अल्ट्रासोनिक हनी प्रसंस्करण
शहद को भोजन और दवा के रूप में बहुत मांग प्राप्त है। अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण शहद में क्रिस्टल और माइक्रोबियल कोशिकाओं जैसे अवांछनीय घटकों को नष्ट करने का एक प्रभावी साधन है। एक गैर-थर्मल प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के रूप में, अल्ट्रासोनिक शहद डीक्रिस्टलीकरण एचएफएम में अवांछित वृद्धि के साथ-साथ डायस्टेस, सुगंध और स्वाद के बेहतर प्रतिधारण को रोकता है।
अल्ट्रासोनिक हनी Decrystallization के लाभ
अल्ट्रासोनिक डीक्रिस्टलीकरण शहद डीक्रिस्टलीकरण के लिए पारंपरिक हीटिंग विधियों का एक कुशल विकल्प है। अल्ट्रासोनिक शहद डीक्रिस्टलीकरण पारंपरिक हीटिंग विधि पर कई फायदे प्रदान करता है, जो अल्ट्रासोनिक शहद प्रसंस्करण को शहद द्रवीकरण, डीक्रिस्टलीकरण और स्थिरीकरण के लिए बेहतर उपचार बनाता है:
अल्ट्रासोनिक डीक्रिस्टलीकरण कई फायदे प्रदान करता है और इसे सभी शहद प्रकारों और उत्पादन पैमानों के अनुकूल बनाया जा सकता है। Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर ठीक नियंत्रणीय हैं और शहद चिपचिपाहट, क्रिस्टल आकार, और गुणवत्ता मानकों जैसे कारकों के लिए ट्यून किया जा सकता है। इस प्रकार, Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर उच्च प्रभावशीलता और सरल, सुरक्षित संचालन प्रदान करते हैं।
एक अत्यधिक समान इनलाइन उपचार में शहद के डीक्रिस्टलीकरण और स्थिरीकरण के लिए औद्योगिक अल्ट्रासोनिकेटर ।
उपचारित शहद की सूक्ष्म छवियां:
अल्ट्रासोनिक हनी प्रसंस्करण
अल्ट्रासोनिकेशन कई तरल खाद्य उत्पादों के लिए एक गैर-थर्मल प्रसंस्करण विकल्प है। इसकी यांत्रिक शक्ति का उपयोग एक सौम्य अभी तक प्रभावी माइक्रोबियल निष्क्रियता और कण आकार में कमी के लिए किया जा रहा है। जब शहद अल्ट्रासोनिकेशन के संपर्क में आता है, तो अधिकांश खमीर कोशिकाएं नष्ट हो जाती हैं। खमीर कोशिकाएं जो सोनिकेशन से बचती हैं, आमतौर पर बढ़ने की अपनी क्षमता खो देती हैं। यह शहद किण्वन की दर को काफी हद तक कम कर देता है।
अल्ट्रासोनिकेशन शहद को मौजूदा क्रिस्टल को खत्म करने और शहद में आगे क्रिस्टलीकरण को बाधित करने के लिए भी तरलीकृत करता है। इस पहलू में, यह शहद को गर्म करने के बराबर है। अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त द्रवीकरण लगभग 35 डिग्री सेल्सियस के काफी कम प्रक्रिया तापमान पर काम कर सकता है और द्रवीकरण समय को 30 सेकंड से भी कम कर सकता है। काई (2000) ने ऑस्ट्रेलियाई शहद (ब्रश बॉक्स, स्ट्रिंग छाल, यापुन्याह और पीला बॉक्स) के अल्ट्रासोनिक द्रवीकरण का अध्ययन किया। अध्ययनों से पता चला, कि 20kHz की आवृत्ति पर sonication शहद में क्रिस्टल तरलीकृत है, पूरी तरह से. अल्ट्रासोनिक रूप से उपचारित नमूने लगभग 350 दिनों (गर्मी उपचार की तुलना में + 20%) के लिए तरलीकृत अवस्था में रहे। न्यूनतम गर्मी जोखिम के कारण, अल्ट्रासोनिक द्रवीकरण के परिणामस्वरूप सुगंध और स्वाद का अधिक प्रतिधारण होता है। सोनिकेटेड नमूने केवल बहुत कम एचएमएफ वृद्धि और डायस्टेस गतिविधि में छोटी कमी दिखाते हैं। चूंकि कम तापीय ऊर्जा की आवश्यकता होती है, अल्ट्रासाउंड के आवेदन से पारंपरिक हीटिंग और शीतलन की तुलना में प्रसंस्करण लागत को बचाने में मदद मिलती है।
औद्योगिक अल्ट्रासोनिकेटर UIP6000hdT शहद के द्रवीकरण और माइक्रोबियल स्थिरीकरण के लिए।
काई (2000) के अध्ययन से यह भी पता चला है कि विभिन्न प्रकार के शहद को अलग-अलग तीव्रता और सोनिकेशन के समय की आवश्यकता होती है। इस कारण से, हम बेंच-टॉप आकार के सोनीशन सिस्टम का उपयोग करके परीक्षणों के संचालन की सलाह देते हैं। प्रारंभिक परीक्षणों को बैच मोड में आयोजित किया जाना चाहिए, जबकि आगे के प्रसंस्करण परीक्षणों के लिए दबाव वाले पुनर्रचना या इन-लाइन परीक्षण के लिए प्रवाह सेल की आवश्यकता होती है।
अल्ट्रासोनिक हनी डी-क्रिस्टलीकरण के बारे में शोध क्या कहता है
शहद ग्लूकोज का एक सुपरसैचुरेटेड घोल है और इसमें ग्लूकोज मोनोहाइड्रेट के रूप में कमरे के तापमान पर अनायास क्रिस्टलीकृत होने की प्रवृत्ति होती है। शहद में डी-ग्लूकोज मोनोहाइड्रेट क्रिस्टल को भंग करने और क्रिस्टलीकरण में देरी करने के लिए पारंपरिक रूप से गर्मी उपचार को नियोजित किया गया है। हालांकि, यह दृष्टिकोण शहद के महीन स्वाद को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। शहद में पावर अल्ट्रासाउंड के लाभकारी अनुप्रयोग को कई शोधकर्ताओं द्वारा सूचित किया गया है। अल्ट्रासाउंड के अनुप्रयोग को मौजूदा क्रिस्टल को खत्म करने और क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया को मंद करने के लिए दिखाया गया है जिसके परिणामस्वरूप लागत प्रभावी तकनीक है। क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया के विश्लेषण से पता चलता है कि सोनिकेटेड शहद के नमूने गर्मी से उपचारित शहद की तुलना में लंबे समय तक तरल अवस्था में रहे। इसके अलावा, शहद की गुणवत्ता के मानकों पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं देखा गया, जैसे नमी सामग्री, विद्युत चालकता या पीएच, देखा गया। अध्ययनों से पता चला है कि, सामान्य तौर पर, अल्ट्रासाउंड उपचार (उदाहरण के लिए बैच उपचार में मॉडल UP400St की 24 kHz अल्ट्रासोनिक जांच के साथ) थर्मल उपचार की तुलना में क्रिस्टल के तेजी से विघटन की ओर जाता है।
(सीएफ. देवड़ा एट अल., 2013)
Basmacı (2010) ने शहद द्रवीकरण के उपचार के विकल्प के रूप में अल्ट्रासोनिकेशन और उच्च-हाइड्रोस्टेटिक दबाव की तुलना की। जबकि उच्च-हाइड्रोस्टेटिक दबाव उपचार को बहुत महंगा और अप्रभावी दिखाया गया था, अल्ट्रासाउंड ने बहुत अच्छे परिणाम दिए। इसलिए, शहद के पारंपरिक थर्मल प्रसंस्करण के लिए विकल्प के रूप में सोनिकेशन की सिफारिश की गई थी।
Önur et al. (2018) 50ºC, अल्ट्रासोनिक द्रवीकरण पर पारंपरिक गर्मी उपचार की तुलना करते समय एक ही निष्कर्ष पर पहुंचे और वे सुविधा, कम प्रसंस्करण समय और कम गुणवत्ता के नुकसान के कारण थर्मल प्रसंस्करण और दबाव उपचार पर अल्ट्रासोनिक शहद प्रसंस्करण की सलाह देते हैं।
सिडोर एट अल (2021) ने चूने, बबूल और मल्टीफ्लोरल शहद में चीनी क्रिस्टल को भंग करने के लिए माइक्रोवेव हीटिंग के साथ अल्ट्रासोनिक द्रवीकरण की तुलना की। माइक्रोवेव हीटिंग का एक बड़ा नुकसान एचएमएफ मूल्यों में काफी वृद्धि, एंजाइमी गतिविधि में परिवर्तन और बड़े डायस्टेस संख्या के नुकसान थे। इसके विपरीत, अल्ट्रासोनिक द्रवीकरण के परिणामस्वरूप शहद गुणों में केवल सबसे छोटे परिवर्तन हुए, ताकि अनुसंधान दल ने क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया में देरी के लिए अल्ट्रासोनिक शहद प्रसंस्करण की स्पष्ट रूप से सिफारिश की।
Sonication इसकी गुणवत्ता से समझौता किए बिना ठोस शहद के द्रवीकरण समय को छोटा करता है।
ओवरहेड अल्ट्रासोनिकेटर UIP2000hdT शहद द्रवीकरण और चीनी के लिए एक मोबाइल स्टैंड पर कैस्काट्रोड के साथ बैच और इनलाइन मोड में घुल रहा है।
हनी Decrystallization और स्थिरीकरण के लिए उच्च प्रदर्शन Ultrasonicators
Hielscher Ultrasonics शहद द्रवीकरण, क्रिस्टल कमी (चीनी भंग, decrystallization) और माइक्रोबियल स्थिरीकरण जैसे तरल खाद्य प्रसंस्करण के लिए उच्च प्रदर्शन ultrasonicators बनाती है और आपूर्ति करती है। शहद उपचार के लिए विशेष रूप से विकसित अल्ट्रासोनिक उपकरण एक समान और विश्वसनीय प्रसंस्करण के लिए अनुमति देता है। यह बनाए रखा गुणवत्ता मानकों पर बेहतर शहद के उत्पादन का आश्वासन देता है। शहद के उपचार के लिए, Hielscher Ultrasonics विशेष sonotrodes (अल्ट्रासोनिक जांच) प्रदान करता है, जो शहद जैसे चिपचिपा तरल पदार्थ के बहुत समान उपचार के लिए आदर्श हैं।
नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकेटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
| बैच वॉल्यूम | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
|---|---|---|
| 10 से 2000mL | 20 से 400mL/मिनट | यूपी200एचटी, UP400St |
| 0.1 से 20L | 0.2 से 4L/मिनट | यूआईपी2000एचडीटी |
| 10 से 100L | 2 से 10 लीटर/मिनट | यूआईपी4000एचडीटी |
| 15 से 150L | 3 से 15 लीटर/मिनट | यूआईपी6000एचडीटी |
| एन.ए. | 10 से 100 लीटर/मिनट | UIP16000 |
| एन.ए. | बड़ा | का क्लस्टर UIP16000 |
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डिजाइन, विनिर्माण और परामर्श – गुणवत्ता जर्मनी में निर्मित
Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर अपने उच्चतम गुणवत्ता और डिजाइन मानकों के लिए प्रसिद्ध हैं। मजबूती और आसान संचालन औद्योगिक सुविधाओं में हमारे अल्ट्रासोनिकेटर के सुचारू एकीकरण की अनुमति देता है। किसी न किसी स्थिति और मांग वातावरण आसानी से Hielscher ultrasonicators द्वारा नियंत्रित कर रहे हैं।
Hielscher Ultrasonics एक आईएसओ प्रमाणित कंपनी है और अत्याधुनिक प्रौद्योगिकी और उपयोगकर्ता-मित्रता की विशेषता वाले उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिकेटर पर विशेष जोर देती है। बेशक, Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर सीई के अनुरूप हैं और उल, सीएसए और RoHs की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
- उच्च दक्षता
- अत्याधुनिक तकनीक
- विश्वसनीयता & मजबूती
- जत्था & इनलाइन
- किसी भी मात्रा के लिए – छोटे बैचों से लेकर प्रति घंटे बड़े प्रवाह तक
- वैज्ञानिक रूप से सिद्ध
- बुद्धिमान सॉफ्टवेयर
- सरल, रैखिक स्केल-अप
- स्मार्ट सुविधाएँ (जैसे, डेटा प्रोटोकॉल)
- सीआईपी (क्लीन-इन-प्लेस)
Hielscher Ultrasonics प्रयोगशाला, पायलट और औद्योगिक पैमाने पर अनुप्रयोगों, फैलाव, पायसीकरण और निष्कर्षण के मिश्रण के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक homogenizers बनाती है।
साहित्य/सन्दर्भ
- 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.
जानने के योग्य तथ्य
शहद प्रसंस्करण की पृष्ठभूमि
शहद विशिष्ट स्वाद और सुगंध, रंग और बनावट का उच्च चिपचिपापन उत्पाद है।
शहद में ग्लूकोज, फ्रुक्टोज, पानी, माल्टोज, ट्राइकराइड और अन्य कार्बोहाइड्रेट, सुक्रोज, खनिज, प्रोटीन, विटामिन और एंजाइम, खमीर और अन्य गर्मी प्रतिरोधी सूक्ष्मजीव और कार्बनिक अम्ल की थोड़ी मात्रा होती है (नीचे चार्ट देखें)। शहद में टेट्रासाइक्लिन, फेनोलिक यौगिकों और हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उच्च स्तर रोगाणुरोधी गुण देता है।
शहद की पोषण प्रोफ़ाइल और चीनी संरचना (©www.honey.com)
हनी एंजाइम
शहद में स्टार्च को पचाने वाले एंजाइम होते हैं। एंजाइम गर्मी के प्रति संवेदनशील होते हैं और इसलिए शहद की गुणवत्ता और थर्मल प्रसंस्करण की डिग्री के संकेतक के रूप में काम करते हैं। प्रमुख एंजाइमों में इनवर्टेज (α-ग्लूकोसिडेस), डायस्टेस (α-एमाइलेज) और ग्लूकोज ऑक्सीडेज शामिल हैं। ये पौष्टिक रूप से महत्वपूर्ण एंजाइम हैं। डायस्टेस आसान पाचनशक्ति के लिए कार्बोहाइड्रेट को हाइड्रोलाइज करता है। ग्लूकोज और फ्रुक्टोज के लिए इनवर्टेज हाइड्रोलाइज, सुक्रोज और माल्टोज। ग्लूकोज ऑक्सीडेज ग्लूकोनिक एसिड और हाइड्रोजन पेरोक्साइड बनाने के लिए ग्लूकोज को उत्प्रेरित करता है। शहद में उत्प्रेरक और एसिड फॉस्फेट भी होता है। एंजाइम गतिविधि को आमतौर पर डायस्टेस गतिविधि के रूप में मापा जाता है और इसे डायस्टेस संख्या (डीएन) में व्यक्त किया जाता है। शहद मानक प्रसंस्कृत शहद में न्यूनतम डायस्टेस संख्या 8 निर्दिष्ट करते हैं।
शहद में खमीर और सूक्ष्मजीव
निकाले गए शहद में अवांछनीय सामग्री होती है, जैसे खमीर (आमतौर पर ऑस्मोफिलिक, चीनी-सहिष्णु) और अन्य गर्मी प्रतिरोधी सूक्ष्मजीव। वे भंडारण के दौरान शहद के खराब होने के लिए जिम्मेदार हैं। एक उच्च खमीर गिनती शहद के तेजी से किण्वन की ओर ले जाती है। शहद के किण्वन की दर भी पानी/नमी सामग्री से संबंधित है। खमीर गतिविधि को मंद करने के लिए 17% की नमी सामग्री को एक सुरक्षित स्तर माना जाता है। दूसरी ओर, नमी की मात्रा में कमी के साथ क्रिस्टलीकरण की संभावना बढ़ जाती है। 500cfu/mL या उससे कम की खमीर गिनती को व्यावसायिक रूप से स्वीकार्य स्तर माना जाता है।
शहद में क्रिस्टलीकरण/दानेदार बनाना
शहद स्वाभाविक रूप से क्रिस्टलीकृत होता है क्योंकि यह एक सुपरसैचुरेटेड चीनी समाधान है, जिसमें लगभग 18% पानी की मात्रा के सापेक्ष 70% से अधिक चीनी सामग्री होती है। ग्लूकोज अनायास पानी खोने के माध्यम से सुपरसैचुरेटेड अवस्था से बाहर निकल जाता है क्योंकि यह ग्लूकोज मोनोहाइड्रेट की अधिक स्थिर संतृप्त अवस्था बन जाता है। इससे दो चरणों का निर्माण होता है – शीर्ष पर एक तरल चरण और नीचे एक अधिक ठोस क्रिस्टलीय रूप। क्रिस्टल एक जाली बनाते हैं, जो निलंबन में शहद के अन्य घटकों को स्थिर करता है, इस प्रकार एक अर्धठोस अवस्था (नेशनल हनी बोर्ड, 2007) बनाता है। क्रिस्टलीकरण या दानेदार बनाना अवांछनीय है क्योंकि यह शहद के प्रसंस्करण और विपणन में एक गंभीर समस्या है। इसके अलावा, क्रिस्टलीकरण भंडारण कंटेनरों से असंसाधित शहद के प्रवाह को सीमित करता है।
शहद प्रसंस्करण में हीट-ट्रीटमेंट
निष्कर्षण और निस्पंदन के बाद, नमी के स्तर को कम करने और खमीर को नष्ट करने के लिए शहद थर्मल-उपचार से गुजरता है। हीटिंग शहद में क्रिस्टल को द्रवीभूत करने में मदद करता है। हालांकि, गर्मी-उपचार प्रभावी रूप से नमी में कमी को कम कर सकता है, क्रिस्टलीकरण को कम कर सकता है और देरी कर सकता है, और खमीर कोशिकाओं को पूरी तरह से नष्ट कर सकता है, इसके परिणामस्वरूप उत्पाद में गिरावट भी होती है। हीटिंग हाइड्रॉक्सीमेथाइलफ्यूरफ्यूरल (एचएमएफ) के स्तर को काफी बढ़ा देता है। एचएमएफ का अधिकतम अनुमेय वैधानिक स्तर 40 मिलीग्राम? किग्रा है। इसके अलावा, हीटिंग एंजाइम (जैसे डायस्टेज) गतिविधि को कम करता है और संवेदी गुणों को प्रभावित करता है और शहद की ताजगी को कम करता है। हीट प्रोसेसिंग प्राकृतिक शहद के रंग (ब्राउनिंग) को भी गहरा कर देती है। विशेष रूप से, 90 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म करने से चीनी का कारमेलाइजेशन होता है। असमान तापमान संचरण और जोखिम के कारण, गर्मी प्रतिरोधी सूक्ष्मजीवों के विनाश में गर्मी-उपचार कम हो जाता है।
गर्मी उपचार की सीमाओं के कारण, अनुसंधान प्रयास गैर-थर्मल विकल्पों पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जैसे माइक्रोवेव विकिरण, अवरक्त हीटिंग, अल्ट्राफिल्ट्रेशन और अल्ट्रासोनिकेशन। अल्ट्रासोनिकेशन वैकल्पिक शहद प्रसंस्करण तकनीकों की तुलना में एक गैर-थर्मल उपचार के रूप में महान लाभ प्रदान करता है।
Hielscher Ultrasonics से उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक homogenizers बनाती है प्रयोगशाला तक औद्योगिक आकार।