Ультразвуковая обработка меда
Мед пользуется большим спросом в качестве продуктов питания и лекарств. Ультразвуковая обработка является эффективным средством для уничтожения нежелательных компонентов, таких как кристаллы и микробные клетки в меде. Как технология нетермической обработки, ультразвуковая декристаллизация меда предотвращает нежелательное увеличение HFM, а также лучшее сохранение диастазы, аромата и вкуса.
Преимущества ультразвуковой декристаллизации меда
Ультразвуковая декристаллизация является эффективной альтернативой традиционным методам нагрева для декристаллизации меда. Ультразвуковая декристаллизация меда предлагает многочисленные преимущества по сравнению с обычным методом нагрева, что делает ультразвуковую обработку меда превосходной обработкой для сжижения, декристаллизации и стабилизации меда:
Ультразвуковая декристаллизация имеет ряд преимуществ и может быть адаптирована ко всем типам меда и масштабам производства. Ультразвуковые аппараты Hielscher точно контролируются и могут быть настроены на такие факторы, как вязкость меда, размер кристаллов и стандарты качества. Таким образом, ультразвуковые аппараты Hielscher обеспечивают высокую эффективность и простую и безопасную работу.

Микроскопические изображения обработанного меда:
а) Контрольная проба. Перед лечением мед выглядит как сеть игольчатых кристаллов. Темные круги – это пузырьки воздуха. b) термически обработанные образцы при температуре 40°С после 20-минутной термической обработки; (c) 40 ° C + образцы с ультразвуковой обработкой после 20 минут лечения.
(Исследовательская работа и изображение: ©Deora et al., 2013)
Ультразвуковая обработка меда
Ультразвук является альтернативой нетермической обработке для многих жидких пищевых продуктов. Его механическая сила используется для мягкой, но эффективной микробной инактивации и уменьшения размера частиц. Когда мед подвергается ультразвуку, большинство дрожжевых клеток разрушаются. Дрожжевые клетки, которые выживают после обработки ультразвуком, обычно теряют способность расти. Это существенно снижает скорость брожения меда.
Ультразвук также разжижает мед, устраняя существующие кристаллы и ингибируя дальнейшую кристаллизацию в меде. В этом аспекте это сравнимо с нагреванием меда. Ультразвуковое сжижение может работать при значительно более низких температурах процесса около 35 ° C и может сократить время сжижения до менее чем 30 секунд. Кай (2000) изучал ультразвуковое разжижение австралийского меда (Brush box, Stringy bark, Yapunyah и Yellow box). Исследования показали, что обработка ультразвуком на частоте 20 кГц полностью разжижает кристаллы в меде. Образцы, обработанные ультразвуком, оставались в сжиженном состоянии в течение примерно 350 дней (+20% по сравнению с термической обработкой). Благодаря минимальному тепловому воздействию, ультразвуковое разжижение приводит к большему сохранению аромата и вкуса. Ультразвуковые образцы показывают только очень низкое увеличение HMF и небольшое снижение активности диастазы. Поскольку требуется меньше тепловой энергии, применение ультразвука помогает снизить затраты на обработку по сравнению с обычным нагревом и охлаждением.

Промышленный ультразвуковой аппарат UIP6000hdT для разжижения и микробной стабилизации меда.
Исследования Кая (2000) также показали, что разные виды меда требуют разной интенсивности и времени обработки ультразвуком. По этой причине мы рекомендуем проводить испытания с использованием настольной системы обработки ультразвуком. Предварительные испытания должны проводиться в периодическом режиме, в то время как для дальнейших технологических испытаний требуется проточная ячейка для рециркуляции под давлением или поточных испытаний.
Что говорят исследования об ультразвуковой декристаллизации меда
Мед представляет собой пересыщенный раствор глюкозы и имеет тенденцию самопроизвольно кристаллизоваться при комнатной температуре в виде моногидрата глюкозы. Термическая обработка традиционно использовалась для растворения кристаллов моногидрата D-глюкозы в меде и задержки кристаллизации. Однако такой подход негативно сказывается на тонком вкусе меда. О благотворном применении силового ультразвука в меде сообщалось многими исследователями. Было показано, что применение ультразвука устраняет существующие кристаллы, а также замедляет процесс кристаллизации, что приводит к экономически эффективной технологии. Анализ процесса кристаллизации показывает, что образцы меда, обработанные ультразвуком, оставались в жидком состоянии в течение более длительных периодов времени, чем термообработанный мед. Кроме того, не наблюдалось существенного влияния на параметры качества меда, такие как содержание влаги, электропроводность или pH. Исследования показали, что, как правило, ультразвуковая обработка (например, ультразвуковым зондом 24 кГц модели UP400St, в периодической обработке) приводит к более быстрому растворению кристаллов, чем термическая обработка.
(ср. Deora et al., 2013)
Basmacı (2010) сравнил ультразвук и высокое гидростатическое давление в качестве вариантов лечения сжижения меда. В то время как лечение высоким гидростатическим давлением было показано как слишком дорогое и неэффективное, ультразвук дал очень хорошие результаты. Поэтому обработка ультразвуком была рекомендована в качестве альтернативы традиционной термической обработке меда.
Önur et al. (2018) пришли к такому же выводу при сравнении обычной термической обработки при 50ºC, ультразвукового сжижения и Они рекомендуют ультразвуковую обработку меда по сравнению с термической обработкой и обработкой под давлением из-за удобства, более короткого времени обработки и меньшей потери качества.
Sidor et al. (2021) сравнили ультразвуковое разжижение с микроволновым нагревом с целью растворения кристаллов сахара в извести, акации и мультицветочном меде. Основным недостатком микроволнового нагрева были значительно увеличенные значения HMF, изменения ферментативной активности и большие потери диастазного числа. Напротив, ультразвуковое разжижение привело лишь к мельчайшим изменениям свойств меда, так что исследовательская группа четко рекомендовала ультразвуковую обработку меда, чтобы задержать процесс кристаллизации.
ускоряют время разжижения твердого меда без ущерба для его качества.

Потолочный ультразвуковой аппарат UIP2000hdT с каскадом на передвижном стенде для разжижения меда и растворения сахара в периодическом и поточном режиме.
Высокопроизводительные ультразвуковые аппараты для децисталлизации и стабилизации меда
Hielscher Ultrasonics производит и поставляет высокопроизводительные ультразвуковые аппараты для обработки жидких пищевых продуктов, таких как разжижение меда, восстановление кристаллов (растворение сахара, декристаллизация) и микробная стабилизация. Специально разработанное ультразвуковое оборудование для обработки меда позволяет обеспечить равномерную и надежную обработку. Это обеспечивает производство превосходного меда при соблюдении стандартов качества. Для лечения меда Hielscher Ultrasonics предлагает специальные сонотроды (ультразвуковые зонды), которые идеально подходят для очень равномерной обработки вязких жидкостей, таких как мед.
Проектирование, производство и консалтинг – Качество Сделано в Германии
Ультразвуковые аппараты Hielscher хорошо известны своим высочайшим качеством и стандартами дизайна. Надежность и простота в эксплуатации обеспечивают плавную интеграцию наших ультразвуковых аппаратов в промышленные объекты. Жесткие условия и требовательные условия легко обрабатываются ультразвуковыми аппаратами Hielscher.
Hielscher Ultrasonics является компанией, сертифицированной ISO, и уделяет особое внимание высокопроизводительным ультразвуковым аппаратам, оснащенным самыми современными технологиями и удобством для пользователя. Конечно, ультразвуковые аппараты Hielscher соответствуют требованиям CE и соответствуют требованиям UL, CSA и RoHs.
- высокая эффективность
- Современные технологии
- надежность & прочность
- партия & в очереди
- для любого объема – от небольших партий до больших потоков в час
- Научно доказано
- интеллектуальное программное обеспечение
- Простое линейное масштабирование
- интеллектуальные функции (например, протокольные данные)
- CIP (чистый на месте)
В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов:
Объем партии | Скорость потока | Рекомендуемые устройства |
---|---|---|
От 10 до 2000 мл | От 20 до 400 мл / мин | Uf200 ः т, UP400St |
0.1 до 20L | 0.2 до 4L / мин | UIP2000hdT |
От 10 до 100 литров | От 2 до 10 л / мин | UIP4000hdT |
от 15 до 150 л | от 3 до 15 л/мин | UIP6000hdT |
не доступно | От 10 до 100 л / мин | UIP16000 |
не доступно | больше | кластер UIP16000 |
Свяжитесь с нами! / Спросите нас!
Литература / Ссылки
- 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.
Полезные сведения
Фон обработки меда
Мед является продуктом высокой вязкости с характерным вкусом и ароматом, цветом и консистенцией.
Мед состоит из глюкозы, фруктозы, воды, мальтозы, триасахаридов и других углеводов, сахарозы, минералов, белков, витаминов и ферментов, дрожжей и других термостойких микроорганизмов и небольшого количества органических кислот (см. таблицу ниже). Высокий уровень тетрациклинов, фенольных соединений и перекиси водорода в меде придает ему антимикробные свойства.
Ферменты меда
Мед содержит крахмал, переваривающие ферменты. Ферменты чувствительны к теплу и поэтому служат индикатором качества меда и степени термической обработки. Основные ферменты включают инвертазу (α-глюкозидазу), диастазу (α-амилазу) и глюкозооксидазу. Это важные для питания ферменты. Диастаза гидролизует углеводы для легкой усвояемости. Инвертаза гидролизует сахарозу и мальтозу до глюкозы и фруктозы. Глюкозооксидаза катализирует глюкозу с образованием глюконовой кислоты и перекиси водорода. Мед также содержит каталазу и кислую фосфатазу. Активность фермента обычно измеряется как активность диастазы и выражается в диастазном числе (DN). Стандарты меда определяют минимальное число диастазы 8 в обработанном меде.
Дрожжи и микроорганизмы в меде
Экстрагированный мед содержит нежелательные материалы, такие как дрожжи (как правило, осмофильные, толерантные к сахару) и другие термостойкие микроорганизмы. Они несут ответственность за порчу меда при хранении. Большое количество дрожжей приводит к быстрому брожению меда. Скорость брожения меда также коррелирует с содержанием воды/влаги. Содержание влаги 17% считается безопасным уровнем для замедления активности дрожжей. С другой стороны, вероятность кристаллизации увеличивается с уменьшением содержания влаги. Количество дрожжей 500 КОЕ/мл или менее считается коммерчески приемлемым уровнем.
Кристаллизация / грануляция в меде
Мед естественным образом кристаллизуется, так как представляет собой пересыщенный раствор сахара с содержанием сахара более 70% по сравнению с содержанием воды около 18%. Глюкоза самопроизвольно выпадает в осадок из пересыщенного состояния, теряя воду, поскольку она становится более стабильным насыщенным состоянием моногидрата глюкозы. Это приводит к образованию двух фаз – жидкая фаза сверху и более твердая кристаллическая форма внизу. Кристаллы образуют решетку, которая обездвиживает другие компоненты меда в суспензии, создавая таким образом полутвердое состояние (National Honey Board, 2007). Кристаллизация или грануляция нежелательны, так как это серьезная проблема при переработке и сбыте меда. Кроме того, кристаллизация ограничивает поток необработанного меда из емкостей для хранения.
Тепло-обработка в обработке меда
После экстракции и фильтрации мед проходит термическую обработку с целью снижения уровня влажности и уничтожения дрожжей. Нагревание помогает разжижать кристаллы в меде. Хотя термическая обработка может эффективно уменьшить уменьшение влажности, уменьшить и задержать кристаллизацию и полностью разрушить дрожжевые клетки, она также приводит к порче продукта. Нагревание значительно повышает уровень гидроксиметилфурфурола (HMF). Максимально допустимый установленный законом уровень HMF составляет 40 мг / кг. Кроме того, нагревание снижает активность ферментов (например, диастазы), влияет на сенсорные качества и снижает свежесть меда. Термическая обработка также затемняет естественный медовый цвет (потемнение). В частности, нагревание выше 90 ° C приводит к карамелизации сахара. Из-за неравномерной передачи температуры и воздействия термическая обработка не справляется с уничтожением термостойких микроорганизмов.
Из-за ограничений термической обработки исследовательские усилия сосредоточены на нетепловых альтернативах, таких как микроволновое излучение, инфракрасный нагрев, ультрафильтрация и ультразвук. Ультразвук предлагает в качестве нетермической обработки большие преимущества по сравнению с альтернативными методами обработки меда.

Hielscher Ultrasonics производит высокую производительность ультразвуковых гомогенизаторов из лаборатория в промышленного размера.