Procesamiento de miel de ultrasonidos

Miel disfruta de gran demanda como alimento y medicina. Procesamiento de ultrasonidos es un medio eficaz para destruir los componentes indeseables, tales como cristales y las células de la levadura en la miel. Como no la tecnología de tratamiento térmico, se lleva a un menor aumento de HMF y una mejor retención de la diastasa, aroma y sabor.

Fondo

La miel es un producto de alta viscosidad de característico sabor y aroma, color y textura.

Miel consiste en glucosa, Fructosa, agua, maltosa, triaccharides y otros hidratos de carbono, sacarosa, minerales, proteínas, vitaminas y enzimas, la levadura y el calor de otros microorganismos resistentes a y pequeñas cantidades de ácidos orgánicos (véase el gráfico a la derecha). Alto nivel de las tetraciclinas, compuestos fenólicos y peróxido de hidrógeno en la miel se dan propiedades antimicrobianas.

Enzimas

La miel contiene enzimas para la digestión del almidón. Las enzimas son sensibles al calor y por lo tanto servir como un indicador de la calidad de la miel y el grado de tratamiento térmico. Las enzimas más importantes son invertasa (α-glucosidasa), diastasa (α-amilasa) y la glucosa oxidasa. Estas enzimas son nutricionalmente importantes. Diastasa hidroliza los carbohidratos para la digestibilidad fácil. La invertasa hidroliza la sacarosa y la maltosa, la glucosa y la fructosa. La glucosa oxidasa cataliza la glucosa para formar ácido glucónico y peróxido de hidrógeno. La miel es también contienen catalasa y fosfatasa ácida. La actividad de la enzima se mide generalmente como la actividad de la diastasa y se expresa en una número de diastasa (DN). Las normas de miel especificar un DN mínimo de 8 en la miel procesada.

Levadura y microorganismos

La miel extraída contiene materiales indeseables, tales como levadura (generalmente osmophillic, azúcar tolerantes a) y otros microorganismos resistentes al calor. Ellos son responsables de la deterioro de la miel durante el almacenamiento. Un recuento de la levadura de alta conduce a una rápida fermentación de la miel. La tasa de la fermentación de la miel también se correlaciona con el agua / humedad. Un contenido de humedad del 17% se considera un nivel seguro para la actividad de la levadura de retardo. Por otro lado, la posibilidad de cristalización aumenta con la disminución del contenido de humedad. Un recuento de la levadura de 500cfu/mL o menos se considera como un nivel comercial aceptable.

Cristalización / granulación

Miel natural se cristaliza ya que es un sobresaturada solución de azúcar, con más de un 70% de contenido de azúcar en relación con un contenido de agua de alrededor del 18%. El de glucosa de forma espontánea se precipita fuera del estado sobresaturado, a través del agua de perder, ya que se convierte en un estado saturado más estable de monohidrato de glucosa. Esto conduce a la formación de dos fases - una fase líquida en la parte superior y una forma cristalina más sólido de abajo. Los cristales forman una red, que inmoviliza otros componentes de la miel en suspensión, creando así un semisólido Estado (National Honey Board, 2007). Cristalización o granulación es indeseable ya que es un grave problema en el procesamiento de y la comercialización de la miel. Además, limita el flujo de cristalización de la miel sin procesar fuera de los contenedores de almacenamiento.

Tratamiento térmico

Después de la extracción y la filtración, la miel se somete a un tratamiento térmico con el fin de de reducir el nivel de humedad y la destrucción de la levadura. La calefacción no ayuda a licuar los cristales en la miel. Si bien, el tratamiento térmico puede reducir eficazmente la reducción de la humedad, reducir y retrasar la cristalización, y destruir las células de levadura por completo, lo hace también resultar en el deterioro. La calefacción aumenta el nivel de hidroximetilfurfural (HMF) considerablemente. El nivel máximo legal permitido de HMF es 40mg/kg. Además, la calefacción reduce la enzima (por ejemplo, diastasa) y la actividad afecta a las cualidades sensoriales y reduce la frescura de la de la miel. El tratamiento térmico se oscurece el color de la miel natural (Browning), También. En particular, la calefacción por encima de 90 ° C en los resultados de caramelización del azúcar. El tratamiento térmico se queda corto en la destrucción de microorganismos resistentes al calor.

Debido a la las limitaciones de tratamiento térmico, Los esfuerzos de investigación se centran en las alternativas no térmicos, como la radiación de microondas, calefacción por infrarrojos, la ultrafiltración y la ultrasonidos.

Ultrasonidos de la Miel

Ultrasonidos es un alternativa sin tratamiento térmico para muchos productos alimenticios líquidos. Su la energía mecánica está siendo utilizado para una suave pero eficaz de inactivación microbiana y la reducción de tamaño de partícula. Cuando la miel está expuesta a ultrasonidos, la mayoría de los células de levadura son destruidos. Las células de levadura que sobreviven a sonicación en general, pierden su capacidad de crecer. Esto reduce la tasa de fermentación de la miel de manera sustancial.

Ultrasonidos también se eliminar los cristales existentes y inhibir la cristalización más en la miel. En este aspecto, es comparable al calentamiento de la miel. Licuefacción de ultrasonidos ayuda puede trabajar en forma sustancial temperaturas más bajas proceso de aprox. 35 ° C y puede reducir el tiempo de licuefacción de a menos de 30 segundos. Kai (2000) estudió la licuefacción de ultrasonidos de las mieles de Australia (cuadro Brush, corteza fibrosa, Yapunyah y caja amarilla). Los estudios mostraron que la sonicación a una frecuencia de 20 kHz licuado de los cristales de la miel, completamente. Muestras con ultrasonido se mantuvo en estado licuado de aprox. 350 días (+20% en comparación a un tratamiento térmico). Debido a la mínimo la exposición al calor, Los resultados de licuefacción de ultrasonidos en un una mayor retención de aroma y sabor. Muestras sonican muestran sólo una aumento de HMF baja y disminución de baja actividad de la diastasa. Como se necesita menos energía térmica, la aplicación de la ecografía ayuda a ahorrar los costos de procesamiento en comparación con los convencionales de calefacción y refrigeración.

El estudios de Kai también reveló, que los diferentes tipos de miel requieren diferentes intensidades y tiempos de sonicación. Por esta razón, recomendamos la realización de ensayos con un banco-Top System sonicación tamaño. Las pruebas preliminares deben llevarse a cabo en modo de lote, mientras que los ensayos de transformación se requiere también una célula de flujo a presión para la recirculación o pruebas en línea.

Literatura

Subramanian, R., Umesh Hebbar, H., Rastogi, NK (2007): Elaboración de la miel: A Review, en: International Journal of Food Properties, 10: 127-143, 2007.

Kai, S. (2000): Investigación de ultrasonidos de licuefacción de mieles de Australia, de la Universidad de Queensland (Australia), Departamento de Ingeniería Química.

National Honey Board (2007): Hojas Informativas, CO, EE.UU..