Ultrahangos mézfeldolgozás
A méz nagy keresletet élvez élelmiszerként és gyógyszerként. Az ultrahangos feldolgozás hatékony eszköz a nemkívánatos komponensek, például kristályok és mikrobiális sejtek elpusztítására a mézben. Nem termikus feldolgozási technológiaként az ultrahangos méz kristálytalanítása megakadályozza a HFM nemkívánatos növekedését, valamint a diasztáz, aroma és íz jobb megtartását.
Az ultrahangos méz kristályosodásának előnyei
Az ultrahangos kristálytalanítás hatékony alternatívája a méz kristálymentesítésének hagyományos fűtési módszereinek. Az ultrahangos méz kristálymentesítése számos előnyt kínál a hagyományos fűtési módszerrel szemben, ami az ultrahangos mézfeldolgozást a méz cseppfolyósításának, kristálymentesítésének és stabilizálásának kiváló kezelésévé teszi:
Az ultrahangos kristálymentesítés számos előnnyel jár, és minden méztípushoz és termelési mérleghez igazítható. A Hielscher ultrasonicators pontosan szabályozható, és olyan tényezőkre hangolható, mint a méz viszkozitása, kristályméret, és minőségi előírások. Ezáltal a Hielscher ultrasonicators nagy hatékonyságot és egyszerű, biztonságos működést biztosít.
Ipari ultrahangos készülék a méz kristálymentesítéséhez és stabilizálásához rendkívül egyenletes inline kezelésben.
A kezelt méz mikroszkópos képei:
a) Kontrollminta. A kezelés előtt a méz tű alakú kristályok hálózataként jelenik meg. A sötét karikák légbuborékok. b) 40 °C-os hőkezelt minták 20 perc hőkezelés után; c) 40°C+ ultrahanggal kezelt minták 20 perces kezelés után.
(Kutatási cikk és kép: ©Deora et al., 2013)
Ultrahangos mézfeldolgozás
Az ultrahangos kezelés számos folyékony élelmiszertermék nem termikus feldolgozási alternatívája. Mechanikai erejét gyengéd, mégis hatékony mikrobiális inaktiválásra és részecskeméret-csökkentésre használják. Amikor a méz ultrahangos kezelésnek van kitéve, az élesztősejtek többsége megsemmisül. Az ultrahangos kezelést túlélő élesztősejtek általában elveszítik növekedési képességüket. Ez jelentősen csökkenti a méz erjedésének sebességét.
Az ultrahangos kezelés cseppfolyósítja a mézet, kiküszöböli a meglévő kristályokat és gátolja a méz további kristályosodását. Ebben a tekintetben összehasonlítható a méz fűtésével. Az ultrahanggal segített cseppfolyósítás lényegesen alacsonyabb folyamathőmérsékleten, kb. 35 ° C-on működhet, és csökkentheti a cseppfolyósítási időt kevesebb, mint 30 másodpercre. Kai (2000) tanulmányozta az ausztrál mézek ultrahangos cseppfolyósítását (kefe doboz, szálas kéreg, Yapunyah és sárga doboz). A vizsgálatok kimutatták, hogy az ultrahangos kezelés 20kHz frekvencián cseppfolyósította a kristályokat a mézben, teljesen. Az ultrahanggal kezelt minták kb. 350 napig cseppfolyósított állapotban maradtak (+20% a hőkezeléshez képest). A minimális hőhatás miatt az ultrahangos cseppfolyósítás az aroma és az íz nagyobb megtartását eredményezi. Az ultrahangos minták csak nagyon alacsony HMF növekedést és a diasztáz aktivitás kis csökkenését mutatják. Mivel kevesebb hőenergiára van szükség, az ultrahang alkalmazása segít megtakarítani a feldolgozási költségeket a hagyományos fűtéshez és hűtéshez képest.
Ipari ultrahangos UIP6000hdT a méz cseppfolyósítására és mikrobiális stabilizálására.
Kai (2000) tanulmányai azt is kimutatták, hogy a különböző típusú mézek különböző intenzitást és szonikációs időt igényelnek. Ezért javasoljuk a vizsgálatok elvégzését egy asztali méretű szonikációs rendszerrel. Az előzetes vizsgálatokat kötegelt üzemmódban kell elvégezni, míg a további feldolgozási vizsgálatokhoz áramlási cellára van szükség a nyomás alatti recirkulációhoz vagy az in-line teszteléshez.
Mit mond a kutatás az ultrahangos méz kristályosodásáról
A méz a glükóz túltelített oldata, és hajlamos spontán kristályosodni szobahőmérsékleten glükóz-monohidrát formájában. A hőkezelést hagyományosan a D-glükóz-monohidrát kristályok mézben való feloldására és a kristályosodás késleltetésére alkalmazzák. Ez a megközelítés azonban negatívan befolyásolja a méz finoman fonott ízét. A teljesítmény ultrahang jótékony alkalmazását a mézben sok kutató jelentette. Kimutatták, hogy az ultrahang alkalmazása kiküszöböli a meglévő kristályokat, és késlelteti a kristályosodási folyamatot, ami költséghatékony technológiát eredményez. A kristályosodási folyamat elemzése azt sugallja, hogy az ultrahangos mézminták hosszabb ideig maradtak folyékony állapotban, mint a hőkezelt méz. Ezenkívül nem figyeltek meg szignifikáns hatást a méz minőségi paramétereire, például a nedvességtartalomra, az elektromos vezetőképességre vagy a pH-ra. Tanulmányok kimutatták, hogy általában az ultrahangos kezelés (pl. UP400St modell 24 kHz-es ultrahangos szondájával, szakaszos kezelésben) a kristályok gyorsabb oldódásához vezet, mint a hőkezelés.
(vö. Deora et al., 2013)
Basmacı (2010) összehasonlította az ultrahangos kezelést és a magas hidrosztatikus nyomást, mint a méz cseppfolyósításának kezelési lehetőségeit. Míg a magas hidrosztatikus nyomású kezelés túl drága és hatástalan volt, az ultrahang nagyon jó eredményeket adott. Ezért a méz hagyományos hőkezelésének alternatívájaként ultrahangos kezelést ajánlottunk.
Önur et al. (2018) ugyanerre a következtetésre jutott, amikor összehasonlította a hagyományos hőkezelést 50 ° C-on, ultrahangos cseppfolyósítás és Javasolják az ultrahangos mézfeldolgozást a hőkezelés és a nyomáskezelés helyett a kényelem, a rövidebb feldolgozási idő és a kevesebb minőségromlás miatt.
Sidor et al. (2021) összehasonlította az ultrahangos cseppfolyósítást a mikrohullámú melegítéssel annak érdekében, hogy feloldja a cukorkristályokat mészben, akácban és multiflorális mézekben. A mikrohullámú melegítés nagy hátránya volt a jelentősen megnövekedett HMF értékek, az enzimaktivitás változása és a nagy diasztázszám-veszteség. Ezzel szemben az ultrahangos cseppfolyósítás csak a legkisebb változásokat eredményezte a méz tulajdonságaiban, így a kutatócsoport egyértelműen ajánlotta az ultrahangos mézfeldolgozást a kristályosodási folyamat késleltetése érdekében.
A szonikálás lerövidíti a szilárd mézek cseppfolyósítási idejét anélkül, hogy veszélyeztetné annak minőségét.
Felső ultrahangos UIP2000hdT kaszkatróddal egy mobil állványon a méz cseppfolyósításához és a cukor oldódásához kötegelt és inline üzemmódban.
Nagy teljesítményű ultrahangos készülékek méz kristályosításához és stabilizálásához
Hielscher Ultrasonics gyárt és szállít nagy teljesítményű ultrahangos készülékek folyékony élelmiszer-feldolgozáshoz, mint például a méz cseppfolyósítása, kristályredukció (cukoroldás, kristálymentesítés) és mikrobiális stabilizálás. A mézkezelésre speciálisan kifejlesztett ultrahangos berendezések lehetővé teszik az egységes és megbízható feldolgozást. Ez biztosítja a kiváló minőségű méz termelését a minőségi előírások fenntartása mellett. A méz kezelésére a Hielscher Ultrasonics speciális sonotrodákat (ultrahangos szondákat) kínál, amelyek ideálisak a viszkózus folyadékok, például a méz nagyon egyenletes kezelésére.
Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 10 és 2000 ml között | 20–400 ml/perc | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1-től 20L-ig | 0.2-től 4 liter/percig | UIP2000hdT |
| 10–100 liter | 2–10 l/perc | UIP4000hdt |
| 15–150 liter | 3–15 l/perc | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100 l/perc | UIP16000 |
| n.a. | Nagyobb | klaszter UIP16000 |
Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!
Tervezés, gyártás és tanácsadás – Németországban gyártott minőség
A Hielscher ultrahangos készülékek jól ismertek a legmagasabb minőségi és tervezési szabványokról. A robusztusság és a könnyű kezelhetőség lehetővé teszi ultrahangos készülékeink zökkenőmentes integrálását ipari létesítményekbe. A durva körülmények és az igényes környezetek könnyen kezelhetők Hielscher ultrasonicators.
Hielscher Ultrasonics egy ISO tanúsítvánnyal rendelkező cég, és különös hangsúlyt fektet a nagy teljesítményű ultrasonicatorokra, amelyek a legmodernebb technológiát és felhasználóbarátságot mutatják. Természetesen a Hielscher ultrasonicators CE-kompatibilis és megfelel az UL, CSA és RoHs követelményeinek.
- nagy hatékonyság
- A legkorszerűbb technológia
- megbízhatóság & Erőteljesség
- halom & Inline
- bármely kötethez – a kis tételektől a nagy óránkénti áramlásig
- tudományosan bizonyított
- intelligens szoftver
- Egyszerű, lineáris felskálázás
- intelligens funkciók (pl. adatprotokoll)
- CIP (helyben tisztítható)
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokat gyárt keverési alkalmazásokhoz, diszperzióhoz, emulgeáláshoz és extrakcióhoz laboratóriumi, kísérleti és ipari méretekben.
Irodalom / Hivatkozások
- 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.
Tények, amelyeket érdemes tudni
A mézfeldolgozás háttere
A méz jellegzetes ízű és aromájú, színű és állagú, nagy viszkozitású termék.
A méz glükózból, fruktózból, vízből, maltózból, triacharidokból és más szénhidrátokból, szacharózból, ásványi anyagokból, fehérjékből, vitaminokból és enzimekből, élesztőből és más hőálló mikroorganizmusokból, valamint kis mennyiségű szerves savból áll (lásd az alábbi táblázatot). A mézben lévő tetraciklinek, fenolos vegyületek és hidrogén-peroxid magas szintje antimikrobiális tulajdonságokat eredményez.
A méz tápanyagprofilja és cukorösszetétele (©www.honey.com)
Méz enzimek
A méz keményítőemésztő enzimeket tartalmaz. Az enzimek érzékenyek a hőre, ezért a méz minőségének és a hőkezelés mértékének mutatójaként szolgálnak. A főbb enzimek közé tartozik az invertáz (α-glükozidáz), a diasztáz (α-amiláz) és a glükóz-oxidáz. Ezek táplálkozási szempontból fontos enzimek. A diasztáz hidrolizálja a szénhidrátokat a könnyű emészthetőség érdekében. Az invertáz hidrolizálja a szacharózt és maltózt glükózzá és fruktózzá. A glükóz-oxidáz katalizálja a glükózt, hogy glükonsavat és hidrogén-peroxidot képezzen. A méz katalázt és savas foszfatázt is tartalmaz. Az enzimaktivitást általában diasztázaktivitásként mérik, és diasztázszámmal (DN) fejezik ki. A mézszabványok a feldolgozott mézben legalább 8-as diasztázszámot határoznak meg.
Élesztő és mikroorganizmusok a mézben
Az extrahált méz nemkívánatos anyagokat, például élesztőt (általában ozmofil, cukortűrő) és más hőálló mikroorganizmusokat tartalmaz. Ők felelősek a méz tárolása során bekövetkező romlásért. A magas élesztőszám a méz gyors erjedéséhez vezet. A méz erjedésének sebessége szintén korrelál a víz/nedvességtartalommal. A 17% -os nedvességtartalom biztonságos szintnek tekinthető az élesztőaktivitás késleltetéséhez. Másrészt a kristályosodás esélye nő a nedvességtartalom csökkenésével. Az 500 cfu/ml vagy annál alacsonyabb élesztőszám kereskedelmi szempontból elfogadható szintnek tekinthető.
Kristályosítás / granulálás mézben
A méz természetesen kristályosodik, mivel túltelített cukoroldat, több mint 70% -os cukortartalommal a körülbelül 18% -os víztartalomhoz képest. A glükóz spontán kicsapódik a túltelített állapotból, vízveszteséggel, mivel stabilabb telített glükóz-monohidrát állapotba kerül. Ez két fázis kialakulásához vezet – felül folyékony fázis, alul szilárdabb kristályos forma. A kristályok rácsot képeznek, amely immobilizálja a szuszpenzióban lévő méz többi összetevőjét, így félig szilárd állapotot hoz létre (National Honey Board, 2007). A kristályosítás vagy granulálás nem kívánatos, mivel komoly problémát jelent a méz feldolgozásában és forgalmazásában. A kristályosodás korlátozza a feldolgozatlan méz áramlását a tárolóedényekből.
Hőkezelés a mézfeldolgozásban
Az extrahálás és szűrés után a méz hőkezelésen megy keresztül a nedvességtartalom csökkentése és az élesztő elpusztítása érdekében. A melegítés segít a mézben lévő kristályok cseppfolyósításában. Bár a hőkezelés hatékonyan csökkentheti a nedvesség csökkentését, csökkentheti és késleltetheti a kristályosodást, és teljesen elpusztíthatja az élesztősejteket, a termék romlását is eredményezi. A melegítés jelentősen növeli a hidroxi-metilfurfurol (HMF) szintjét. A HMF törvényben előírt maximális megengedett szintje 40 mg/kg. Továbbá a melegítés csökkenti az enzimek (pl. diasztáz) aktivitását, befolyásolja az érzékszervi tulajdonságokat és csökkenti a méz frissességét. A hőkezelés sötétíti a természetes mézszínt (barnulás) is. Különösen a 90 ° C fölé hevítés eredményezi a cukor karamellizálódását. Az egyenetlen hőmérséklet-átvitel és expozíció miatt a hőkezelés elmarad a hőálló mikroorganizmusok megsemmisítésétől.
A hőkezelés korlátai miatt a kutatási erőfeszítések a nem termikus alternatívákra összpontosítanak, mint például a mikrohullámú sugárzás, az infravörös fűtés, az ultraszűrés és az ultrahangos kezelés. Az ultrahangos kezelés nem hőkezelésként nagy előnyökkel jár az alternatív mézfeldolgozási technikákhoz képest.
Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok labor hoz ipari méret.