超音波ハニー加工

蜂蜜は食品や医薬品として大きな需要があります。超音波処理は、蜂蜜中の結晶や微生物細胞などの望ましくない成分を破壊するための効果的な手段です。非熱処理技術として、超音波ハチミツ脱結晶は、HFMの望ましくない増加を防ぎ、ジアスターゼ、香り、風味の保持を改善します。

超音波ハニー脱結晶の利点

超音波脱結晶は、蜂蜜脱結晶のための従来の加熱方法の効率的な代替手段です。超音波ハチミツ脱結晶は、従来の加熱方法に比べて多くの利点があり、超音波ハチミツ加工はハチミツの液化、脱結晶および安定化のための優れた処理となります。

  • 蜂蜜の栄養価の保存: 従来の加熱方法では、蜂蜜を高温にさらすと、栄養価が低下する可能性があります。超音波脱結晶は低温で動作し、熱による栄養素の損失のリスクを最小限に抑え、天然の蜂蜜酵素、ビタミン、および酸化防止剤を保存します。
  • より速く、より効率的なプロセス: 超音波脱結晶は、従来の加熱方法と比較して、蜂蜜の脱結晶に必要な時間を大幅に短縮できます。超音波を印加すると、蜂蜜にキャビテーション気泡が発生し、ボリューム全体に急速かつ均一な加熱を引き起こします。これにより、より速く、より効率的な脱結晶が可能になります。
  • 均一な溶解と脱結晶: 蜂蜜の伝統的な加熱は、ドラム缶または樽内の蜂蜜塊に熱が加えられるため、不均一な処理を提供します。これにより、蜂蜜が部分的に過熱しますが、ドラム内の蜂蜜の他の部分は、砂糖の結晶の溶解と微生物の不活性化を達成するために十分な温度上昇にほとんど達しません。超音波蜂蜜処理は、蜂蜜バルク全体が均一に超音波にさらされるように連続的に適用される。これにより、超音波処理による液化、脱結晶および安定化処理が十分に制御される。
  • 品質と風味の向上: 熱は蜂蜜の風味、色、香りを変える可能性があります。穏やかな加熱アプローチによる超音波脱結晶は、蜂蜜の本来の感覚特性を維持するのに役立ちます。過熱、カラメル化、風味劣化のリスクを最小限に抑え、より高品質な最終製品を実現します。
  • HMF形成のリスクの低減: ヒドロキシメチルフルフラール(HMF)は、高温にさらされると蜂蜜に形成される化合物です。HMFレベルが高すぎる場合は、蜂蜜の品質が低いことを示しています。低温で動作する超音波脱結晶は、HMF形成のリスクを低減し、蜂蜜がその自然な組成と高品質を保持することを保証します。
  • エネルギー効率: 従来の加熱方法では、蜂蜜の温度を目的のレベルに上げるためにかなりのエネルギー消費が必要です。一方、超音波脱結晶は、蜂蜜内で局所的かつ効率的な加熱を生成する能力があるため、より少ないエネルギー入力で同じ結果を達成できます。
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    超音波脱結晶はいくつかの利点を提供し、すべての蜂蜜の種類と生産規模に適応することができます。ヒールシャー超音波装置は正確に制御可能であり、蜂蜜の粘度、結晶サイズ、品質基準などの要因に合わせて調整することができます。それによって、 ヒールシャー超音波装置は、高い有効性と簡単で安全な操作を提供します。

     

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    私たちの注意点 プライバシーポリシー.


    高品質の蜂蜜の液化と脱結晶のための超音波蜂蜜処理反応器。

    非常に均一なインライン処理における蜂蜜の脱結晶および安定化のための工業用超音波装置。

    パワー超音波は、蜂蜜に砂糖の結晶を溶解する非熱的方法であり、蜂蜜の品質を損なうことなく穏やかな脱結晶と液化を提供します。

    処理された蜂蜜の顕微鏡画像:
    (a)対照サンプル。処理される前に、蜂蜜は針状の結晶のネットワークとして現れます。くまは気泡です。(b)20分間の熱処理後の40°Cの熱処理サンプル。(c)20分間の処理後に40°C +超音波処理されたサンプル。
    (研究論文と画像:©Deora et al., 2013)

    超音波ハニー加工

    超音波処理は、蜂蜜を液化するための非熱的技術です。超音波は蜂蜜を透過し、結晶を溶かします。超音波処理は、多くの液体食品の非熱処理代替品です。その機械的動力は、穏やかでありながら効果的な微生物の不活化と粒子サイズの縮小に使用されています。蜂蜜が超音波処理にさらされると、ほとんどの酵母細胞が破壊されます。超音波処理を生き残った酵母細胞は一般に増殖能力を失います。これにより、蜂蜜の発酵速度が大幅に低下します。
    超音波処理はまた、蜂蜜を液化し、既存の結晶を排除し、蜂蜜のさらなる結晶化を阻害します。この点では、蜂蜜を加熱することに匹敵します。超音波支援液化は、約35°Cの大幅に低いプロセス温度で動作することができ、液化時間を30秒未満に短縮することができます。Kai(2000)は、オーストラリアの蜂蜜(ブラシボックス、ストリンギー樹皮、ヤプニャ、イエローボックス)の超音波液化を研究しました。研究は、20kHzの周波数での超音波処理が蜂蜜中の結晶を完全に液化することを示しました。超音波処理されたサンプルは約350日間液化状態のままでした(熱処理と比較すると+ 20%)。熱暴露が最小限に抑えられるため、超音波液化は香りと風味の保持力を高めます。超音波処理されたサンプルは、非常に低いHMFの増加とジアスターゼ活性のわずかな減少のみを示します。必要な熱エネルギーが少ないため、超音波の適用は、従来の加熱および冷却と比較して処理コストを節約するのに役立ちます。

    超音波溶解と微生物不活化は、蜂蜜の品質を改善するために使用されます。高強度の超音波は結晶化を防ぎ、すでに形成された結晶を逆転させ(脱結晶)、不要な微生物を不活性化するのに役立ちます。

    工業用超音波装置 UIP6000hdT 蜂蜜の液化と微生物の安定化のために。

    Kai(2000)の研究はまた、蜂蜜の種類が異なれば、超音波処理の強度と時間も異なることを明らかにしました。このため、ベンチトップサイズの超音波処理システムを使用して試験を実施することをお勧めします。予備試験はバッチモードで実施する必要がありますが、さらなる処理試験には、加圧再循環またはインライン試験用のフローセルが必要です。

    超音波蜂蜜脱結晶について研究が言っていること

    蜂蜜はグルコースの過飽和溶液であり、グルコース一水和物の形で室温で自然に結晶化する傾向があります。熱処理は、D-グルコース一水和物の結晶を蜂蜜に溶解し、結晶化を遅らせるために伝統的に採用されてきました。しかし、このアプローチは、蜂蜜の細かい紡績の風味に悪影響を及ぼします。蜂蜜におけるパワー超音波の有益な応用は、多くの研究者によって報告されています。超音波の適用は、既存の結晶を除去し、結晶化プロセスを遅らせ、費用対効果の高い技術をもたらすことが示されています。結晶化プロセスの分析は、超音波処理された蜂蜜サンプルが熱処理された蜂蜜よりも長期間液体状態にとどまったことを示唆している。さらに、含水率、導電率、pHなどの蜂蜜の品質パラメータに有意な影響は観察されませんでした。研究によると、一般に、超音波処理(例えば、モデルUP400Stの24 kHz超音波プローブをバッチ処理で使用)は、熱処理よりも結晶の溶解が速いことが示されています。
    (Deora et al., 2013参照)
    Basmacı(2010)は、蜂蜜液化の治療選択肢として超音波処理と高静水圧を比較しました。高静水圧治療は費用がかかりすぎて効果がないことが示されましたが、超音波は非常に良い結果をもたらしました。したがって、超音波処理は蜂蜜の伝統的な熱処理の代替として推奨されました。
    (2018)は、50ºCでの従来の熱処理、超音波液化、および利便性、処理時間の短縮、品質損失の少なさから、熱処理や加圧処理よりも超音波ハニー処理を推奨しているという同じ結論に達しました。
    (2021)は、ライム、アカシア、および多花蜂蜜に砂糖の結晶を溶解するために、超音波液化とマイクロ波加熱を比較しました。マイクロ波加熱の主な欠点は、HMF値の大幅な増加、酵素活性の変化、および大きなジアスターゼ数の損失でした。対照的に、超音波液化は蜂蜜の特性にわずかな変化しかもたらさなかったので、研究チームは結晶化プロセスを遅らせるために超音波蜂蜜処理を明確に推奨した。
    固体蜂蜜の品質を損なうことなく液化時間を短縮します。

    超音波装置 UIP2000hdT 多数の液体および固体液体用途向けの移動式オーバーヘッドホモジナイザーです。

    オーバーヘッド超音波装置 UIP2000hdT カスカトロードを移動式スタンドに載せて、蜂蜜の液化と砂糖をバッチモードとインラインモードで溶解させます。

    蜂蜜の脱結晶と安定化のための高性能超音波装置

    High-power ultrasound probe for industrial applications: The Hielscher Cascatrode™️ヒールシャー超音波は、蜂蜜の液化、結晶還元(糖溶解、脱結晶)および微生物安定化などの液体食品加工用の高性能超音波装置を製造し供給しています。蜂蜜処理用に特別に開発された超音波装置により、均一で信頼性の高い処理が可能になります。これにより、品質基準を維持した優れた蜂蜜の生産が保証されます。蜂蜜の処理のために、ヒールシャー超音波は、蜂蜜などの粘性液体の非常に均一な処理に理想的な特別なソノトロード(超音波プローブ)を提供しています。

    設計・製造・コンサルティング – ドイツ製の品質

    ヒールシャー超音波装置は、その最高の品質と設計基準でよく知られています。堅牢性と簡単な操作により、当社の超音波装置を産業施設にスムーズに統合できます。過酷な条件や要求の厳しい環境は、ヒールシャー超音波装置で簡単に処理できます。

    ヒールシャー超音波はISO認定企業であり、最先端の技術と使いやすさを特徴とする高性能超音波装置に特に重点を置いています。もちろん、ヒールシャー超音波装置はCEに準拠しており、UL、CSAおよびRoHsの要件を満たしています。

    なぜ蜂蜜加工のためのヒールシャー超音波?

    • 高効率
    • 最先端技術
    • 確実 & 丈夫
    • バッチ & インライン
    • 任意のボリュームに対応 – 小ロットから時間当たりの大流量まで
    • 科学的に証明されている
    • インテリジェントソフトウェア
    • シンプルで直線的なスケールアップ
    • スマート機能(データプロトコルなど)
    • CIP (定置洗浄)

    以下の表は、超音波装置のおおよその処理能力を示しています。

    バッチボリューム流量推奨デバイス
    10〜2000mL20〜400mL/minUP200HT, UP400セント
    0.1〜20L0.2〜4L / minUIP2000hdT
    10〜100L2〜10L/minUIP4000hdt
    15〜150L3〜15L/minUIP6000hdT
    N.A.さん10〜100L/minUIP16000
    N.A.さん大きいクラスタ UIP16000

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    超音波高剪断ホモジナイザーは、実験室、ベンチトップ、パイロット、工業処理で使用されます。

    ヒールシャー超音波は、実験室、パイロットおよび工業規模での混合用途、分散、乳化および抽出のための高性能超音波ホモジナイザーを製造しています。



    文献・参考文献

    知っておく価値のある事実

    はちみつ加工の背景

    蜂蜜は、特徴的な風味と香り、色と食感の高粘度製品です。
    蜂蜜は、ブドウ糖、果糖、水、麦芽糖、三糖類、その他の炭水化物、ショ糖、ミネラル、タンパク質、ビタミン、酵素、酵母、その他の耐熱性微生物、少量の有機酸で構成されています(下のグラフを参照)。蜂蜜に含まれる高レベルのテトラサイクリン、フェノール化合物、過酸化水素は抗菌特性を与えます。

    栄養プロファイル:砂糖、蜂蜜

    蜂蜜の栄養プロファイルと糖組成(©www.honey.com)

     

    ハチミツ酵素

    蜂蜜にはデンプン消化酵素が含まれています。酵素は熱に敏感であるため、蜂蜜の品質と熱処理の程度の指標として機能します。主な酵素には、インベルターゼ(α-グルコシダーゼ)、ジアスターゼ(α-アミラーゼ)、グルコースオキシダーゼなどがあります。これらは栄養的に重要な酵素です。ジアスターゼは炭水化物を加水分解して消化しやすくします。インベルターゼは、スクロースとマルトースをグルコースとフルクトースに加水分解します。グルコースオキシダーゼはグルコースを触媒してグルコン酸と過酸化水素を形成します。蜂蜜にはカタラーゼと酸性ホスファターゼも含まれています。酵素活性は一般にジアスターゼ活性として測定され、ジアスターゼ数(DN)で表されます。蜂蜜規格では、加工された蜂蜜の最小ジアスターゼ数を8と規定しています。

    蜂蜜中の酵母と微生物

    抽出された蜂蜜には、酵母(一般に浸透圧性、耐糖性)および他の耐熱性微生物などの望ましくない物質が含まれています。彼らは貯蔵中の蜂蜜の腐敗に責任があります。酵母の数が多いと、蜂蜜が急速に発酵します。蜂蜜の発酵速度は、水分/水分含有量とも相関しています。17%の含水率は、酵母の活性を遅らせるための安全なレベルであると考えられています。一方、結晶化の可能性は含水率の低下とともに増加します。酵母数が500cfu/mL以下であれば、商業的に許容されるレベルとされています。

    ハチミツの結晶化・造粒

    蜂蜜は過飽和糖溶液であるため自然に結晶化し、水分含有量が約18%であるのに対し、糖度は70%を超えています。グルコースは、グルコース一水和物のより安定した飽和状態になるにつれて、水分を失うことによって、過飽和状態から自然に沈殿します。これは2つの相の形成につながります – 上に液相、下により固体の結晶形。結晶は格子を形成し、懸濁液中の蜂蜜の他の成分を固定化し、半固体状態を作り出します(National Honey Board、2007年)。結晶化または造粒は、蜂蜜の加工および販売において深刻な問題であるため、望ましくない。また、結晶化は、貯蔵容器からの未処理の蜂蜜の流れを制限します。
     

    ハチミツ加工における熱処理

    抽出とろ過の後、蜂蜜は水分レベルを下げ、酵母を破壊するために熱処理を受けます。加熱は蜂蜜の結晶を液化するのに役立ちます。熱処理は、水分の減少を効果的に減らし、結晶化を減少および遅延させ、酵母細胞を完全に破壊することができますが、製品の劣化も引き起こします。加熱により、ヒドロキシメチルフルフラール(HMF)のレベルが大幅に上昇します。HMFの最大許容法定レベルは40mg / kgです。さらに、加熱すると酵素(ジアスターゼなど)の活性が低下し、官能品質に影響を与え、蜂蜜の鮮度が低下します。熱処理により、自然な蜂蜜の色も濃くなります(褐変)。特に、90°C以上に加熱すると、糖がカラメル化します。温度の伝達と曝露が不均一であるため、耐熱性微生物の破壊には不十分です。
    熱処理の限界のために、研究努力はマイクロ波放射、赤外線加熱、限外濾過および超音波処理のような非熱的代替物に焦点を合わせている。超音波処理は、非熱処理として、代替の蜂蜜加工技術と比較して大きな利点を提供します。


    高性能超音波!ヒールシャー製品群は、コンパクトなラボ用超音波装置からベンチトップユニット、フル産業用超音波システムまでの全範囲をカバーしています。

    ヒールシャー超音波は、高性能超音波ホモジナイザーを製造しています。 ラボ 宛先 工業用サイズ。


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