بالموجات فوق الصوتية تجهيز العسل
يتمتع العسل بطلب كبير كغذاء ودواء. المعالجة بالموجات فوق الصوتية هي وسيلة فعالة لتدمير المكونات غير المرغوب فيها ، مثل البلورات والخلايا الميكروبية في العسل. كتقنية معالجة غير حرارية ، يمنع إزالة تبلور العسل بالموجات فوق الصوتية الزيادة غير المرغوب فيها في HFM بالإضافة إلى الاحتفاظ بشكل أفضل بالدياستاز والرائحة والنكهة.
مزايا إزالة تبلور العسل بالموجات فوق الصوتية
إزالة التبلور بالموجات فوق الصوتية هو بديل فعال لطرق التسخين التقليدية لإزالة تبلور العسل. يوفر إزالة تبلور العسل بالموجات فوق الصوتية العديد من المزايا على طريقة التسخين التقليدية ، مما يجعل معالجة العسل بالموجات فوق الصوتية العلاج المتفوق لتسييل العسل وإزالة التبلور والاستقرار:
توفر إزالة التبلور بالموجات فوق الصوتية العديد من المزايا ويمكن تكييفها مع جميع أنواع العسل ومقاييس الإنتاج. الموجات فوق الصوتية Hielscher هي التي يمكن السيطرة عليها بدقة ويمكن ضبطها لعوامل مثل لزوجة العسل، وحجم الكريستال، ومعايير الجودة. وبالتالي، Hielscher الموجات فوق الصوتية توفر فعالية عالية وعملية بسيطة وآمنة.
الموجات فوق الصوتية الصناعية لإزالة التبلور وتثبيت العسل في علاج مضمن موحد للغاية.
الصور المجهرية للعسل المعالج:
(أ) عينة التحكم. قبل العلاج ، يظهر العسل كشبكة من البلورات على شكل إبرة. الهالات السوداء هي فقاعات هواء. (ب) عينات معالجة حراريا بدرجة حرارة 40 درجة مئوية بعد 20 دقيقة من المعالجة الحرارية؛ (ج) 40 درجة مئوية + عينات معالجة بالموجات فوق الصوتية بعد 20 دقيقة من العلاج.
(ورقة بحثية وصورة: ©Deora et al. ، 2013)
بالموجات فوق الصوتية تجهيز العسل
Ultrasonication هو بديل المعالجة غير الحرارية للعديد من المنتجات الغذائية السائلة. يتم استخدام قوتها الميكانيكية لتعطيل الميكروبات بشكل لطيف وفعال وتقليل حجم الجسيمات. عندما يتعرض العسل للموجات فوق الصوتية ، يتم تدمير معظم خلايا الخميرة. تفقد خلايا الخميرة التي تنجو من صوتنة عموما قدرتها على النمو. هذا يقلل من معدل تخمير العسل بشكل كبير.
Ultrasonication أيضا يسيل العسل القضاء على بلورات الموجودة وتثبيط مزيد من التبلور في العسل. في هذا الجانب ، يمكن مقارنته بتسخين العسل. يمكن أن يعمل التسييل بمساعدة الموجات فوق الصوتية في درجات حرارة عملية أقل بكثير تبلغ حوالي 35 درجة مئوية ويمكن أن يقلل من وقت التسييل إلى أقل من 30 ثانية. درس كاي (2000) التسييل بالموجات فوق الصوتية للعسل الأسترالي (صندوق الفرشاة ، اللحاء الخيطي ، Yapunyah والصندوق الأصفر). وأظهرت الدراسات, أن صوتنة على تردد 20kHz تسييل بلورات في العسل, تماما. ظلت العينات المعالجة بالموجات فوق الصوتية في حالة تسييل لمدة 350 يوما تقريبا (+ 20٪ مقارنة بالمعالجة الحرارية). نظرا للحد الأدنى من التعرض للحرارة ، يؤدي التسييل بالموجات فوق الصوتية إلى احتفاظ أكبر بالرائحة والنكهة. تظهر العينات الصوتية فقط زيادة منخفضة جدا في HMF وانخفاضا طفيفا في نشاط الدياستاز. نظرا لأن هناك حاجة إلى طاقة حرارية أقل ، فإن تطبيق الموجات فوق الصوتية يساعد على توفير تكاليف المعالجة عند مقارنتها بالتدفئة والتبريد التقليديين.
الموجات فوق الصوتية الصناعية UIP6000hdT لتسييل العسل واستقراره الميكروبي.
كشفت دراسات Kai (2000) أيضا أن أنواعا مختلفة من العسل تتطلب شدة وأوقات مختلفة من الصوتنة. لهذا السبب ، نوصي بإجراء التجارب باستخدام نظام صوتنة بحجم مقاعد البدلاء. يجب إجراء الاختبارات الأولية في وضع الدفعات ، بينما تتطلب تجارب المعالجة الإضافية خلية تدفق لإعادة التدوير المضغوط أو الاختبار المباشر.
ماذا يقول البحث عن إزالة تبلور العسل بالموجات فوق الصوتية
العسل هو محلول مفرط التشبع من الجلوكوز ولديه ميل للتبلور تلقائيا في درجة حرارة الغرفة في شكل مونوهيدرات الجلوكوز. تم استخدام المعالجة الحرارية تقليديا لإذابة بلورات أحادي الهيدرات D-glucose في العسل وتأخير التبلور. ومع ذلك ، فإن هذا النهج يؤثر سلبا على نكهة العسل الدقيقة. تم الإبلاغ عن التطبيق المفيد للموجات فوق الصوتية في العسل من قبل العديد من الباحثين. لقد ثبت أن تطبيق الموجات فوق الصوتية يقضي على البلورات الموجودة ويؤخر أيضا عملية التبلور مما يؤدي إلى تقنية فعالة من حيث التكلفة. يشير تحليل عملية التبلور إلى أن عينات العسل الصوتي ظلت في الحالة السائلة لفترات أطول من العسل المعالج حراريا. بالإضافة إلى ذلك ، لم يلاحظ أي آثار كبيرة على معايير جودة العسل ، مثل محتوى الرطوبة أو التوصيل الكهربائي أو درجة الحموضة. أظهرت الدراسات ، بشكل عام ، أن العلاج بالموجات فوق الصوتية (على سبيل المثال باستخدام مسبار بالموجات فوق الصوتية 24 كيلو هرتز من طراز UP400St ، في معالجة دفعية) يؤدي إلى انحلال أسرع للبلورات من المعالجة الحرارية.
(راجع ديورا وآخرون ، 2013)
قارن Basmacı (2010) الموجات فوق الصوتية والضغط الهيدروستاتيكي العالي كخيارات علاج لتسييل العسل. في حين تبين أن علاج الضغط الهيدروستاتيكي العالي مكلف للغاية وغير فعال ، أعطت الموجات فوق الصوتية نتائج جيدة للغاية. لذلك ، تمت التوصية بصوتنة كبديل للمعالجة الحرارية التقليدية للعسل.
توصل Önur et al. (2018) إلى نفس النتيجة عند مقارنة المعالجة الحرارية التقليدية عند 50 درجة مئوية ، وتسييل بالموجات فوق الصوتية و يوصون بمعالجة العسل بالموجات فوق الصوتية على المعالجة الحرارية ومعالجة الضغط بسبب الراحة وأوقات المعالجة الأقصر وفقدان الجودة الأقل.
Sidor et al. (2021) قارن التسييل بالموجات فوق الصوتية مع تسخين الميكروويف من أجل إذابة بلورات السكر في الجير والسنط والعسل متعدد الأزهار. كان العيب الرئيسي لتسخين الميكروويف هو الزيادة الكبيرة في قيم HMF ، والتغيرات في النشاط الأنزيمي والخسائر الكبيرة في عدد الدياستاز. في المقابل ، أدى التسييل بالموجات فوق الصوتية إلى تغييرات طفيفة فقط في خصائص العسل ، بحيث أوصى فريق البحث بوضوح بمعالجة العسل بالموجات فوق الصوتية من أجل تأخير عملية التبلور.
تسريع وقت تسييل العسل الصلب دون المساس بجودته.
الموجات فوق الصوتية العلوية UIP2000hdT مع Cascatrode على حامل متنقل لتسييل العسل وإذابة السكر في وضع الدفعات والوضع المضمن.
الموجات فوق الصوتية عالية الأداء لإزالة الكيسات من العسل وتحقيق الاستقرار
Hielscher Ultrasonics بتصنيع وتوريد الموجات فوق الصوتية عالية الأداء لمعالجة الأغذية السائلة مثل تسييل العسل ، والحد من الكريستال (إذابة السكر ، وإزالة التبلور) وتحقيق الاستقرار الميكروبي. تسمح معدات الموجات فوق الصوتية المطورة خصيصا لعلاج العسل بمعالجة موحدة وموثوقة. هذا يضمن إنتاج عسل متفوق وفقا لمعايير الجودة المحفوظة. لعلاج العسل، Hielscher الموجات فوق الصوتية يقدم sonotrodes خاصة (تحقيقات الموجات فوق الصوتية)، والتي هي مثالية لعلاج موحدة جدا من السوائل اللزجة مثل العسل.
التصميم والتصنيع والاستشارات – جودة صنع في ألمانيا
Hielscher الموجات فوق الصوتية معروفة بأعلى معايير الجودة والتصميم. تسمح المتانة والتشغيل السهل بالتكامل السلس لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا في المنشآت الصناعية. يتم التعامل بسهولة مع الظروف القاسية والبيئات الصعبة من قبل الموجات فوق الصوتية Hielscher.
Hielscher الفوق صوتيات هي شركة حاصلة على شهادة الأيزو وتركز بشكل خاص على الموجات فوق الصوتية عالية الأداء التي تتميز بأحدث التقنيات وسهولة الاستخدام. بطبيعة الحال، Hielscher الموجات فوق الصوتية هي CE المتوافقة وتلبية متطلبات ماي، وكالة الفضاء الكندية وبنفايات.
- كفاءة عالية
- أحدث التقنيات
- الموثوقية & متانة
- دفعة & في النسق
- لأي وحدة تخزين – من دفعات صغيرة إلى تدفق كبير في الساعة
- ثبت علميا
- برنامج ذكي
- توسيع نطاق خطي بسيط
- الميزات الذكية (مثل بروتوكول البيانات)
- CIP (نظيفة في المكان)
الجدول أدناه يعطيك مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لultrasonicators لدينا:
| دفعة حجم | معدل المد و الجزر | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 10 إلى 2000ML | 20 إلى 400ML / دقيقة | Uf200 ः ر، UP400St |
| 00.1 إلى 20L | 00.2 إلى 4L / دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100L | 2 إلى 10L / دقيقة | UIP4000hdT |
| 15 إلى 150 لتر | 3 إلى 15 لتر/دقيقة | UIP6000hdT |
| زمالة المدمنين المجهولين | 10 إلى 100L / دقيقة | UIP16000 |
| زمالة المدمنين المجهولين | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع عالية الأداء المجانسة بالموجات فوق الصوتية لخلط التطبيقات، تشتت، استحلاب واستخراج على المختبر، والطيارية ومقياس الصناعية.
الأدب / المراجع
- Basmacı, İpek (2010): Effect of Ultrasound and High Hydrostatic Pressure (Hhp) on Liquefaction and Quality Parameters of Selected Honey Varieties. Master of Science Thesis, Middle East Technical University, 2010.
- D’Arcy, Bruce R. (2017): High-power Ultrasound to Control of Honey Crystallisation. Rural Industries Research and Development Corporation 2007.
- İpek Önür, N.N. Misra, Francisco J. Barba, Predrag Putnik, Jose M. Lorenzo, Vural Gökmen, Hami Alpas (2018): Effects of ultrasound and high pressure on physicochemical properties and HMF formation in Turkish honey types. Journal of Food Engineering, Volume 219, 2018. 129-136.
- Deora, Navneet S.; Misra, N.N.; Deswal, A.; Mishra, H.N.; Cullen, P.J.; Tiwari, B.K. (2013): Ultrasound for Improved Crystallisation in Food Processing. Food Engineering Reviews, 5(1), 2013. 36-44.
- Sidor, Ewelina; Tomczyk, Monika; Dżugan, Małgorzata (2021): Application Of Ultrasonic Or Microwave Radiation To Delay Crystallization And Liquefy Solid Honey. Journal of Apicultural Science, Volume 65, Issue 2, December 2021.
- 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.
- Subramanian, R., Umesh Hebbar, H., Rastogi, N.K. (2007): Processing of Honey: A Review. in: International Journal of Food Properties 10, 2007. 127-143.
- Kai, S. (2000): Investigation into Ultrasonic Liquefaction of Australian Honeys. The University of Queensland (Australia), Department of Chemical Engineering.
- National Honey Board (2007): Fact Sheets.
حقائق تستحق العلم
خلفية من العسل تجهيز
العسل هو منتج عالي اللزوجة ذو نكهة ورائحة مميزة ولونه وملمسه.
يتكون العسل من الجلوكوز والفركتوز والماء والمالتوز والسكريات ثلاثية السكريات والكربوهيدرات الأخرى والسكروز والمعادن والبروتينات والفيتامينات والإنزيمات والخميرة وغيرها من الكائنات الحية الدقيقة المقاومة للحرارة وكميات صغيرة من الأحماض العضوية (انظر الرسم البياني أدناه). مستوى عال من التتراسيكلين والمركبات الفينولية وبيروكسيد الهيدروجين في العسل يعطي خصائص مضادة للميكروبات.
الملف الغذائي وتكوين السكر من العسل (©www.honey.com)
إنزيمات العسل
يحتوي العسل على إنزيمات هضم النشا. الإنزيمات حساسة للحرارة وبالتالي فهي بمثابة مؤشر لجودة العسل ودرجة المعالجة الحرارية. تشمل الإنزيمات الرئيسية الإنفرتيز (α-جلوكوزيداز) والداستاز (α-الأميليز) وأوكسيديز الجلوكوز. هذه إنزيمات مهمة من الناحية الغذائية. تحلل الدياستاز الكربوهيدرات لسهولة الهضم. إنفرتيز يتحلل السكروز والمالتوز إلى الجلوكوز والفركتوز. يحفز أوكسيديز الجلوكوز الجلوكوز لتكوين حمض الجلوكونيك وبيروكسيد الهيدروجين. يحتوي العسل أيضا على الكاتلاز والفوسفاتيز الحمضي. يقاس نشاط الإنزيم بشكل عام على أنه نشاط دياستاز ويتم التعبير عنه برقم دياستاز (DN). تحدد معايير العسل الحد الأدنى لعدد الدياستاز 8 في العسل المعالج.
الخميرة والكائنات الحية الدقيقة في العسل
يحتوي العسل المستخرج على مواد غير مرغوب فيها ، مثل الخميرة (بشكل عام ، تتحمل السكر) وغيرها من الكائنات الحية الدقيقة المقاومة للحرارة. هم مسؤولون عن تلف العسل أثناء التخزين. ارتفاع عدد الخميرة يؤدي إلى تخمير سريع للعسل. يرتبط معدل تخمير العسل أيضا بمحتوى الماء / الرطوبة. يعتبر محتوى الرطوبة بنسبة 17٪ مستوى آمنا لتثبيط نشاط الخميرة. من ناحية أخرى ، تزداد فرصة التبلور مع انخفاض محتوى الرطوبة. يعتبر عدد الخميرة البالغ 500cfu / mL أو أقل مستوى مقبولا تجاريا.
التبلور / التحبيب في العسل
يتبلور العسل بشكل طبيعي لأنه محلول سكر مفرط التشبع ، مع أكثر من 70٪ من محتوى السكر بالنسبة لمحتوى الماء حوالي 18٪. يترسب الجلوكوز تلقائيا خارج الحالة المفرطة التشبع ، من خلال فقدان الماء لأنه يصبح حالة مشبعة أكثر استقرارا من أحادي هيدرات الجلوكوز. هذا يؤدي إلى تشكيل مرحلتين – مرحلة سائلة في الأعلى وشكل بلوري أكثر صلابة أدناه. تشكل البلورات شعرية ، تشل المكونات الأخرى للعسل في التعليق ، وبالتالي تخلق حالة شبه صلبة (National Honey Board ، 2007). التبلور أو التحبيب غير مرغوب فيه لأنه مشكلة خطيرة في معالجة وتسويق العسل. أيضا ، يحد التبلور من تدفق العسل غير المعالج من حاويات التخزين.
المعالجة الحرارية في معالجة العسل
بعد الاستخراج والترشيح ، يخضع العسل للمعالجة الحرارية من أجل تقليل مستوى الرطوبة وتدمير الخميرة. يساعد التسخين على تسييل البلورات في العسل. على الرغم من أن المعالجة الحرارية يمكن أن تقلل بشكل فعال من تقليل الرطوبة ، وتقليل وتأخير التبلور ، وتدمير خلايا الخميرة تماما ، إلا أنها تؤدي أيضا إلى تدهور المنتج. يزيد التسخين من مستوى هيدروكسي ميثيل فرفورال (HMF) بشكل كبير. الحد الأقصى المسموح به للمستوى القانوني ل HMF هو 40 مجم / كجم. علاوة على ذلك ، يقلل التسخين من نشاط الإنزيم (مثل الدياستاز) ويؤثر على الصفات الحسية ويقلل من نضارة العسل. المعالجة الحرارية تغميق لون العسل الطبيعي (تحمير) أيضا. على وجه الخصوص ، يؤدي التسخين فوق 90 درجة مئوية إلى كراميل السكر. بسبب انتقال درجة الحرارة غير المتكافئة والتعرض لها ، فإن المعالجة الحرارية تقصر في تدمير الكائنات الحية الدقيقة المقاومة للحرارة.
نظرا لقيود المعالجة الحرارية ، تركز الجهود البحثية على البدائل غير الحرارية ، مثل إشعاع الميكروويف والتدفئة بالأشعة تحت الحمراء والترشيح الفائق والموجات فوق الصوتية. تقدم الموجات فوق الصوتية كعلاج غير حراري مزايا كبيرة بالمقارنة مع تقنيات معالجة العسل البديلة.
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع عالية الأداء المجانسة بالموجات فوق الصوتية من مختبر إلى حجم الصناعية.