Sharbatni saqlash va oziq moddalar miqdorini oshirish uchun ultratovush bilan ishlov berish
Zamonaviy oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlashda yangilikni saqlagan holda oziqaviy qiymatni oshirish asosiy muammolardan biridir. Yuqori samarali ultratovush bilan ishlov berish – zondli ultratovush qurilmalari yordamida – kuchli issiqliksiz ishlov berish usuli sifatida tobora keng qoʻllanmoqda. Ushbu maqolada Stevia rebaudiana bilan shirinlashtirilgan qulupnay sharbatining oziqaviy tarkibi Hielscher ultratovush protsessorlari yordamida qanday yaxshilanishini oʻrgangan ilmiy tadqiqot natijalari keltirilgan.
Asosiy xulosalar: Ultratovush bilan ishlov berish fenol birikmalari miqdorini, flavonoidlar darajasini va antioksidant salohiyatni oshiradi – bularning barchasi sanoatda qoʻllashga mos, koʻlamini kengaytirish mumkin boʻlgan sharoitlarda amalga oshiriladi.
Nega issiqlik oʻrniga ultratovushdan foydalanish kerak?
Anʼanaviy pasterizatsiya polifenollar va flavonoidlar kabi issiqlikka chidamsiz birikmalarni parchalashi mumkin. Ultratovush bilan ishlov berish esa issiqliksiz ishlov berish usuli boʻlib, issiqlik taʼsirida zarar yetkazmasdan hujayralarni parchalash va molekulyar diffuziyani kuchaytirish uchun akustik kavitatsiyadan foydalanadi.
Ultratovush yordamida sharbatni saqlash va oziq moddalarni ekstraksiya qilish
Šic Žlabur va hammualliflarining (2019) yaqinda ilmiy taqrizdan oʻtgan va «Molecules» jurnalida chop etilgan tadqiqoti Hielscher UP400St ultratovush qurilmasi yordamida Stevia rebaudiana bilan shirinlashtirilgan qulupnay sharbatiga ishlov berishda yuqori intensivlikdagi ultratovushning samaradorligiga oid ishonchli dalillarni taqdim etadi. Tajriba sharoitlarining koʻlamini qoʻllanilgan Hielscher ultratovush tizimlari yordamida chiziqli ravishda kengaytirish mumkinligini hisobga olsak, ushbu natijalar sanoatda sharbatga ishlov berish uchun katta ahamiyatga ega.
Sharbatga ultratovush bilan ishlov berishning afzalliklari:
- Biofaol birikmalar ekstraksiyasining kuchayishi
- Taʼm va rangning saqlanishi
- Mikrob yuklamasining kamayishi
- Koʻlamini kengaytirish mumkin va energiya tejamkor
- Tarkibi sodda, qoʻshimchalarsiz jarayon
Tajriba qurilmasi: sharbatga ultratovush bilan ishlov berish
Tadqiqotda yashil steviya kukuni mavjud boʻlgan sharoitda qulupnay sharbatiga ishlov berish uchun Hielscher UP400St ultratovush protsessori (400 W, 24 kHz) qoʻllanildi.
Tadqiqotchilar turli amplitudalarda (50%, 75%, 100%), zond diametrlarida (uchi 7 mm boʻlgan S24d7 sonotrodi va uchi 22 mm boʻlgan S24d22 sonotrodi) va ultratovush bilan ishlov berish vaqtlarida (15, 20 va 25 daqiqa) zondli ultratovush bilan ishlov berish taʼsirini baholadilar. Sinovdan oʻtkazilgan barcha sharoitlar orasida eng intensiv ishlov – 100% amplituda, 22 mm zond, 25 daqiqa – eng yaqqol natijalarni berdi.
Natijalar sharhi – sharbatga ultratovush bilan ishlov berish
Fenol birikmalarining umumiy miqdori (TPC) oshishi
Ultratovush bilan ishlov berilgan sharbatlarda TPC yengil ultratovush ishloviga nisbatan 23% gacha, steviya qoʻshilgan, ultratovush bilan ishlov berilmagan sharbatlarga nisbatan esa 18% yuqori boʻldi.
| Namuna | TPC (mg GAE/L) | Flavonoidlar (mg GAE/L) | Antioksidant salohiyat (mmol TE/L) |
|---|---|---|---|
| Nazorat | 927,3 ± 55,6 | 659,0 ± 39,6 | 3,77 ± 0,28 |
| JGSP | 1003,2 ± 13,6 | 685,2 ± 40,7 | 3,84 ± 0,09 |
| C18 | 1185,6 ± 0,2 | 791,5 ± 1,1 | 3,89 ± 1,15 |
C18: 22 mm zond, 100% amplituda bilan 25 daqiqa davomida ultratovush bilan ishlov berilgan
Jadval: ultratovush bilan ishlov berishning fenol birikmalari miqdori va antioksidant faollikka taʼsiri
Fenol birikmalarining umumiy miqdori (TPC) eng yengil ultratovush ishloviga nisbatan 23%, steviya qoʻshilgan, ultratovush bilan ishlov berilmagan namunalarga nisbatan esa 18% oshdi.
Miqdori oshgan asosiy fenol birikmalari qatoriga luteolin, apigenin, kversetin, miritsetin va kempferol kirdi; ularning miqdori 3–7 baravar oshdi.
Antioksidant salohiyat ham (ABTS tahlili orqali) oshib, biofaol moddalar miqdorining oʻsganini koʻrsatdi.
Fenol kislotalari va flavonoidlar tarkibi
Ultratovush pirogallol va 4-metil-katexol kabi fenol kislotalarini yanada samarali ekstraksiya qilish imkonini berdi; eng intensiv ultratovush ishlovi berilgan sharbatda pirogallol miqdori qariyb 2 mg/g ga yetdi – bu ultratovush bilan ishlov berilmagan muqobil sharbatlardagidan 3,5× dan koʻproq yuqori.
Akustik kavitatsiya vaqtida gidroksil radikallarining hosil boʻlishi gidroksillanishning kuchayishiga va fenol birikmalarining ajralib chiqishiga hissa qoʻshishi ehtimol; bu ultratovushli ekstraksiya mexanizmlariga oid avvalgi tadqiqotlarga mos keladi.
Funksional foydalar bilan birga shirinlikning yaxshilanishi
Eʼtiborlisi, tadqiqotda steviol glikozidlari, xususan, Stevia rebaudiana tarkibidagi asosiy shirinlashtiruvchi moddalar – steviozid va rebaudiozid A (Reb A) oʻrganildi. Ultratovush bilan ishlov berish ularning konsentratsiyalarini sezilarli darajada oshirdi:
- Steviozid miqdori 61% oshdi.
- Reb A miqdori ikki baravar oshdi (+114%).
Bu oshish nafaqat shirinlik, balki sensor va metabolik jihatdan ham foydalidir. Reb A miqdorining yuqoriligi steviozid bilan koʻpincha bogʻliq boʻlgan achchiqlikni kamaytirib, taʼmning yoqimliligini yaxshilaydi.
Sharbatga ultratovush bilan ishlov berish: sanoatdagi ahamiyati va koʻlamni kengaytirish imkoniyati
Hielscher ultratovush qurilmalari jarayonning barcha muhim parametrlarini aniq boshqarish imkonini beradi. Koʻlamni kengaytirish vaqtida energiya intensivligini oʻzgarmas saqlaydigan Hielscher ultratovush protsessorlarining konstruksiyasi tufayli barcha natijalarni chiziqli ravishda kengaytirilgan koʻlamda olish mumkin. Bu laboratoriya stoliga oʻrnatiladigan qurilmalardan uzluksiz sanoat tizimlariga oʻtishni ham texnik jihatdan amalga oshirish mumkin, ham iqtisodiy jihatdan jozibador qiladi.
Ushbu tadqiqot yuqori intensivlikdagi ultratovushni barqaror, issiqliksiz ishlov berish usuli sifatida qoʻllab-quvvatlovchi, tobora koʻpayib borayotgan dalillarni toʻldiradi. Kuzatilgan afzalliklarning uygʻunligi – oziq moddalar miqdorining oshishi, antioksidant salohiyatning yaxshilanishi va sensor xususiyatlarning optimallashtirilishi – funksional ichimliklar ishlab chiqishda uning qiymatini taʼkidlaydi.
Xoʻsh, bu sanoat uchun nimani anglatadi?
Hielscher taklif etadigan kabi koʻlamini kengaytirish mumkin boʻlgan texnologik platformalar yordamida sharbat ishlab chiqaruvchilar endi ultratovush bilan ishlov berishni shunchaki muqobil usul sifatida emas, balki mahsulot sifati va isteʼmolchi salomatligini yaxshilash usuli sifatida ham koʻrishlari mumkin.
- yuqori samaradorlik
- eng ilgʻor texnologiya
- ishonchlilik va mustahkamlik
- sozlanadigan, aniq jarayon boshqaruvi
- partiyali va oqim liniyasida ishlov berish
- har qanday hajm uchun
- intellektual dasturiy taʼminot
- aqlli funksiyalar (masalan, dasturlash imkoniyati, maʼlumotlarni qayd etish, masofadan boshqarish)
- ishlatish oson va xavfsiz
- kam texnik xizmat talab qiladi
- CIP (joyida tozalash)
Quyidagi jadval ultratovush qurilmalarimizning taxminiy ishlov berish quvvati haqida tasavvur beradi:
| Partiya hajmi | Hajmiy oqim tezligi | Tavsiya etilgan qurilmalar |
|---|---|---|
| 10 dan 2000mL gacha | 20 dan 400mL/min gacha | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 dan 20L gacha | 0,2 dan 4L/min gacha | UIP2000hdT |
| 10 dan 100L gacha | 2 dan 10L/min gacha | UIP4000hdT |
| 15 dan 150L gacha | 3 dan 15L/min gacha | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 dan 100L/min gacha | UIP16000hdT |
| n.a. | kattaroq | quyidagi qurilmalardan tashkil topgan klaster: UIP16000hdT |
Loyihalash, ishlab chiqarish va maslahat – Germaniyada yaratilgan sifat
Hielscher ultratovush qurilmalari eng yuqori sifat va loyihalash standartlari bilan mashhur. Mustahkamlik va ishlatishning osonligi ultratovush qurilmalarimizni sanoat obyektlariga oson integratsiya qilish imkonini beradi. Hielscher ultratovush qurilmalari ogʻir sharoitlar va talabchan muhitlarda bemalol ishlaydi.
Hielscher Ultrasonics ISO sertifikatiga ega kompaniya boʻlib, eng ilgʻor texnologiya va foydalanish qulayligini mujassamlashtirgan yuqori samarali ultratovush qurilmalariga alohida eʼtibor qaratadi. Albatta, Hielscher ultratovush qurilmalari CE talablariga muvofiq boʻlib, UL, CSA va RoHs talablariga javob beradi.
Oziq-ovqat uchun ultratovushli gomogenizator UIP16000 oziq-ovqat va ichimliklarga sanoat miqyosida ishlov berish uchun moʻljallangan.
Adabiyotlar / Manbalar
- Šic Žlabur, J.; Dobričević, N.; Brnčić, M.; Barba, F.J.; Lorenzo, J.M.; Franco, D.; Atanasov, A.G.; Voća, S.; Rimac Brnčić, S. (2019): Evaluation of the Behavior of Phenolic Compounds and Steviol Glycosides of Sonicated Strawberry Juice Sweetened with Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni). Molecules 2019, 24, 1202.
- Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
- Mehmet Başlar, Mustafa F. Ertugay (2013): The effect of ultrasound and photosonication treatment on polyphenoloxidase (PPO) activity, total phenolic component and colour of apple juice. International Journal of Food Science and Technology, Volume 48, Issue 4, April 2013. 886–892.
- Morteza Rouhani (2019): Modeling and optimization of ultrasound-assisted green extraction and rapid HPTLC analysis of stevioside from Stevia Rebaudiana. Industrial Crops and Products, Volume 132, 2019. 226-235.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
Koʻp beriladigan savollar
Sharbatlar qanday saqlanadi?
Sharbatlar odatda termik pasterizatsiya orqali saqlanadi; bunda issiqlik buzilishga sabab boʻluvchi mikroorganizmlar va fermentlarni faolsizlantiradi. Muqobil usullarga yuqori bosim bilan ishlov berish (HPP), ultratovush bilan ishlov berish, impulsli elektr maydonlari (PEF) hamda sorbatlar yoki benzoatlar kabi kimyoviy konservantlar kiradi. Ushbu yondashuvlar xavfsizlik va sensor sifatni saqlagan holda yaroqlilik muddatini uzaytirishga qaratilgan.
Sharbatni ultratovush yordamida saqlash haqida koʻproq oʻqing!
Nega sharbatga issiqliksiz ishlov berish foydali?
HPP, PEF yoki ultratovush bilan ishlov berish kabi issiqliksiz usullar issiqlikka sezgir oziq moddalar, taʼm beruvchi moddalar va biofaol birikmalarning termik parchalanishini minimallashtiradi. Ular oziqaviy sifat va sensor xususiyatlarni saqlagan holda mikroblarni faolsizlantirish imkonini beradi hamda anʼanaviy issiqlik ishlovlariga nisbatan tarkibi soddaroq boʻlgan mahsulot olish uchun muqobil usulni taklif etadi. Ultratovush koʻmagida HPP orqali sharbatni saqlashning afzalliklari haqida koʻproq bilib oling!
Steviyali ichimliklar sogʻliq uchun foydalimi?
Stevia rebaudiana dan olinadigan tabiiy, oziqaviy qiymat bermaydigan shirinlashtiruvchi modda boʻlgan steviya FDA tomonidan umumiy ravishda xavfsiz deb tan olingan (GRAS). Uning kaloriyaviy qiymati juda kam boʻlib, u qondagi glyukoza yoki insulin darajasini oshirmaydi; bu uni diabetga chalingan yoki shakar isteʼmolini kamaytirishga intilayotgan kishilar uchun mos muqobilga aylantiradi. Biroq sogʻliq uchun foydalar ichimlikning umumiy tarkibiga bogʻliq – steviya bilan shirinlashtirilgan ichimliklar baribir qoʻshimchalarni oʻz ichiga olishi yoki oziqaviy qiymatga ega boʻlmasligi mumkin.
Steviyani ultratovush yordamida ekstraksiya qilish haqida koʻproq oʻqing!
Hielscher Ultrasonics yuqori samarali ultratovushli gomogenizatorlarni laboratoriya oʻlchamidan sanoat oʻlchamigacha ishlab chiqaradi.