Ультразвукова гомогенізація соєвого молока
- Складність виробництва соєвого молока полягає у створенні смачного, поживного високоякісного напою на основі сої в умовах високоефективного процесу.
- Ультразвукова гомогенізація та пастеризація пропонують переваги здорового соєвого молока з високими поживними показниками та стабільними властивостями при зберіганні, а також високою механічною та мікробіологічною стабільністю.
Ультразвукова асистована виробництво соєвого молока
Ультразвукова обробка соєвої основи та соєвого молока модифікує фізико-хімічні властивості (макромолекулярні зміни, інактивація ферментів), забезпечує однорідну, дрібнодисперсну гомогенізацію та покращує реологічні характеристики. Ультразвукова емульсифікація дає рослинне молоко, яке є стабільним саме по собі, тоді як ультразвукове збереження та інактивація мікроорганізмів забезпечують мікробну стабільність. Крім покращення поживних цінностей, стабільності та смаку, ультразвукова обробка переконує своєю енергоефективністю та часовою ефективністю. У порівнянні зі звичайними методами, ультразвукова обробка споживає менше енергії та є більш ефективною за часом.
Ультразвукові гомогенізатори покривають повну виробничу потужність виробництва соєвого молока, забезпечують оптимізоване збереження та дозволяють функціональну універсальність виробничої лінії. Ультразвукові лінійні гомогенізатори можна легко налаштувати відповідно до виробничих цілей, що дозволяє виробляти різні смакові профілі (наприклад, бобовий, небобовий) та функціональність продукту просто шляхом зміни параметрів процесу.
Соєві смаки та вплив ультразвуку
Ультразвукова обробка дозволяє впливати на смак соєвої основи: продукти з соєвого молока можуть вироблятися з сильним бобовим смаком, який приваблює азійських споживачів, тоді як західні споживачі віддають перевагу гладкому смаку без бобового присмаку. Завдяки адаптації параметрів ультразвукового процесу (амплітуда, час ультразвукової обробки, температура, тиск) можна отримати або сильний, або м’який смаковий профіль. Це означає, що та сама ультразвукова система може використовуватися для селективного виробництва різних соєвих смакових профілів, щоб виготовляти різні типи продуктів для задоволення потреб різних цільових ринків.
Ультразвукова інактивація ферментів
Інтенсивний смак соєвих бобів пов’язаний переважно з активністю ферменту ліпоксигенази (LOX). Інактивація цього ферменту LOX є однією з головних цілей сучасних систем обробки.
Манотермосонікація (MTS) – ультразвукова обробка в умовах підвищеного тиску та температури – є доведеним методом інактивації ферменту ліпоксигенази (LOX). Активність ліпоксигенази спричиняє окислення жирних кислот та пігментів. Інтенсивні ультразвукові хвилі спричиняють інактивацію або денатурацію ферментів, таких як ліпоксигеназа, пероксидаза та поліфенолоксидаза.
Доведено, що MTS є ефективним інструментом для інактивації деяких інших ферментів, таких як ліпоксигеназа, пероксидаза, а також протеази та ліпази від психрофільних бактерій. (Kuldiloke 2002: 2)
Переваги виробництва соєвого молока за допомогою ультразвуку
- високий вихід екстракції
- приємний смак
- механічна стабільність
- мікробіологічна стабільність / збереження
- інактивація ферментів
- енергоефективність
Мікробіологічна стабільність завдяки ультразвуковому збереженню
Ультразвук окремо або в комбінації з нагріванням (термосонікація) або тиском (маносонікація) або обома факторами – нагріванням і тиском (манотермосонікація) – відомий як ефективний метод інактивації різних харчових ферментів, таких як ліпоксигеназа, пероксидаза та поліфенолоксидаза, а також термостійких ліпази та протеази. Потужні ультразвукові хвилі руйнують мікроорганізми, що призводить до мікробної інактивації та, відповідно, до мікробної стабільності продукту. Інактивація патогенних та псувальних мікроорганізмів або ферментів за допомогою ультразвукової обробки зумовлена переважно фізичними (кавітація, механічні сили) та/або хімічними ефектами.
Екстракція та ізоляція соєвого білка за допомогою ультразвуку
Застосування потужного ультразвуку до ізольованого соєвого білка (SPI) та концентрату соєвого білка (SPC) забезпечує цільову модифікацію соєвого білка для отримання високосфункціональної харчової добавки. Багато нових концепцій продуктів передбачають використання соєвих білків як основи, а обробка з використанням ультразвуку дозволяє промислово виробляти продукти вищої якості, такі як безмолочні, веганські смузі, альтернативи сиру, супи на основі соєвих вершків, пасти та кремові соуси.
Ультразвукова обробка за допомогою потужного ультразвукового апарату (напр. UIP2000hdT) спричиняє значні зміни електропровідності, підвищує розчинність концентратів соєвого білка, суттєво збільшує питому площу поверхні, що важливо для текстур харчових продуктів, і підвищує значення індексу емульсійної активності (EAI). Середній діаметр за масою D та середній діаметр за об’ємом і площею поверхні D суттєво зменшуються для ізольованих соєвих білків (SPI) та концентратів соєвого білка (SPC).
У порівнянні з традиційними методами обробки соєвих білків, ультразвукова обробка є менш енергоємною та значно більш ефективною за часом.
Ультразвукові гомогенізатори для соєвого молока та рослинних замінників молока
Харчові процесори Hielscher Ultrasonics є універсальними та можуть бути легко встановлені або дооснащені в існуючих виробничих лініях. Висока потужність, надійність та міцність роблять ультразвукові апарати Hielscher «робочою конячкою» у виробництві на основі сої. Сонотроди виготовлені з титану, ультразвукові реактори та інші частини, що контактують із середовищем, виготовлені з харчової нержавіючої сталі та можуть бути обладнані санітарними з’єднаннями. Це забезпечує безпечну та надійну обробку харчових продуктів та напоїв.
- висока ефективність
- передові технології
- надійність та міцність
- регульоване, точне управління процесом
- партійний та проточний режим
- для будь-якого об’єму
- інтелектуальне програмне забезпечення
- розумні функції (напр., програмування, протоколювання даних, дистанційне керування)
- простота та безпека в експлуатації
- низькі вимоги до обслуговування
- CIP (мийка на місці)
Проєктування, виробництво та консалтинг – якість, зроблена в Німеччині
Ультразвукові апарати Hielscher відомі своїми найвищими стандартами якості та дизайну. Міцність та простота експлуатації забезпечують плавну інтеграцію наших ультразвукових апаратів у промислові об’єкти. Жорсткі умови та складні середовища легко витримуються ультразвуковими апаратами Hielscher.
Hielscher Ultrasonics є компанією, сертифікованою за ISO, і приділяє особливу увагу високоефективним ультразвуковим апаратам, що мають передові технології та зручність у використанні. Звісно, ультразвукові апарати Hielscher відповідають вимогам CE та вимогам UL, CSA і RoHs.
Нижче наведена таблиця дає уявлення про приблизну продуктивність обробки наших ультразвукових апаратів:
| Об’єм партії | Об’ємна витрата | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 до 150L | 3 до 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | більший | кластер UIP16000 |
Ультразвуковий харчовий процесор UIP16000 для промислового виробництва рослинних замінників молока.
Факти, які варто знати
Соєве молоко
Сойове молоко – це рослинна заміна молока, яка виробляється шляхом екстракції з цілих соєвих бобів у воді. Сойове молоко є емульсією води та ліпідів соєвого походження, яка містить водорозчинні білки та вуглеводи. У старомодному, традиційному способі приготування соєвого молока соєві боби замочували, подрібнювали, фільтрували та варіли. Так приготоване соєве молоко має лише короткий термін придатності. Однак сучасні споживачі та сучасний спосіб життя вимагають продуктів із довшим терміном придатності, які залишаються безпечними та стабільними протягом усього періоду зберігання. Для виробництва такого соєвого молока та напоїв використання технології UHT є очевидним. При цьому можна отримати термін придатності від кількох місяців і до року, залежно від складу продукту. Крім того, правильний вибір емульгаторів та стабілізаторів необхідний для забезпечення однорідного продукту без вершковання та седиментації протягом усього терміну придатності.
Виробництво соєвого молока та напоїв на основі сої
Сойове молоко виготовляють із цілих соєвих бобів або соєвого борошна з повним вмістом жиру. Сухі боби замочують у воді на ніч або щонайменше на 3 години чи довше. Час замочування сильно залежить від температури води. Після цього замочені боби подрібнюють у процесі вологого помелу. Воду додають для підвищення вмісту води, необхідного для кінцевого продукту соєвого молока. Кінцевий соєвий напій зазвичай має вміст білка 1–4% та масове співвідношення води до соєвих бобів 20:1 для типового соєвого напою, який подобається західним споживачам. (Традиційне азіатське соєве молоко має масове співвідношення води до соєвих бобів аж до 5:1). Подрібнену суспензію соєвих бобів кип’ятять для покращення смакових властивостей, перетравності та мікробної стабільності. Теплова обробка інактивує інгібітори трипсину соєвих бобів, інактивує ліпоксигеназу для м’якшого смаку та пастеризує соєве молоко. Теплову обробку застосовують приблизно 15–20 хвилин, після чого проводять фільтрацію для видалення нерозчинних залишків, таких як волокна соєвого мезги / окара. Нарешті, соєвий напій можна штучно ароматизувати, додаючи цукор, ваніль, шоколад, фрукти або інші смаки.
Соєві напої та йогурт
Соєві боби використовують для виробництва різних продуктів, таких як замінники молока та соєві напої, соки, соєві міксовані напої (особливо в Латинській Америці), а також соєвий йогурт. Напої та йогурти на основі сої широко споживаються як альтернатива молочним продуктам людьми з непереносимістю лактози та веганами, але споживачі також обирають соєві продукти через їхню користь для здоров’я та смак.
Типове соєве молоко має такий склад: приблизно 3,6% білка, 2% жиру, 2,9% вуглеводів та 0,5% золи. Соєві боби мають низький вміст насичених жирів, не містять холестерину та лактози. Крім того, вони мають високий вміст вітамінів та мінералів, що робить їхнє споживання дуже корисним для здоров’я.
Манотермосонікація
Манотермосонікація (MTS) – це синергетичне поєднання ультразвуку з теплом та тиском.
Література/Посилання
- 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.

