Інновації у фруктово-молочних напоях: роль ультразвукової обробки
Виробництво молочних напоїв із додаванням фруктів (наприклад, фруктового молока) значно вдосконалюється завдяки ультразвуковій обробці – технології обробки харчових продуктів, яка має вагомі переваги перед традиційними методами. Ультразвукова обробка за допомогою зондових ультразвукових апаратів Hielscher підвищує якість і стабільність цих напоїв завдяки зменшенню розміру частинок, поліпшенню в’язкості та збереженню основних поживних речовин. Цей ефективний метод також забезпечує збереження природних кольорів і біоактивних сполук, задовольняючи попит споживачів на поживні та візуально привабливі продукти. Як екологічно сталий та ефективний альтернативний метод, ультразвукова гомогенізація сприяє створенню фруктово-молочних напоїв преміальної якості, поєднуючи користь для здоров’я з чудовими органолептичними властивостями.
Молочні напої з додаванням фруктів: удосконалення виробництва завдяки ультразвуковій обробці
Останніми роками ультразвукова обробка харчових продуктів привертає значну увагу, пропонуючи інноваційні рішення для подолання труднощів у гомогенізації та консервуванні харчових продуктів. Використання зондового ультразвукового апарата Hielscher виявилося особливо вигідним у виробництві молочних напоїв із додаванням фруктів. Ці напої, що поєднують корисні для здоров’я властивості молочних продуктів і фруктів, потребують передових технологій обробки для забезпечення оптимальної якості, стабільності та збереження поживних речовин. Нещодавнє дослідження команди професора Тіварі (Центр харчових досліджень Teagasc в Аштауні, Ірландія) висвітлює ефективність ультразвукової гомогенізації в цьому контексті на прикладі молочних напоїв, збагачених ожиною, як модельної системи.
Ультразвуковий гомогенізатор для виробництва високоякісного фруктового молока.
Дослідження: ультразвукова обробка молочних напоїв, збагачених ожиною
UIP1000hdT – це потужний зондовий ультразвуковий апарат потужністю 1000 watts, який використовують для екстракції смакоароматичних речовин. Дослідження професора Тіварі , докладно описане в праці «Дослідження ультразвукової обробки для гомогенізації молочних напоїв з ожиною» (2024), висвітлює можливості ультразвукової обробки харчових продуктів. У дослідженні для гомогенізації ожиново-молочних сумішей використовували UIP1000hdT – зондовий ультразвуковий апарат пілотного масштабу потужністю 1000 W виробництва Hielscher Ultrasonics GmbH. Основні результати продемонстрували перевагу ультразвукової гомогенізації над традиційними методами за кількома критично важливими параметрами:
- Зменшення розміру частинок:
Ультразвукова обробка з інтенсивністю 10,37 ± 0,58 W/cm² протягом 1, 3 і 5 хвилин забезпечила значно менші розміри частинок порівняно з традиційною гомогенізацією.
Триваліша ультразвукова обробка (до 5 хвилин) додатково збільшувала частку дрібніших частинок, поліпшуючи текстуру та відчуття напою в роті. - Уявна в’язкість:
Усі зразки, оброблені ультразвуком, мали вищу в’язкість порівняно з необробленими зразками та зразками, гомогенізованими традиційним способом.
Це підвищення в’язкості пояснювали інтенсивнішим зменшенням розміру частинок і збільшенням питомої площі поверхні, що сприяло кращій взаємодії між частинками ожини та молочною матрицею. - Збереження поживних та органолептичних властивостей:
Вміст фенольних сполук і антиоксидантна активність добре зберігалися у зразках, оброблених ультразвуком, на рівні, порівнянному з традиційною гомогенізацією. Це підкреслює здатність ультразвукової обробки зберігати корисні для здоров’я біоактивні сполуки.
Напої зберігали свій колір за візуальною оцінкою – критично важливий показник якості для споживчого сприйняття. - Зміни реологічних властивостей і pH:
Ультразвукова обробка спричиняла утворення слабких гелеподібних структур, додатково підвищуючи в’язкість.
Спостерігалося незначне зниження pH (від 5,47 до приблизно 4,86–4,80) внаслідок розчинення кислих компонентів порошку ожини, що вказувало на ефективну гомогенізацію.
Криві розподілу частинок за розмірами в ожиново-молочних напоях, гомогенізованих традиційним способом та ультразвуком
(US).
Дослідження та графік: ©Putsakum et al., 2024
Переваги використання зондового ультразвукового апарата Hielscher
Ультразвуковий апарат UIP1000hdT відіграв ключову роль у досягненні цих результатів. Його міцна конструкція, можливість безперервної роботи та регульована інтенсивність роблять його ідеальним інструментом для обробки харчових продуктів у пілотному масштабі. До конкретних переваг належать:
- Ефективна гомогенізація:
Титановий сонотрод і підсилювач амплітуди давали змогу точно контролювати процес ультразвукової обробки, забезпечуючи рівномірне зменшення розміру частинок і підвищену стабільність молочно-фруктової суміші. - Теплові ефекти:
Підвищення температури під час ультразвукової обробки (від 35°C до 60°C через 5 хвилин) позитивно впливало на в’язкість і взаємодію поживних речовин без погіршення якості продукту. - Масштабованість:
Ультразвукові апарати, доступні в лабораторному, пілотному та промисловому масштабах, забезпечують плавний перехід від лабораторних досліджень до комерційного виробництва. - Можливість індивідуального налаштування:
Регульовані тривалість та інтенсивність обробки дають змогу гнучко адаптувати процес до конкретних рецептур напоїв і бажаних показників якості.
Високопродуктивні ультразвукові апарати для виробництва фруктового молока
Ультразвукові апарати Hielscher – це передові ультразвукові системи, які широко використовують у виробництві фруктового молока, молочних напоїв із додаванням фруктів і молочних коктейлів. Застосовуючи ультразвук високої інтенсивності, ультразвукові апарати Hielscher забезпечують ефективне змішування, гомогенізацію та емульгування фруктових компонентів із молочними основами, створюючи однорідні та стабільні суміші. Процес ультразвукової кавітації поліпшує зменшення розміру частинок, посилює насичення смаком і ароматом та забезпечує рівномірний розподіл інгредієнтів, зберігаючи чутливі поживні речовини та біоактивні сполуки. Ультразвукові апарати Hielscher цінують у всьому світі за їхню точність, масштабованість і здатність підтримувати якість продукту, що робить їх ідеальними як для дрібносерійного, так і для промислового виробництва напоїв.
- висока ефективність
- найсучасніші технології
- надійність і міцність
- регульоване, точне керування процесом
- порційна та потокова обробка
- для будь-якого об’єму
- інтелектуальне програмне забезпечення
- інтелектуальні функції (наприклад, можливість програмування, протоколювання даних, дистанційне керування)
- проста та безпечна експлуатація
- мінімальні потреби в технічному обслуговуванні
- CIP (очищення без розбирання)
Проєктування, виробництво та консультування – якість із Німеччини
Ультразвукові апарати Hielscher добре відомі своїми найвищими стандартами якості та проєктування. Міцність і простота експлуатації дають змогу безперешкодно інтегрувати наші ультразвукові апарати в промислові об’єкти. Ультразвукові апарати Hielscher легко справляються із суворими умовами та складним робочим середовищем.
Hielscher Ultrasonics – компанія, сертифікована за ISO, яка приділяє особливу увагу високопродуктивним ультразвуковим апаратам із найсучаснішими технологіями та зручністю використання. Звісно, ультразвукові апарати Hielscher відповідають вимогам CE, а також вимогам UL, CSA та RoHs.
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну продуктивність обробки наших ультразвукових апаратів:
| Об’єм порції | Об’ємна витрата | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| від 0,5 до 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| від 1 до 500mL | від 10 до 200mL/min | UP100H |
| від 10 до 2000mL | від 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| від 0,1 до 20L | від 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| від 10 до 100L | від 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| від 15 до 150L | від 3 до 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | від 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | більша | кластер апаратів UIP16000 |
Ультразвуковий гомогенізатор харчових продуктів UIP16000 для промислової обробки харчових продуктів і напоїв.
Література / Джерела
- Gontorn Putsakum, Dilip K. Rai , Brijesh K. Tiwari, Colm P. O’Donnell (2024): Investigation of ultrasound processing for homogenisation of blackberry dairy-based beverages. Sustainable Food Technology 2, 2024. 1517-1526.
- 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, Volume 99, 2016. 20-28.
- Ribeiro, L.O., Brígida, A.I.S., Sá, D.D.G.C.F. et al. (2019): Effect of sonication on the quality attributes of juçara, banana and strawberry smoothie. Journal of Food Science and Technology 56, 5531–5537 (2019).
- Etzbach, L.; Stolle, R.; Anheuser, K.; Herdegen, V.; Schieber, A.; Weber, F. (2020): Impact of Different Pasteurization Techniques and Subsequent Ultrasonication on the In Vitro Bioaccessibility of Carotenoids in Valencia Orange (Citrus sinensis (L.) Osbeck) Juice. Antioxidants 2020, 9, 534.
Поширені запитання
Що таке фруктове молоко та молочні напої з додаванням фруктів?
Фруктове молоко та молочні напої з додаванням фруктів – це рідкі продукти на молочній основі, що містять фруктові компоненти, як-от пюре, соки або екстракти. Ці напої поєднують поживні переваги молока, зокрема білок, кальцій і вітаміни, зі смаком, кольором та біоактивними сполуками фруктів, як-от антиоксиданти й харчові волокна. Їх приготування часто передбачає застосування методів гомогенізації та стабілізації для забезпечення рівномірного розподілу фруктових частинок і збереження консистенції та терміну придатності продукту. Ультразвукові апарати Hielscher – високонадійні та ефективні інструменти для змішування й пастеризації харчових продуктів і напоїв.
Hielscher Ultrasonics виготовляє високопродуктивні ультразвукові гомогенізатори від лабораторних до промислових розмірів.