Soya Sütünün Ultrasonik Homojenizasyonu
- Soya sütü üretimindeki zorluklar, yüksek verimli proses koşullarında lezzetli, besleyici ve yüksek kaliteli soya bazlı bir içecek üretmekten kaynaklanır.
- Ultrasonik homojenizasyon ve pastörizasyon, yüksek besin değerlerine ve raf kararlılığı özelliklerine sahip sağlıklı bir soya sütünün yanı sıra yüksek mekanik ve mikrobiyolojik kararlılık avantajları sunar.
Ultrasonik Destekli Soya Sütü Üretimi
Soya bazının ve soya sütünün ultrasonik işlemden geçirilmesi, fizikokimyasal özellikleri değiştirir (makromoleküler değişiklikler, enzim inaktivasyonu), eşit dağılımlı, ince boyutlu bir homojenizasyon sağlar ve reolojik özellikleri iyileştirir. Ultrasonik emülsifikasyon kendiliğinden kararlı bir bitkisel süt elde edilmesini sağlarken, ultrasonik koruma ve mikroorganizmaların inaktivasyonu mikrobiyal kararlılığı sağlar. Besin değerlerini, kararlılığı ve lezzeti iyileştirmesinin yanı sıra sonikasyon, enerji ve zaman verimliliğiyle de öne çıkar. Geleneksel yöntemlerle karşılaştırıldığında ultrasonik işlem daha az enerji tüketir ve zaman açısından daha verimlidir.
Ultrasonik homojenizatörler, soya sütü üretiminin tüm üretim kapasitesini karşılar, optimize edilmiş koruma sağlar ve üretim hattının işlevsel açıdan çok yönlü olmasına olanak tanır. Hat içi ultrasonik homojenizatörler, üretim hedeflerine kolayca uyarlanabilir ve yalnızca proses parametreleri değiştirilerek çeşitli lezzet profilleri (ör. fasulyemsi, fasulyemsi olmayan) ve ürün işlevsellikleri elde edilmesine olanak tanır.
Sonikasyon, soya sütünün homojenizasyonu ve korunması için son derece verimlidir
Soya Lezzetleri ve Ultrasonun Etkisi
Ultrasonik işleme, soya bazının lezzetini etkilemeye olanak tanır: Soya sütü ürünleri, Asyalı hedef müşterilere hitap eden güçlü bir fasulyemsi lezzetle üretilebilirken Batılı tüketiciler fasulyemsi olmayan, yumuşak bir tadı tercih eder. Ultrasonik proses parametrelerinin (genlik, sonikasyon süresi, sıcaklık, basınç) uyarlanmasıyla güçlü veya hafif bir lezzet profili elde edilebilir. Bu, farklı hedef pazarların beklentilerini karşılayan çeşitli ürün türlerini üretmek amacıyla aynı ultrasonik sistemin farklı soya lezzet profillerini seçici olarak üretmek için kullanılabileceği anlamına gelir.
Ultrasonik Enzim İnaktivasyonu
Yoğun soya fasulyesi tadı esas olarak lipoksijenaz enziminin (LOX) aktivitesiyle ilişkilidir. Bu LOX enziminin inaktivasyonu, modern işleme sistemlerinin başlıca hedeflerinden biridir.
Manotermosonikasyon (MTS) – yüksek basınç ve sıcaklık koşullarında sonikasyon – lipoksijenaz (LOX) enzimini inaktive etmek için kanıtlanmış bir yöntemdir. Lipoksijenaz aktivitesi, yağ asitlerinin ve pigmentlerin oksidasyonuna neden olur. Yoğun ultrason dalgaları, lipoksijenaz, peroksidaz ve polifenol oksidaz gibi enzimlerin inaktivasyonuna veya denatürasyonuna neden olur.
MTS’nin lipoksijenaz, peroksidaz ve psikrofilik bakterilerden kaynaklanan proteazlar ve lipazlar gibi bazı diğer enzimleri inaktive etmek için verimli bir araç olduğu kanıtlanmıştır. (Kuldiloke 2002: 2)
Ultrasonik Soya Sütü Üretiminin Avantajları
- yüksek ekstraksiyon verimi
- hoş lezzet
- mekanik kararlılık
- mikrobiyolojik kararlılık / koruma
- enzim inaktivasyonu
- enerji verimliliği
Ultrasonik Koruma ile Mikrobiyolojik Kararlılık
Ultrason, tek başına veya ısı (termosonikasyon), basınç (manosonikasyon) ya da hem ısı hem de basınçla (manotermosonikasyon) birlikte uygulandığında, lipoksijenaz, peroksidaz ve polifenol oksidaz gibi çeşitli gıda enzimlerinin yanı sıra ısıya dayanıklı lipaz ve proteazı inaktive etmek için etkili bir yöntem olarak bilinir. Güçlü ultrason dalgaları mikroorganizmaları parçalayarak mikrobiyal inaktivasyon ve dolayısıyla ürünün mikrobiyal kararlılığını sağlar. Patojen ve bozulmaya neden olan mikroorganizmaların veya enzimlerin sonikasyonla inaktivasyonu esas olarak fiziksel (kavitasyon, mekanik kuvvetler) ve/veya kimyasal etkilerden kaynaklanır.
Ultrason Kullanılarak Soya Proteininin Ekstraksiyonu ve İzolasyonu
Soya proteini izolatına (SPI) ve soya proteini konsantresine (SPC) yüksek güçlü ultrason uygulanması, yüksek işlevselliğe sahip bir gıda katkısı elde etmek için soya proteininin hedefli olarak değiştirilmesine olanak tanır. Çok sayıda yeni ürün konsepti, soya proteinlerinin temel bileşen olarak kullanılmasını içerir ve ultrasonik destekli işleme; süt ürünleri içermeyen vegan smoothie’ler, peynir alternatifleri, soya kreması bazlı çorbalar, sürülebilir ürünler ve kremsi soslar gibi üstün kaliteli ürünlerin endüstriyel üretimine olanak tanır.
Güçlü bir sonikatörle (ör. UIP2000hdT) yapılan sonikasyon, iletkenlikte önemli değişikliklere neden olur, soya proteini konsantrelerinin çözünürlüğünü artırır, gıdaların dokusu açısından önemli olan özgül yüzey alanını önemli ölçüde artırır ve emülsiyon aktivite indeksi (EAI) değerlerini yükseltir. Soya proteini izolatlarında (SPI) ve soya proteini konsantrelerinde (SPC) ağırlıkça ortalama çap D ve hacim–yüzey ortalama çapı D önemli ölçüde azalır.
Geleneksel soya proteini işlemleriyle karşılaştırıldığında sonikasyon daha az enerji tüketir ve zaman açısından önemli ölçüde daha verimlidir.
Ultrasonik akış reaktörleri, örneğin soya sütü işlemede, ekstraksiyon ve homojenizasyon için son derece verimlidir,
Soya Sütü ve Bitkisel Süt İkameleri için Ultrasonik Homojenizatörler
Hielscher Ultrasonics gıda işleme cihazları çok yönlüdür ve mevcut üretim hatlarına kolayca kurulabilir veya sonradan entegre edilebilir. Yüksek güç, güvenilirlik ve sağlamlık, Hielscher sonikatörlerini soya bazı üretiminin ağır iş yükünü üstlenen cihazlar haline getirir. Sonotrotlar titanyumdan, ultrasonik reaktörler ve diğer sıvıyla temas eden parçalar ise gıda sınıfı paslanmaz çelikten yapılır ve hijyenik bağlantı elemanlarıyla donatılabilir. Bu, gıda ve içecek ürünlerinin güvenli ve güvenilir biçimde işlenmesine olanak tanır.
- yüksek verimlilik
- en son teknoloji
- güvenilirlik ve sağlamlık
- ayarlanabilir, hassas proses kontrolü
- kesikli ve hat içi işleme
- her hacim için
- akıllı yazılım
- akıllı özellikler (ör. programlanabilirlik, veri kaydı, uzaktan kontrol)
- kolay ve güvenli kullanım
- düşük bakım gereksinimi
- CIP (yerinde temizlik)
Tasarım, Üretim ve Danışmanlık – Almanya’da Üretilen Kalite
Hielscher sonikatörleri, en yüksek kalite ve tasarım standartlarıyla tanınır. Sağlamlık ve kolay kullanım, sonikatörlerimizin endüstriyel tesislere sorunsuz entegrasyonuna olanak tanır. Hielscher sonikatörleri, ağır koşulların ve zorlu ortamların üstesinden kolayca gelir.
Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikalı bir şirkettir ve en son teknolojiye ve kullanıcı dostu özelliklere sahip yüksek performanslı sonikatörlere özel önem verir. Elbette Hielscher sonikatörleri CE uyumludur ve UL, CSA ve RoHs gerekliliklerini karşılar.
Aşağıdaki tablo, sonikatörlerimizin yaklaşık işleme kapasitesi hakkında bilgi verir:
| Parti Hacmi | Debi | Önerilen Cihazlar |
|---|---|---|
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 15–150L | 3–15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha yüksek | Şu cihazlardan oluşan küme: UIP16000 |
UIP16000 ultrasonik gıda işleme cihazı bitkisel süt ikamelerinin endüstriyel üretimi içindir.
Bilinmesi Gerekenler
Soya Sütü
Soya sütü, bütün soya fasulyelerinin suda ekstraksiyonuyla üretilen bitkisel bir süt ikamesidir. Soya sütü, suda çözünen proteinler ve karbonhidratlar içeren, su ve soya kaynaklı lipitlerden oluşan bir emülsiyondur. Eski, geleneksel soya sütü hazırlama yönteminde soya fasulyeleri ıslatılır, öğütülür, süzülür ve pişirilirdi. Bu şekilde hazırlanan soya sütünün yalnızca kısa bir raf ömrü vardır. Ancak günümüz tüketicileri ve modern yaşam tarzı, tüm depolama süresi boyunca güvenli ve kararlı kalan, daha uzun raf ömrüne sahip ürünler gerektirir. Bu tür soya sütlerinin ve içeceklerinin üretiminde UHT teknolojisinin kullanılması açık bir seçenektir. Böylece ürünün bileşimine bağlı olarak birkaç aydan bir yıla kadar raf ömrü elde edilebilir. Ayrıca tüm raf ömrü boyunca kremalaşma ve çökelme olmadan homojen bir ürün sağlamak için emülgatörlerin ve stabilizatörlerin doğru seçilmesi gerekir.
Soya Sütü ve Soya Bazlı İçeceklerin Üretimi
Soya sütü, bütün soya fasulyelerinden veya tam yağlı soya unundan yapılır. Kuru fasulyeler gece boyunca veya en az 3 saat ya da daha uzun süre suda bekletilir. Islatma süresi, suyun sıcaklığıyla güçlü biçimde ilişkilidir. Ardından ıslatılmış fasulyeler bir yaş öğütme işleminde öğütülür. Nihai soya sütü ürünü için gereken su içeriğini sağlamak üzere su eklenir. Nihai soya içeceğinin protein içeriği genellikle %1–4’tür ve Batılı tüketicilere hitap eden tipik bir soya içeceğinde suyun soya fasulyesine ağırlık oranı 20:1’dir. (Geleneksel Asya soya sütünde su : soya fasulyesi ağırlık oranı 5:1 kadar yüksek bir değerdedir). Öğütülmüş soya fasulyesi bulamacı, lezzet özelliklerini, sindirilebilirliği ve mikrobiyal kararlılığı iyileştirmek için kaynatılır. Isıl işlem, soya fasulyesindeki tripsin inhibitörlerini inaktive eder, daha hafif bir lezzet için lipoksijenazı inaktive eder ve soya sütünü pastörize eder. Isıl işlem yaklaşık 15–20 dakika uygulanır; ardından soya posası lifleri / okara gibi çözünmeyen kalıntıları uzaklaştırmak için filtrasyon yapılır. Son olarak soya içeceği, şeker, vanilya, çikolata, meyve veya başka aromalar eklenerek yapay olarak aromalandırılabilir.
Soya İçecekleri ve Yoğurt
Soya fasulyeleri; süt ikameleri ve soya içecekleri, meyve suyu, soyalı karışım içecekler (özellikle Latin Amerika’da) ve soya yoğurdu gibi çeşitli ürünleri üretmek için kullanılır. Soya bazlı içecekler ve yoğurtlar, laktoz intoleransı olan kişiler ve veganlar tarafından süt ürünlerine alternatif olarak yaygın biçimde tüketilir; ancak tüketiciler soya ürünlerini sağlık yararları ve lezzeti nedeniyle de seçer.
Tipik soya sütünün bileşimi yaklaşık %3,6 protein, %2 yağ, %2,9 karbonhidrat ve %0,5 küldür. Soya fasulyelerinin doymuş yağ içeriği düşüktür; kolesterol ve laktoz içermezler. Ayrıca yüksek miktarda vitamin ve mineral içermeleri, tüketilmelerini sağlık açısından çok yararlı kılar.
Manotermosonikasyon
Manotermosonikasyon (MTS), ultrasonun ısı ve basınçla sinerjik birleşimidir.
Literatür/Kaynaklar
- Mauricio A. Rostagno, Miguel Palma, Carmelo G. Barroso (2003): Ultrasound-assisted extraction of soy isoflavones. Journal of Chromatography A, Volume 1012, Issue 2, 2003. 119-128.
- M. Morales-de la Peña, O. Martín-Belloso, J. Welti-Chanes (2018): High-power ultrasound as pre-treatment in different stages of soymilk manufacturing process to increase the isoflavone content. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 49, 2018. 154-160.
- Berk, Z. (1992): Soymilk and related products. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy; Corporate Document Repository: Technology of Production of Edible Flours and Protein Products from Soybeans. Services Bulletin No. 97, Chapter 8. Retrieved 16 January 2017.
- Bourke, P.; Tiwari, B.; O’Donnell, C.; Cullen, P. J. (2010): Effect of ultrasonic processing on food enzymes of industrial importance. Trends in Food Science and Technology, Vol. 21, Issue 7, 2010.