Technologie des ultrasons Hielscher

Traitement par ultrasons au miel

Le miel jouit d'une grande demande en nourriture et des médicaments. traitement par ultrasons est un moyen efficace de détruire les composants indésirables, tels que des cristaux et des cellules de levure dans le miel. En tant que technologie de traitement non thermique, il provoque l'augmentation de HMF inférieure et une meilleure rétention de la diastase, l'arôme et la saveur.

Contexte

Le miel est produit à haute viscosité de la saveur et l'arôme caractéristique, la couleur et la texture.

mon chéri consiste en glucose, Le fructose, l'eau, le maltose, triaccharides et autres hydrates de carbone, le saccharose, minéraux, protéines, vitamines et enzymes, levure et d'autres micro-organismes résistant à la chaleur et de petites quantités d'acides organiques (voir le graphique à droite). Niveau élevé de tétracyclines, de composés phénoliques et de peroxyde d'hydrogène à donner du miel est des propriétés antimicrobiennes.

enzymes

Le miel contient des enzymes digérant l'amidon. Les enzymes sont sensibles à la chaleur et donc servir comme indicateur de la qualité du miel et le degré de traitement thermique. enzymes principales comprennent invertase (Α-glucosidase), diastase (Α-amylase) et glucose oxydase. Ce sont des enzymes importantes sur le plan nutritionnel. Diastase glucides pour hydrolysant digestibilité. Invertase hydrolyse le saccharose et le maltose en glucose et fructose. La glucose oxydase catalyse glucose pour former de l'acide gluconique et peroxyde d'hydrogène. Le miel ne contient également catalase et la phosphatase acide. L'activité enzymatique est généralement mesurée comme activité diastasique et est exprimé dans un diastase nombre (DN). normes de miel spécifient un DN de 8 minimum dans le miel traité.

La levure et les micro-organismes

Le miel extrait contient des matériaux indésirables, tels que Levure (Généralement osmophillic, à tolérance de sucre) et d'autres des micro-organismes résistants à la chaleur. Ils sont responsables de la détérioration du miel pendant le stockage. Un nombre élevé de levure conduit à une rapide Fermentation de miel. Le taux de la fermentation du miel est également corrélée à la teneur en eau / l'humidité. est considéré comme une teneur en humidité de 17% à un niveau de sécurité pour retardant l'activité de levure. D'autre part, la possibilité de Cristallisation augmente avec la diminution de la teneur en humidité. Un comptage de levure de 500cfu / ml ou moins est considéré comme un niveau commercialement acceptable.

Cristallisation / Granulation

Le miel naturellement cristallise comme il est sursaturée solution de sucre, avec plus d'une teneur en sucre de 70% par rapport à une teneur en eau d'environ 18%. le glucose précipite spontanément sortir de l'état sursaturé, en perdant de l'eau telle qu'elle devient un état saturé plus stable de glucose monohydraté. Cela conduit à la formation de deux phases – une phase liquide sur le dessus et une forme cristalline plus solide au-dessous. Les cristaux forment un treillis, qui immobilise les autres composantes du miel en suspension, créant ainsi un semi-solide Etat (Office national du miel, 2007). La cristallisation ou la granulation est indésirable car il est un problème sérieux dans le traitement et la commercialisation du miel. En outre, la cristallisation limite l'écoulement du miel non traité à partir de contenants de stockage.

Traitement thermique

Après extraction et filtration, le miel est soumis à un traitement thermique, afin de réduire le niveau d'humidité et de détruire la levure. Le chauffage ne contribue à liquéfier cristaux dans le miel. Bien que, le traitement thermique peut réduire efficacement la réduction de l'humidité, réduire et retarder la cristallisation, et de détruire complètement les cellules de levure, il fait aussi entraîner une dégradation du produit. Le chauffage augmente le niveau de l'hydroxyméthylfurfural (HMF) considérablement. Le niveau légal maximal admissible de HMF est 40mg / kg. En outre, chauffage réduit enzyme l'activité (par exemple diastase) et affecte les qualités sensorielles et réduit la fraîcheur du miel. Le traitement thermique assombrit la couleur du miel naturel (brunissement), aussi. En particulier, le chauffage au-dessus de 90 ° C entraîne caramélisation du sucre. Le traitement thermique est loin dans la destruction des micro-organismes résistants à la chaleur.

En raison de limites du traitement thermique, Les efforts de recherche se concentrent sur les alternatives non thermiques, comme le rayonnement micro-ondes, chauffage à infrarouge, l'ultrafiltration et ultrasonication.

Ultrasons de miel

Ultrasons est un alternatives de traitement non thermique pour de nombreux produits alimentaires liquides. Ses puissance mécanique est utilisé pour une douce et efficace inactivation Microbial et la réduction de la taille des particules. Lorsque le miel est exposé à ultrasonication, la plupart des les cellules de levure sont détruites. Les cellules de levure qui survivent généralement sonication perdent leur capacité à se développer. Cela réduit considérablement le taux de fermentation du miel.

Ultrasons fait aussi éliminer les cristaux existants et inhiber la cristallisation ultérieure dans le miel. Dans cet aspect, il est comparable à chauffer le miel. liquéfaction assistée par ultrasons peut fonctionner sensiblement des températures plus basses de traitement d'env. 35 ° C et peut réduire le temps de liquéfaction à moins de 30 secondes. Kai (2000) a étudié la liquéfaction par ultrasons de miels australiens (boîte de brosse, écorce filamenteuse, Yapunyah et boîte jaune). Les études ont montré que sonication à une fréquence de 20kHz liquéfié les cristaux dans le miel, complètement. échantillons traités par ultrasons sont restés dans l'état liquéfié pendant environ. 350 jours (+ 20% par rapport à un traitement thermique). En raison de une exposition minimale à la chaleur, Se traduit par une liquéfaction à ultrasons une plus grande rétention de l'arôme et la saveur. échantillons soniqués montrent seulement augmentation faible HMF et faible diminution de l'activité diastase. Comme il faut moins d'énergie thermique, l'application d'ultrasons permet de réduire les coûts de traitement par rapport au chauffage conventionnel et le refroidissement.

Le études de Kai ont également révélé que différents types de miel nécessitent des intensités et des temps de sonication. Pour cette raison, nous recommandons la conduite d'essais en utilisant une taille paillasse système sonication. Des tests préliminaires doivent être effectués en mode batch, tandis que d'autres essais de traitement nécessitent une cellule d'écoulement pour la recirculation sous pression ou de test en ligne.

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Littérature

Subramanian, R., Umesh Hebbar, H., Rastogi, NK (2007): Traitement du miel: Un examen, dans: International Journal des propriétés alimentaires, 10: 127-143, 2007.

Kai, S. (2000) : Enquête sur ultrasons Liquéfaction Miels Australie, l'Université du Queensland (Australie), Département de génie chimique.

Office national du miel (2007): Fiches d'information, CO, Etats-Unis