Ultraskaņas medus apstrāde
Medus ir ļoti pieprasīts kā pārtika un zāles. Ultraskaņas apstrāde ir efektīvs līdzeklis, lai iznīcinātu nevēlamus komponentus, piemēram, kristālus un mikrobu šūnas medū. Kā netermiskās apstrādes tehnoloģija, ultraskaņas medus dekristalizācija novērš nevēlamu HFM palielināšanos, kā arī labāku diastāzes, aromāta un garšas saglabāšanu.
Ultraskaņas medus dekristalizācijas priekšrocības
Ultraskaņas dekristalizācija ir efektīva alternatīva tradicionālajām medus dekristalizācijas sildīšanas metodēm. Ultraskaņas medus dekristalizācija piedāvā daudzas priekšrocības salīdzinājumā ar parasto sildīšanas metodi, kas padara ultraskaņas medus apstrādi par izcilu medus sašķidrināšanas, dekristalizācijas un stabilizācijas apstrādi:
Ultraskaņas dekristalizācija piedāvā vairākas priekšrocības, un to var pielāgot visiem medus veidiem un ražošanas svariem. Hielscher ultrasonikatori ir precīzi kontrolējami un tos var pielāgot tādiem faktoriem kā medus viskozitāte, kristāla izmērs un kvalitātes standarti. Tādējādi Hielscher ultrasonikatori nodrošina augstu efektivitāti un vienkāršu, drošu darbību.

Apstrādātā medus mikroskopiskie attēli:
a) Kontrolparaugs. Pirms apstrādes medus parādās kā adatu formas kristālu tīkls. Tumšie loki ir gaisa burbuļi. b) 40 °C termiski apstrādātus paraugus pēc 20 minūšu termiskās apstrādes; c) 40°C+ ar ultraskaņu apstrādāti paraugi pēc 20 minūšu apstrādes.
(Pētnieciskais darbs un attēls: ©Deora et al., 2013)
Ultraskaņas medus apstrāde
Ultrasonication ir netermiska apstrādes alternatīva daudziem šķidriem pārtikas produktiem. Tā mehāniskā jauda tiek izmantota maigai, bet efektīvai mikrobu inaktivācijai un daļiņu izmēra samazināšanai. Kad medus ir pakļauts ultrasonication, lielākā daļa rauga šūnu tiek iznīcinātas. Rauga šūnas, kas izdzīvo ar ultraskaņu, parasti zaudē spēju augt. Tas ievērojami samazina medus fermentācijas ātrumu.
Ultrasonication arī sašķidrina medu, novēršot esošos kristālus un kavējot turpmāku kristalizāciju medū. Šajā aspektā tas ir salīdzināms ar medus sildīšanu. Ultrasoniski atbalstīta sašķidrināšana var strādāt pie ievērojami zemākas procesa temperatūras aptuveni 35 ° C un var samazināt sašķidrināšanas laiku līdz mazāk nekā 30 sekundēm. Kai (2000) pētīja Austrālijas medus ultraskaņas sašķidrināšanu (Brush box, Stringy miza, Yapunyah un Yellow box). Pētījumi parādīja, ka ultraskaņas apstrāde ar frekvenci 20kHz pilnībā sašķidrināja medus kristālus. Ultrasoniski apstrādāti paraugi palika sašķidrinātā stāvoklī aptuveni 350 dienas (+20%, salīdzinot ar termisko apstrādi). Sakarā ar minimālo siltuma iedarbību, ultraskaņas sašķidrināšana rada lielāku aromāta un garšas saglabāšanu. Ultraskaņas paraugi uzrāda tikai ļoti zemu HMF pieaugumu un nelielu diastāzes aktivitātes samazināšanos. Tā kā ir nepieciešams mazāk siltumenerģijas, ultraskaņas pielietošana palīdz ietaupīt apstrādes izmaksas, salīdzinot ar parasto apkuri un dzesēšanu.

Rūpnieciskais ultrasonikators UIP6000hdT medus sašķidrināšanai un mikrobu stabilizācijai.
Kai (2000) pētījumi arī atklāja, ka dažādiem medus veidiem ir nepieciešama atšķirīga intensitāte un ultraskaņas apstrādes laiki. Šī iemesla dēļ mēs iesakām veikt izmēģinājumus, izmantojot stenda izmēra ultraskaņas sistēmu. Iepriekšēji testi būtu jāveic partijas režīmā, savukārt turpmākiem apstrādes izmēģinājumiem ir vajadzīga plūsmas kamera recirkulācijai zem spiediena vai testēšanai tiešsaistē.
Ko pētījumi saka par ultraskaņas medus dekristalizāciju
Medus ir pārsātināts glikozes šķīdums, un tam ir tendence spontāni kristalizēties istabas temperatūrā glikozes monohidrāta veidā. Termisko apstrādi tradicionāli izmanto, lai izšķīdinātu D-glikozes monohidrāta kristālus medū un aizkavētu kristalizāciju. Tomēr šī pieeja negatīvi ietekmē medus smalko garšu. Daudzi pētnieki ir ziņojuši par jaudas ultraskaņas labvēlīgo pielietojumu medū. Ir pierādīts, ka ultraskaņas pielietošana novērš esošos kristālus un arī kavē kristalizācijas procesu, kā rezultātā tiek iegūta rentabla tehnoloģija. Kristalizācijas procesa analīze liecina, ka sonikēti medus paraugi ilgāk palika šķidrā stāvoklī nekā termiski apstrādāts medus. Turklāt netika novērota būtiska ietekme uz medus kvalitātes parametriem, piemēram, mitruma saturu, elektrovadītspēju vai pH. Pētījumi liecina, ka kopumā ultraskaņas apstrāde (piemēram, ar modeļa UP400St 24 kHz ultraskaņas zondi, partijas apstrādē) noved pie ātrākas kristālu izšķīdināšanas nekā termiskā apstrāde.
(sal.: Deora et al., 2013)
Basmacı (2010) salīdzināja ultrasonication un augstu hidrostatisko spiedienu kā medus sašķidrināšanas ārstēšanas iespējas. Lai gan augsta hidrostatiskā spiediena apstrāde tika pierādīta kā pārāk dārga un neefektīva, ultraskaņa deva ļoti labus rezultātus. Tāpēc ultraskaņas apstrāde tika ieteikta kā alternatīva tradicionālajai medus termiskai apstrādei.
(2018) nonāca pie tāda paša secinājuma, salīdzinot parasto termisko apstrādi 50 ° C temperatūrā, ultraskaņas sašķidrināšanu un Viņi iesaka ultraskaņas medus apstrādi, nevis termisko apstrādi un spiediena apstrādi, pateicoties ērtībai, īsākam apstrādes laikam un mazākam kvalitātes zudumam.
(2021) salīdzināja ultraskaņas sašķidrināšanu ar mikroviļņu sildīšanu, lai izšķīdinātu cukura kristālus kaļķos, akācijās un daudzziedu medus. Galvenais mikroviļņu sildīšanas trūkums bija ievērojami paaugstinātās HMF vērtības, fermentatīvās aktivitātes izmaiņas un lieli diastāzes skaita zudumi. Turpretī ultraskaņas sašķidrināšana izraisīja tikai mazākās medus īpašību izmaiņas, lai pētnieku komanda skaidri ieteiktu ultraskaņas medus apstrādi, lai aizkavētu kristalizācijas procesu.
Ultraskaņas apstrāde saīsina cieto medu sašķidrināšanas laiku, neapdraudot tā kvalitāti.

Gaisvadu ultrasonikators UIP2000hdT Ar Cascatrode uz mobilā statīva medus sašķidrināšanai un cukura izšķīdināšanai partijas un inline režīmā.
Augstas veiktspējas ultrasonikatori medus dekristalizācijai un stabilizācijai
Hielscher Ultrasonics ražo un piegādā augstas veiktspējas ultrasonikatorus šķidrai pārtikas pārstrādei, piemēram, medus sašķidrināšanai, kristālu samazināšanai (cukura izšķīdināšanai, dekristalizācijai) un mikrobu stabilizācijai. Īpaši izstrādāta ultraskaņas iekārta medus apstrādei ļauj veikt vienotu un uzticamu apstrādi. Tas nodrošina izcilu medus ražošanu ar saglabātiem kvalitātes standartiem. Medus ārstēšanai Hielscher Ultrasonics piedāvā īpašus sonotrodes (ultraskaņas zondes), kas ir ideāli piemēroti viskozu šķidrumu, piemēram, medus, apstrādei.
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu:
Partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamās ierīces |
---|---|---|
10 līdz 2000 ml | 20 līdz 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 līdz 20L | 02 līdz 4 l/min | UIP2000hdT |
10 līdz 100L | 2 līdz 10L/min | UIP4000hdT |
15 līdz 150L | 3 līdz 15L/min | UIP6000hdT |
n.p. | 10 līdz 100L/min | UIP16000 |
n.p. | Lielāku | kopa UIP16000 |
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!
Projektēšana, ražošana un konsultācijas – Kvalitāte ražots Vācijā
Hielscher ultrasonikatori ir labi pazīstami ar saviem augstākajiem kvalitātes un dizaina standartiem. Robustums un viegla darbība ļauj vienmērīgi integrēt mūsu ultrasonikatorus rūpnieciskajās iekārtās. Hielscher ultrasonikatori viegli apstrādā neapstrādātus apstākļus un prasīgu vidi.
Hielscher Ultrasonics ir ISO sertificēts uzņēmums un īpašu uzsvaru liek uz augstas veiktspējas ultrasonikatoriem, kas piedāvā vismodernākās tehnoloģijas un lietotājdraudzīgumu. Protams, Hielscher ultrasonikatori atbilst CE prasībām un atbilst UL, CSA un RoHs prasībām.
- augsta efektivitāte
- vismodernākās tehnoloģijas
- uzticamība & Stabilitāti
- Partijas & Iekļautās
- jebkuram sējumam – no mazām partijām līdz lielai plūsmai stundā
- zinātniski pierādīts
- inteliģenta programmatūra
- vienkāršs, lineārs palielinājums
- viedās funkcijas (piemēram, datu protokolēšana)
- CIP (tīrā vietā)
Literatūra / Atsauces
- 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.
Fakti, kurus ir vērts zināt
Medus apstrādes fons
Medus ir augstas viskozitātes produkts ar raksturīgu garšu un aromātu, krāsu un tekstūru.
Medus sastāv no glikozes, fruktozes, ūdens, maltozes, triaharīdiem un citiem ogļhidrātiem, saharozes, minerālvielām, olbaltumvielām, vitamīniem un fermentiem, rauga un citiem karstumizturīgiem mikroorganismiem un nelieliem organisko skābju daudzumiem (skatīt diagrammu zemāk). Augsts tetraciklīnu, fenola savienojumu un ūdeņraža peroksīda līmenis medū dod pretmikrobu īpašības.
Medus fermenti
Medus satur cietes sagremošanas fermentus. Fermenti ir jutīgi pret karstumu un tāpēc kalpo kā medus kvalitātes un termiskās apstrādes pakāpes rādītājs. Galvenie fermenti ir invertāze (α-glikozidāze), diastāze (α-amilāze) un glikozes oksidāze. Tie ir uzturvērtības ziņā svarīgi fermenti. Diastāze hidrolizē ogļhidrātus, lai tie būtu viegli sagremojami. Invertāze hidrolizē saharozi un maltozi līdz glikozei un fruktozei. Glikozes oksidāze katalizē glikozi, veidojot glikonskābi un ūdeņraža peroksīdu. Medus satur arī katalāzi un skābes fosfatāzi. Enzīma aktivitāti parasti mēra kā diastāzes aktivitāti un izsaka diastāzes skaitlī (DN). Medus standarti nosaka minimālo diastāzes skaitu 8 apstrādātā medū.
Raugs un mikroorganismi medū
Ekstrahētais medus satur nevēlamus materiālus, piemēram, raugu (parasti osmofilu, cukuru izturīgu) un citus karstumizturīgus mikroorganismus. Viņi ir atbildīgi par medus sabojāšanu uzglabāšanas laikā. Augsts rauga skaits izraisa ātru medus fermentāciju. Medus fermentācijas ātrums ir saistīts arī ar ūdens/mitruma saturu. Mitruma saturs 17% tiek uzskatīts par drošu līmeni rauga aktivitātes aizkavēšanai. No otras puses, kristalizācijas iespēja palielinās, samazinoties mitruma saturam. Rauga sēnīšu skaitu 500cfu/ml vai mazāku uzskata par komerciāli pieņemamu līmeni.
Kristalizācija / granulēšana medū
Medus dabiski kristalizējas, jo tas ir pārsātināts cukura šķīdums ar vairāk nekā 70% cukura saturu attiecībā pret ūdens saturu aptuveni 18%. Glikoze spontāni izgulsnējas no pārsātinātā stāvokļa, zaudējot ūdeni, jo tā kļūst par stabilāku glikozes monohidrāta piesātināto stāvokli. Tas noved pie divu fāžu veidošanās – šķidrā fāze virsū un cietāka kristāliska forma zemāk. Kristāli veido režģi, kas suspensijā imobilizē citas medus sastāvdaļas, tādējādi radot puscietu stāvokli (National Honey Board, 2007). Kristalizācija vai granulēšana ir nevēlama, jo tā ir nopietna problēma medus pārstrādē un tirdzniecībā. Arī kristalizācija ierobežo neapstrādāta medus plūsmu no uzglabāšanas konteineriem.
Termiskā apstrāde medus pārstrādē
Pēc ekstrakcijas un filtrēšanas medus tiek termiski apstrādāts, lai samazinātu mitruma līmeni un iznīcinātu raugu. Sildīšana palīdz sašķidrināt kristālus medū. Lai gan termiskā apstrāde var efektīvi samazināt mitruma samazināšanu, samazināt un aizkavēt kristalizāciju un pilnībā iznīcināt rauga šūnas, tā arī izraisa produkta pasliktināšanos. Apkure ievērojami palielina hidroksimetilfurfurola (HMF) līmeni. Maksimālais pieļaujamais HMF līmenis ir 40mg/kg. Turklāt karsēšana samazina fermentu (piemēram, diastāzes) aktivitāti un ietekmē sensorās īpašības, kā arī samazina medus svaigumu. Termiskā apstrāde padara tumšāku dabisko medus krāsu (brūnināšanu). Jo īpaši karsēšana virs 90°C izraisa cukura karamelizāciju. Nevienmērīgas temperatūras pārvades un iedarbības dēļ termiskā apstrāde ir nepietiekama, iznīcinot karstumizturīgus mikroorganismus.
Termiskās apstrādes ierobežojumu dēļ pētniecības centieni koncentrējas uz netermiskām alternatīvām, piemēram, mikroviļņu starojumu, infrasarkano staru sildīšanu, ultrafiltrāciju un ultrasonikāciju. Ultrasonication piedāvā kā netermisku apstrādi lielas priekšrocības salīdzinājumā ar alternatīvām medus apstrādes metodēm.

Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Lab līdz rūpnieciskais izmērs.