თაფლის ულტრაბგერითი დამუშავება
თაფლს დიდი მოთხოვნილება აქვს, როგორც საკვებსა და წამალს. ულტრაბგერითი დამუშავება ეფექტური საშუალებაა არასასურველი კომპონენტების განადგურების მიზნით, როგორიცაა კრისტალები და მიკრობული უჯრედები თაფლში. როგორც არათერმული დამუშავების ტექნოლოგია, თაფლის ულტრაბგერითი დეკრისტალიზაცია ხელს უშლის HFM-ის არასასურველ ზრდას, ასევე დიასტაზის, არომატისა და გემოს უკეთ შენარჩუნებას.
ულტრაბგერითი თაფლის დეკრისტალიზაციის უპირატესობები
ულტრაბგერითი დეკრისტალიზაცია თაფლის დეკრისტალიზაციის ტრადიციული გათბობის მეთოდების ეფექტური ალტერნატივაა. თაფლის ულტრაბგერითი დეკრისტალიზაცია უამრავ უპირატესობას გვთავაზობს ჩვეულებრივი გათბობის მეთოდთან შედარებით, რაც თაფლის ულტრაბგერითი დამუშავებას აქცევს საუკეთესო მკურნალობას თაფლის გათხევადების, დეკრისტალიზაციისა და სტაბილიზაციისთვის:
ულტრაბგერითი დეკრისტალიზაცია გთავაზობთ რამდენიმე უპირატესობას და შეიძლება მორგებული იყოს ყველა ტიპის თაფლისა და წარმოების მასშტაბისთვის. Hielscher ულტრაბგერითები ზუსტად კონტროლირებადია და შეიძლება მორგებული იყოს ისეთ ფაქტორებზე, როგორიცაა თაფლის სიბლანტე, ბროლის ზომა და ხარისხის სტანდარტები. ამრიგად, Hielscher ულტრაბგერითი უზრუნველყოფს მაღალ ეფექტურობას და მარტივ, უსაფრთხო ოპერაციას.
სამრეწველო ულტრაბგერითი თაფლის დეკრისტალიზაციისა და სტაბილიზაციისთვის უაღრესად ერთიანი შიდა დამუშავებით.
დამუშავებული თაფლის მიკროსკოპული სურათები:
(ა) საკონტროლო ნიმუში. დამუშავებამდე თაფლი ჩნდება ნემსის ფორმის კრისტალების ქსელად. მუქი წრეები ჰაერის ბუშტებია. ბ) 40°C თერმოდამუშავებული ნიმუშები თერმული დამუშავების 20 წუთის შემდეგ; (გ) 40°C+ ულტრაბგერით დამუშავებული ნიმუშები დამუშავებიდან 20 წუთის შემდეგ.
(კვლევითი ნაშრომი და სურათი: ©Deora et al., 2013)
თაფლის ულტრაბგერითი დამუშავება
ულტრაბგერითი არის არათერმული დამუშავების ალტერნატივა მრავალი თხევადი საკვები პროდუქტისთვის. მისი მექანიკური ძალა გამოიყენება ნაზი, მაგრამ ეფექტური მიკრობული ინაქტივაციისა და ნაწილაკების ზომის შესამცირებლად. როდესაც თაფლი ექვემდებარება ულტრაბგერით, საფუარის უჯრედების უმეტესობა განადგურებულია. საფუარის უჯრედები, რომლებიც გადარჩებიან გაჟონვის დროს, ზოგადად კარგავენ ზრდის უნარს. ეს მნიშვნელოვნად ამცირებს თაფლის დუღილის სიჩქარეს.
ულტრაბგერითი ასევე თხევადდება თაფლი, აღმოფხვრის არსებულ კრისტალებს და აფერხებს თაფლში შემდგომ კრისტალიზაციას. ამ კუთხით ის შედარებულია თაფლის გაცხელებასთან. ულტრაბგერითი დახმარებით გათხევადებას შეუძლია იმუშაოს პროცესის არსებითად დაბალ ტემპერატურაზე, დაახლოებით. 35°C და შეუძლია შეამციროს გათხევადების დრო 30 წამზე ნაკლებ დრომდე. კაი (2000) შეისწავლა ავსტრალიური თაფლების ულტრაბგერითი გათხევადება (Brush box, Stringy bark, Yapunyah და Yellow box). კვლევებმა აჩვენა, რომ 20 კჰც სიხშირით გაჟღენთვამ თაფლში არსებული კრისტალები მთლიანად გათხევადებულა. ულტრაბგერითი დამუშავებული ნიმუშები დარჩა თხევად მდგომარეობაში დაახლოებით. 350 დღე (+20% სითბოს დამუშავებასთან შედარებით). მინიმალური სითბოს ზემოქმედების გამო, ულტრაბგერითი გათხევადება იწვევს არომატისა და გემოს მეტ შენარჩუნებას. გაჟღენთილი ნიმუშები აჩვენებს მხოლოდ ძალიან დაბალ HMF ზრდას და მცირე შემცირებას დიასტაზის აქტივობაში. რამდენადაც ნაკლები თერმული ენერგიაა საჭირო, ულტრაბგერითი გამოყენება ხელს უწყობს დამუშავების ხარჯების დაზოგვას ჩვეულებრივ გათბობასა და გაგრილებასთან შედარებით.
სამრეწველო ულტრაბგერითი აპარატი UIP6000hdT თაფლის გათხევადებისა და მიკრობული სტაბილიზაციისთვის.
Kai-ს (2000) კვლევებმა ასევე აჩვენა, რომ სხვადასხვა სახის თაფლი მოითხოვს სხვადასხვა ინტენსივობას და გაჟონვის დროს. ამ მიზეზით, ჩვენ გირჩევთ ცდების ჩატარებას სკამზე ზემოდან სონიკაციის სისტემის გამოყენებით. წინასწარი ტესტები უნდა ჩატარდეს სერიულ რეჟიმში, ხოლო შემდგომი დამუშავების ცდები საჭიროებს ნაკადის უჯრედს წნევით რეცირკულაციისთვის ან ტესტირებისთვის.
რას ამბობს კვლევა ულტრაბგერითი თაფლის დეკრისტალიზაციის შესახებ
თაფლი არის გლუკოზის ზეგაჯერებული ხსნარი და მას აქვს მიდრეკილება სპონტანურად კრისტალიზდეს ოთახის ტემპერატურაზე გლუკოზის მონოჰიდრატის სახით. თერმული დამუშავება ტრადიციულად გამოიყენება D-გლუკოზის მონოჰიდრატის კრისტალების თაფლში დასაშლელად და კრისტალიზაციის შეფერხებისთვის. თუმცა, ეს მიდგომა უარყოფითად მოქმედებს თაფლის წვრილად დაწნულ გემოზე. თაფლში დენის ულტრაბგერის სასარგებლო გამოყენება დაფიქსირდა მრავალი მკვლევრის მიერ. ნაჩვენებია, რომ ულტრაბგერითი გამოყენება აღმოფხვრის არსებულ კრისტალებს და ასევე ანელებს კრისტალიზაციის პროცესს, რაც იწვევს ეკონომიურ ტექნოლოგიას. კრისტალიზაციის პროცესის ანალიზი ვარაუდობს, რომ გაჟღენთილი თაფლის ნიმუშები თხევად დამუშავებულ თაფლთან შედარებით უფრო დიდხანს რჩებოდა თხევად მდგომარეობაში. გარდა ამისა, არ დაფიქსირებულა მნიშვნელოვანი გავლენა თაფლის ხარისხის პარამეტრებზე, როგორიცაა ტენიანობა, ელექტროგამტარობა ან pH. კვლევებმა აჩვენა, რომ ზოგადად, ულტრაბგერითი დამუშავება (მაგ. UP400St მოდელის 24 kHz ულტრაბგერითი ზონდით, პარტიული დამუშავებით) იწვევს კრისტალების უფრო სწრაფ დაშლას, ვიდრე თერმული დამუშავება.
(შდრ. Deora et al., 2013)
Basmacı-მ (2010) შეადარა ულტრაბგერითი და მაღალი ჰიდროსტატიკური წნევა, როგორც თაფლის გათხევადების მკურნალობის ვარიანტები. მიუხედავად იმისა, რომ მაღალი ჰიდროსტატიკური წნევის მკურნალობა ნაჩვენები იყო, როგორც ძალიან ძვირი და არაეფექტური, ულტრაბგერითი ძალიან კარგი შედეგი იყო. ამიტომ თაფლის ტრადიციული თერმული დამუშავების ალტერნატივად რეკომენდირებული იყო გახმოვანება.
Önur და სხვ. (2018) იმავე დასკვნამდე მივიდნენ, როდესაც 50ºC-ზე ჩვეულებრივი თერმული დამუშავება, ულტრაბგერითი გათხევადება შეადარეს და ისინი რეკომენდაციას უწევენ თაფლის ულტრაბგერით დამუშავებას თერმული დამუშავებისა და წნევით მკურნალობაზე მოხერხებულობის, დამუშავების ხანმოკლე დროისა და ნაკლები ხარისხის დაკარგვის გამო.
სიდორი და სხვ. (2021) შეადარა ულტრაბგერითი გათხევადება მიკროტალღურ გათბობასთან, რათა დაშალოს შაქრის კრისტალები ცაცხვში, აკაციაში და მრავალყვავილოვან თაფლში. მიკროტალღური გათბობის მთავარი მინუსი იყო მნიშვნელოვნად გაზრდილი HMF მნიშვნელობები, ფერმენტული აქტივობის ცვლილებები და დიასტაზების რაოდენობის დიდი დანაკარგები. ამის საპირისპიროდ, ულტრაბგერითი გათხევადებამ გამოიწვია თაფლის თვისებებში მხოლოდ უმცირესი ცვლილებები, ასე რომ, მკვლევართა ჯგუფმა აშკარად რეკომენდაცია გაუწია თაფლის ულტრაბგერითი დამუშავებას კრისტალიზაციის პროცესის შეფერხების მიზნით.
დააჩქაროს მყარი თაფლის გათხევადების დრო მისი ხარისხის დარღვევის გარეშე.
ოვერჰედის ულტრაბგერითი UIP2000hdT თაფლის გათხევადების მობილურ სადგამზე კასკატროდი და შაქრის ხსნადი პარტიულ და ინლაინ რეჟიმში.
მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი თაფლის დეკრისტალიზაციისა და სტაბილიზაციისთვის
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს და აწვდის მაღალი ხარისხის ულტრაბგერას თხევადი საკვების გადამუშავებისთვის, როგორიცაა თაფლის გათხევადება, კრისტალების შემცირება (შაქრის დაშლა, დეკრისტალიზაცია) და მიკრობული სტაბილიზაცია. თაფლის სამკურნალოდ სპეციალურად შემუშავებული ულტრაბგერითი მოწყობილობა იძლევა ერთგვაროვან და საიმედო დამუშავებას. ეს უზრუნველყოფს უმაღლესი ხარისხის თაფლის წარმოებას შენარჩუნებული ხარისხის სტანდარტებით. თაფლის სამკურნალოდ, Hielscher Ultrasonics გთავაზობთ სპეციალურ სონოტროდებს (ულტრაბგერითი ზონდები), რომლებიც იდეალურია ბლანტი სითხეების ძალიან ერთგვაროვანი მკურნალობისთვის, როგორიცაა თაფლი.
დიზაინი, წარმოება და კონსულტაცია – ხარისხი დამზადებულია გერმანიაში
Hielscher ულტრაბგერითები ცნობილია მათი უმაღლესი ხარისხისა და დიზაინის სტანდარტებით. გამძლეობა და მარტივი მუშაობა საშუალებას იძლევა ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების გლუვი ინტეგრაცია სამრეწველო ობიექტებში. უხეში პირობები და მომთხოვნი გარემო ადვილად უმკლავდება Hielscher ულტრაბგერითებს.
Hielscher Ultrasonics არის ISO სერთიფიცირებული კომპანია და განსაკუთრებული აქცენტი კეთდება მაღალი ხარისხის ულტრაბგერაზე, რომელიც აღჭურვილია უახლესი ტექნოლოგიით და მომხმარებლის კეთილგანწყობით. რა თქმა უნდა, Hielscher ულტრაბგერითები შეესაბამება CE და აკმაყოფილებს UL, CSA და RoHs მოთხოვნებს.
- მაღალი ეფექტურობის
- უახლესი ტექნოლოგია
- საიმედოობა & სიმტკიცე
- პარტია & ხაზში
- ნებისმიერი მოცულობისთვის – მცირე პარტიებიდან დიდ ნაკადამდე საათში
- მეცნიერულად დადასტურებული
- ინტელექტუალური პროგრამული უზრუნველყოფა
- მარტივი, ხაზოვანი მასშტაბირება
- ჭკვიანი ფუნქციები (მაგ., მონაცემთა პროტოკოლირება)
- CIP (სუფთა ადგილზე)
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:
| სურათების მოცულობა | Დინების სიჩქარე | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 10-დან 2000 მლ-მდე | 20-დან 400 მლ/წთ-მდე | UP200Ht, UP400 ქ |
| 0.1-დან 20ლ-მდე | 0.2-დან 4ლ/წთ-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100 ლ-მდე | 2-დან 10ლ/წთ-მდე | UIP4000hdT |
| 15-დან 150 ლ-მდე | 3-დან 15 ლ/წთ-მდე | UIP6000hdT |
| na | 10-დან 100ლ/წთ-მდე | UIP16000 |
| na | უფრო დიდი | კასეტური UIP16000 |
Დაგვიკავშირდით! / Გვკითხე ჩვენ!
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორების შერევას აპლიკაციების, დისპერსიის, ემულსიფიკაციისა და ექსტრაქციისთვის ლაბორატორიულ, საპილოტე და სამრეწველო მასშტაბებზე.
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- 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.
ფაქტები, რომელთა ცოდნაც ღირს
თაფლის დამუშავების ფონი
თაფლი არის მაღალი სიბლანტის პროდუქტი დამახასიათებელი გემოთი და არომატით, ფერითა და ტექსტურით.
თაფლი შეიცავს გლუკოზას, ფრუქტოზას, წყალს, მალტოზას, ტრიაქარიდებს და სხვა ნახშირწყლებს, საქაროზას, მინერალებს, ცილებს, ვიტამინებს და ფერმენტებს, საფუარს და სხვა სითბოს მდგრადი მიკროორგანიზმებს და მცირე რაოდენობით ორგანულ მჟავებს (იხ. თაფლში ტეტრაციკლინების, ფენოლური ნაერთების და წყალბადის ზეჟანგის მაღალი დონე ანტიმიკრობულ თვისებებს იძლევა.
თაფლის კვების პროფილი და შაქრის შემადგენლობა (©www.honey.com)
თაფლის ფერმენტები
თაფლი შეიცავს სახამებლის მომნელებელ ფერმენტებს. ფერმენტები მგრძნობიარეა სითბოს მიმართ და ამიტომ ემსახურება თაფლის ხარისხის და თერმული დამუშავების ხარისხის ინდიკატორს. ძირითადი ფერმენტებია ინვერტაზა (α-გლუკოზიდაზა), დიასტაზა (α-ამილაზა) და გლუკოზის ოქსიდაზა. ეს არის კვების მნიშვნელოვანი ფერმენტები. დიასტაზა ჰიდროლიზებს ნახშირწყლებს ადვილად მონელებისთვის. ინვერტაზა ჰიდროლიზებს საქაროზას და მალტოზას გლუკოზასა და ფრუქტოზაში. გლუკოზის ოქსიდაზა კატალიზებს გლუკოზას გლუკონის მჟავისა და წყალბადის ზეჟანგის წარმოქმნით. თაფლი ასევე შეიცავს კატალაზას და მჟავა ფოსფატაზას. ფერმენტის აქტივობა ზოგადად იზომება დიასტაზის აქტივობის სახით და გამოიხატება დიასტაზური რიცხვით (DN). თაფლის სტანდარტები განსაზღვრავს დიასტაზის მინიმალურ რაოდენობას 8 გადამუშავებულ თაფლში.
საფუარი და მიკროორგანიზმები თაფლში
ამოღებული თაფლი შეიცავს არასასურველ მასალებს, როგორიცაა საფუარი (ზოგადად ოსმოფილური, შაქრისადმი ტოლერანტული) და სხვა სითბოს მდგრადი მიკროორგანიზმები. ისინი პასუხისმგებელნი არიან შენახვის დროს თაფლის გაფუჭებაზე. საფუარის მაღალი რაოდენობა იწვევს თაფლის სწრაფ ფერმენტაციას. თაფლის დუღილის სიჩქარე ასევე დაკავშირებულია წყლის/ტენიანობის შემცველობასთან. ტენიანობის შემცველობა 17% ითვლება უსაფრთხო დონედ საფუარის აქტივობის შენელებისთვის. მეორეს მხრივ, კრისტალიზაციის შანსი იზრდება ტენიანობის შემცირებით. საფუარის რაოდენობა 500 cfu/mL ან ნაკლები განიხილება, როგორც კომერციულად მისაღები დონე.
კრისტალიზაცია / გრანულაცია თაფლში
თაფლი ბუნებრივად კრისტალიზდება, რადგან ეს არის ზეგაჯერებული შაქრის ხსნარი, 70%-ზე მეტი შაქრის შემცველობით წყლის შემცველობასთან შედარებით დაახლოებით 18%. გლუკოზა სპონტანურად გამოდის ზეგაჯერებული მდგომარეობიდან, წყლის დაკარგვით, რადგან ის ხდება გლუკოზის მონოჰიდრატის უფრო სტაბილური გაჯერებული მდგომარეობა. ეს იწვევს ორი ფაზის ფორმირებას – თხევადი ფაზა თავზე და უფრო მყარი კრისტალური ფორმა ქვემოთ. კრისტალები ქმნიან გისოსს, რომელიც ააქტიურებს თაფლის სხვა კომპონენტებს სუსპენზიაში, რითაც ქმნის ნახევრად მყარ მდგომარეობას (National Honey Board, 2007). კრისტალიზაცია ან გრანულაცია არასასურველია, რადგან ეს სერიოზული პრობლემაა თაფლის გადამუშავებისა და მარკეტინგის დროს. ასევე, კრისტალიზაცია ზღუდავს დაუმუშავებელი თაფლის გადინებას შესანახი კონტეინერებიდან.
თერმული დამუშავება თაფლის დამუშავებაში
მოპოვების და ფილტრაციის შემდეგ თაფლი გადის თერმულ დამუშავებას, რათა შემცირდეს ტენიანობა და გაანადგუროს საფუარი. გათბობა ხელს უწყობს თაფლში კრისტალების გათხევადებას. მიუხედავად იმისა, რომ სითბოს დამუშავებას შეუძლია ეფექტურად შეამციროს ტენიანობის შემცირება, შეამციროს და შეაფერხოს კრისტალიზაცია და მთლიანად გაანადგუროს საფუარის უჯრედები, ის ასევე იწვევს პროდუქტის გაუარესებას. გათბობა მნიშვნელოვნად ზრდის ჰიდროქსიმეთილფურფურალის (HMF) დონეს. HMF-ის კანონით დადგენილი მაქსიმალური დასაშვები დონეა 40 მგ/კგ. გარდა ამისა, გათბობა ამცირებს ფერმენტების (მაგ. დიასტაზას) აქტივობას და გავლენას ახდენს სენსორულ თვისებებზე და ამცირებს თაფლის სიახლეს. სითბოს დამუშავება აფერხებს ბუნებრივ თაფლის ფერს (ბრაუნდება). კერძოდ, 90°C-ზე ზემოთ გაცხელება იწვევს შაქრის კარამელიზაციას. არათანაბარი ტემპერატურის გადაცემისა და ზემოქმედების გამო, თერმული დამუშავება უძლებს სითბოს მდგრადი მიკროორგანიზმების განადგურებას.
სითბოს დამუშავების შეზღუდვების გამო, კვლევის ძალისხმევა ფოკუსირებულია არათერმულ ალტერნატივებზე, როგორიცაა მიკროტალღური გამოსხივება, ინფრაწითელი გათბობა, ულტრაფილტრაცია და ულტრაბგერითი გამოსხივება. ულტრაბგერითი დამუშავება არათერმულ მკურნალობას სთავაზობს დიდ უპირატესობებს თაფლის დამუშავების ალტერნატიულ მეთოდებთან შედარებით.
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორებისგან ლაბორატორია რომ სამრეწველო ზომა.