini 5,12 değerinden 3,81 log CFU/mL değerine önemli ölçüde düşürmüş ve büyüme hızını (µmax) azaltmıştır (1,19 değerinden 0,79 (log CFU/mL)/day değerine).

Ultrasonik Kuruyemiş Sütü Ekstraksiyonuyla Daha Yüksek Besin Öğesi İçeriği

Vitaminler, polifenoller ve antioksidanlar gibi mikro besin öğeleri, bitkilerin hücresel matrisi içinde bulunur. Bu mikro besin öğelerinin verimli biçimde açığa çıkarılması için hücrelerin tamamen parçalanması ve hücresel materyal ile çözücü arasında yoğun mikro karıştırma gerekir. Yukarıda açıklandığı gibi ultrasonik ekstraksiyon, hücreleri parçalamada ve hücresel matristen lipitleri, proteinleri, polisakkaritleri, lifleri ve fitokimyasalları açığa çıkarmada çok verimlidir. Ultrasonik ekstraksiyon, hızlı bir ekstraksiyon prosesi içinde bitkisel materyallerdeki fitokimyasalların tamamını izole etmek için son derece verimli bir yöntemdir. Yüksek güçlü ultrason uygulaması; fitokimyasalları hücre içinden yıkayarak uzaklaştıran güçlü kavitasyon etkileri, düzensiz akışlar / türbülanslar ve yüksek hızlı sıvı akışları oluşturur. Ultrasonik işlem termal olmayan bir ekstraksiyon yöntemi olduğundan, kullanıldığında bu hassas mikro besin öğelerinin termal bozunması önlenir.

Sonikasyon uygulanarak ve uygulanmadan elde edilen Toplam Fenolik İçerik (eq mg Naringenin/g badem olarak ifade edilir) kinetiği; kullanılan cihaz: UIP1000hdT. Ultrasonik ekstraksiyon toplam fenolik içeriği %258 artırmıştır.
Veriler ortalamalar ± SD şeklindedir, n = 3. Ultrason (sarı) ile ultrason uygulanmayan durumun (turuncu) karşılaştırması.
Grafik ve çalışma: Tabib et al., 2020

Ultrasonik Teknolojiyle Kuruyemiş Sütü Üretiminde Üstün Verimlilik

Daha yüksek verim, iyileştirilmiş beslenme profili ve kısaltılmış işleme süresi, ultrasonik kuruyemiş sütü ve süt içermeyen içeceklerin işlenmesindeki üstün verimliliğin avantajlarından yalnızca birkaçıdır. Düşük enerji tüketimi, düşük bakım gereksinimi ve 24/7 çalışma, ultrasonik işlemenin olağanüstü genel verimliliğine katkıda bulunan ek faktörlerdir. Hielscher yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörleri, ağır hizmet koşullarında 24/7 çalışabilir ve sürekli akış modunda yüksek hacimleri işleyebilir. Hielscher ultrasonik işlemcileri olağanüstü genel enerji verimliliğine sahiptir. Sağlamlık ve düşük bakım gereksinimi de işletme maliyetlerini düşük tutar.

Araştırmalar Ultrasonik Gıda İşleme Hakkında Ne Söylüyor?

“Ultrasonik teknoloji son on yılda yaygın biçimde ortaya çıkmıştır. Çok işlevli, istenen etkileri sayesinde meyve suyu ve içecek endüstrisinde uygulama alanı bulmuştur. Bu teknoloji ucuz, basit, güvenilir ve çevre dostudur; ayrıca meyve sularının iyileştirilmiş kalite özellikleriyle muhafaza edilmesinde son derece etkilidir.” (Dolas et al., 2019)

“Sonikasyon, gıda kalitesini artırabilen ve besin öğesi kaybını azaltabilen, gelişmekte olan bir teknolojidir.” (Cheok et al., 2013)

Endüstriyel Kuruyemiş Sütü Üretimi için Ultrasonik Gıda İşlemcileri

Hielscher Ultrasonics, kuruyemiş sütlerinin (örneğin kaju, badem, fındık, ceviz, yer fıstığı, Hindistan cevizi sütü) ve bitki bazlı süt ikamelerinin (örneğin pirinç, soya, kavuzlu buğday, yulaf, susam, keten tohumu, bezelye, fermente yer bademi sütü) sürekli endüstriyel üretimi için yüksek performanslı ultrasonik gıda işleme sistemleri tasarlar, üretir ve dağıtır.
Ultrasonik gıda işleme, termal olmayan ve tamamen mekanik bir yöntem olarak büyük avantajlar sunar; nihai ürünleri iyileştirir, işleme süresini kısaltır ve çevreye daha az zarar verir.
Hielscher ultrasonik gıda işleme sistemleri, yüksek kaliteli gıda ve içeceklerin üretimi için güvenli, güvenilir ve maliyet açısından verimli bir teknoloji olarak çok çeşitli uygulamalarda kullanılır. Tüm Hielscher ultrasonik işlemcilerinin kurulumu ve çalıştırılması basittir: Yalnızca az miktarda alan gerektirirler ve mevcut işleme tesislerine kolayca sonradan entegre edilebilirler.
Hielscher Ultrasonics, gıda ve içecek endüstrisinin yanı sıra diğer birçok endüstri dalında da güç ultrasonunun uygulanması konusunda uzun yıllara dayanan deneyime sahiptir. Ultrasonik işlemcilerimiz, temizlenmesi kolay (yerinde temizleme CIP / yerinde sterilizasyon SIP) sonotrotlar ve akış hücreleriyle (sıvıyla temas eden parçalar) donatılmıştır. Hielscher Ultrasonics endüstriyel ultrasonik işlemcileri çok yüksek genlikler sağlayabilir. 200µm değerine kadar genliklerle 24/7 çalışmada kolayca kesintisiz işlem yapılabilir. Yüksek genlikler, homojen bir parçacık dağılımı elde etmek ve daha dirençli mikropları (örneğin gram pozitif bakterileri) inaktive etmek için önemlidir. Daha da yüksek genlikler için özel olarak uyarlanmış ultrasonik sonotrotlar mevcuttur. Tüm sonotrotlar ve ultrasonik akış hücresi reaktörleri, yüksek sıcaklık ve basınçlarda çalıştırılabilir; bu da güvenilir termo-mano-sonikasyona (yüksek sıcaklık ve basınçla birlikte sonikasyon) ve son derece etkili ekstraksiyon ve stabilizasyona olanak tanır.
En son teknoloji, yüksek performans ve gelişmiş yazılım, Hielscher Ultrasonics cihazlarını gıda ekstraksiyonu, homojenizasyon ve pastörizasyon hattınızın güvenilir iş yükü taşıyıcıları haline getirir. Az yer kaplamaları ve çok yönlü kurulum seçenekleri sayesinde Hielscher ultrasonikatörleri mevcut üretim hatlarına kolayca entegre edilebilir veya sonradan eklenebilir.
Ultrasonik ekstraksiyon, homojenizasyon ve pastörizasyon sistemlerimizin özellikleri ve kapasitesi hakkında daha fazla bilgi edinmek için lütfen hemen bizimle iletişime geçin. Uygulamanızı sizinle görüşmekten memnuniyet duyarız!

Aşağıdaki tablo, ultrasonikatörlerimizin yaklaşık işleme kapasitesi hakkında fikir verir: