Ultrasonic mel Processamento

O mel goza de grande demanda como alimento e remédio. O processamento ultra-sônico é um meio eficaz para destruir componentes indesejáveis, como cristais e células microbianas no mel. Como uma tecnologia de processamento não térmico, a descristalização ultra-sônica do mel evita o aumento indesejado de HFM, bem como uma melhor retenção de diástase, aroma e sabor.

Vantagens da descristalização de mel ultra-sônico

A descristalização ultra-sônica é uma alternativa eficiente aos métodos tradicionais de aquecimento para descristalização de mel. A descristalização ultra-sônica do mel oferece inúmeras vantagens sobre o método de aquecimento convencional, o que torna o processamento ultra-sônico do mel o tratamento superior para liquefação, descristalização e estabilização do mel:

  • Preservação dos Valores Nutricionais do Mel: Os métodos tradicionais de aquecimento envolvem a exposição do mel a altas temperaturas, o que pode degradar seu valor nutricional. A descristalização ultra-sônica opera em temperaturas mais baixas, minimizando o risco de perda de nutrientes induzida pelo calor e preservando as enzimas, vitaminas e antioxidantes naturais do mel.
  • Processo mais rápido e eficiente: A descristalização ultra-sônica pode reduzir significativamente o tempo necessário para descristalizar o mel em comparação com os métodos tradicionais de aquecimento. A aplicação de ondas ultra-sônicas cria bolhas de cavitação no mel, causando aquecimento rápido e uniforme em todo o volume. Isso leva a uma descristalização mais rápida e eficiente.
  • Dissolução e Descristalização Uniformes: O aquecimento tradicional do mel proporciona um tratamento desigual, uma vez que o calor é aplicado à massa de mel em tambores ou barris. Isso resulta em mel parcialmente superaquecido, enquanto outras partes do mel no tambor mal atingem um aumento de temperatura suficiente para conseguir a dissolução de cristais de açúcar e a inativação microbiana. O processamento de mel ultra-sônico é aplicado em fluxo contínuo para que todo o volume de mel seja uniformemente exposto ao ultrassom. Isso resulta em um tratamento bem controlado de liquefação, descristalização e estabilização por sonicação.
  • Qualidade e sabor melhorados: O calor pode alterar o sabor, a cor e o aroma do mel. A descristalização ultra-sônica, com sua abordagem de aquecimento suave, ajuda a manter as características sensoriais originais do mel. Ele minimiza o risco de superaquecimento, caramelização ou degradação do sabor, resultando em um produto final de maior qualidade.
  • Risco reduzido de formação de HMF: Hidroximetilfurfural (HMF) é um composto que se forma no mel quando exposto a altas temperaturas. Níveis excessivos de HMF indicam má qualidade do mel. A descristalização ultra-sônica, operando em temperaturas mais baixas, reduz o risco de formação de HMF, garantindo que o mel mantenha sua composição natural e alta qualidade.
  • Eficiência energética: Os métodos tradicionais de aquecimento requerem um consumo significativo de energia para elevar a temperatura do mel ao nível desejado. A descristalização ultra-sônica, por outro lado, pode alcançar o mesmo resultado com menor entrada de energia devido à sua capacidade de gerar aquecimento localizado e eficiente dentro do mel.
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    A descristalização ultra-sônica oferece várias vantagens e pode ser adaptada a todos os tipos de mel e escalas de produção. Os ultrasonicators Hielscher são precisamente controláveis e podem ser ajustados a fatores como viscosidade do mel, tamanho do cristal e padrões de qualidade. Assim, os ultrasonicators Hielscher fornecem alta eficácia e operação simples e segura.

     

    Pedido de informação





    Reator ultra-sônico de processamento de mel para liquefação e descristalização de mel de alta qualidade.

    Ultrasonicator industrial para a descristalização e estabilização de mel em um tratamento em linha altamente uniforme.

    O ultrassom de potência é um método não térmico para dissolver cristais de açúcar no mel, proporcionando uma leve descristalização e liquefação sem deteriorar a qualidade do mel.

    Imagens microscópicas do mel tratado:
    a) Amostra de controlo. Antes de ser tratado, o mel aparece como uma rede de cristais em forma de agulha. Olheiras são bolhas de ar. b) Amostras tratadas termicamente a 40 °C após 20 minutos de tratamento térmico; c) Amostras tratadas com ultrassom a 40°C + após 20 minutos de tratamento.
    (Artigo de pesquisa e imagem: ©Deora et al., 2013)

    Ultrasonic mel Processamento

    Ultrasonication é uma técnica não térmica para liquefazer mel. Ondas de ultrassom penetram no mel e dissolvem cristais.Ultrasonication é uma alternativa de processamento não térmico para muitos produtos alimentícios líquidos. Seu poder mecânico está sendo usado para uma suave, mas eficaz inativação microbiana e redução do tamanho das partículas. Quando o mel é exposto à ultrassonografia, a maioria das células de levedura são destruídas. As células de levedura que sobrevivem à sonicação geralmente perdem sua capacidade de crescer. Isso reduz substancialmente a taxa de fermentação do mel.
    Ultrasonication também liquefaz o mel, eliminando cristais existentes e inibindo a cristalização adicional no mel. Nesse aspecto, é comparável ao aquecimento do mel. A liquefação auxiliada por ultrassom pode trabalhar a temperaturas de processo substancialmente mais baixas, de aproximadamente 35°C, e pode reduzir o tempo de liquefação para menos de 30 segundos. Kai (2000) estudou a liquefação ultra-sônica de méis australianos (Brush box, Stringy bark, Yapunyah e Yellow box). Os estudos mostraram que a sonicação a uma frequência de 20kHz liquefez completamente os cristais do mel. As amostras tratadas ultrassonicamente permaneceram em estado liquefeito por aproximadamente 350 dias (+20% quando comparado ao tratamento térmico). Devido à exposição mínima ao calor, a liquefação ultra-sônica resulta em uma maior retenção de aroma e sabor. Amostras sonicadas mostram apenas um aumento muito baixo de HMF e pequena diminuição na atividade diastásica. Como menos energia térmica é necessária, a aplicação de ultrassom ajuda a economizar custos de processamento quando comparado ao aquecimento e resfriamento convencionais.

    Dissolução ultra-sônica e inativação microbiana é usada para melhorar a qualidade do mel. O ultrassom de alta intensidade evita a cristalização, ajuda a reverter cristais já formados (descristalização) e a inativar micróbios indesejados.

    Industrial ultrasonicator UIP6000hdT para a liquefação e estabilização microbiana do mel.

    Os estudos de Kai (2000) também revelaram, que diferentes tipos de mel requerem diferentes intensidades e tempos de sonicação. Por esta razão, recomendamos a realização de ensaios utilizando um sistema de sonicação de bancada. Os testes preliminares devem ser realizados em modo de batelada, enquanto os ensaios de processamento adicionais requerem uma célula de fluxo para recirculação pressurizada ou testes em linha.

    O que a pesquisa diz sobre a descristalização de mel ultra-sônico

    O mel é uma solução supersaturada de glicose e tem tendência a cristalizar espontaneamente à temperatura ambiente na forma de glicose monohidratada. O tratamento térmico tem sido empregado tradicionalmente para dissolver cristais monohidratados de D-glicose no mel e retardar a cristalização. No entanto, esta abordagem afeta negativamente o sabor fino do mel. A aplicação benéfica do ultrassom de potência no mel tem sido relatada por muitos pesquisadores. Foi demonstrado que a aplicação do ultrassom elimina os cristais existentes e também retarda o processo de cristalização, resultando em uma tecnologia econômica. A análise do processo de cristalização sugere que as amostras de mel sonicadas permaneceram no estado líquido por períodos mais longos do que o mel tratado termicamente. Além disso, não foram observados efeitos significativos sobre os parâmetros de qualidade do mel, como teor de umidade, condutividade elétrica ou pH. Estudos mostraram que, em geral, o tratamento por ultrassom (por exemplo, com uma sonda ultrassônica de 24 kHz do modelo UP400St, em tratamento em batelada) leva a uma dissolução mais rápida de cristais do que o tratamento térmico.
    (Cf. Deora et al., 2013)
    Basmacı (2010) comparou ultrasonication e alta pressão hidrostática como opções de tratamento para liquefação de mel. Enquanto o tratamento com alta pressão hidrostática se mostrou muito caro e ineficaz, o ultrassom deu resultados muito bons. Portanto, a sonicação foi recomendada como alternativa para o processamento térmico tradicional do mel.
    (2018) chegaram à mesma conclusão ao comparar tratamento térmico convencional a 50ºC, liquefação ultrassônica e recomendam o processamento ultrassônico de mel em vez de processamento térmico e tratamento por pressão devido à conveniência, tempos de processamento mais curtos e menor perda de qualidade.
    (2021) compararam liquefação ultrassônica com aquecimento por micro-ondas para dissolver cristais de açúcar em cal, acácia e méis multiflorais. Uma das principais desvantagens do aquecimento por micro-ondas foram os valores significativamente aumentados de HMF, alterações na atividade enzimática e grandes perdas no número de diastases. Em contraste, a liquefação ultra-sônica resultou em apenas pequenas mudanças nas propriedades do mel, de modo que a equipe de pesquisa recomendou claramente o processamento ultra-sônico do mel, a fim de atrasar o processo de cristalização.
    Acelere o tempo de liquefação dos méis sólidos sem comprometer sua qualidade.

    Ultrasonicator UIP2000hdT é um homogeneizador aéreo móvel para inúmeras aplicações líquidas e sólido-líquidas.

    Ultrasonicator aéreo UIP2000hdT com cascatrode em um suporte móvel para liquefação de mel e dissolução de açúcar em batelada e modo em linha.

    Ultrasonicators de alto desempenho para descristalização e estabilização de mel

    Sonda de ultrassom de alta potência para aplicações industriais: A Cascata™️ de HielscherA Hielscher Ultrasonics fabrica e fornece ultrasonicators de alto desempenho para processamento de alimentos líquidos, como liquefação de mel, redução de cristais (dissolução de açúcar, descristalização) e estabilização microbiana. Equipamento ultra-sônico especialmente desenvolvido para o tratamento de mel permite um processamento uniforme e confiável. Isso garante a produção de mel superior em padrões de qualidade mantidos. Para o tratamento do mel, a Hielscher Ultrasonics oferece sonotrodos especiais (sondas ultrassônicas), ideais para o tratamento muito uniforme de líquidos viscosos, como o mel.

    Design, Fabricação e Consultoria – Qualidade Made in Germany

    Os ultrasonicators Hielscher são bem conhecidos por seus mais altos padrões de qualidade e design. A robustez e a fácil operação permitem a integração suave de nossos ultrasonicators em instalações industriais. Condições adversas e ambientes exigentes são facilmente manuseados por ultrassonicators Hielscher.

    A Hielscher Ultrasonics é uma empresa certificada ISO e coloca ênfase especial em ultrasonicators de alto desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de uso. Naturalmente, os ultrasonicators Hielscher são compatíveis com CE e atendem aos requisitos da UL, CSA e RoHs.

    Por que Hielscher Ultrasonics para processamento de mel?

    • alta eficiência
    • Tecnologia de ponta
    • confiabilidade & robustez
    • fornada & na linha
    • para qualquer volume – de pequenos lotes a grandes fluxos por hora
    • Cientificamente Comprovado
    • software inteligente
    • Escalabilidade simples e linear
    • recursos inteligentes (por exemplo, protocolos de dados)
    • CIP (clean-in-place)

    A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximado de nossos ultrasonicators:

    Volume batchQuociente de vazãoDispositivos Recomendados
    10 a 2000 mL20 a 400 mL / minUP200Ht, UP400St
    0.1 a 20L00,2 a 4 L / minUIP2000hdT
    10 a 100L2 de 10L / minUIP4000hdT
    15 a 150L3 a 15L/minUIP6000hdT
    n / D.10 a 100L / minUIP16000
    n / D.maioraglomerado de UIP16000

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    Homogeneizadores ultrassônicos de alta cisalhamento são usados em laboratório, bancada, piloto e processamento industrial.

    A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho para aplicações de mistura, dispersão, emulsificação e extração em escala laboratoria, piloto e industrial.



    Literatura / Referências

    Fatos, vale a pena conhecer

    Fundo de Processamento de Mel

    O mel é um produto de alta viscosidade de sabor e aroma, cor e textura característicos.
    O mel é composto por glicose, frutose, água, maltose, trisacarídeos e outros carboidratos, sacarose, minerais, proteínas, vitaminas e enzimas, leveduras e outros microrganismos resistentes ao calor e pequenas quantidades de ácidos orgânicos (veja gráfico abaixo). Alto nível de tetraciclinas, compostos fenólicos e peróxido de hidrogênio no mel dão propriedades antimicrobianas.

    nutritional profile sugars honey

    Perfil nutricional e composição de açúcares do mel (©www.honey.com)

     

    Enzimas do Mel

    O mel contém enzimas digestoras de amido. As enzimas são sensíveis ao calor e, portanto, servem como um indicador da qualidade do mel e do grau de processamento térmico. As principais enzimas incluem invertase (α-glucosidase), diástase (α-amilase) e glicose oxidase. Estas são enzimas nutricionalmente importantes. A diástase hidrolisa carboidratos para facilitar a digestibilidade. A invertase hidrolisa sacarose e maltose em glicose e frutose. A glicose oxidase catalisa a glicose para formar ácido glucônico e peróxido de hidrogênio. O mel também contém catalase e fosfatase ácida. A atividade enzimática é geralmente medida como atividade diastásica e é expressa em um número de diástase (ND). Os padrões de mel especificam um número mínimo de diástase de 8 no mel processado.

    Leveduras e microrganismos no mel

    O mel extraído contém materiais indesejáveis, como leveduras (geralmente osmofílicas, tolerantes ao açúcar) e outros microrganismos resistentes ao calor. Eles são responsáveis pela deterioração do mel durante o armazenamento. Uma alta contagem de leveduras leva a uma rápida fermentação do mel. A taxa de fermentação do mel também está correlacionada com o teor de água/umidade. Um teor de umidade de 17% é considerado um nível seguro para retardar a atividade de leveduras. Por outro lado, a chance de cristalização aumenta com a diminuição do teor de umidade. Uma contagem de leveduras de 500ufc/mL ou menos é considerada um nível comercialmente aceitável.

    Cristalização / Granulação em Mel

    O mel cristaliza naturalmente, pois é uma solução de açúcar supersaturada, com mais de 70% de teor de açúcar em relação a um teor de água de cerca de 18%. A glicose precipita-se espontaneamente para fora do estado supersaturado, através da perda de água à medida que se torna um estado saturado mais estável de glicose monohidratada. Isso leva à formação de duas fases – uma fase líquida em cima e uma forma cristalina mais sólida abaixo. Os cristais formam uma rede, que imobiliza outros componentes do mel em suspensão, criando assim um estado semissólido (National Honey Board, 2007). A cristalização ou granulação é indesejável, pois é um problema sério no processamento e comercialização do mel. Além disso, a cristalização limita o fluxo de mel não processado para fora dos recipientes de armazenamento.
     

    Tratamento térmico no processamento de mel

    Após a extração e filtração, o mel passa por tratamento térmico para reduzir o nível de umidade e destruir a levedura. O aquecimento ajuda a liquefazer cristais no mel. Embora, o tratamento térmico pode efetivamente reduzir a redução da umidade, reduzir e retardar a cristalização, e destruir as células de levedura completamente, também resulta na deterioração do produto. O aquecimento aumenta consideravelmente o nível de hidroximetilfurfural (HMF). O nível máximo legal admissível de HMF é de 40mg/kg. Além disso, o aquecimento reduz a atividade enzimática (por exemplo, diástase) e afeta as qualidades sensoriais e reduz o frescor do mel. O processamento térmico também escurece a cor natural do mel (escurecimento). Em particular, o aquecimento acima de 90°C resulta na caramelização do açúcar. Devido à transmissão e exposição desiguais de temperatura, o tratamento térmico é insuficiente na destruição de microrganismos resistentes ao calor.
    Devido às limitações do tratamento térmico, os esforços de pesquisa se concentram em alternativas não térmicas, como radiação de micro-ondas, aquecimento infravermelho, ultrafiltração e ultrasonicação. Ultrasonication oferece como um tratamento não-térmico grandes vantagens em comparação com técnicas alternativas de processamento de mel.


    Ultrassônicos de alto desempenho! A linha de produtos Hielscher abrange todo o espectro desde o ultrassônico de laboratório compacto sobre unidades de bancada até sistemas ultrassônicos industriais completos.

    Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho de Laboratório para tamanho industrial.


    Ficaremos felizes em discutir seu processo.

    Vamos entrar em contato.