Ultraheli mee töötlemine
Mesi on toidu ja ravimina väga nõudlik. Ultraheli töötlemine on tõhus vahend soovimatute komponentide, näiteks kristallide ja mikroobirakkude hävitamiseks mees. Mittetermilise töötlemise tehnoloogiana takistab ultraheli mee dekristalliseerimine HFM-i soovimatut suurenemist, samuti diastaasi, aroomi ja maitse paremat säilitamist.
Ultraheli mee dekristalliseerumise eelised
Ultraheli dekristalliseerimine on tõhus alternatiiv traditsioonilistele kuumutusmeetoditele mee dekristalliseerimiseks. Ultraheli mee dekristalliseerimine pakub tavapärase kuumutusmeetodiga võrreldes mitmeid eeliseid, mis muudab ultraheli mee töötlemise paremaks mee veeldamise, dekristalliseerumise ja stabiliseerimise raviks:
Ultraheli dekristalliseerimine pakub mitmeid eeliseid ja seda saab kohandada kõikidele mee tüüpidele ja tootmiskaaludele. Hielscheri ultrasonikaatorid on täpselt kontrollitavad ja neid saab häälestada sellistele teguritele nagu mee viskoossus, kristallide suurus ja kvaliteedistandardid. Seega pakuvad Hielscheri ultrasonikaatorid suurt tõhusust ja lihtsat, ohutut tööd.
Tööstuslik ultrasonikaator mee dekristalliseerimiseks ja stabiliseerimiseks väga ühtlases inline ravis.
Töödeldud mee mikroskoopilised kujutised:
a) Kontrollproov. Enne ravi alustamist ilmub mesi nõelakujuliste kristallide võrgustikuna. Tumedad ringid on õhumullid. b) 40 °C kuumtöödeldud proovid pärast 20-minutilist termilist töötlemist; c) 40 °C + ultraheliga töödeldud proovid pärast 20-minutilist töötlemist.
(Uurimustöö ja pilt: ©Deora et al., 2013)
Ultraheli mee töötlemine
Ultraheli on paljude vedelate toiduainete mittetermilise töötlemise alternatiiv. Selle mehaanilist jõudu kasutatakse õrnaks, kuid tõhusaks mikroobide inaktiveerimiseks ja osakeste suuruse vähendamiseks. Kui mesi puutub kokku ultraheliga, hävitatakse enamik pärmirakke. Pärmirakud, mis elavad ultrahelitöötluse üle, kaotavad üldiselt oma võime kasvada. See vähendab oluliselt mee kääritamise kiirust.
Ultraheli vedeldab ka mett, kõrvaldades olemasolevad kristallid ja pärssides mee edasist kristalliseerumist. Selles aspektis on see võrreldav mee kuumutamisega. Ultraheli abil veeldamine võib töötada oluliselt madalamatel protsessitemperatuuridel umbes 35 ° C ja võib vähendada veeldamisaega vähem kui 30 sekundini. Kai (2000) uuris Austraalia mee ultraheli vedeldamist (Brush box, Stringy bark, Yapunyah ja Yellow box). Uuringud näitasid, et ultrahelitöötlus sagedusel 20kHz vedeldas mee kristallid täielikult. Ultraheliga töödeldud proovid jäid veeldatud olekusse umbes 350 päeva (+20% võrreldes kuumtöötlusega). Minimaalse kuumusega kokkupuute tõttu põhjustab ultraheli vedeldamine aroomi ja maitse suuremat säilitamist. Ultraheliga töödeldud proovid näitavad ainult väga väikest HMF-i suurenemist ja diastaasi aktiivsuse väikest vähenemist. Kuna soojusenergiat on vaja vähem, aitab ultraheli kasutamine säästa töötlemiskulusid võrreldes tavapärase kütte ja jahutusega.
Tööstuslik ultrasonikaator UIP6000hdT mee veeldamiseks ja mikroobide stabiliseerimiseks.
Kai (2000) uuringud näitasid ka, et erinevat tüüpi mesi vajab erinevaid intensiivsust ja ultrahelitöötluse aegu. Sel põhjusel soovitame katsete läbiviimist pink-top suuruse ultrahelitöötlussüsteemi abil. Esialgsed katsed tuleks läbi viia partiirežiimis, samas kui edasised töötlemiskatsed nõuavad survestatud retsirkulatsiooni või reasisese katsetamise jaoks voolukambrit.
Mida uuringud ütlevad ultraheli mee kristalliseerumise kohta
Mesi on glükoosi üleküllastunud lahus ja sellel on kalduvus kristalliseeruda spontaanselt toatemperatuuril glükoosi monohüdraadi kujul. Kuumtöötlust on traditsiooniliselt kasutatud D-glükoosi monohüdraadi kristallide lahustamiseks mees ja kristalliseerumise edasilükkamiseks. Selline lähenemine mõjutab aga negatiivselt mee peeneks kedratud maitset. Paljud teadlased on teatanud võimsuse ultraheli kasulikust kasutamisest mees. On tõestatud, et ultraheli kasutamine kõrvaldab olemasolevad kristallid ja aeglustab ka kristalliseerumisprotsessi, mille tulemuseks on kulutõhus tehnoloogia. Kristalliseerumisprotsessi analüüs näitab, et ultraheliga töödeldud mee proovid püsisid vedelas olekus kauem kui kuumtöödeldud mesi. Lisaks ei täheldatud olulist mõju mee kvaliteedi parameetritele, nagu niiskusesisaldus, elektrijuhtivus või pH. Uuringud on näidanud, et üldiselt põhjustab ultraheliravi (nt mudeli UP400St 24 kHz ultraheli sondiga partiiravis) kristallide kiiremat lahustumist kui termiline töötlemine.
(vrd Deora et al., 2013)
Basmacı (2010) võrdles ultraheli ja kõrge hüdrostaatilist rõhku mee veeldamise ravivõimalustena. Kuigi kõrge hüdrostaatilise rõhuga ravi näidati liiga kallis ja ebaefektiivne, andis ultraheli väga häid tulemusi. Seetõttu soovitati mee traditsioonilise termilise töötlemise alternatiivina ultrahelitöötlust.
(2018) jõudsid samale järeldusele, kui võrrelda tavapärast kuumtöötlust 50 ° C juures, ultraheli veeldamist ja Nad soovitavad ultraheli mee töötlemist termilise töötlemise ja survetöötluse tõttu mugavuse, lühemate töötlemisaegade ja väiksema kvaliteedikao tõttu.
(2021) võrdles ultraheli veeldamist mikrolaineahju kuumutamisega, et lahustada suhkrukristallid lubjas, akaatsias ja mitmeõielistes meestes. Mikrolaineahju kuumutamise suureks puuduseks olid oluliselt suurenenud HMF-i väärtused, ensümaatilise aktiivsuse muutused ja suured diastaasi arvu kaod. Seevastu ultraheli veeldamine tõi kaasa ainult väikseimad muutused mee omadustes, nii et uurimisrühm soovitas kristalliseerumisprotsessi edasilükkamiseks selgelt ultraheli mee töötlemist.
Sonikatsioon lühendab tahkete mee veeldamisaega, kahjustamata selle kvaliteeti.
Õhuliini ultrasonikaator UIP2000hdT cascatrode'iga liikuval alusel mee vedeldamiseks ja suhkru lahustamiseks partii- ja inline-režiimis.
Suure jõudlusega ultrasonikaatorid mee dekristalliseerimiseks ja stabiliseerimiseks
Hielscher Ultrasonics toodab ja tarnib suure jõudlusega ultrasonikaatoreid vedelate toiduainete töötlemiseks, nagu mee vedeldamine, kristallide vähendamine (suhkru lahustamine, dekristalliseerumine) ja mikroobide stabiliseerimine. Spetsiaalselt välja töötatud ultraheli seadmed mee töötlemiseks võimaldavad ühtlast ja usaldusväärset töötlemist. See tagab kõrgema kvaliteediga mee tootmise vastavalt säilitatud kvaliteedistandarditele. Mesi raviks pakub Hielscher Ultrasonics spetsiaalseid sonotroode (ultraheli sondid), mis sobivad ideaalselt viskoossete vedelike, näiteks mee, väga ühtlaseks raviks.
Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:
| Partii maht | Voolukiirus | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 kuni 20L | 0.2 kuni 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 kuni 150L | 3 kuni 15L/min | UIP6000hdT |
| mujal liigitamata | 10 kuni 100 L / min | UIP16000 |
| mujal liigitamata | Suurem | klaster UIP16000 |
Võta meiega ühendust! / Küsi meilt!
Disain, tootmine ja nõustamine – Kvaliteet Valmistatud Saksamaal
Hielscheri ultrasonikaatorid on tuntud oma kõrgeimate kvaliteedi- ja disainistandardite poolest. Vastupidavus ja lihtne kasutamine võimaldavad meie ultrasonikaatorite sujuvat integreerimist tööstusrajatistesse. Hielscheri ultrasonikaatorid saavad kergesti käsitseda karmid tingimused ja nõudlikud keskkonnad.
Hielscher Ultrasonics on ISO sertifitseeritud ettevõte ja paneb erilist rõhku suure jõudlusega ultrasonikaatoritele, millel on tipptasemel tehnoloogia ja kasutajasõbralikkus. Loomulikult on Hielscheri ultrasonikaatorid CE-nõuetele vastavad ja vastavad UL, CSA ja RoHs nõuetele.
- kõrge kasutegur
- Kaasaegne tehnoloogia
- Usaldusväärsuse & töökindlus
- partii & Inline
- mis tahes mahu jaoks – väikestest partiidest kuni suure vooluni tunnis
- teaduslikult tõestatud
- Intelligentne tarkvara
- lihtne, lineaarne skaala
- Nutikad funktsioonid (nt andmete protokollimine)
- CIP (puhas kohapeal)
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid rakenduste segamiseks, hajutamiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks laboris, piloot- ja tööstuslikus mastaabis.
Kirjandus / Viited
- 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.
Faktid, mida tasub teada
Mee töötlemise taust
Mesi on kõrge viskoossusega toode, millel on iseloomulik maitse ja lõhn, värvus ja tekstuur.
Mesi koosneb glükoosist, fruktoosist, veest, maltoosist, triahhariididest ja muudest süsivesikutest, sahharoosist, mineraalidest, valkudest, vitamiinidest ja ensüümidest, pärmist ja teistest kuumakindlatest mikroorganismidest ning väikestes kogustes orgaanilistest hapetest (vt joonist allpool). Tetratsükliinide, fenoolsete ühendite ja vesinikperoksiidi kõrge sisaldus mees annab antimikroobsed omadused.
Mee ©(www.honey.com) toitaineline profiil ja suhkru koostis
Mesi ensüümid
Mesi sisaldab tärklist lagundavaid ensüüme. Ensüümid on kuumuse suhtes tundlikud ja on seetõttu mee kvaliteedi ja termilise töötlemise astme näitaja. Peamiste ensüümide hulka kuuluvad invertaas (α-glükosidaas), diastaas (α-amülaas) ja glükoosi oksüdaas. Need on toitumisalaselt olulised ensüümid. Diastaas hüdrolüüsib süsivesikuid kergesti seeduvuse tagamiseks. Invertaas hüdrolüüsib sahharoosi ja maltoosi glükoosiks ja fruktoosiks. Glükoosioksüdaas katalüüsib glükoosi, moodustades glükoonhappe ja vesinikperoksiidi. Mesi sisaldab ka katalaasi ja happe fosfataasi. Ensüümi aktiivsust mõõdetakse tavaliselt diastaasi aktiivsusena ja väljendatakse diastaasi arvuna (DN). Meestandardites on kindlaks määratud, et töödeldud mees on minimaalne diastaaside arv 8.
Pärm ja mikroorganismid mees
Ekstraheeritud mesi sisaldab soovimatuid materjale, nagu pärm (tavaliselt osmofiilne, suhkrukindel) ja muud kuumakindlad mikroorganismid. Nad vastutavad mee riknemise eest ladustamise ajal. Kõrge pärmi arv viib mee kiire kääritamiseni. Mee kääritamise kiirus on samuti korrelatsioonis vee/niiskuse sisaldusega. Niiskusesisaldust 17% peetakse ohutuks tasemeks pärmi aktiivsuse aeglustamiseks. Teisest küljest suureneb kristalliseerumise võimalus niiskusesisalduse vähenemisega. Pärmseente arvu 500cfu/ml või vähem peetakse kaubanduslikult vastuvõetavaks tasemeks.
Kristalliseerumine / granuleerimine mees
Mesi kristalliseerub looduslikult, kuna see on üleküllastunud suhkrulahus, mille suhkrusisaldus on üle 70% võrreldes umbes 18% veesisaldusega. Glükoos spontaanselt sadestub üleküllastunud olekust välja, kaotades vee, kuna see muutub glükoosi monohüdraadi stabiilsemaks küllastunud olekuks. See viib kahe faasi moodustumiseni – peal vedel faas ja allpool tahkem kristalne vorm. Kristallid moodustavad võre, mis immobiliseerib mee teisi komponente suspensioonis, luues seega pooltahke oleku (National Honey Board, 2007). Kristalliseerumine või granuleerimine on ebasoovitav, kuna see on mee töötlemisel ja turustamisel tõsine probleem. Samuti piirab kristalliseerumine töötlemata mee voolu mahutitest välja.
Kuumtöötlus mee töötlemisel
Pärast ekstraheerimist ja filtreerimist läbib mesi termilise töötluse, et vähendada niiskustaset ja hävitada pärm. Kuumutamine aitab küll mee sees kristalle vedeldada. Kuigi kuumtöötlus võib tõhusalt vähendada niiskuse vähendamist, vähendada ja edasi lükata kristalliseerumist ning hävitada pärmirakud täielikult, põhjustab see ka toote halvenemist. Kuumutamine suurendab märkimisväärselt hüdroksümetüülfurfuraali (HMF) taset. HMF-i maksimaalne lubatud seadusjärgne tase on 40 mg/kg. Lisaks vähendab kuumutamine ensüümide (nt diastaasi) aktiivsust, mõjutab sensoorseid omadusi ja vähendab mee värskust. Kuumtöötlus tumendab ka looduslikku mee värvi (pruunistumine). Eriti kuumutamine üle 90 °C põhjustab suhkru karamelliseerumist. Ebaühtlase temperatuuri ülekande ja kokkupuute tõttu ei ole kuumtöötlus kuumakindlate mikroorganismide hävitamisel piisav.
Kuumtöötluse piirangute tõttu keskenduvad teadusuuringud mittetermilistele alternatiividele, nagu mikrolainekiirgus, infrapunaküte, ultrafiltratsioon ja ultraheli. Ultraheli pakub mittetermilise töötlusena suuri eeliseid võrreldes alternatiivsete mee töötlemise tehnikatega.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates Lab kuni tööstuslik suurus.