Υπερήχων επεξεργασία μελιού
Το μέλι απολαμβάνει μεγάλη ζήτηση ως τροφή και φάρμακο. Η επεξεργασία με υπερήχους είναι ένα αποτελεσματικό μέσο για την καταστροφή ανεπιθύμητων συστατικών, όπως κρύσταλλοι και μικροβιακά κύτταρα στο μέλι. Ως τεχνολογία μη θερμικής επεξεργασίας, η υπερηχητική αποκρυστάλλωση μελιού αποτρέπει την ανεπιθύμητη αύξηση του HFM καθώς και την καλύτερη διατήρηση της διάστασης, του αρώματος και της γεύσης.
Πλεονεκτήματα της υπερηχητικής αποκρυστάλλωσης μελιού
Υπερήχων αποκρυστάλλωση είναι μια αποτελεσματική εναλλακτική λύση στις παραδοσιακές μεθόδους θέρμανσης για την αποκρυστάλλωση του μελιού. Υπερήχων αποκρυστάλλωση μελιού προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα έναντι της συμβατικής μεθόδου θέρμανσης, η οποία καθιστά την υπερηχητική επεξεργασία μελιού την ανώτερη επεξεργασία για υγροποίηση μελιού, αποκρυστάλλωση και σταθεροποίηση:
Υπερήχων αποκρυστάλλωση προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα και μπορεί να προσαρμοστεί σε όλους τους τύπους μελιού και κλίμακες παραγωγής. Hielscher υπερήχων είναι ακριβώς ελεγχόμενη και μπορεί να συντονιστεί με παράγοντες όπως το ιξώδες του μελιού, μέγεθος κρυστάλλου, και τα πρότυπα ποιότητας. Με αυτόν τον τρόπο, Hielscher υπερήχων παρέχουν υψηλή αποτελεσματικότητα και απλή, ασφαλή λειτουργία.
Υπερήχων επεξεργασία μελιού
Υπερήχους είναι μια εναλλακτική λύση μη θερμικής επεξεργασίας για πολλά υγρά προϊόντα διατροφής. Η μηχανική του ισχύς χρησιμοποιείται για μια ήπια αλλά αποτελεσματική μικροβιακή αδρανοποίηση και μείωση του μεγέθους των σωματιδίων. Όταν το μέλι εκτίθεται σε υπερήχους, τα περισσότερα από τα κύτταρα ζύμης καταστρέφονται. Τα κύτταρα ζύμης που επιβιώνουν από υπερήχους γενικά χάνουν την ικανότητά τους να αναπτύσσονται. Αυτό μειώνει σημαντικά το ρυθμό ζύμωσης μελιού.
Υπερήχους υγροποιεί επίσης μέλι εξαλείφοντας τους υπάρχοντες κρυστάλλους και αναστέλλοντας την περαιτέρω κρυστάλλωση στο μέλι. Από αυτή την άποψη, είναι συγκρίσιμο με τη θέρμανση του μελιού. Υπερήχων υποβοηθούμενη υγροποίηση μπορεί να λειτουργήσει σε σημαντικά χαμηλότερες θερμοκρασίες διεργασίας περίπου 35 ° C και μπορεί να μειώσει το χρόνο υγροποίησης σε λιγότερο από 30 δευτερόλεπτα. Ο Kai (2000) μελέτησε την υγροποίηση υπερήχων των αυστραλιανών μελιών (Brush box, Stringy bark, Yapunyah και Yellow box). Οι μελέτες έδειξαν, ότι υπερήχηση σε συχνότητα 20kHz υγροποιούνται οι κρύσταλλοι στο μέλι, εντελώς. Τα δείγματα που υποβλήθηκαν σε υπερηχητική επεξεργασία παρέμειναν σε υγροποιημένη κατάσταση για περίπου 350 ημέρες (+20% σε σύγκριση με τη θερμική επεξεργασία). Λόγω της ελάχιστης έκθεσης στη θερμότητα, η υγροποίηση με υπερήχους οδηγεί σε μεγαλύτερη συγκράτηση του αρώματος και της γεύσης. Τα δείγματα με υπερήχους δείχνουν μόνο μια πολύ χαμηλή αύξηση του HMF και μικρή μείωση της δραστηριότητας της διαστάσης. Καθώς απαιτείται λιγότερη θερμική ενέργεια, η εφαρμογή υπερήχων βοηθά στην εξοικονόμηση κόστους επεξεργασίας σε σύγκριση με τη συμβατική θέρμανση και ψύξη.
Οι μελέτες του Kai (2000) αποκάλυψαν επίσης, ότι διαφορετικοί τύποι μελιού απαιτούν διαφορετικές εντάσεις και χρόνους υπερήχων. Για το λόγο αυτό, συνιστούμε τη διεξαγωγή δοκιμών χρησιμοποιώντας ένα σύστημα υπερήχων μεγέθους πάγκου. Οι προκαταρκτικές δοκιμές θα πρέπει να διεξάγονται σε λειτουργία παρτίδας, ενώ οι περαιτέρω δοκιμές επεξεργασίας απαιτούν κυψέλη ροής για ανακυκλοφορία υπό πίεση ή δοκιμή σε σειρά.
Τι λέει η έρευνα για την υπερηχητική αποκρυστάλλωση μελιού
Το μέλι είναι ένα υπερκορεσμένο διάλυμα γλυκόζης και έχει την τάση να κρυσταλλώνεται αυθόρμητα σε θερμοκρασία δωματίου με τη μορφή μονοϋδρικής γλυκόζης. Η θερμική επεξεργασία χρησιμοποιείται παραδοσιακά για τη διάλυση κρυστάλλων μονοϋδρικής D-γλυκόζης στο μέλι και την καθυστέρηση της κρυστάλλωσης. Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση επηρεάζει αρνητικά τη λεπτή γεύση του μελιού. Η ευεργετική εφαρμογή υπερήχων ισχύος στο μέλι έχει αναφερθεί από πολλούς ερευνητές. Η εφαρμογή υπερήχων έχει αποδειχθεί ότι εξαλείφει τους υπάρχοντες κρυστάλλους και επίσης καθυστερεί τη διαδικασία κρυστάλλωσης με αποτέλεσμα μια οικονομικά αποδοτική τεχνολογία. Η ανάλυση της διαδικασίας κρυστάλλωσης υποδηλώνει ότι τα δείγματα μελιού με υπερήχους παρέμειναν σε υγρή κατάσταση για μεγαλύτερες περιόδους από το θερμικά επεξεργασμένο μέλι. Επιπλέον, δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές επιδράσεις στις παραμέτρους ποιότητας του μελιού, όπως η περιεκτικότητα σε υγρασία, η ηλεκτρική αγωγιμότητα ή το pH. Μελέτες έχουν δείξει ότι, γενικά, η επεξεργασία με υπερήχους (π.χ. με υπερηχητικό καθετήρα 24 kHz του μοντέλου UP400St, σε επεξεργασία παρτίδας) οδηγεί σε ταχύτερη διάλυση κρυστάλλων από τη θερμική επεξεργασία.
(πρβλ. Deora et al., 2013)
Basmacı (2010) συνέκρινε υπερήχους και υψηλή υδροστατική πίεση ως επιλογές θεραπείας για υγροποίηση μελιού. Ενώ η θεραπεία υψηλής υδροστατικής πίεσης αποδείχθηκε πολύ δαπανηρή και αναποτελεσματική, ο υπέρηχος έδωσε πολύ καλά αποτελέσματα. Ως εκ τούτου, υπερήχηση συνιστάται ως εναλλακτική λύση για την παραδοσιακή θερμική επεξεργασία του μελιού.
Önur et al. (2018) κατέληξε στο ίδιο συμπέρασμα κατά τη σύγκριση της συμβατικής θερμικής επεξεργασίας στους 50ºC, υγροποίηση υπερήχων και Συνιστούν επεξεργασία μελιού υπερήχων έναντι θερμικής επεξεργασίας και επεξεργασίας πίεσης λόγω της ευκολίας, μικρότεροι χρόνοι επεξεργασίας και λιγότερη απώλεια ποιότητας.
Sidor et al. (2021) συνέκρινε την υγροποίηση με υπερήχους με θέρμανση μικροκυμάτων προκειμένου να διαλυθούν κρύσταλλοι ζάχαρης σε ασβέστη, ακακία και μέλια πολλαπλών λουλουδιών. Ένα σημαντικό μειονέκτημα της θέρμανσης μικροκυμάτων ήταν οι σημαντικά αυξημένες τιμές HMF, οι αλλαγές στην ενζυματική δραστηριότητα και οι μεγάλες απώλειες αριθμού διαστάσεων. Αντίθετα, η υγροποίηση με υπερήχους είχε ως αποτέλεσμα μόνο τις μικρότερες αλλαγές στις ιδιότητες του μελιού, έτσι ώστε η ερευνητική ομάδα συνέστησε σαφώς την υπερηχητική επεξεργασία μελιού προκειμένου να καθυστερήσει η διαδικασία κρυστάλλωσης.
επιταχύνει το χρόνο υγροποίησης των στερεών μελιών χωρίς συμβιβασμούς στην ποιότητά του.
Υπερήχων υψηλής απόδοσης για την αποκρυστάλλωση και σταθεροποίηση του μελιού
Hielscher Υπέρηχοι κατασκευάζει και προμηθεύει υψηλής απόδοσης υπερήχων για υγρή επεξεργασία τροφίμων, όπως υγροποίηση μελιού, μείωση κρυστάλλων (διάλυση ζάχαρης, αποκρυστάλλωση) και μικροβιακή σταθεροποίηση. Ειδικά αναπτυγμένος υπερηχητικός εξοπλισμός για την επεξεργασία μελιού επιτρέπει ομοιόμορφη και αξιόπιστη επεξεργασία. Αυτό εξασφαλίζει την παραγωγή ανώτερου μελιού σε διατηρημένα πρότυπα ποιότητας. Για τη θεραπεία του μελιού, Hielscher Υπέρηχοι προσφέρει ειδικά sonotrodes (υπερήχων καθετήρες), τα οποία είναι ιδανικά για την πολύ ομοιόμορφη επεξεργασία των ιξωδών υγρών όπως το μέλι.
Σχεδιασμός, Κατασκευή και Συμβουλευτική – Ποιότητα Made in Germany
Hielscher υπερήχων είναι γνωστή για την υψηλότερη ποιότητα και τα πρότυπα σχεδιασμού τους. Η ευρωστία και η εύκολη λειτουργία επιτρέπουν την ομαλή ενσωμάτωση των υπερήχων μας σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Οι σκληρές συνθήκες και τα απαιτητικά περιβάλλοντα αντιμετωπίζονται εύκολα από τους υπερήχους Hielscher.
Hielscher Υπέρηχοι είναι μια πιστοποιημένη εταιρεία ISO και δίνουν ιδιαίτερη έμφαση σε υψηλής απόδοσης υπερήχων που διαθέτουν state-of-the-art τεχνολογία και φιλικότητα προς το χρήστη. Φυσικά, Hielscher υπερήχων είναι CE συμβατό και πληρούν τις απαιτήσεις των UL, CSA και RoHs.
- υψηλή απόδοση
- Τεχνολογία αιχμής
- αξιοπιστία & Ευρωστία
- δέσμη & Ενσωματωμένη
- για κάθε τόμο – από μικρές παρτίδες έως μεγάλη ροή ανά ώρα
- επιστημονικά αποδεδειγμένο
- έξυπνο λογισμικό
- Απλή, γραμμική κλιμάκωση
- έξυπνες λειτουργίες (π.χ. πρωτόκολλο δεδομένων)
- CIP (επιτόπιος καθαρισμός)
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας:
Όγκος παρτίδας | Ροή | Προτεινόμενες συσκευές |
---|---|---|
10 έως 2000mL | 20 έως 400mL / λεπτό | UP200Ht, UP400St |
0.1 έως 20L | 0.2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
10 έως 100L | 2 έως 10L / λεπτό | UIP4000hdT |
15 έως 150L | 3 έως 15L / λεπτό | UIP6000hdT |
μ.δ. | 10 έως 100L / λεπτό | UIP16000 |
μ.δ. | μεγαλύτερου | σύμπλεγμα UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Βιβλιογραφία / Αναφορές
- 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.
Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζετε
Ιστορικό της επεξεργασίας μελιού
Το μέλι είναι προϊόν υψηλού ιξώδους με χαρακτηριστική γεύση και άρωμα, χρώμα και υφή.
Το μέλι αποτελείται από γλυκόζη, φρουκτόζη, νερό, μαλτόζη, τριακίτες και άλλους υδατάνθρακες, σακχαρόζη, μέταλλα, πρωτεΐνες, βιταμίνες και ένζυμα, μαγιά και άλλους ανθεκτικούς στη θερμότητα μικροοργανισμούς και μικρές ποσότητες οργανικών οξέων (βλ. διάγραμμα παρακάτω). Το υψηλό επίπεδο τετρακυκλινών, φαινολικών ενώσεων και υπεροξειδίου του υδρογόνου στο μέλι δίνει αντιμικροβιακές ιδιότητες.
Ένζυμα μελιού
Το μέλι περιέχει ένζυμα πέψης αμύλου. Τα ένζυμα είναι ευαίσθητα στη θερμότητα και επομένως χρησιμεύουν ως δείκτης της ποιότητας του μελιού και του βαθμού θερμικής επεξεργασίας. Τα κύρια ένζυμα περιλαμβάνουν ιμβερτάση (α-γλυκοσιδάση), διαστάση (α-αμυλάση) και οξειδάση γλυκόζης. Αυτά είναι διατροφικά σημαντικά ένζυμα. Η διαστάση υδρολύει τους υδατάνθρακες για εύκολη πεπτικότητα. Η ιμβερτάση υδρολύει σακχαρόζη και μαλτόζη σε γλυκόζη και φρουκτόζη. Η οξειδάση της γλυκόζης καταλύει τη γλυκόζη για να σχηματίσει γλυκονικό οξύ και υπεροξείδιο του υδρογόνου. Το μέλι περιέχει επίσης καταλάση και όξινη φωσφατάση. Η ενζυμική δραστικότητα μετράται γενικά ως δραστικότητα διαστάσης και εκφράζεται σε αριθμό διάστασης (DN). Τα πρότυπα μελιού καθορίζουν έναν ελάχιστο αριθμό διάστασης 8 στο επεξεργασμένο μέλι.
Μαγιά και μικροοργανισμοί στο μέλι
Το εκχυλισμένο μέλι περιέχει ανεπιθύμητα υλικά, όπως μαγιά (γενικά οσμωφιλική, ανθεκτική στη ζάχαρη) και άλλους ανθεκτικούς στη θερμότητα μικροοργανισμούς. Είναι υπεύθυνοι για την αλλοίωση του μελιού κατά την αποθήκευση. Ένας υψηλός αριθμός ζυμομυκήτων οδηγεί σε ταχεία ζύμωση του μελιού. Ο ρυθμός ζύμωσης του μελιού συσχετίζεται επίσης με την περιεκτικότητα σε νερό / υγρασία. Μια περιεκτικότητα σε υγρασία 17% θεωρείται ασφαλές επίπεδο για την επιβράδυνση της δραστηριότητας ζύμης. Από την άλλη, η πιθανότητα κρυστάλλωσης αυξάνεται με τη μείωση της περιεκτικότητας σε υγρασία. Ένας αριθμός ζυμομυκήτων 500cfu / mL ή λιγότερο θεωρείται εμπορικά αποδεκτό επίπεδο.
Κρυστάλλωση / Κοκκοποίηση στο Μέλι
Το μέλι κρυσταλλώνει φυσικά καθώς είναι ένα υπερκορεσμένο διάλυμα ζάχαρης, με περισσότερο από 70% περιεκτικότητα σε ζάχαρη σε σχέση με περιεκτικότητα σε νερό περίπου 18%. Η γλυκόζη κατακρημνίζεται αυθόρμητα από την υπερκορεσμένη κατάσταση, μέσω της απώλειας νερού καθώς γίνεται μια πιο σταθερή κορεσμένη κατάσταση μονοϋδρικής γλυκόζης. Αυτό οδηγεί στο σχηματισμό δύο φάσεων – μια υγρή φάση στην κορυφή και μια πιο στερεή κρυσταλλική μορφή κάτω. Οι κρύσταλλοι σχηματίζουν ένα πλέγμα, το οποίο ακινητοποιεί άλλα συστατικά του μελιού σε αιώρηση, δημιουργώντας έτσι μια ημιστερεά κατάσταση (National Honey Board, 2007). Η κρυστάλλωση ή η κοκκοποίηση είναι ανεπιθύμητη καθώς αποτελεί σοβαρό πρόβλημα στην επεξεργασία και εμπορία του μελιού. Επίσης, η κρυστάλλωση περιορίζει τη ροή του μη επεξεργασμένου μελιού από τα δοχεία αποθήκευσης.
Θερμική επεξεργασία στην επεξεργασία μελιού
Μετά την εκχύλιση και τη διήθηση, το μέλι υποβάλλεται σε θερμική επεξεργασία προκειμένου να μειωθεί το επίπεδο υγρασίας και να καταστραφεί η μαγιά. Η θέρμανση βοηθά στην υγροποίηση κρυστάλλων στο μέλι. Παρόλο που η θερμική επεξεργασία μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τη μείωση της υγρασίας, να μειώσει και να καθυστερήσει την κρυστάλλωση και να καταστρέψει εντελώς τα κύτταρα ζύμης, έχει επίσης ως αποτέλεσμα την υποβάθμιση του προϊόντος. Η θέρμανση αυξάνει σημαντικά το επίπεδο της υδροξυμεθυλοφουρφουράλης (HMF). Το μέγιστο επιτρεπόμενο νόμιμο επίπεδο HMF είναι 40mg/kg. Επιπλέον, η θέρμανση μειώνει τη δραστηριότητα των ενζύμων (π.χ. διάσταση) και επηρεάζει τις αισθητηριακές ιδιότητες και μειώνει τη φρεσκάδα του μελιού. Η θερμική επεξεργασία σκουραίνει επίσης το φυσικό χρώμα του μελιού (καφετί). Συγκεκριμένα, η θέρμανση πάνω από 90°C έχει ως αποτέλεσμα την καραμελοποίηση της ζάχαρης. Λόγω της άνισης μετάδοσης της θερμοκρασίας και της έκθεσης, η θερμική επεξεργασία υπολείπεται στην καταστροφή ανθεκτικών στη θερμότητα μικροοργανισμών.
Λόγω των περιορισμών της θερμικής επεξεργασίας, οι ερευνητικές προσπάθειες επικεντρώνονται σε μη θερμικές εναλλακτικές λύσεις, όπως η ακτινοβολία μικροκυμάτων, η υπέρυθρη θέρμανση, η υπερδιήθηση και η υπερήχους. Υπερήχους προσφέρει ως μη θερμική επεξεργασία μεγάλα πλεονεκτήματα σε σύγκριση με εναλλακτικές τεχνικές επεξεργασίας μελιού.