Balın ultrasəslə emalı
Bala qida və dərman kimi böyük tələbat var. Ultrasəslə emal balda kristallar və mikrob hüceyrələri kimi arzuolunmaz komponentləri məhv etmək üçün effektiv vasitədir. Qeyri-termik emal texnologiyası kimi balın ultrasəslə dekristallaşdırılması HFM-in arzuolunmaz artımının qarşısını alır, həmçinin diastazanın, ətrin və dadın daha yaxşı qorunmasını təmin edir.
Balın ultrasəslə dekristallaşdırılmasının üstünlükləri
Ultrasəslə dekristallaşdırma balın dekristallaşdırılması üçün ənənəvi qızdırma üsullarına səmərəli alternativdir. Balın ultrasəslə dekristallaşdırılması ənənəvi qızdırma üsulu ilə müqayisədə çoxsaylı üstünlüklər təqdim edir və bu, balın ultrasəslə emalını balın mayeləşdirilməsi, dekristallaşdırılması və stabilləşdirilməsi üçün daha üstün üsula çevirir:
Ultrasəslə dekristallaşdırma bir sıra üstünlüklər təqdim edir və bütün bal növlərinə və istehsal miqyaslarına uyğunlaşdırıla bilər. Hielscher ultrasəs cihazları dəqiq idarə olunur və balın özlülüyü, kristalların ölçüsü və keyfiyyət standartları kimi amillərə uyğun tənzimlənə bilər. Beləliklə, Hielscher ultrasəs cihazları yüksək effektivlik və sadə, təhlükəsiz istismar təmin edir.
Axın xəttində yüksək dərəcədə bərabər emal vasitəsilə balın dekristallaşdırılması və stabilləşdirilməsi üçün sənaye ultrasəs cihazı.
Emal olunmuş balın mikroskopik görüntüləri:
(a) Nəzarət nümunəsi. Emaldan əvvəl bal iynəşəkilli kristallardan ibarət şəbəkə kimi görünür. Tünd dairələr hava qabarcıqlarıdır. (b) 20 min termik emaldan sonra 40°C-də istiliklə emal olunmuş nümunələr; (c) 20 min emaldan sonra 40°C+ ultrasəslə emal olunmuş nümunələr.
(Elmi məqalə və şəkil: ©Deora et al., 2013)
Balın ultrasəslə emalı
Ultrasəs tətbiqi bir çox maye qida məhsulu üçün qeyri-termik emal alternatividir. Onun mexaniki gücü yumşaq, lakin effektiv mikrob inaktivləşdirilməsi və hissəcik ölçüsünün kiçildilməsi üçün istifadə olunur. Bal ultrasəsin təsirinə məruz qaldıqda maya hüceyrələrinin əksəriyyəti məhv olur. Ultrasəs emalından sağ çıxan maya hüceyrələri adətən böyümə qabiliyyətini itirir. Bu, balın fermentasiya sürətini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.
Ultrasəs tətbiqi həmçinin mövcud kristalları aradan qaldıraraq və balın sonrakı kristallaşmasını əngəlləyərək balı mayeləşdirir. Bu baxımdan o, balın qızdırılması ilə müqayisə oluna bilər. Ultrasəsin köməyi ilə mayeləşdirmə təxminən 35°C kimi xeyli aşağı proses temperaturlarında aparıla bilər və mayeləşdirmə müddətini 30 saniyədən az vaxta endirə bilər. Kai (2000) Avstraliya ballarının (Brush box, Stringy bark, Yapunyah və Yellow box) ultrasəslə mayeləşdirilməsini araşdırmışdır. Tədqiqatlar göstərmişdir ki, 20kHz tezliyində ultrasəs emalı baldakı kristalları tamamilə mayeləşdirir. Ultrasəslə emal olunmuş nümunələr təxminən 350 gün maye halda qalmışdır (istiliklə emalla müqayisədə +20%). İstiliyin təsirinin minimum olması sayəsində ultrasəslə mayeləşdirmə ətrin və dadın daha yaxşı qorunması ilə nəticələnir. Ultrasəslə emal olunmuş nümunələrdə yalnız çox cüzi HMF artımı və diastaza aktivliyində kiçik azalma müşahidə olunur. Daha az istilik enerjisi tələb olunduğundan ultrasəsin tətbiqi ənənəvi qızdırma və soyutma ilə müqayisədə emal xərclərinə qənaət etməyə kömək edir.
Balın mayeləşdirilməsi və mikrob baxımından stabilləşdirilməsi üçün UIP6000hdT sənaye ultrasəs cihazı.
Kai (2000) tərəfindən aparılan tədqiqatlar həmçinin müxtəlif bal növlərinin fərqli ultrasəs intensivlikləri və emal müddətləri tələb etdiyini göstərmişdir. Bu səbəbdən masaüstü ölçülü ultrasəs sistemi ilə sınaqlar aparmağı tövsiyə edirik. İlkin sınaqlar partiya rejimində aparılmalıdır, sonrakı emal sınaqları isə təzyiq altında resirkulyasiya və ya axın xəttində sınaqlar üçün axın hüceyrəsi tələb edir.
Tədqiqatlar balın ultrasəslə dekristallaşdırılması haqqında nə deyir
Bal qlükozanın ifrat doymuş məhluludur və otaq temperaturunda qlükoza monohidrat şəklində öz-özünə kristallaşmağa meyillidir. Baldakı D-qlükoza monohidrat kristallarını həll etmək və kristallaşmanı gecikdirmək üçün ənənəvi olaraq termik emaldan istifadə edilmişdir. Lakin bu yanaşma balın incə dadına mənfi təsir göstərir. Yüksək güclü ultrasəsin bala faydalı tətbiqi haqqında bir çox tədqiqatçı məlumat vermişdir. Ultrasəsin tətbiqinin mövcud kristalları aradan qaldırdığı və kristallaşma prosesini də ləngitdiyi göstərilmişdir ki, bu da iqtisadi baxımdan səmərəli texnologiya ilə nəticələnir. Kristallaşma prosesinin təhlili ultrasəslə emal olunmuş bal nümunələrinin istiliklə emal olunmuş bala nisbətən daha uzun müddət maye halda qaldığını göstərir. Bundan əlavə, balın rütubət miqdarı, elektrik keçiriciliyi və ya pH kimi keyfiyyət parametrlərinə əhəmiyyətli təsirlər müşahidə edilməmişdir. Tədqiqatlar göstərmişdir ki, ümumiyyətlə, ultrasəslə emal (məsələn, partiya emalında UP400St modelinin 24 kHz ultrasəs zondu ilə) termik emaldan daha sürətli kristal həllolmasına səbəb olur.
(bax: Deora et al., 2013)
Basmacı (2010) balın mayeləşdirilməsi üçün emal variantları kimi ultrasəs tətbiqini və yüksək hidrostatik təzyiqi müqayisə etmişdir. Yüksək hidrostatik təzyiqlə emalın həddindən artıq baha və səmərəsiz olduğu göstərildiyi halda, ultrasəs çox yaxşı nəticələr vermişdir. Buna görə də balın ənənəvi termik emalına alternativ kimi ultrasəslə emal tövsiyə edilmişdir.
Önur et al. (2018) 50ºC-də ənənəvi termik emalı, ultrasəslə mayeləşdirməni və… müqayisə edərkən eyni nəticəyə gəlmişdir. Rahatlığı, daha qısa emal müddətləri və daha az keyfiyyət itkisi səbəbindən onlar balın ultrasəslə emalını termik emaldan və təzyiqlə emaldan üstün tutmağı tövsiyə edirlər.
Sidor et al. (2021) cökə, akasiya və müxtəlif çiçəklərdən alınan ballarda şəkər kristallarını həll etmək üçün ultrasəslə mayeləşdirməni mikrodalğalı qızdırma ilə müqayisə etmişdir. Mikrodalğalı qızdırmanın əsas çatışmazlığı HMF göstəricilərinin əhəmiyyətli dərəcədə artması, ferment aktivliyində dəyişikliklər və diastaza ədədinin böyük azalması olmuşdur. Bunun əksinə, ultrasəslə mayeləşdirmə balın xüsusiyyətlərində yalnız ən cüzi dəyişikliklərə səbəb olmuşdur, buna görə də tədqiqat qrupu kristallaşma prosesini gecikdirmək üçün balın ultrasəslə emalını açıq şəkildə tövsiyə etmişdir.
Ultrasəslə emal bərk balların keyfiyyətinə xələl gətirmədən onların mayeləşdirilmə müddətini qısaldır.
Balın dekristallaşdırılması və stabilləşdirilməsi üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs cihazları
Hielscher Ultrasonics balın mayeləşdirilməsi, kristalların azaldılması (şəkərin həll edilməsi, dekristallaşdırma) və mikrob baxımından stabilləşdirmə kimi maye qida emalı tətbiqləri üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs cihazları istehsal və təchiz edir. Balın emalı üçün xüsusi hazırlanmış ultrasəs avadanlığı bərabər və etibarlı emala imkan verir. Bu, keyfiyyət standartlarını qorumaqla üstün keyfiyyətli bal istehsalını təmin edir. Balın emalı üçün Hielscher Ultrasonics bal kimi özlü mayelərin çox bərabər emalı üçün ideal olan xüsusi sonotrodlar (ultrasəs zondları) təklif edir.
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal gücü haqqında məlumat verir:
| Partiyanın həcmi | Həcm sərfi | Tövsiyə olunan cihazlar |
|---|---|---|
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 15–150L | 3–15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha yüksək | birgə işləyən cihazlar qrupu: UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizə sual verin!
Layihələndirmə, istehsal və məsləhət xidmətləri – Almaniya istehsalı keyfiyyət
Hielscher ultrasəs cihazları ən yüksək keyfiyyət və dizayn standartları ilə tanınır. Möhkəmlik və asan istismar ultrasəs cihazlarımızın sənaye müəssisələrinə problemsiz inteqrasiyasına imkan verir. Hielscher ultrasəs cihazları ağır şəraitdə və yüksək tələblər qoyan mühitlərdə asanlıqla işləyir.
Hielscher Ultrasonics ISO sertifikatlı şirkətdir və ən müasir texnologiyaya və istifadə rahatlığına malik yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs cihazlarına xüsusi diqqət yetirir. Əlbəttə, Hielscher ultrasəs cihazları CE tələblərinə uyğundur və UL, CSA və RoHs tələblərinə cavab verir.
- yüksək səmərəlilik
- ən müasir texnologiya
- etibarlılıq və möhkəmlik
- partiya və axın xətti rejimləri
- istənilən həcm üçün – kiçik partiyalardan saatda böyük axın həcmlərinədək
- elmi cəhətdən sübut olunmuş
- ağıllı proqram təminatı
- sadə, xətti miqyas böyütmə
- ağıllı funksiyalar (məsələn, məlumatların qeydə alınması)
- CIP (yerində təmizləmə)
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, pilot və sənaye miqyasında qarışdırma tətbiqləri, dispersləşdirmə, emulsiyalaşdırma və ekstraksiya üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- 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.
Bilməyə dəyər faktlar
Balın emalı haqqında ümumi məlumat
Bal özünəməxsus dadı və ətri, rəngi və teksturası olan yüksək özlü məhsuldur.
Bal qlükoza, fruktoza, su, maltoza, triaccharides və digər karbohidratlar, saxaroza, minerallar, zülallar, vitaminlər və fermentlər, maya və digər istiliyə davamlı mikroorqanizmlər, həmçinin az miqdarda üzvi turşulardan ibarətdir (aşağıdakı diaqrama baxın). Balda tetrasiklinlərin, fenol birləşmələrinin və hidrogen peroksidin yüksək səviyyəsi ona antimikrob xüsusiyyətlər verir.
Balın qida profili və şəkər tərkibi (©www.honey.com)
Bal fermentləri
Balın tərkibində nişastanı parçalayan fermentlər var. Fermentlər istiliyə həssasdır və buna görə balın keyfiyyətinin və termik emal dərəcəsinin göstəricisi kimi istifadə olunur. Əsas fermentlərə invertaza (α-qlükozidaza), diastaza (α-amilaza) və qlükoza oksidaza daxildir. Bunlar qidalanma baxımından əhəmiyyətli fermentlərdir. Diastaza karbohidratların asan həzm olunması üçün onları hidroliz edir. İnvertaza saxarozanı və maltozanı qlükoza və fruktozaya hidroliz edir. Qlükoza oksidaza qlükon turşusu və hidrogen peroksid əmələ gətirmək üçün qlükozanın reaksiyasını kataliz edir. Balın tərkibində katalaza və turş fosfataza da var. Ferment aktivliyi adətən diastaza aktivliyi kimi ölçülür və diastaza ədədi (DN) ilə ifadə olunur. Bal standartları emal olunmuş balda minimum diastaza ədədinin 8 olmasını müəyyən edir.
Balda maya və mikroorqanizmlər
Çıxarılmış balın tərkibində maya (adətən osmofil, şəkərə davamlı) və digər istiliyə davamlı mikroorqanizmlər kimi arzuolunmaz maddələr var. Onlar saxlanma zamanı balın xarab olmasına səbəb olur. Maya sayının yüksək olması balın sürətli fermentasiyasına gətirib çıxarır. Balın fermentasiya sürəti su/rütubət miqdarı ilə də əlaqəlidir. 17% rütubət miqdarı maya aktivliyini ləngitmək üçün təhlükəsiz səviyyə hesab olunur. Digər tərəfdən, rütubət miqdarı azaldıqca kristallaşma ehtimalı artır. Maya sayının 500cfu/mL və ya daha az olması kommersiya baxımından məqbul səviyyə hesab olunur.
Balda kristallaşma / Dənəvərləşmə
Bal təbii şəkildə kristallaşır, çünki o, təxminən 18% su miqdarına qarşılıq 70%-dən çox şəkər miqdarına malik ifrat doymuş şəkər məhluludur. Qlükoza su itirərək qlükoza monohidratın daha sabit doymuş vəziyyətinə keçdikcə ifrat doymuş vəziyyətdən öz-özünə çökür. Bu, iki fazanın əmələ gəlməsinə səbəb olur – yuxarıda maye faza və aşağıda daha bərk kristal forma. Kristallar balın suspenziyadakı digər komponentlərini hərəkətsizləşdirən qəfəs əmələ gətirir və beləliklə, yarımbərk vəziyyət yaradır (National Honey Board, 2007). Kristallaşma və ya dənəvərləşmə arzuolunmazdır, çünki balın emalı və bazara çıxarılmasında ciddi problemdir. Həmçinin kristallaşma emal olunmamış balın saxlama qablarından axmasını məhdudlaşdırır.
Balın emalında termik emal
Çıxarıldıqdan və süzüldükdən sonra bal rütubət səviyyəsini azaltmaq və mayanı məhv etmək üçün termik emala məruz qalır. Qızdırma baldakı kristalları mayeləşdirməyə kömək edir. Termik emal rütubətin azalmasını effektiv şəkildə azalda, kristallaşmanı azalda və gecikdirə, maya hüceyrələrini tamamilə məhv edə bilsə də, məhsulun keyfiyyətinin pisləşməsinə də səbəb olur. Qızdırma hidroksimetilfurfuralın (HMF) səviyyəsini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. HMF-in qanunla icazə verilən maksimum səviyyəsi 40mg/kg-dır. Bundan əlavə, qızdırma fermentlərin (məsələn, diastazanın) aktivliyini azaldır, orqanoleptik xüsusiyyətlərə təsir edir və balın təzəliyini azaldır. Termik emal balın təbii rəngini də tündləşdirir (qəhvəyi rəng alması). Xüsusilə 90°C-dən yuxarı qızdırma şəkərin karamelləşməsi ilə nəticələnir. Temperaturun qeyri-bərabər ötürülməsi və təsiri səbəbindən termik emal istiliyə davamlı mikroorqanizmlərin məhv edilməsində yetərli olmur.
Termik emalın məhdudiyyətləri səbəbindən tədqiqat səyləri mikrodalğa şüalanması, infraqırmızı qızdırma, ultrafiltrasiya və ultrasəs tətbiqi kimi qeyri-termik alternativlərə yönəlir. Qeyri-termik emal kimi ultrasəs tətbiqi alternativ bal emalı üsulları ilə müqayisədə böyük üstünlüklər təqdim edir.
Hielscher Ultrasonics yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs homogenizatorlarını laboratoriya ölçüsündən sənaye ölçüsünədək istehsal edir.