Ultraljud honung bearbetning
Honung har stor efterfrågan som mat och medicin. Ultraljud bearbetning är ett effektivt sätt att förstöra oönskade komponenter, såsom kristaller och mikrobiella celler i honung. Som en icke-termisk bearbetningsteknik, ultraljud honung dekristallisation förhindrar oönskad ökning av HFM samt bättre retention av diastas, arom och smak.
Fördelar med ultraljud honung dekristallisation
Ultraljud dekristallisation är ett effektivt alternativ till traditionella uppvärmningsmetoder för honung dekristallisering. Ultraljud honung dekristallisation erbjuder många fördelar jämfört med den konventionella uppvärmningsmetoden, vilket gör ultraljud honung bearbetning överlägsen behandling för honung kondensering, dekristallisation och stabilisering:
Ultraljud dekristallisation erbjuder flera fördelar och kan anpassas till alla honungstyper och produktionsskalor. Hielscher ultrasonicators är exakt kontrollerbara och kan anpassas till faktorer som honung viskositet, kristallstorlek, och kvalitetsstandarder. Därmed ger Hielscher ultrasonicators hög effektivitet och enkel, säker drift.

Mikroskopiska bilder av behandlad honung:
a) Kontrollprov. Innan den behandlas framträder honung som nätverk av nålformade kristaller. Mörka ringar är luftbubblor. b) Värmebehandlade prover vid 40 °C efter 20 minuters värmebehandling. c) 40°C+ ultraljudsbehandlade prover efter 20 minuters behandling.
(Forskningsartikel och bild: ©Deora et al., 2013)
Ultraljud honung bearbetning
Ultraljud är ett icke-termiskt bearbetningsalternativ för många flytande livsmedelsprodukter. Dess mekaniska kraft används för en mild men effektiv mikrobiell inaktivering och minskning av partikelstorleken. När honung utsätts för ultraljud förstörs de flesta jästcellerna. Jästceller som överlever ultraljudsbehandling förlorar i allmänhet sin förmåga att växa. Detta minskar graden av honungsjäsning väsentligt.
Ultraljud kondenserar också honung, eliminerar befintliga kristaller och hämmar ytterligare kristallisation i honung. I denna aspekt är det jämförbart med uppvärmning av honungen. Ultraljud stödd kondensering kan arbeta vid väsentligt lägre processtemperaturer på ca. 35 ° C och kan minska kondenseringstiden till mindre än 30 sekunder. Kai (2000) studerade ultraljudsförvätskning av australiensiska honungar (Brush box, Thready bark, Yapunyah och Yellow box). Studierna visade, att ultraljudsbehandling vid en frekvens av 20kHz flytande kristaller i honung, helt. Ultraljud behandlade prover förblev i flytande tillstånd i ca. 350 dagar (+20% jämfört med värmebehandling). På grund av den minimala värmeexponeringen resulterar ultraljudsförvätskning i en större retention av arom och smak. Sonicated prover visar endast en mycket låg HMF ökning och liten minskning av diastasaktivitet. Eftersom mindre termisk energi behövs hjälper tillämpningen av ultraljud till att spara bearbetningskostnader jämfört med konventionell uppvärmning och kylning.

Industriell ultrasonicator UIP6000hdT för kondensering och mikrobiell stabilisering av honung.
Studierna av Kai (2000) avslöjade också, att olika typer av honung kräver olika intensiteter och tider av ultraljudsbehandling. Av denna anledning, Vi rekommenderar genomförandet av försök med hjälp av en bänk-top storlek ultraljudsbehandling system. Preliminära tester bör utföras i batchläge, medan ytterligare bearbetningsförsök kräver en flödescell för trycksatt återcirkulation eller in-line-testning.
Vad forskning säger om ultraljud honung dekristallisation
Honung är en övermättad lösning av glukos och den har en tendens att kristallisera spontant vid rumstemperatur i form av glukosmonohydrat. Värmebehandling har traditionellt använts för att lösa upp D-glukosmonohydratkristaller i honung och fördröja kristallisering. Detta tillvägagångssätt påverkar dock den finspunna smaken av honung negativt. Den fördelaktiga tillämpningen av makt ultraljud i honung har rapporterats av många forskare. Tillämpningen av ultraljud har visat sig eliminera befintliga kristaller och även fördröja kristallisationsprocessen vilket resulterar i en kostnadseffektiv teknik. Analys av kristallisationsprocessen tyder på att sonicated honungsprover förblev i flytande tillstånd under längre perioder än värmebehandlad honung. Dessutom observerades inga signifikanta effekter på honungskvalitetsparametrar, såsom fuktinnehåll, elektrisk ledningsförmåga eller pH. Studier har visat att ultraljudsbehandling (t.ex. med en 24 kHz ultraljudssond av modellen UP400St, i batchbehandling) i allmänhet leder till snabbare upplösning av kristaller än termisk behandling.
(jfr Deora et al., 2013)
Basmacı (2010) jämförde ultraljud och högt hydrostatiskt tryck som behandlingsalternativ för honungsförvätskning. Medan höghydrostatisk tryckbehandling visade sig vara för dyr och ineffektiv, gav ultraljud mycket bra resultat. Därför rekommenderades ultraljudsbehandling som alternativ för traditionell värmebehandling av honung.
(2018) kom till samma slutsats när man jämförde konventionell värmebehandling vid 50 ° C, ultraljudsförvätskning och De rekommenderar ultraljudshonungsbearbetning över värmebehandling och tryckbehandling på grund av bekvämligheten, kortare bearbetningstider och mindre kvalitetsförlust.
(2021) jämförde ultraljudsförvätskning med mikrovågsuppvärmning för att lösa upp sockerkristaller i kalk, akacia och multifloral honung. En stor nackdel med mikrovågsuppvärmningen var de signifikant ökade HMF-värdena, förändringar i enzymatisk aktivitet och stora diastasförluster. Däremot resulterade ultraljudsförvätskning i endast minsta förändringar i honungsegenskaper, så att forskargruppen tydligt rekommenderade ultraljud honung bearbetning för att fördröja kristallisationsprocessen.
Påskynda kondenseringstiden för fasta honungar utan att kompromissa med dess kvalitet.

Overhead ultrasonicator UIP2000hdT Med Cascatrode på ett mobilt stativ för honungsförvätskning och sockerupplösning i batch- och inline-läge.
Högpresterande ultrasonicators för honung decystallisering och stabilisering
Hielscher Ultrasonics tillverkar och levererar högpresterande ultrasonicators för flytande livsmedel bearbetning såsom honung kondensering, kristall reduktion (socker upplösande, dekristallisation) och mikrobiell stabilisering. Specialutvecklad ultraljudsutrustning för honungsbehandling möjliggör enhetlig och pålitlig bearbetning. Detta säkerställer produktionen av överlägsen honung vid bibehållna kvalitetsstandarder. För behandling av honung erbjuder Hielscher Ultrasonics speciella sonotrodes (ultraljudsprober), som är idealiska för mycket enhetlig behandling av viskösa vätskor som honung.
Design, tillverkning och rådgivning – Kvalitet tillverkad i Tyskland
Hielscher ultrasonicators är kända för sina högsta kvalitets- och designstandarder. Robusthet och enkel användning möjliggör smidig integration av våra ultrasonicators i industrianläggningar. Tuffa förhållanden och krävande miljöer hanteras enkelt av Hielscher ultrasonicators.
Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultrasonicators med state-of-the-art teknik och användarvänlighet. Naturligtvis är Hielscher ultrasonicators CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.
- hög effektivitet
- Toppmodern teknik
- Tillförlitlighet & Robusthet
- Batch & Inline
- för valfri volym – Från små satser till stort flöde per timme
- Vetenskapligt bevisat
- intelligent programvara
- enkel, linjär uppskalning
- smarta funktioner (t.ex. dataprotokollering)
- CIP (clean-in-place)
Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera:
batch Volym | Flödeshastighet | Rekommenderade Devices |
---|---|---|
10 till 2000 ml | 20 till 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
0.1 till 20L | 0.2 till 4L / min | UIP2000hdT |
10 till 100 liter | 2 till 10 1 / min | UIP4000hdT |
15 till 150L | 3 till 15 liter/min | UIP6000hdT |
n.a. | 10 till 100 l / min | UIP16000 |
n.a. | större | kluster av UIP16000 |
Kontakta oss! / Fråga oss!
Litteratur / Referenser
- 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.
Fakta Värt att veta
Bakgrund av Honey Processing
Honung är en produkt med hög viskositet med karakteristisk smak och arom, färg och konsistens.
Honung består av glukos, fruktos, vatten, maltos, triackarider och andra kolhydrater, sackaros, mineraler, proteiner, vitaminer och enzymer, jäst och andra värmebeständiga mikroorganismer och små mängder organiska syror (se diagram nedan). Hög nivå av tetracykliner, fenolföreningar och väteperoxid i honung ger antimikrobiella egenskaper.
Honung enzymer
Honung innehåller stärkelse som smälter enzymer. Enzymer är känsliga för värme och fungerar därför som en indikator på honungskvalitet och grad av värmebehandling. Viktiga enzymer inkluderar invertas (α-glukosidas), diastas (α-amylas) och glukosoxidas. Dessa är näringsmässigt viktiga enzymer. Diastas hydrolyserar kolhydrater för enkel smältbarhet. Invertas hydrolyserar sackaros och maltos till glukos och fruktos. Glukosoxidas katalyserar glukos för att bilda glukonsyra och väteperoxid. Honung innehåller också katalas och surt fosfatas. Enzymaktiviteten mäts i allmänhet som diastasaktivitet och uttrycks i ett diastastal (DN). Honungsstandarder anger ett minsta diastasnummer på 8 i bearbetad honung.
Jäst och mikroorganismer i honung
Extraherad honung innehåller oönskade material, såsom jäst (vanligtvis osmofil, sockertolerant) och andra värmebeständiga mikroorganismer. De är ansvariga för förstörelsen av honungen under lagring. Ett högt jästantal leder till en snabb jäsning av honung. Graden av jäsning av honung är också korrelerad med vatten / fukthalten. En fukthalt på 17% anses vara en säker nivå för retarderande jästaktivitet. Å andra sidan ökar risken för kristallisation med minskning av fuktinnehållet. Ett jästtal på 500cfu / ml eller mindre anses vara en kommersiellt acceptabel nivå.
Kristallisation / granulering i honung
Honung kristalliserar naturligt eftersom det är en övermättad sockerlösning, med mer än 70% sockerhalt i förhållande till en vattenhalt på ca 18%. Glukosen fälls spontant ut ur det övermättade tillståndet genom att förlora vatten eftersom det blir ett mer stabilt mättat tillstånd av glukosmonohydrat. Detta leder till bildandet av två faser – en flytande fas ovanpå och en mer fast kristallin form nedan. Kristallerna bildar ett gitter, som immobiliserar andra komponenter i honungen i suspension, vilket skapar ett halvfast tillstånd (National Honey Board, 2007). Kristallisation eller granulering är inte önskvärt eftersom det är ett allvarligt problem vid bearbetning och saluföring av honungen. Kristallisation begränsar också flödet av obearbetad honung ur förvaringsbehållare.
Värmebehandling i Honey Processing
Efter extraktion och filtrering genomgår honung värmebehandling för att minska fuktnivån och förstöra jäst. Uppvärmningen hjälper till att kondensera kristaller i honungen. Även om värmebehandling effektivt kan minska fuktreduktion, minska och fördröja kristallisering och förstöra jästceller helt, resulterar det också i produktförsämring. Uppvärmningen ökar nivån av hydroximetylfurfural (HMF) avsevärt. Den högsta tillåtna lagstadgade nivån för HMF är 40 mg / kg. Dessutom minskar uppvärmningen enzymaktiviteten (t.ex. diastas) och påverkar sensoriska egenskaper och minskar honungens färskhet. Värmebehandling mörknar också den naturliga honungsfärgen (brunning). I synnerhet resulterar uppvärmning över 90 ° C i karamellisering av sockret. På grund av ojämn temperaturöverföring och exponering faller värmebehandlingen kort i förstörelsen av värmebeständiga mikroorganismer.
På grund av begränsningarna av värmebehandling fokuserar forskningsinsatserna på icke-termiska alternativ, som mikrovågsstrålning, infraröd uppvärmning, ultrafiltrering och ultraljud. Ultraljud erbjuder som en icke-termisk behandling stora fördelar jämfört med alternativa honung bearbetningstekniker.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljud homogenisatorer från Labb till industriell storlek.