Hielscher 초음파 기술

초음파 꿀 가공

꿀은 음식과 약으로 큰 수요가 있습니다. 초음파 가공은 꿀에 들어있는 결정체와 효모 세포와 같은 바람직하지 않은 구성 요소를 파괴하는 효과적인 수단입니다. 비 열처리 기술로서, HMF의 증가가 적고, 디아 스테아제, 아로마 및 향이 더 잘 유지됩니다.

배경

꿀은 고유 한 향과 향기, 색채 및 질감의 고점도 제품입니다.

으로 구성되다 포도당, 과당, 물, 말 토스, 삼당 및 기타 탄수화물, 자당, 미네랄, 단백질, 비타민 및 효소, 효모 및 기타 내열성 미생물 소량의 유기산 (오른쪽 차트 참조). 꿀에있는 테트라 사이클린, 페놀 화합물 및 과산화수소의 높은 수준은 항균 속성입니다.

효소

꿀에는 전분 분해 효소가 들어 있습니다. 효소는 열에 민감합니다 따라서 벌꿀 품질 지표 학위 열처리. 주요 효소에는 인버 타제 (α- 글루코시다 아제), 효소 분해 효소 (α- 아밀라아제) 및 포도당 산화 효소. 이들은 영양 적으로 중요한 효소입니다. Diastase는 탄수화물을 가수 분해하여 쉽게 소화 할 수 있습니다. 인버 타제는 자당과 맥아당을 포도당과 과당으로 가수 분해합니다. 글루코스 옥시 다제는 글루 콘산 및 과산화수소를 형성하기 위해 글루코스를 촉매한다. 꿀에는 카탈라아제와 산성 인산 가수 분해 효소가 포함되어 있습니다. 효소 활성은 일반적으로 디아 스타 제 활성으로서 측정되며, 디아 스타 제 번호 (DN). 꿀 표준은 가공 된 꿀에서 최소 DN 8을 지정합니다.

효모 및 미생물

추출 된 꿀에는 다음과 같은 바람직하지 않은 물질이 들어 있습니다. 누룩 (일반적으로 삼투압, 당 내성) 및 기타 내열성 미생물. 그들은 부패 저장 중 꿀의 높은 누룩 계수는 빠른 발효 여보. 벌꿀의 발효 속도는 또한 물 / 수분 함량과 관련이 있습니다. 17 %의 수분 함량은 안전한 수준으로 간주됩니다. 효모 활동 지연. 반면에, 결정화 수분 함량이 감소함에 따라 증가한다. 500cfu / mL 이하의 효모 수치는 상업적으로 허용되는 수준으로 간주됩니다.

결정화 / 과립 화

자연스럽게 결정화 된 꿀 그것은 과포화 된 설탕 솔루션, 약 18 %의 수분 함량 대비 70 % 이상의 설탕 함량. 그만큼 포도당이 자발적으로 침전한다. 과포화 상태에서 물이 손실 됨으로써보다 안정한 포화 상태의 포도당 일 수화물이됩니다. 이것은 두 단계의 형성을 유도한다. – 상단에 액상이 있고 아래에 더 단단한 결정체가있다. 결정체가 격자를 형성하여 꿀의 다른 성분을 현탁액에 고정 시켜서 반고체 상태National Honey Board, 2007 년). 결정화 또는 과립 화는 바람직하지 않기 때문에 가공 중 심각한 문제 그리고 벌꿀의 마케팅. 또한, 결정화는 미처리 된 벌꿀의 저장 용기 밖으로의 흐름을 제한합니다.

열처리

추출 및 여과 후, 꿀은 열처리를 거쳐 수분을 줄이고 효모를 파괴한다.. 난방이 도움이된다. 액화 결정 자기야. 열처리는 효과적으로 수분 감소를 줄이고, 결정화를 줄이고 지연 시키며, 효모 세포를 완전히 파괴 할 수 있지만, 제품 열화를 초래한다.. 난방 하이드 록시 메틸 푸르 푸랄 (HMF) 상당히. HMF의 최대 허용 법정 수준은 40mg / kg입니다. 더욱이, 가열로 효소 감소 (예 : 효소 분해 효소) 활성 및 감각적 인 자질에 영향을 준다.신선도를 줄입니다. 여보. 열처리가 천연 꿀 색을 어둡게합니다 (브라우닝). 특히 90 ° C 이상의 가열은 캐러멜 화 설탕. 열처리는 내열성 미생물의 파괴가 부족합니다.

인해 열처리의 한계, 연구 노력은 마이크로파 방사, 적외선 가열, 한외 여과와 같은 비 열적 대안에 중점을 둡니다. 초음파 처리.

꿀의 초음파

Ultrasonication은 비 열처리 대안 많은 액체 식품에 사용됩니다. 그 기계력 부드럽지만 효과적이기 위해 사용되고있다. 미생물 비활성화 및 입자 크기 감소. 꿀이 초음파에 노출되면 대부분의 효모 세포가 파괴된다.. sonication을 생존하는 효모 세포는 일반적으로 자라는 능력을 잃습니다. 이것은 꿀 발효의 속도를 실질적으로 감소시킵니다.

Ultrasonication은 또한 않습니다 기존 결정을 제거하다추가 결정화를 억제하다 자기야. 이 측면에서, 그것은 벌꿀을 가열하는 것과 비슷합니다. Ultrasonically aided liquefaction은 실질적으로 작동 할 수 있습니다. 낮은 공정 온도 대략. 35 ° C 및 가능 액화 시간 단축 30 초 미만. 카이 (2000) 호주의 꿀벌 (브러쉬 박스, 끈이 끼는 나무 껍질, 야푸 냐와 옐로우 박스)의 초음파 액화를 연구했다. 연구에 따르면, 20kHz의 주파수에서의 초음파 처리가 벌꿀의 결정을 완전히 액화 시켰습니다. 초음파 처리 된 샘플은 약 액상 상태로 유지되었다. 350 일 (열처리 대비 + 20 %). 인해 최소한의 열 노출, 초음파 액화는 아로마와 풍미의 더 큰 보유. Sonicated 샘플은 낮은 HMF 증가디아 스타제 활성의 낮은 감소. 열 에너지가 적기 때문에 초음파를 적용하면 기존 가열 및 냉각 방식에 비해 처리 비용을 절감 할 수 있습니다.

그만큼 카이의 연구 또한 다른 종류의 꿀에는 초음파 처리의 강도와 시간이 필요하다는 사실이 밝혀졌습니다. 이러한 이유로 벤치 톱 크기의 초음파 시스템을 사용하여 시험을 수행 할 것을 권장합니다. 예비 시험은 일괄 처리 모드로 수행해야하며 추가 가공 시험에는 가압 재순환 또는 인라인 시험을위한 플로우 셀이 필요합니다.

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문학

Subramanian, R., Umesh Hebbar, H., Rastogi, NK (2007) : 꿀 가공 : 검토, in : 국제 저널 음식 속성, 10 : 127-143, 2007.

Kai, S. (2000) : Australian Honeys의 초음파 액상화에 대한 조사, Queensland 대학 (오스트레일리아), 화학 공학과.

National Honey Board (2007) : 미국 CO, Fact Sheets