Processament de mel d'ultrasons

Mel gaudeix de gran demanda com a aliment i medicina. Processament d'ultrasons és un mitjà eficaç per destruir els components indesitjables, com ara vidres i les cèl lules del llevat en la mel. Com que no la tecnologia de tractament tèrmic, es porta a un menor augment de HMF i una millor retenció de la diastasa, aroma i sabor.

Fons

La mel és un producte d'alta viscositat de característic sabor i aroma, color i textura.

Mel consisteix en glucosa, Fructosa, aigua, maltosa, triaccharides i altres hidrats de carboni, sacarosa, minerals, proteïnes, vitamines i enzims, el llevat i la calor d'altres microorganismes resistents a i petites quantitats d'àcids orgànics (vegeu el gràfic a la dreta). Alt nivell de les tetraciclines, compostos fenòlics i peròxid d'hidrogen en la mel es donen propietats antimicrobianes.

Enzims

La mel conté enzims per a la digestió del midó. Els enzims són sensibles a la calor i per tant servir com un indicador de la qualitat de la mel i el grau de tractament tèrmic. Els enzims més importants són invertasa (α-glucosidasa), diastasa (α-amilasa) i la glucosa oxidasa. Aquests enzims són nutricionalment importants. Diastasa hidrolitza els carbohidrats per a la digestibilitat fàcil. La invertasa s'hidrolitza la sacarosa i la maltosa, la glucosa i la fructosa. La glucosa oxidasa catalitza la glucosa per formar àcid glucònic i peròxid d'hidrogen. La mel és també contenen catalasa i fosfatasa àcida. L'activitat de l'enzim es mesura generalment com l'activitat de la diastasa i s'expressa en una nombre de diastasa (DN). Les normes de mel especificar un DN mínim de 8 a la mel processada.

Llevat i microorganismes

La mel extreta conté materials indesitjables, com ara llevat (generalment osmophillic, sucre tolerants a) i altres microorganismes resistents a la calor. Ells són responsables de la deteriorament de la mel durant l'emmagatzematge. Un recompte del llevat d'alta condueix a una ràpida fermentació de la mel. La taxa de la fermentació de la mel també es correlaciona amb l'aigua / humitat. Un contingut d'humitat del 17% es considera un nivell segur per l'activitat del llevat de retard. D'altra banda, la possibilitat de cristalització augmenta amb la disminució del contingut d'humitat. Un recompte de la llevat de 500cfu/mL o menys es considera com un nivell comercial acceptable.

Cristalització / granulació

Mel natural es cristal.litza ja que és un sobresaturada solució de sucre, amb més d'un 70% de contingut de sucre en relació amb un contingut d'aigua del voltant del 18%. L' de glucosa de manera espontània es precipita fora de l'estat sobresaturat, a través de l'aigua de perdre, ja que es converteix en un estat saturat més estable de monohidrat de glucosa. Això condueix a la formació de dues fases - una fase líquida a la part superior i una forma cristal.lina més sòlid de baix. Els cristalls formen una xarxa, que manté altres components de la mel en suspensió, creant així un semi-sòlid Estat (National Honey Board, 2007). Cristalització o granulació és indesitjable ja que és un greu problema en el processament de i la comercialització de la mel. A més, limita el flux de cristalització de la mel sense processar fora dels contenidors d'emmagatzematge.

Tractament tèrmic

Després de l'extracció i la filtració, la mel es sotmet a un tractament tèrmic per tal de de reduir el nivell d'humitat i la destrucció del llevat. La calefacció no ajuda a liquar els vidres a la mel. Si bé, el tractament tèrmic pot reduir eficaçment la reducció de la humitat, reduir i retardar la cristalització, i destruir les cèl lules de llevat per complet, ho fa també resultar en el deteriorament. La calefacció augmenta el nivell de hidroximetilfurfural (HMF) considerablement. El nivell màxim legal permès de HMF és 40mg/kg. A més, la calefacció redueix l'enzim (per exemple, diastasa) i l'activitat afecta les qualitats sensorials i redueix la frescor de la de la mel. El tractament tèrmic es enfosqueix el color de la mel natural (Browning), També. En particular, la calefacció per sobre de 90 ° C en els resultats de caramelització del sucre. El tractament tèrmic es queda curt en la destrucció de microorganismes resistents a la calor.

A causa de la les limitacions de tractament tèrmic, Els esforços d'investigació se centren en les alternatives no tèrmics, com la radiació de microones, calefacció per infrarojos, la ultrafiltració i la ultrasons.

Ultrasons de la Miel

Ultrasons és un alternativa sense tractament tèrmic per a molts productes alimentaris líquids. La seva l'energia mecànica està sent utilitzat per una suau però eficaç d'inactivació microbiana i la reducció de mida de partícula. Quan la mel està exposada a ultrasons, la majoria dels cèl lules de llevat són destruïts. Les cèl lules de llevat que sobreviuen a sonicació en general, perden la seva capacitat de créixer. Això redueix la taxa de fermentació de la mel de manera substancial.

Ultrasons també es eliminar els vidres existents i inhibir la cristalització més a la mel. En aquest aspecte, és comparable a l'escalfament de la mel. Liqüefacció d'ultrasons ajuda pot treballar en forma substancial temperatures més baixes procés d'aprox. 35 ° C i pot reduir el temps de liqüefacció de a menys de 30 segons. Kai (2000) va estudiar la liqüefacció d'ultrasons de les mels d'Austràlia (quadre Brush, escorça fibrosa, Yapunyah i caixa groga). Els estudis van mostrar que la sonicació a una freqüència de 20 kHz liquat dels vidres de la mel, completament. Mostres amb ultrasons es va mantenir en estat liquat d'aprox. 350 dies (+20% en comparació a un tractament tèrmic). A causa de la mínim l'exposició a la calor, Els resultats de liqüefacció d'ultrasons en un una major retenció d'aroma i sabor. Mostres sonic mostren només una augment de HMF baixa i disminució de baixa activitat de la diastasa. Com es necessita menys energia tèrmica, l'aplicació de l'ecografia ajuda a estalviar els costos de processament en comparació amb els convencionals de calefacció i refrigeració.

L' estudis de Kai també va revelar, que els diferents tipus de mel requereixen diferents intensitats i temps de sonicació. Per aquesta raó, recomanem la realització d'assajos amb un banc-Top System sonicació mida. Les proves preliminars s'han de dur a terme en mode de lot, mentre que els assaigs de transformació es requereix també una cèl.lula de flux a pressió per a la recirculació o proves en línia.

Literatura

Subramanian, R., Umesh Hebb, H., Rastogi, NK (2007): Elaboració de la mel: A Review, a: International Journal of Food Properties, 10: 127-143, 2007.

Kai, S. (2000): Recerca d'ultrasons de liqüefacció de mels d'Austràlia, de la Universitat de Queensland (Austràlia), Departament d'Enginyeria Química.

National Honey Board (2007): Fulls Informatius, CO, EUA.