초음파 꿀 가공
꿀은 음식과 약으로 큰 수요를 누리고 있습니다. 초음파 처리는 꿀의 결정 및 미생물 세포와 같은 바람직하지 않은 성분을 파괴하는 효과적인 수단입니다. 비 열처리 기술로서, 초음파 꿀 탈결정화는 HFM의 바람직하지 않은 증가뿐만 아니라 디아스타제, 아로마 및 풍미의 더 나은 유지를 방지합니다.
초음파 꿀 탈결정화의 장점
초음파 탈결정화는 꿀 탈결정화를위한 전통적인 가열 방법에 대한 효율적인 대안입니다. 초음파 꿀 탈결정화는 기존의 가열 방법에 비해 많은 이점을 제공하여 초음파 꿀 가공을 꿀 액화, 탈결정 및 안정화를위한 우수한 처리로 만듭니다.
초음파 탈결정화는 몇 가지 장점을 제공하며 모든 꿀 유형 및 생산 규모에 적용 할 수 있습니다. Hielscher 초음파 는 정밀하게 제어 할 수 있으며 꿀 점도, 결정 크기 및 품질 표준과 같은 요인에 맞게 조정할 수 있습니다. 따라서 Hielscher 초음파 는 높은 효과와 간단하고 안전한 작동을 제공합니다.

처리 된 꿀의 현미경 이미지 :
(a) 대조 샘플. 치료되기 전에 꿀은 바늘 모양의 결정 네트워크로 나타납니다. 다크서클은 기포입니다. (b) 열처리 20분 후 40°C 열처리 샘플; (c) 40°C+ 초음파 처리 샘플 처리 20분 후.
(연구 논문 및 이미지: ©Deora et al., 2013)
초음파 꿀 가공
초음파는 많은 액체 식품에 대한 비 열처리 대안입니다. 그 기계적 힘은 부드럽지만 효과적인 미생물 불활성화 및 입자 크기 감소에 사용되고 있습니다. 꿀이 초음파에 노출되면 대부분의 효모 세포가 파괴됩니다. 초음파 처리에서 살아남은 효모 세포는 일반적으로 성장 능력을 잃습니다. 이것은 꿀 발효 속도를 상당히 감소시킵니다.
초음파는 또한 꿀을 액화시켜 기존 결정을 제거하고 꿀의 추가 결정화를 억제합니다. 이 측면에서, 그것은 꿀을 가열하는 것과 비슷합니다. 초음파 보조 액화는 약 35°C의 상당히 낮은 공정 온도에서 작동할 수 있으며 액화 시간을 30초 미만으로 줄일 수 있습니다. Kai (2000)는 호주 꿀 (브러시 상자, 끈끈한 나무 껍질, Yapunyah 및 노란색 상자)의 초음파 액화를 연구했습니다. 연구에 따르면 20kHz의 주파수에서 초음파 처리가 꿀의 결정을 완전히 액화시키는 것으로 나타났습니다. 초음파 처리된 샘플은 약 350일 동안 액화 상태로 유지되었습니다(열처리와 비교할 때 +20%). 최소한의 열 노출로 인해 초음파 액화는 아로마와 풍미를 더 잘 유지합니다. 초음파 처리 된 샘플은 매우 낮은 HMF 증가와 디아스타제 활성의 작은 감소만을 보여줍니다. 열 에너지가 덜 필요하기 때문에 초음파를 적용하면 기존의 가열 및 냉각과 비교할 때 처리 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.

산업용 초음파 처리기 UIP6000hdT 꿀의 액화 및 미생물 안정화를 위해.
카이 (2000)의 연구는 또한 꿀의 종류에 따라 초음파 처리의 강도와 시간이 다르다는 것을 밝혀 냈습니다. 이러한 이유로 벤치 탑 크기의 초음파 처리 시스템을 사용하여 시험을 수행하는 것이 좋습니다. 예비 테스트는 배치 모드에서 수행되어야 하며, 추가 처리 테스트에는 가압 재순환 또는 인라인 테스트를 위한 플로우 셀이 필요합니다.
초음파 꿀 De-Crystallization에 대한 연구 결과
꿀은 포도당의 과포화 용액이며 포도당 일 수화물의 형태로 실온에서 자발적으로 결정화되는 경향이 있습니다. 열처리는 전통적으로 D-글루코스 일수화물 결정을 꿀에 용해시키고 결정화를 지연시키기 위해 사용되었습니다. 그러나 이 접근 방식은 꿀의 미세한 향에 부정적인 영향을 미칩니다. 꿀에 파워 초음파의 유익한 적용은 많은 연구자들에 의해보고되었습니다. 초음파의 적용은 기존 결정을 제거하고 결정화 과정을 지연시켜 비용 효율적인 기술을 제공하는 것으로 나타났습니다. 결정화 과정의 분석은 초음파 처리 된 꿀 샘플이 열처리 된 꿀보다 더 오랜 기간 동안 액체 상태로 남아 있음을 시사합니다. 또한 수분 함량, 전기 전도도 또는 pH와 같은 꿀 품질 매개변수에 대한 유의미한 영향은 관찰되지 않았습니다. 연구에 따르면 일반적으로 초음파 처리 (예 : 모델의 24kHz 초음파 프로브 사용) UP400St, 배치 처리)는 열처리보다 결정의 용해가 빠릅니다.
(참조, Deora et al., 2013)
Basmacı (2010)는 꿀 액화를위한 치료 옵션으로 초음파와 높은 정수압을 비교했습니다. 높은 정수압 처리가 너무 비싸고 비효율적 인 것으로 나타 났지만 초음파는 매우 좋은 결과를 나타 냈습니다. 따라서 초음파 처리는 꿀의 전통적인 열처리의 대안으로 권장되었습니다.
Önur et al. (2018)은 50ºC에서 기존의 열처리, 초음파 액화 및 편의성, 처리 시간 단축 및 품질 손실이 적기 때문에 열처리 및 압력 처리보다 초음파 꿀 가공을 권장합니다.
Sidor et al. (2021)은 석회, 아카시아 및 여러 꽃 꿀에 설탕 결정을 용해시키기 위해 초음파 액화와 마이크로파 가열을 비교했습니다. 마이크로파 가열의 주요 단점은 HMF 값의 현저한 증가, 효소 활성의 변화 및 큰 디아스타제 수 손실이었다. 대조적으로, 초음파 액화는 꿀 특성의 가장 작은 변화만을 초래했기 때문에 연구팀은 결정화 과정을 지연시키기 위해 초음파 꿀 처리를 명확하게 권장했습니다.
품질 저하 없이 고체 꿀의 액화 시간을 가속화합니다.

오버 헤드 초음파 처리기 UIP2000hdT 배치 및 인라인 모드에서 꿀 액화 및 설탕 용해를 위한 이동식 스탠드에 Cascatrode가 있습니다.
꿀 탈광화 및 안정화를 위한 고성능 초음파 발생기
Hielscher 초음파는 꿀 액화, 결정 환원 (설탕 용해, 탈결정화) 및 미생물 안정화와 같은 액체 식품 가공을위한 고성능 초음파 를 제조 및 공급합니다. 벌꿀 처리를 위해 특별히 개발 된 초음파 장비는 균일하고 안정적인 가공을 가능하게합니다. 이것은 유지 된 품질 기준에서 우수한 꿀의 생산을 보장합니다. 꿀 치료를 위해 Hielscher 초음파는 꿀과 같은 점성 액체의 매우 균일 한 처리에 이상적인 특수 sonotrodes (초음파 프로브)를 제공합니다.
설계, 제조 및 컨설팅 – 독일에서 만든 품질
Hielscher 초음파 는 최고 품질 및 디자인 표준으로 잘 알려져 있습니다. 견고성과 쉬운 작동으로 초음파 를 산업 시설에 원활하게 통합 할 수 있습니다. 거친 조건과 까다로운 환경은 Hielscher 초음파 로 쉽게 처리 할 수 있습니다.
Hielscher 초음파는 ISO 인증 회사이며 최첨단 기술과 사용자 친화성을 특징으로 하는 고성능 초음파 에 특히 중점을 둡니다. 물론, Hielscher 초음파 는 CE를 준수하고 UL, CSA 및 RoHs의 요구 사항을 충족합니다.
- 고효율
- 최첨단 기술
- 신뢰할 수 있음 & 견고성
- 일괄 & 인라인
- 모든 볼륨에 대해 – 작은 배치에서 시간당 큰 흐름으로
- 과학적으로 입증된
- 지능형 소프트웨어
- 단순하고 선형적인 스케일 업
- 스마트 기능(예: 데이터 프로토콜)
- CIP(클린인 플레이스)
아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.
일괄 볼륨 | 유량 | 권장 장치 |
---|---|---|
10 ~ 2000mL | 20 ~ 400 mL / min | UP200Ht, UP400St |
0.1 ~ 20L | 0.2 ~ 4L / min | UIP2000hdT |
10 ~ 100L | 2 ~ 10L / min | UIP4000hdT |
15에서 150L | 3 내지 15L / 분 | UIP6000hdT |
N.A. | 10 ~ 100L / min | UIP16000 |
N.A. | 더 큰 | 의 클러스터 UIP16000 |
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문학 / 참고 문헌
- 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.
알만한 가치가있는 사실
꿀 가공의 배경
꿀은 특징적인 맛과 향, 색과 질감의 고점도 제품입니다.
꿀은 포도당, 과당, 물, 맥아당, 삼당류 및 기타 탄수화물, 자당, 미네랄, 단백질, 비타민 및 효소, 효모 및 기타 내열성 미생물 및 소량의 유기산으로 구성됩니다 (아래 차트 참조). 꿀에 함유 된 높은 수준의 테트라 사이클린, 페놀 화합물 및 과산화수소는 항균성을 제공합니다.
꿀 효소
꿀에는 전분 소화 효소가 들어 있습니다. 효소는 열에 민감하므로 꿀 품질과 열처리 정도를 나타내는 지표 역할을합니다. 주요 효소에는 인버타제(α-glucosidase), 디아스타제(α-amylase) 및 포도당 산화효소가 있습니다. 이들은 영양학적으로 중요한 효소입니다. 디아스타제는 쉽게 소화할 수 있도록 탄수화물을 가수분해합니다. 인버타제는 자당과 맥아당을 포도당과 과당으로 가수분해합니다. 포도당 산화효소는 포도당을 촉매하여 글루콘산과 과산화수소를 형성합니다. 꿀에는 카탈라아제와 산성 포스파타제도 포함되어 있습니다. 효소 활성은 일반적으로 디아스타제 활성으로 측정되며 디아스타제 수(DN)로 표현됩니다. 꿀 표준은 가공 된 꿀에서 최소 디아 스타제 수를 8로 지정합니다.
꿀의 효모와 미생물
추출 된 꿀에는 효모 (일반적으로 삼투 성, 설탕 내성) 및 기타 내열성 미생물과 같은 바람직하지 않은 물질이 포함되어 있습니다. 그들은 저장 중 꿀의 부패에 대한 책임이 있습니다. 효모 수가 많으면 꿀이 빠르게 발효됩니다. 꿀의 발효 속도는 수분/수분 함량과도 상관관계가 있습니다. 17%의 수분 함량은 효모 활동을 지연시키는 데 안전한 수준으로 간주됩니다. 반면에, 결정화 가능성은 수분 함량이 감소함에 따라 증가합니다. 500cfu/mL 이하의 효모 수는 상업적으로 허용되는 수준으로 간주됩니다.
꿀의 결정화 / 과립 화
꿀은 수분 함량이 약 18%인 것에 비해 설탕 함량이 70% 이상인 과포화 설탕 용액이기 때문에 자연적으로 결정화됩니다. 포도당은 과포화 상태에서 자발적으로 침전되어 물을 잃음으로써 포도당 일수화물의 보다 안정적인 포화 상태가 됩니다. 이것은 두 단계의 형성으로 이어진다 – 위에는 액상이 있고 아래에는 더 단단한 결정질 형태가 있습니다. 결정은 격자를 형성하여 현탁액에서 꿀의 다른 성분을 고정시켜 반고체 상태를 만듭니다 (National Honey Board, 2007). 결정화 또는 과립화는 꿀의 가공 및 마케팅에 심각한 문제가 되기 때문에 바람직하지 않다. 또한 결정화는 저장용기에서 처리되지 않은 꿀의 흐름을 제한합니다.
꿀 가공의 열 처리
추출 및 여과 후, 꿀은 수분 수준을 낮추고 효모를 파괴하기 위해 열처리를 거칩니다. 가열은 꿀의 결정을 액화시키는 데 도움이 됩니다. 열처리는 수분 감소를 효과적으로 줄이고 결정화를 감소 및 지연시키며 효모 세포를 완전히 파괴할 수 있지만 제품 열화도 초래합니다. 가열은 하이드록시메틸푸르푸랄(HMF)의 수준을 상당히 증가시킵니다. HMF의 최대 허용 법정 수준은 40mg/kg입니다. 또한 가열은 효소(예: 디아스타제) 활성을 감소시키고 감각적 특성에 영향을 미치며 꿀의 신선도를 감소시킵니다. 열처리도 천연 벌꿀색(갈변)을 어둡게 합니다. 특히 90°C 이상으로 가열하면 설탕이 캐러멜화됩니다. 고르지 않은 온도 전달 및 노출로 인해 열처리는 내열성 미생물의 파괴에 부족합니다.
열처리의 한계로 인해 연구 노력은 마이크로파 복사, 적외선 가열, 한외여과 및 초음파와 같은 비열 대안에 중점을 둡니다. 초음파는 대체 꿀 가공 기술에 비해 비 열처리로 큰 이점을 제공합니다.