شیر آجیل و شیر مبتنی بر گیاهان به عنوان جایگزین‌های شیر، یک بخش رو به رشد در صنعت مواد غذایی هستند. برای تولید شیرآجیل و مشتقات مختلف شیر مبتنی بر گیاهان، استخراج و هوموژنیزاسیون اولتراسونیک مزایای زیادی نسبت به روش‌های سنتی ارائه داده است. اولتراسونیک با قدرت بالا باعث افزایش بهره‌وری فرآیند، پایداری محصول، ارزش غذایی و کارآیی کلی پردازش می‌شود.
شیرآجیل با التراسونیک هموژنایزر
عصاره گیری اولتراسونیک به عنوان یک روش قابل اعتماد و بسیار کارآمد برای افزایش بهره‌وری روغن‌ها، پروتئین‌ها، پلی‌ساکاریدها و ریز مغذی های مشتق از گیاهان شناخته شده است. بنابراین، سونیکیشن در تولید جایگزین‌های شیر مبتنی بر گیاهان، مانند شیرآجیل تولید شده از بادام، کاشو، نارگیل، فندق، بادام زمینی، کنجد، سویا، سُعد سلطانی(tiger nut)،جودوسر، برنج، حشیش، نخود، پسته، گردو، آمارانت، یا کینوا استفاده می‌شود. مواد اولیه شیرآجیل و دیگر جایگزین‌های شیر مبتنی بر گیاهان اغلب گران‌قیمت هستند و بهره‌وری بیشتر از این مواد اولیه هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهد و کارآیی تولید را بهبود می‌بخشد.
استخراج التراسونیک چگونه میزان تولید را افزایش می دهد؟
اصل کار اولتراسونیک در استخراج، کاویتیشن صوتی است. مکانیسم تشدید استخراج اولتراسونیک با فرکانس پایین و شدت بالا اصلی به پدیده کاویتیشن صوتی نسبت داده می‌شود. هنگامی که حباب‌های کاویتیشن بر روی سطح مواد گیاهی فروپاشی می‌کنند، سایش و تخلخل صوتی ماتریکس سلول‌های گیاهی (مانند مواد مخلوط شده از مغزهای میوه، دانه‌ها، حبوبات و برگها) را می‌شکند، که منجر به از بین رفتن ساختار سلولی و آزاد شدن مواد داخل سلولی مانند پروتئین‌ها، لیپیدها، پلی‌ساکاریدها، الیاف، ویتامین‌ها، مواد معدنی و فیتوشیمیایی می‌شود. انتقال جرم تشدید شده در این راستا تسهیل‌کننده آزاد شدن مولکول‌هایی نظیر پروتئین‌ها، لیپیدها، پلی‌ساکاریدها و مواد فیتوشیمیایی است.
نیروهای برشی تولید شده به وسیله اولتراسونیک، نفوذ حلال به ماتریس سلولی مواد گیاهی را بهبود می‌بخشد و به تبادل‌پذیری غشاء‌های سلولی افزوده می‌شود. (لطفاً توجه داشته باشید که اصطلاح حلال به معنای کلی برای هر نوع مایع، مانند آب، استفاده می‌شود.) این مکانیسم اولتراسونیک از فرآیند را به شدت تقویت می‌کند، که هنگام استخراج محصولات غذایی از مواد خام گیاهی اعمال می‌شود. چون کاویتیشن اولتراسونیک نیروهای متمرکزی تولید می‌کند، این نیروها باعث ایجاد یک فرآیند کارآمد در سطح ماکرو و میکرو می‌شوند. علاوه بر این، نفوذ حلال، حل شدن ترکیبات بیولوژیکی و انتقال جرم به طرز قابل توجهی بهبود یافته است. این باعث می‌شود استخراج با کمک اولتراسونیک بسیار موثر باشد و نتایج بهتری با زمان فرآیند سریع به دست آید.
برای مطالعه دیگر کاربردهای غذایی التراسونیک کلیک کنید.
بهبود پایداری شیرآجیل با التراسونیک هموژنایزر
التراسونیک متمرکز فرکانس پایین یک روش موثر و مطمئن برای بهبود پایداری فیزیکی و پایداری میکروبی سوسپانسیون‌ها در محصولات غذایی است(شیرآجیل و دیگر جایگزین‌های شیر)
بهبود پایداری فیزیکی و شیمیایی شیرآجیل به کمک التراسونیک
استفاده گسترده از اولتراسونیک برای هوموژن کردن و امولسیون کردن محصولات غذایی، یک تکنیک غیرحرارتی بسیار کارآمد برای تولید محصولات غذایی بسیار یکنواخت و پایدار به مدت طولانی است. هوموژن سازی اولتراسونیک اندازه قطرات چربی را به اندازه یکنواخت و بسیار کوچک کاهش می‌دهد و ذرات جامد مانند نشاسته، قند و الیاف را به صورت یکنواخت پخش می‌کند. با این کار، هوموژن سازی اولتراسونیک خواص فیزیکی وشیمیایی شیرآجیل و سایر محصولات پایه گیاهی را بهبود می‌بخشد، به طوری که از جداسازی غیرمطلوب فازی جلوگیری می‌شود.
Lu و همکاران (2019) اثرات اولتراسونیک با توان بالا را بر روی شیر نارگیل مورد بررسی قرار دادند. فرآوری اولتراسونیک اندازه ذرات شیر نارگیل را کاهش داد و توزیع قطرات و ذرات در سیستم را هوموژن کرد. در مقایسه با شیر نارگیل هموژن شده مکانیکی، فرآوری اولتراسونیک تأثیر قابل توجهی بر یکنواختی سیستم امولسیون نشان داد (p < 0.05). به علاوه، مشاهده شد که اولتراسونیک کردن کپسوله کردن آمیلوز را در لایه مرزی در آنزیم آمیلاز ترویج داد. ایسوارین و پرمادی (2012) بررسی کردند که چگونه اولتراسوند اثر اندازه قطره‌های شیر نارگیل را با مطالعه ترکیبات مختلفی از شدت اولتراسونیک تحت تأثیر قرار می‌دهد. پردازش اولتراسونیک اندازه قطره‌ها را کاهش داد و کاهش اندازه در شدت بالاتر اولتراسونیک افزایش یافت.
بهبود پایداری میکروبی شیرآجیل با التراسونیک
استفاده از اولتراسونیک در کاهش بار میکروبی در محصولات لبنی، آبمیوه و دیگر مایعات غذایی اثبات شده است. بنابراین، پاستوریزاسیون اولتراسونیک نیز در فرآیند به منظور بهبود پایداری میکروبی در جایگزین‌های شیری مبتنی بر مغز و سایر جایگزین‌های گیاهی مانند شیرآجیل
پذیرفته شده است.
Iorio و همکاران (2019) اثر اولتراسونیک در غیرفعال سازی باکتری‌های ای کولای O157:H7 و Listeria monocytogenes در شیر بادام را مورد مطالعه قرار دادند و توانستند نشان دهند که پاستوریزاسیون اولتراسونیک آسیب‌های غیرمهلک به عوامل بیماری زا وارد می‌کند، که منجر به افزایش زمان نگه‌داری می‌شود. به عنوان مثال، فرآوری پاستوریزاسیون اولتراسونیک میزان باکتری ای کولای O157:H7 را از 5.12 به 3.81 log CFU/mL کاهش داد و نرخ رشد (µmax) را از 1.19 به 0.79 (log CFU/mL) در روز) کاهش داد.
برای مطالعه مقاله تولید شیر سویا با کمک التراسونیک کلیک نمایید.
مزیت تولید شیرآجیل با التراسونیک هموژنایزر
- خروجی بیشتر
- کیفیت فوق العاده
- بهبود پروفایل مواد غذایی
- پایداری میکروبی، فیزیکی و شیمیایی
- تمرکز فرآیند برای افزایش بازدهی کلی
- کنترل پذیری دقیق شرایط
- بازدهی مالی
ارزش غذایی بیشتر در شیرآجیل التراسونیک هموژنایزر
ریزمغذی‌‌ها مانند ویتامین‌ها، پلی‌فنل‌ها و آنتی‌اکسیدان‌ها در ماتریس سلولی گیاهان قرار دارند. برای بهترین افزایش نرخ آزادسازی این مواد ریزمغذی، نیاز به از هم پاشیدن کامل سلولی و میکس میکروبی بین مواد سلولی و حلال وجود دارد. همانطور که در بالا توضیح داده شد، استخراج اولتراسونیک در از هم پاشیدن سلول‌ها و آزادسازی چربی‌ها، پروتئین‌ها، پلی‌ساکاریدها، الیاف و مواد فیتوشیمیایی از ماتریس سلولی بسیار کارآمد است. استخراج اولتراسونیک یک روش بسیار کارآمد برای جداسازی کامل محتوای فیتوشیمیایی از گیاهان در یک فرآیند استخراج سریع است. استفاده از اولتراسونیک توان بالا اثرات شدید کاویتیشن، اختلالات/آشفتگی‌ها، جریان مایع با سرعت بالا را ایجاد می‌کند که مواد فیتوشیمیایی را از داخل سلول بیرون می‌شویند. با توجه به اینکه این یک روش استخراج غیرحرارتی است، از تجزیه حرارتی این مواد ریزمغذی حساس هنگام استفاده از اولتراسونیک جلوگیری می‌شود.
کینتیک محتوای فنولی کل (به عنوان میلی‌گرم معادل نارینژنین بر گرم بادام) با و بدون استفاده از اولتراسونیک. استخراج اولتراسونیک محتوای فنولی کل را به میزان 258٪ افزایش داده. داده‌ها میانگین ± انحراف معیار است، n = 3. اولتراسونیک (زرد) در مقایسه با بدون التراسونیک (نارنجی). نمودار و مطالعه: تابیب و همکاران، 2020
آواپرداز التراسونیک طراحی، تولید و توزیع سیستم‌های فرآوری غذایی اولتراسونیک با عملکرد بالا برای تولید صنعتی پیوسته شیرآجیل (مانند بادام هندی، بادام زمینی، فندق، گردو، نارگیل) و جایگزین‌های نباتی برای شیر (مانند برنج، سویا، گندم آلمانی، جو، کنجد، کتان، نخود، شاهدانه تخمیری). استفاده از فرآوری غذایی اولتراسونیک به عنوان یک روش غیر حرارتی و کاملاً مکانیکی مزایای اساسی دارد، که منجر به بهبود محصولات نهایی، کاهش زمان فرآیند و دوست‌دار محیط زیستی آن می‌شود.
سیستم‌های فرآوری غذایی اولتراسونیک برای بسیاری از کاربردها به عنوان یک تکنولوژی ایمن، قابل اعتماد و کارآمد برای تولید مواد غذایی و نوشیدنی با کیفیت بالا استفاده می‌شوند. نصب و عملکرد تمامی پردازنده‌های اولتراسونیک ساده است: آنها فقط به فضای کمی نیاز دارند و می‌توانند به راحتی در واحدهای فرآیند موجود نصب شوند. آواپرداز در زمینه استفاده از اولتراسونیک در صنایع غذایی و نوشیدنی و همچنین بسیاری از صنایع صنعتی دیگر تجربه طولانی دارد. پردازنده‌های اولتراسونیک ما با سونوترودها و راکتورهای التراسونیک قابل شستشو و ضد عفونی در محل (CIP / SIP) تجهیز شده‌اند.
پردازنده‌های اولتراسونیک صنعتی آواپرداز قادرند شدت نوسان بسیار بالا ارائه نمایند. شدت نوسان تا 200 میکرومتر می‌تواند به راحتی در عملیات 24/7 ادامه پیدا کند. شدت نوسان بالا برای دستیابی به توزیع یکنواخت ذرات و غیرفعال سازی میکروب‌های مقاوم‌تر (به عنوان مثال، باکتری‌های گرم مثبت) مهم است. تمام سونوترودها و راکتورهای سلول جریان اولتراسونیک می‌توانند در دماها و فشارهای بالا عمل کنند، که این امکان را برای یک ترمو مانو سونیکیشن (اولتراسونیک در ترکیب با دما و فشار بالا) قابل اعتماد و استخراج و پایداری بسیار موثر ایجاد می‌کند.
برای اطلاعات بیشتر در مورد کاربردهای التراسونیک هموژنایزر در صنایع غذایی کلیک کنید.
بیشتر بدانید
تولید شیر آجیل و لینیات بر پایه گیاهان
تولید شیرهای آجیل و سایر نوشیدنی‌های گیاهی غیر‌لبنی (مانند شیر بادام، بادام هندی، نارگیل، فندق، بادام زمینی، کنجد، سویا، شاهدانه اویارسلام زرد، گندم آلمانی، برنج، شاهدانه، نخود، چیا، تخم کتان، گردو) عمدتاً شامل مراحل پردازش زیر است: فرآیند خرد کردن و آسیاب مرطوب برای استخراج، فیلتراسیون، افزودن مواد افزودنی و مواد تشکیل‌دهنده، پاستوریزه / استریل‌سازی، هوموژن‌سازی و بسته‌بندی استریل.
افزودنی‌های متنوعی که به طور گسترده در این محصولات استفاده می‌شوند، گونه‌های صمغ و لسیتین هستند که برای بهبود پایداری استفاده می‌شوند، همچنین نمک و شیرین‌کننده‌ها که برای تغییر ساختار و پروفایل طعم و کیفیت آن استفاده می‌شوند. اغلب جایگزین‌های شیر گیاهی با پروتئین، ویتامین و مواد معدنی تقویت و غنی می‌شوند تا پروفایل تغذیه‌ای متعادلی داشته باشند.
بر اساس نوع جایگزین شیر گیاهی، مواد خام مختلف (مانند مغزها، دانه‌ها، حبوبات) به عنوان پایه استفاده می‌شوند. این مواد خام خاص (مانند بادام، حبوبات سویا یا جو) با مقدار معینی از آب مخلوط شده و در یک فرآیند خردایش مرطوب تحت دماهای بالا فرآیند خردایش می‌شوند. در طول این فرآیند خردایش گرم، ترکیبات گیاهی ارزشمندی مانند پروتئین‌ها، لیپیدها، فیبرها و ویتامین‌ها از ماده خام استخراج می‌شوند، که زمان‌بر و اغلب کارآمد نیست. به دلیل استخراج ناقص، ممکن است نیاز به مرحله دومی از استخراج باشد تا بهره‌وری از ناتمامی مواد در شیرآجیل یا جایگزین شیر گیاهی افزایش یابد. هنگامی که استخراج اولتراسونیک در فرآیند خردایش پیاده‌سازی می‌شود، استخراج ترکیبات گیاهی به تسریع و افزایش می‌یابد.
پس از خردایش و استخراج، شیر گیاهی از الیاف گیاهی استخراج‌شده در سانتریفیوژ‌های بزرگ جدا می‌شود. برای بهبود بافت و ویژگی‌های حسی، شیر گیاهی ممکن است با روغن خوراکی هموژنیزه شود یا با افزودن صمغ غلظت یابد، با اضافه کردن گونه‌های مختلفی از افزودنی‌ها (ویتامین‌ها، مواد معدنی) مخلوط شود، و سپس با پردازش حرارتی پاستوریزه و در نهایت بسته‌بندی شود. اولتراسونیک می‌تواند برای پخش صمغ و سایر افزودنی‌های غذایی به صورت یکنواخت در نوشیدنی گیاهی و استریل‌سازی میکروبی با پاستوریزاسیون اولتراسونیک استفاده شود.
