پردازش عسل اولتراسونیک
عسل به عنوان غذا و دارو از تقاضای زیادی برخوردار است. پردازش اولتراسونیک یک وسیله موثر برای از بین بردن اجزای نامطلوب مانند کریستال ها و سلول های میکروبی موجود در عسل است. به عنوان یک فناوری پردازش غیر حرارتی، تبلور زدایی عسل اولتراسونیک از افزایش نامطلوب HFM و همچنین حفظ بهتر دیاستاز، عطر و طعم جلوگیری می کند.
مزایای استفاده از کریستالیزاسیون عسل اولتراسونیک
تبلور زدایی اولتراسونیک یک جایگزین کارآمد برای روش های گرمایش سنتی برای کریستالیزاسیون عسل است. کریستالیزاسیون عسل اولتراسونیک مزایای بی شماری را نسبت به روش گرمایش معمولی ارائه می دهد که باعث می شود پردازش عسل اولتراسونیک درمان برتر برای مایع سازی عسل، تبلور زدایی و تثبیت باشد:
کریستالیزاسیون اولتراسونیک مزایای متعددی را ارائه می دهد و می تواند با تمام انواع عسل و مقیاس های تولید سازگار باشد. مافوق صوت Hielscher دقیقا قابل کنترل هستند و می تواند به عواملی مانند ویسکوزیته عسل، اندازه کریستال و استانداردهای کیفیت تنظیم شود. در نتیجه، مافوق صوت Hielscher ارائه اثربخشی بالا و ساده، عملیات امن.
پردازش عسل اولتراسونیک
امواج فراصوت یک جایگزین پردازش غیر حرارتی برای بسیاری از محصولات غذایی مایع است. از قدرت مکانیکی آن برای غیرفعال سازی میکروبی ملایم و در عین حال موثر و کاهش اندازه ذرات استفاده می شود. هنگامی که عسل در معرض امواج فراصوت قرار می گیرد، بیشتر سلول های مخمر از بین می روند. سلول های مخمری که از فراصوت جان سالم به در می برند به طور کلی توانایی خود را برای رشد از دست می دهند. این میزان تخمیر عسل را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
اولتراسونیک همچنین عسل مایع می شود، کریستال های موجود را از بین می برد و از تبلور بیشتر در عسل جلوگیری می کند. از این جنبه با گرم کردن عسل قابل مقایسه است. مایع سازی به کمک اولتراسونیک می تواند در دمای فرآیند قابل ملاحظه ای پایین تر از تقریبا 35 درجه سانتیگراد کار می کند و می تواند زمان مایع سازی را به کمتر از 30 ثانیه کاهش دهد. کای (2000) مایع سازی اولتراسونیک عسل های استرالیا (جعبه قلم مو، پوست رشته ای، یاپونیا و جعبه زرد) را مورد مطالعه قرار داد. مطالعات نشان داد, که فراصوت در فرکانس 20kHz کریستال های موجود در عسل, به طور کامل. نمونه های تحت درمان با اولتراسونیک تقریبا 350 روز در حالت مایع باقی ماندند (20+ درصد در مقایسه با عملیات حرارتی). با توجه به حداقل قرار گرفتن در معرض گرما، مایع سازی اولتراسونیک منجر به حفظ بیشتر عطر و طعم می شود. نمونه های فراصوت شده تنها افزایش HMF بسیار کم و کاهش اندکی در فعالیت دیاستاز را نشان می دهند. از آنجایی که انرژی حرارتی کمتری مورد نیاز است، استفاده از سونوگرافی در مقایسه با گرمایش و سرمایش معمولی به صرفه جویی در هزینه های پردازش کمک می کند.
مطالعات کای (2000) همچنین نشان داد که انواع مختلف عسل نیاز به شدت ها و زمان های مختلف فراصوت دارند. به این دلیل، توصیه می کنیم که انجام آزمایش ها با استفاده از یک سیستم فراصوت اندازه نیمکت بالا انجام شود. آزمایشات اولیه باید در حالت دسته ای انجام شود، در حالی که آزمایش های پردازش بیشتر به یک سلول جریان برای گردش مجدد تحت فشار یا آزمایش درون خطی نیاز دارند.
آنچه تحقیقات در مورد عسل اولتراسونیک تبلور زدایی می گوید
عسل یک محلول فوق اشباع گلوکز است و تمایل به تبلور خود به خود در دمای اتاق به صورت گلوکز مونوهیدرات دارد. عملیات حرارتی به طور سنتی برای حل کردن کریستال های مونوهیدرات D-گلوکز در عسل و به تاخیر انداختن تبلور استفاده می شود. با این حال، این رویکرد بر طعم ریز ریسیده شده عسل تأثیر منفی می گذارد. کاربرد مفید سونوگرافی قدرت در عسل توسط بسیاری از محققان گزارش شده است. نشان داده شده است که استفاده از اولتراسوند کریستال های موجود را از بین می برد و همچنین فرآیند تبلور را به تاخیر می اندازد و در نتیجه یک فناوری مقرون به صرفه ایجاد می شود. تجزیه و تحلیل فرآیند تبلور نشان می دهد که نمونه های عسل فراصوت برای مدت طولانی تری نسبت به عسل عملیات حرارتی در حالت مایع باقی می مانند. علاوه بر این، تأثیر معنی داری بر پارامترهای کیفی عسل مانند رطوبت، هدایت الکتریکی یا pH مشاهده نشد. مطالعات نشان داده اند که به طور کلی، درمان اولتراسوند (به عنوان مثال با یک پروب اولتراسونیک 24 کیلوهرتز از مدل UP400St، در درمان دسته ای) منجر به انحلال سریع تر کریستال ها نسبت به عملیات حرارتی می شود.
(رجوع کنید به Deora و همکاران، 2013)
Basmacı (2010) در مقایسه با سونوگرافی و فشار هیدرواستاتیک بالا به عنوان گزینه های درمانی برای مایع سازی عسل. در حالی که درمان با فشار هیدرواستاتیک بالا بسیار گران و بی اثر نشان داده شد، اولتراسوند نتایج بسیار خوبی به همراه داشت. بنابراین، فراصوت به عنوان جایگزینی برای پردازش حرارتی سنتی عسل توصیه می شود.
Önur و همکاران (2018) هنگام مقایسه عملیات حرارتی معمولی در دمای 50 درجه سانتیگراد ، مایع سازی اولتراسونیک به همین نتیجه رسیدند و آنها پردازش عسل اولتراسونیک را بیش از پردازش حرارتی و عملیات فشار به دلیل راحتی ، زمان پردازش کوتاه تر و از دست دادن کیفیت کمتر توصیه می کنند.
سیدور و همکاران (2021) مایع سازی اولتراسونیک را با گرمایش مایکروویو به منظور حل کردن کریستال های قند در آهک ، اقاقیا و عسل های چند گل مقایسه کردند. یکی از معایب اصلی گرمایش مایکروویو، افزایش قابل توجه مقادیر HMF، تغییر در فعالیت آنزیمی و تلفات تعداد دیاستاز زیاد بود. در مقابل مایع سازی اولتراسونیک منجر به تنها کوچکترین تغییرات در خواص عسل شد ، به طوری که تیم تحقیقاتی به وضوح پردازش عسل اولتراسونیک را به منظور به تاخیر انداختن روند تبلور توصیه می کند.
فراصوت زمان مایع شدن عسل های جامد را بدون به خطر انداختن کیفیت آن کوتاه می کند.
مافوق صوت با کارایی بالا برای تبلور زدایی عسل و تثبیت کننده
Hielscher Ultrasonics تولید کننده و تامین ultrasonicators با کارایی بالا برای پردازش مواد غذایی مایع مانند مایع سازی عسل، کاهش کریستال (حل قند، تبلور) و تثبیت میکروبی. تجهیزات اولتراسونیک ویژه توسعه یافته برای درمان عسل امکان پردازش یکنواخت و قابل اعتماد را فراهم می کند. این امر تولید عسل برتر را با استانداردهای کیفی حفظ شده تضمین می کند. برای درمان عسل، Hielscher مافوق صوت ارائه می دهد sonotrodes ویژه (پروب های مافوق صوت)، که ایده آل برای درمان بسیار یکنواخت از مایعات چسبناک مانند عسل هستند.
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد:
حجم دسته ای | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
---|---|---|
10 تا 2000 میلی لیتر | 20 تا 400 میلی لیتر در دقیقه | تا 200 هرتز، UP400St |
0.1 تا 20 لیتر | 0.2 تا 4 لیتر در دقیقه | UIP2000hdT |
10 تا 100 لیتر | 2 تا 10 لیتر در دقیقه | UIP4000hdT |
15 تا 150 لیتر | 3 تا 15 لیتر در دقیقه | UIP6000hdT |
ن.ا. | 10 تا 100 لیتر در دقیقه | UIP16000 |
ن.ا. | بزرگتر | خوشه ای از UIP16000 |
تماس با ما! / از ما بپرسید!
طراحی، ساخت و مشاوره – کیفیت ساخت آلمان
مافوق صوت Hielscher به خوبی برای بالاترین کیفیت و استانداردهای طراحی خود را شناخته شده. استحکام و بهره برداری آسان اجازه می دهد تا ادغام صاف از ultrasonicators ما به امکانات صنعتی. شرایط خشن و محیط های خواستار به راحتی توسط مافوق صوت Hielscher رسیده.
Hielscher اولتراسونیک یک شرکت دارای گواهینامه ISO است و تاکید ویژه ای بر مافوق صوت با کارایی بالا با ویژگی های دولت از هنر فن آوری و کاربر پسند قرار داده است. البته، مافوق صوت Hielscher مطابق با CE و دیدار با الزامات UL، CSA و RoHs.
- راندمان بالا
- تکنولوژی روز
- قابلیت اطمینان & نیرومندی
- دسته & درون خطی
- برای هر حجمی – از دسته های کوچک تا جریان زیاد در ساعت
- از نظر علمی اثبات شده است
- نرم افزار هوشمند
- مقیاس ساده و خطی
- ویژگی های هوشمند (به عنوان مثال، پروتکل داده ها)
- CIP (تمیز کردن در محل)
ادبیات / منابع
- 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.
حقایقی که ارزش دانستن دارند
پیشینه فرآوری عسل
عسل محصولی با ویسکوزیته بالا با طعم و عطر ، رنگ و بافت مشخص است.
عسل شامل گلوکز، فروکتوز، آب، مالتوز، تری اکاریدها و سایر کربوهیدرات ها، ساکارز، مواد معدنی، پروتئین ها، ویتامین ها و آنزیم ها، مخمر و سایر میکروارگانیسم های مقاوم در برابر حرارت و مقادیر کمی اسیدهای آلی است (نمودار زیر را ببینید). سطح بالای تتراسایکلین ها، ترکیبات فنلی و پراکسید هیدروژن موجود در عسل دارای خواص ضد میکروبی است.
آنزیم های عسل
عسل حاوی آنزیم های هضم کننده نشاسته است. آنزیم ها به گرما حساس هستند و بنابراین به عنوان شاخصی از کیفیت عسل و درجه پردازش حرارتی عمل می کنند. آنزیم های اصلی شامل اینورتاز (α-گلوکوزیداز)، دیاستاز (α-آمیلاز) و گلوکز اکسیداز هستند. اینها آنزیم های مهم تغذیه ای هستند. دیاستاز کربوهیدرات ها را برای هضم آسان هیدرولیز می کند. اینورتاز ساکارز و مالتوز را به گلوکز و فروکتوز هیدرولیز می کند. گلوکز اکسیداز گلوکز را کاتالیز می کند و اسید گلوکونیک و پراکسید هیدروژن را تشکیل می دهد. عسل همچنین حاوی کاتالاز و اسید فسفاتاز است. فعالیت آنزیم به طور کلی به عنوان فعالیت دیاستاز اندازه گیری می شود و در یک عدد دیاستاز (DN) بیان می شود. استانداردهای عسل حداقل تعداد دیاستاز 8 را در عسل فرآوری شده مشخص می کند.
مخمر و میکروارگانیسم ها در عسل
عسل استخراج شده حاوی مواد نامطلوبی مانند مخمر (به طور کلی اسموفیل، مقاوم به قند) و سایر میکروارگانیسم های مقاوم در برابر حرارت است. آنها مسئول فساد عسل در طول نگهداری هستند. تعداد زیاد مخمر منجر به تخمیر سریع عسل می شود. میزان تخمیر عسل نیز با محتوای آب/رطوبت مرتبط است. رطوبت 17 درصد به عنوان یک سطح ایمن برای به تاخیر انداختن فعالیت مخمر در نظر گرفته می شود. از طرفی با کاهش رطوبت احتمال تبلور افزایش می یابد. تعداد مخمر 500cfu/mL یا کمتر به عنوان یک سطح قابل قبول تجاری در نظر گرفته می شود.
تبلور / دانه بندی در عسل
عسل به طور طبیعی متبلور می شود زیرا یک محلول قند فوق اشباع است و بیش از 70 درصد قند نسبت به محتوای آب حدود 18 درصد دارد. گلوکز به طور خود به خود از حالت فوق اشباع خارج می شود ، از طریق از دست دادن آب ، زیرا به حالت اشباع شده پایدارتری از مونوهیدرات گلوکز تبدیل می شود. این منجر به تشکیل دو فاز می شود – یک فاز مایع در بالا و یک فرم کریستالی جامدتر در زیر. کریستال ها شبکه ای را تشکیل می دهند که سایر اجزای عسل را در حالت تعلیق بی حرکت می کند و در نتیجه یک حالت نیمه جامد ایجاد می کند (هیئت ملی عسل ، 2007). تبلور یا دانه بندی نامطلوب است زیرا یک مشکل جدی در فرآوری و بازاریابی عسل است. همچنین، تبلور جریان عسل فرآوری نشده را از ظروف ذخیره سازی محدود می کند.
عملیات حرارتی در فرآوری عسل
پس از استخراج و فیلتراسیون، عسل به منظور کاهش سطح رطوبت و از بین بردن مخمر، تحت عملیات حرارتی قرار می گیرد. گرمایش به مایع شدن کریستال های موجود در عسل کمک می کند. اگرچه عملیات حرارتی می تواند به طور موثر کاهش رطوبت را کاهش دهد، تبلور را کاهش داده و به تاخیر بیندازد و سلول های مخمر را به طور کامل از بین ببرد، اما منجر به زوال محصول نیز می شود. گرمایش سطح هیدروکسی متیل فورفورال (HMF) را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. حداکثر سطح قانونی مجاز HMF 40 میلی گرم بر کیلوگرم است. علاوه بر این، گرمایش باعث کاهش فعالیت آنزیم (به عنوان مثال دیاستاز) می شود و بر کیفیت حسی تأثیر می گذارد و طراوت عسل را کاهش می دهد. پردازش گرما رنگ طبیعی عسل (قهوه ای شدن) را نیز تیره می کند. به طور خاص، حرارت دادن بالاتر از 90 درجه سانتیگراد منجر به کاراملی شدن شکر می شود. به دلیل انتقال و قرار گرفتن در معرض دما ناهموار، عملیات حرارتی در تخریب میکروارگانیسم های مقاوم در برابر حرارت کوتاهی می کند.
با توجه به محدودیت های عملیات حرارتی، تلاش های تحقیقاتی بر روی جایگزین های غیر حرارتی مانند تابش مایکروویو، گرمایش مادون قرمز، اولترافیلتراسیون و فراصوت متمرکز است. امواج فراصوت ارائه می دهد به عنوان یک درمان غیر حرارتی مزایای زیادی در مقایسه با تکنیک های جایگزین پردازش عسل.