Veraarbechtung vun Hunneg mat Ultraschall
Hunneg ass als Liewensmëttel an als Heelmëttel ganz gefrot. D’Veraarbechtung mat Ultraschall ass en effikasse Wee, fir onerwënscht Bestanddeeler wéi Kristaller a mikrobiell Zellen am Hunneg ze zerstéieren. Als netthermesch Veraarbechtungstechnologie verhënnert d’Entkristalliséierung vun Hunneg mat Ultraschall eng onerwënscht Erhéijung vum HFM-Gehalt a suergt fir e besseren Erhalt vun Diastase, Aroma a Goût.
Virdeeler vun der Entkristalliséierung vun Hunneg mat Ultraschall
D’Entkristalliséierung mat Ultraschall ass eng effizient Alternativ zu traditionellen Erhëtzungsmethode fir d’Entkristalliséierung vun Hunneg. D’Entkristalliséierung vun Hunneg mat Ultraschall bitt vill Virdeeler géintiwwer der konventioneller Erhëtzungsmethod, wat d’Veraarbechtung vun Hunneg mat Ultraschall zur iwwerleeëner Behandlung fir d’Verflëssegung, d’Entkristalliséierung an d’Stabiliséierung vun Hunneg mécht:
D’Entkristalliséierung mat Ultraschall bitt verschidde Virdeeler a kann un all Hunnegzorten a Produktiounsmoossstief ugepasst ginn. Hielscher Ultraschallapparater loosse sech präzis steieren a kënnen op Facteure wéi d’Viskositéit vum Hunneg, d’Kristallgréisst an d’Qualitéitsstandarden ofgestëmmt ginn. Doduerch bidden Hielscher Ultraschallapparater eng héich Wierksamkeet an eng einfach, sécher Bedéngung.
Mikroskopesch Biller vu behandeltem Hunneg:
(a) Kontrollprouf. Virun der Behandlung erschéngt den Hunneg als Netzwierk vun noelfërmege Kristaller. Däischter Kreesser si Loftblosen. (b) Bei 40°C duerch Hëtzt behandelt Prouwen no 20 min thermescher Behandlung; (c) Bei 40°C+ mat Ultraschall behandelt Prouwen no 20 min Behandlung.
(Fuerschungsaarbecht a Bild: ©Deora et al., 2013)
Veraarbechtung vun Hunneg mat Ultraschall
D’Ultraschallbehandlung ass eng netthermesch Veraarbechtungsalternativ fir vill flësseg Liewensmëttelprodukter. Hir mechanesch Leeschtung gëtt fir eng schounend an awer effektiv mikrobiell Inaktivéierung a Verklengerung vun der Partikelgréisst agesat. Wann Hunneg mat Ultraschall behandelt gëtt, ginn déi meescht Hiefzellen zerstéiert. Hiefzellen, déi d’Ultraschallbehandlung iwwerliewen, verléieren am Allgemengen hir Fäegkeet ze wuessen. Dëst reduzéiert d’Geschwindegkeet vun der Hunnegfermentatioun däitlech.
D’Ultraschallbehandlung verflëssegt och den Hunneg, andeems se bestoend Kristaller eliminéiert an eng weider Kristalliséierung am Hunneg hemmt. An dëser Hisiicht ass si mam Erhëtze vum Hunneg vergläichbar. D’Verflëssegung mat Ultraschallënnerstëtzung ka bei däitlech méi niddrege Prozesstemperature vun ongeféier 35°C funktionéieren a kann d’Verflëssegungszäit op manner wéi 30 Sekonne reduzéieren. De Kai (2000) huet d’Ultraschallverflëssegung vun australeschen Hunnegzorten (Brush box, Stringy bark, Yapunyah a Yellow box) ënnersicht. D’Studien hu gewisen, datt d’Ultraschallbehandlung bei enger Frequenz vun 20kHz d’Kristaller am Hunneg komplett verflëssegt huet. Mat Ultraschall behandelt Prouwe sinn ongeféier 350 Deeg am verflëssegten Zoustand bliwwen (+20% am Verglach mat der Hëtztbehandlung). Wéinst der minimaler Hëtztbelaaschtung féiert d’Ultraschallverflëssegung zu engem besseren Erhalt vum Aroma a vum Goût. Mat Ultraschall behandelt Prouwe weisen nëmmen eng ganz kleng Erhéijung vum HMF an eng kleng Ofnam vun der Diastaseaktivitéit. Well manner thermesch Energie gebraucht gëtt, hëlleft den Asaz vun Ultraschall, am Verglach mam konventionellen Erhëtzen an Ofkillen Veraarbechtungskäschten ze spueren.
Industriellen Ultraschallapparat UIP6000hdT fir d’Verflëssegung an d’mikrobiell Stabiliséierung vum Hunneg.
D’Studie vum Kai (2000) hunn och gewisen, datt verschidden Hunnegzorte verschidden Intensitéiten an Dauer vun der Ultraschallbehandlung erfuerderen. Aus dësem Grond recommandéiere mir, Versich mat engem Ultraschallsystem am Dëschformat duerchzeféieren. Virleefeg Tester sollten am Chargebetrib duerchgefouert ginn, wärend weider Veraarbechtungsversich eng Duerchflosszell fir d’Rezirkulatioun ënner Drock oder fir Inline-Tester erfuerderen.
Wat d’Fuerschung iwwer d’Ultraschallentkristalliséierung vum Hunneg seet
Hunneg ass eng iwwersättegt Léisung vu Glukos an huet d’Tendenz, bei Raumtemperatur spontan a Form vu Glukosmonohydrat ze kristalliséieren. Traditionell gouf eng Hëtztbehandlung agesat, fir D-Glukosmonohydratkristaller am Hunneg opzeléisen an d’Kristalliséierung ze verzögeren. Dës Approche beaflosst awer de feine Goût vum Hunneg negativ. Vill Fuerscher hunn iwwer déi virdeelhaft Uwendung vu leeschtungsstaarkem Ultraschall am Hunneg bericht. Et gouf gewisen, datt d’Uwendung vun Ultraschall bestoend Kristaller eliminéiert an och de Kristalliséierungsprozess verlangsamt, wat dës Technologie käschteneffizient mécht. D’Analys vum Kristalliséierungsprozess deit drop hin, datt mat Ultraschall behandelt Hunnegprouwe méi laang flësseg bliwwe si wéi hëtztbehandelten Hunneg. Ausserdeem goufe keng signifikant Auswierkungen op Qualitéitsparameter vum Hunneg, wéi de Fiichtegkeetsgehalt, d’elektresch Leetfäegkeet oder de pH-Wäert, observéiert. Studien hu gewisen, datt eng Ultraschallbehandlung (z. B. mat enger 24 kHz Ultraschallsond vum Modell UP400St bei enger Chargebehandlung) am Allgemengen zu enger méi séierer Opléisung vu Kristaller féiert wéi eng thermesch Behandlung.
(vgl. Deora et al., 2013)
Basmacı (2010) huet d’Ultraschallbehandlung an d’Behandlung mat héijem hydrostateschen Drock als Optioune fir d’Verflëssegung vun Hunneg verglach. Wärend sech d’Behandlung mat héijem hydrostateschen Drock als ze deier an onwierksam erwisen huet, huet Ultraschall ganz gutt Resultater geliwwert. Dofir gouf d’Ultraschallbehandlung als Alternativ zur traditioneller thermescher Veraarbechtung vun Hunneg recommandéiert.
Önur et al. (2018) sinn zur selwechter Konklusioun komm, wéi si déi konventionell Hëtztbehandlung bei 50ºC, d’Verflëssegung mat Ultraschall an Si recommandéieren d’Ultraschallveraarbechtung vun Hunneg géintiwwer der thermescher Veraarbechtung an der Drockbehandlung wéinst der praktescher Handhabung, de méi kuerze Veraarbechtungszäiten an de méi klenge Qualitéitsverloschter.
Sidor et al. (2021) hunn d’Verflëssegung mat Ultraschall mat der Mikrowellenerwiermung verglach, fir Zockerkristaller a Lannen-, Akazien- a Méibléienhunneg opzeléisen. E groussen Nodeel vun der Mikrowellenerwiermung waren déi däitlech erhéicht HMF-Wäerter, Verännerunge vun der enzymatescher Aktivitéit a staark Réckgäng vun der Diastaszuel. Am Géigesaz dozou huet d’Verflëssegung mat Ultraschall nëmmen zu de klengste Verännerunge vun den Eegenschafte vum Hunneg gefouert, sou datt d’Fuerschungsekipp d’Ultraschallveraarbechtung vun Hunneg kloer recommandéiert huet, fir de Kristalliséierungsprozess ze verzögeren.
D’Ultraschallbehandlung verkierzt d’Verflëssegungszäit vu festem Hunneg, ouni seng Qualitéit ze beeinträchtegen.
Vun uewe montéierten Ultraschallapparat UIP2000hdT mat Cascatrode op engem mobille Stativ fir d’Verflëssegung vun Hunneg an d’Opléise vun Zocker am Chargen- an Inlinebetrib.
Héichleeschtungsultraschallapparater fir d’Dekristalliséierung an d’Stabiliséierung vun Hunneg
Hielscher Ultrasonics produzéiert a liwwert Héichleeschtungsultraschallapparater fir d’Veraarbechtung vu flëssege Liewensmëttel, wéi d’Verflëssegung vun Hunneg, d’Reduktioun vu Kristaller (Opléise vun Zocker, Dekristalliséierung) an d’mikrobiell Stabiliséierung. Speziell fir d’Behandlung vun Hunneg entwéckelt Ultraschallausrüstung erméiglecht eng gläichméisseg an zouverlässeg Veraarbechtung. Dëst garantéiert d’Produktioun vun Hunneg vun iwwerleeëner Qualitéit bei agehalene Qualitéitsstandarden. Fir d’Behandlung vun Hunneg bitt Hielscher Ultrasonics speziell Sonotroden (Ultraschallsonden) un, déi ideal fir déi ganz gläichméisseg Behandlung vu viskose Flëssegkeete wéi Hunneg sinn.
D’Tabell hei drënner gëtt Iech en Unhaltspunkt fir déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater:
| Chargevolumen | Duerchfloss | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 10 bis 2000mL | 20 bis 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 bis 20L | 0,2 bis 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100L | 2 bis 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 bis 150L | 3 bis 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 bis 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | méi héich | Grupp vu UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Stellt eis Är Froen!
Entwécklung, Produktioun a Berodung – Qualitéit aus Däitschland
D’Ultraschallapparater vun Hielscher si fir hir héchst Qualitéits- an Designstandarde bekannt. Robustheet an einfach Bedéngung erlaben eng reiwungslos Integratioun vun eisen Ultraschallapparater an industriell Anlagen. D’Ultraschallapparater vun Hielscher komme liicht mat haarde Bedéngungen an usprochsvollen Ëmfeld eens.
Hielscher Ultrasonics ass en ISO-zertifiéiert Betrib a leet besonnesche Wäert op héichleeschtungsfäeg Ultraschallapparater mat modernster Technologie a Benotzerfrëndlechkeet. Selbstverständlech sinn d’Ultraschallapparater vun Hielscher CE-konform an erfëllen d’Ufuerderunge vun UL, CSA a RoHs.
- héich Effizienz
- modernst Technologie
- Zouverlässegkeet & Robustheet
- Chargebetrib & Inlinebetrib
- fir all Volumen – vu klenge Chargë bis zu grousse Volumenstréim pro Stonn
- wëssenschaftlech nogewisen
- intelligent Software
- einfach, linear Erhéijung vum Veraarbechtungsmoossstaf
- intelligent Funktiounen (z. B. Dateprotokolléierung)
- CIP (Botzen op der Plaz)
Literatur / Referenzen
- 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.
Wëssenswäert Fakten
Hannergrond vun der Hunnegveraarbechtung
Hunneg ass en héichviskost Produkt mat charakteristeschem Geschmaach an Aroma, charakteristescher Faarf an Textur.
Hunneg besteet aus Glukos, Fruktos, Waasser, Maltos, Trisacchariden an anere Kuelenhydrater, Saccharos, Mineralstoffer, Proteinnen, Vitaminen an Enzymer, Hief an aneren hëtztresistente Mikroorganismen souwéi klenge Quantitéiten un organesche Saieren (kuckt d’Diagramm hei drënner). En héije Gehalt un Tetracyclinnen, phenolesche Verbindungen a Waasserstoffperoxid am Hunneg gëtt him antimikrobiell Eegenschaften.
Enzymer am Hunneg
Hunneg enthält Enzymer, déi Stäerkt ofbauen. Enzymer sinn hëtztempfindlech an déngen dofir als Indikator fir d’Qualitéit vum Hunneg an de Grad vun der thermescher Veraarbechtung. Zu de wichtegsten Enzymer gehéieren Invertase (α-Glukosidase), Diastase (α-Amylase) a Glukosoxidase. Dës Enzymer si fir d’Ernärung wichteg. Diastase hydrolyséiert Kuelenhydrater, fir datt se liicht verdaubar sinn. Invertase hydrolyséiert Saccharos a Maltos zu Glukos a Fruktos. Glukosoxidase katalyséiert d’Ëmwandlung vu Glukos a Glukonsaier a Waasserstoffperoxid. Hunneg enthält och Katalase a sauer Phosphatase. D’Enzymaktivitéit gëtt am Allgemengen als Diastaseaktivitéit gemooss an als Diastasezuel (DN) ausgedréckt. D’Norme fir Hunneg schreiwen eng Mindestdiastasezuel vun 8 am veraarbechten Hunneg vir.
Hief a Mikroorganismen am Hunneg
Gewonnenen Hunneg enthält onerwënscht Substanzen, wéi Hief (am Allgemengen osmophil, zockertolerant) an aner hëtztresistent Mikroorganismen. Si si fir d’Verdierwe vum Hunneg wärend der Lagerung verantwortlech. Eng héich Zuel un Hiefzelle féiert zu enger séierer Fermentatioun vum Hunneg. D’Fermentatiounsvitesse vum Hunneg korreléiert och mam Waasser-/Fiichtegkeetsgehalt. E Fiichtegkeetsgehalt vu 17% gëllt als séchere Wäert, fir d’Hiefaktivitéit ze bremsen. Anerersäits klëmmt d’Warscheinlechkeet vun enger Kristalliséierung, wann de Fiichtegkeetsgehalt ofhëlt. Eng Zuel vun 500cfu/mL oder manner un Hiefzelle gëtt als kommerziell akzeptabele Wäert ugesinn.
Kristalliséierung / Granuléierung am Hunneg
Hunneg kristalliséiert op natierlech Aart a Weis, well en eng iwwersättegt Zockerléisung ass, mat engem Zockergehalt vu méi wéi 70% par rapport zu engem Waassergehalt vun ongeféier 18%. D’Glukos fält spontan aus dem iwwersättegten Zoustand aus, andeems se Waasser verléiert an dobäi an e méi stabile gesättegten Zoustand vu Glukosmonohydrat iwwer geet. Dëst féiert zu der Bildung vun zwou Phasen – enger flësseger Phas uewen an enger méi fester kristalliner Form drënner. D’Kristaller bilden e Gitter, dat aner Bestanddeeler vum Hunneg an der Suspensioun immobiliséiert an esou en halleffesten Zoustand schaaft (National Honey Board, 2007). Kristalliséierung oder Granuléierung ass onerwënscht, well se e seriéise Problem bei der Veraarbechtung an der Vermaartung vum Hunneg duerstellt. Ausserdeem begrenzt d’Kristalliséierung d’Ausfléisse vum onveraarbechten Hunneg aus de Lagerbehälter.
Hëtztbehandlung bei der Hunnegveraarbechtung
Nom Gewannen a Filtréiere gëtt den Hunneg thermesch behandelt, fir de Fiichtegkeetsgehalt ze reduzéieren an d’Hief ze zerstéieren. D’Erhëtzen hëlleft dobäi, d’Kristaller am Hunneg ze verflëssegen. Obwuel eng Hëtztbehandlung d’Reduktioun vum Fiichtegkeetsgehalt effektiv reduzéiere kann, d’Kristalliséierung reduzéieren a verzögere kann an d’Hiefzelle komplett zerstéiere kann, féiert se och zu enger Verschlechterung vum Produit. D’Erhëtzen erhéicht de Gehalt un Hydroxymethylfurfural (HMF) däitlech. De gesetzlech maximal zoulässege Gehalt un HMF ass 40mg/kg. Ausserdeem reduzéiert d’Erhëtzen d’Aktivitéit vun den Enzymen (z. B. Diastase), beaflosst déi sensoresch Eegenschaften a reduzéiert d’Frëschheet vum Hunneg. D’thermesch Veraarbechtung mécht och déi natierlech Faarf vum Hunneg méi donkel (Brongfierwung). Besonnesch d’Erhëtzen iwwer 90°C féiert zu enger Karamelliséierung vum Zocker. Wéinst enger ongläichméisseger Hëtztiwwerdroung an Hëtztawierkung geet d’Hëtztbehandlung net duer, fir hëtzbestänneg Mikroorganismen ze zerstéieren.
Wéinst de Grenze vun der Hëtztbehandlung konzentréiert sech d’Fuerschung op netthermesch Alternativen, wéi Mikrowellestralung, Infrarouterhëtzung, Ultrafiltratioun an Ultraschallbehandlung. Als netthermesch Behandlung bitt d’Ultraschallbehandlung grouss Virdeeler am Verglach mat alternativen Technike fir d’Hunnegveraarbechtung.
Hielscher Ultrasonics produzéiert Ultraschallhomogenisateure mat héijer Leeschtung vun der Laborgréisst bis zur industrieller Gréisst.


