การแปรรูปน้ําผึ้งอัลตราโซนิก
น้ําผึ้งมีความต้องการเป็นอาหารและยาเป็นอย่างมาก การประมวลผลอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการทําลายส่วนประกอบที่ไม่พึงประสงค์เช่นผลึกและเซลล์จุลินทรีย์ในน้ําผึ้ง ในฐานะที่เป็นเทคโนโลยีการประมวลผลแบบไม่ใช้ความร้อนการตกผลึกของน้ําผึ้งอัลตราโซนิกจะป้องกันการเพิ่มขึ้นของ HFM ที่ไม่พึงประสงค์ตลอดจนการเก็บรักษาไดอะสเทสกลิ่นและรสชาติที่ดีขึ้น
ข้อดีของการตกผลึกน้ําผึ้งอัลตราโซนิก
การตกผลึกแบบอัลตราโซนิกเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพสําหรับวิธีการให้ความร้อนแบบดั้งเดิมสําหรับการตกผลึกของน้ําผึ้ง การตกผลึกน้ําผึ้งอัลตราโซนิกมีข้อดีหลายประการเหนือวิธีการให้ความร้อนแบบเดิมซึ่งทําให้การประมวลผลน้ําผึ้งอัลตราโซนิกเป็นการรักษาที่เหนือกว่าสําหรับการทําให้น้ําผึ้งเหลวการตกผลึกและการรักษาเสถียรภาพ:
การตกผลึกอัลตราโซนิกมีข้อดีหลายประการและสามารถปรับให้เข้ากับน้ําผึ้งทุกประเภทและขนาดการผลิต เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยําและสามารถปรับให้เข้ากับปัจจัยต่างๆเช่นความหนืดของน้ําผึ้งขนาดผลึกและมาตรฐานคุณภาพ ด้วยเหตุนี้เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher จึงให้ประสิทธิภาพสูงและใช้งานง่ายและปลอดภัย
การแปรรูปน้ําผึ้งอัลตราโซนิก
Ultrasonication เป็นทางเลือกในการประมวลผลที่ไม่ใช่ความร้อนสําหรับผลิตภัณฑ์อาหารเหลวหลายชนิด กําลังเชิงกลของมันถูกนํามาใช้เพื่อการยับยั้งจุลินทรีย์อย่างอ่อนโยนแต่มีประสิทธิภาพและการลดขนาดอนุภาค เมื่อน้ําผึ้งสัมผัสกับอัลตราโซนิกเซลล์ยีสต์ส่วนใหญ่จะถูกทําลาย เซลล์ยีสต์ที่รอดชีวิตจากการ sonication โดยทั่วไปจะสูญเสียความสามารถในการเติบโต สิ่งนี้จะช่วยลดอัตราการหมักน้ําผึ้งได้อย่างมาก
อัลตราโซนิกยังทําให้น้ําผึ้งเหลวกําจัดผลึกที่มีอยู่และยับยั้งการตกผลึกในน้ําผึ้งต่อไป ในแง่นี้เปรียบได้กับการให้ความร้อนกับน้ําผึ้ง การทําให้เป็นของเหลวด้วยอัลตราโซนิกช่วยสามารถทํางานได้ที่อุณหภูมิกระบวนการที่ต่ํากว่าอย่างมากประมาณ 35 °C และสามารถลดเวลาในการทําให้เป็นของเหลวได้เหลือน้อยกว่า 30 วินาที Kai (2000) ศึกษาการทําให้เป็นของเหลวด้วยอัลตราโซนิกของน้ําผึ้งออสเตรเลีย (กล่องแปรง, เปลือกไม้ Stringy, Yapunyah และกล่องสีเหลือง) การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการ sonication ที่ความถี่ 20kHz ทําให้ผลึกในน้ําผึ้งเหลวอย่างสมบูรณ์ ตัวอย่างที่ผ่านการบําบัดด้วยอัลตราโซนิกยังคงอยู่ในสถานะเหลวเป็นเวลาประมาณ 350 วัน (+20% เมื่อเทียบกับการอบชุบด้วยความร้อน) เนื่องจากการสัมผัสกับความร้อนน้อยที่สุดการทําให้เป็นของเหลวแบบอัลตราโซนิกส่งผลให้มีกลิ่นหอมและรสชาติที่มากขึ้น ตัวอย่างที่โซนิคซ์แสดงให้เห็นเพียงการเพิ่มขึ้นของ HMF ที่ต่ํามากและกิจกรรมไดอาสเทสลดลงเล็กน้อย เนื่องจากต้องใช้พลังงานความร้อนน้อยลงการใช้อัลตราซาวนด์จึงช่วยประหยัดต้นทุนการประมวลผลเมื่อเทียบกับการทําความร้อนและความเย็นทั่วไป
การศึกษาของ Kai (2000) ยังเปิดเผยว่าน้ําผึ้งประเภทต่างๆต้องการความเข้มและเวลาในการ sonication ที่แตกต่างกัน ด้วยเหตุนี้เราจึงแนะนําให้ดําเนินการทดลองโดยใช้ระบบ sonication ขนาดตั้งโต๊ะ การทดสอบเบื้องต้นควรดําเนินการในโหมดแบทช์ ในขณะที่การทดลองการประมวลผลเพิ่มเติมต้องใช้โฟลว์เซลล์สําหรับการหมุนเวียนแรงดันหรือการทดสอบแบบอินไลน์
สิ่งที่การวิจัยพูดเกี่ยวกับ Ultrasonic Honey De-Crystallization
น้ําผึ้งเป็นสารละลายกลูโคสอิ่มตัวยิ่งยวดและมีแนวโน้มที่จะตกผลึกได้เองที่อุณหภูมิห้องในรูปของกลูโคสโมโนไฮเดรต การอบชุบด้วยความร้อนถูกนํามาใช้ตามธรรมเนียมเพื่อละลายผลึก D-glucose monohydrate ในน้ําผึ้งและชะลอการตกผลึก อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ส่งผลเสียต่อรสชาติที่ปั่นละเอียดของน้ําผึ้ง การประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์พลังงานที่เป็นประโยชน์ในน้ําผึ้งได้รับการรายงานโดยนักวิจัยหลายคน การประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์แสดงให้เห็นว่าสามารถกําจัดผลึกที่มีอยู่และยังชะลอกระบวนการตกผลึกส่งผลให้เกิดเทคโนโลยีที่คุ้มค่า การวิเคราะห์กระบวนการตกผลึกชี้ให้เห็นว่าตัวอย่างน้ําผึ้งที่ผ่านการออกเสียงยังคงอยู่ในสถานะของเหลวเป็นเวลานานกว่าน้ําผึ้งที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อน นอกจากนี้ยังไม่พบผลกระทบอย่างมีนัยสําคัญต่อพารามิเตอร์คุณภาพน้ําผึ้ง เช่น ความชื้น การนําไฟฟ้า หรือ pH การศึกษาแสดงให้เห็นว่าโดยทั่วไปการรักษาด้วยอัลตราซาวนด์ (เช่นด้วยโพรบอัลตราโซนิก 24 kHz ของรุ่น UP400St ในการรักษาแบบแบทช์) นําไปสู่การละลายของผลึกได้เร็วกว่าการบําบัดด้วยความร้อน
(อ้างอิง Deora et al., 2013)
Basmacı (2010) เปรียบเทียบอัลตราโซนิกและความดันอุทกสถิตสูงเป็นตัวเลือกการรักษาสําหรับการทําให้น้ําผึ้งเหลว ในขณะที่การรักษาด้วยแรงดันไฮโดรสแตติกสูงแสดงให้เห็นว่ามีราคาแพงเกินไปและไม่ได้ผล แต่อัลตราซาวนด์ให้ผลลัพธ์ที่ดีมาก ดังนั้นจึงแนะนําให้ใช้ sonication เป็นทางเลือกสําหรับการแปรรูปด้วยความร้อนแบบดั้งเดิมของน้ําผึ้ง
Önur et al. (2018) ได้ข้อสรุปเดียวกันเมื่อเปรียบเทียบการอบชุบด้วยความร้อนแบบเดิมที่ 50ºC การทําให้เป็นของเหลวอัลตราโซนิกและพวกเขาแนะนําให้แปรรูปน้ําผึ้งอัลตราโซนิกมากกว่าการแปรรูปด้วยความร้อนและการบําบัดด้วยแรงดันเนื่องจากความสะดวกเวลาในการประมวลผลที่สั้นลงและการสูญเสียคุณภาพน้อยลง
Sidor et al. (2021) เปรียบเทียบการทําให้เป็นของเหลวด้วยอัลตราโซนิกกับความร้อนด้วยไมโครเวฟเพื่อละลายผลึกน้ําตาลในมะนาว กระถิน และน้ําผึ้งหลากดอก ข้อเสียที่สําคัญของการให้ความร้อนด้วยไมโครเวฟคือค่า HMF ที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญการเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมของเอนไซม์และการสูญเสียจํานวนไดแอสเทสจํานวนมาก ในทางตรงกันข้ามการทําให้เป็นของเหลวอัลตราโซนิกส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยในคุณสมบัติของน้ําผึ้งดังนั้นทีมวิจัยจึงแนะนําอย่างชัดเจนในการแปรรูปน้ําผึ้งอัลตราโซนิกเพื่อชะลอกระบวนการตกผลึก
เร่งเวลาในการทําให้เป็นของเหลวของน้ําผึ้งที่เป็นของแข็งโดยไม่ลดทอนคุณภาพ
เครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการตกผลึกน้ําผึ้งและเสถียรภาพ
Hielscher Ultrasonics ผลิตและจัดหาเครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการแปรรูปอาหารเหลวเช่นการทําให้เป็นของเหลวของน้ําผึ้งการลดผลึก (การละลายน้ําตาลการตกผลึก) และการรักษาเสถียรภาพของจุลินทรีย์ อุปกรณ์อัลตราโซนิกที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษสําหรับการบําบัดน้ําผึ้งช่วยให้การประมวลผลสม่ําเสมอและเชื่อถือได้ สิ่งนี้ทําให้มั่นใจได้ถึงการผลิตน้ําผึ้งที่เหนือกว่าตามมาตรฐานคุณภาพที่คงอยู่ สําหรับการบําบัดน้ําผึ้ง Hielscher Ultrasonics มี sonotrodes พิเศษ (โพรบอัลตราโซนิก) ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสําหรับการบําบัดของเหลวที่มีความหนืดเช่นน้ําผึ้งอย่างสม่ําเสมอ
การออกแบบ การผลิต และการให้คําปรึกษา – คุณภาพ ผลิตในประเทศเยอรมนี
เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher เป็นที่รู้จักกันดีในด้านคุณภาพและมาตรฐานการออกแบบสูงสุด ความทนทานและใช้งานง่ายช่วยให้สามารถรวมเครื่องอัลตราโซนิกของเราเข้ากับโรงงานอุตสาหกรรมได้อย่างราบรื่น สภาพที่ขรุขระและสภาพแวดล้อมที่ต้องการสามารถจัดการได้ง่ายโดยเครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher
Hielscher Ultrasonics เป็น บริษัท ที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO และให้ความสําคัญเป็นพิเศษกับเครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงที่มีเทคโนโลยีล้ําสมัยและเป็นมิตรกับผู้ใช้ แน่นอนว่าเครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher เป็นไปตามมาตรฐาน CE และตรงตามข้อกําหนดของ UL, CSA และ RoHs
- ประสิทธิภาพสูง
- เทคโนโลยีล้ําสมัย
- ความน่าเชื่อถือ & กําลังกาย
- ชุด & แบบ อิน ไลน์
- สําหรับทุกโวลุ่ม – จากชุดเล็กไปจนถึงการไหลขนาดใหญ่ต่อชั่วโมง
- พิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์
- ซอฟต์แวร์อัจฉริยะ
- การขยายขนาดเชิงเส้นที่เรียบง่าย
- คุณสมบัติอัจฉริยะ (เช่น โปรโตคอลข้อมูล)
- CIP (ทําความสะอาดในสถานที่)
ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา:
ปริมาณแบทช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนํา |
---|---|---|
10 ถึง 2000 มล. | 20 ถึง 400 มล. / นาที | UP200 ฮิต, UP400 เซนต์ |
0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L / นาที | UIP2000hdT |
10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L / นาที | UIP4000hdT |
15 ถึง 150L | 3 ถึง 15 ลิตร / นาที | UIP6000hdT |
ไม่ | 10 ถึง 100L / นาที | UIP16000 |
ไม่ | ขนาด ใหญ่ | คลัสเตอร์ของ UIP16000 |
ติดต่อเรา! / ถามเรา!
วรรณกรรม / อ้างอิง
- 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.
ข้อเท็จจริงที่ควรค่าแก่การรู้
ความเป็นมาของการแปรรูปน้ําผึ้ง
น้ําผึ้งเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูงที่มีรสชาติและกลิ่น สี และเนื้อสัมผัส
น้ําผึ้งประกอบด้วยกลูโคสฟรุกโตสน้ํามอลโตสไตรแอคคาไรด์และคาร์โบไฮเดรตอื่น ๆ ซูโครสแร่ธาตุโปรตีนวิตามินและเอนไซม์ยีสต์และจุลินทรีย์ทนความร้อนอื่น ๆ และกรดอินทรีย์จํานวนเล็กน้อย (ดูแผนภูมิด้านล่าง) เตตระไซคลีนสารประกอบฟีนอลิกและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในน้ําผึ้งในระดับสูงมีคุณสมบัติต้านจุลชีพ
เอนไซม์น้ําผึ้ง
น้ําผึ้งมีเอนไซม์ย่อยแป้ง เอนไซม์ไวต่อความร้อนดังนั้นจึงทําหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้คุณภาพของน้ําผึ้งและระดับการแปรรูปด้วยความร้อน เอนไซม์หลัก ได้แก่ อินเวอร์เทส (α-glucosidase), diastase (α-amylase) และกลูโคสออกซิเดส เอนไซม์เหล่านี้เป็นเอนไซม์ที่มีความสําคัญทางโภชนาการ Diastase ไฮโดรไลซ์คาร์โบไฮเดรตเพื่อให้ย่อยง่าย อินเวอร์เทสไฮโดรไลซ์ซูโครสและมอลโตสเป็นกลูโคสและฟรุกโตส กลูโคสออกซิเดสเร่งปฏิกิริยากลูโคสเพื่อสร้างกรดกลูโคนิกและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ น้ําผึ้งยังมีคาตาเลสและกรดฟอสฟาเทส โดยทั่วไปกิจกรรมของเอนไซม์จะวัดเป็นกิจกรรมไดแอสเทสและแสดงเป็นจํานวนไดแอสเทส (DN) มาตรฐานน้ําผึ้งระบุจํานวน diastase ขั้นต่ํา 8 ในน้ําผึ้งแปรรูป
ยีสต์และจุลินทรีย์ในน้ําผึ้ง
น้ําผึ้งที่สกัดออกมามีวัสดุที่ไม่พึงประสงค์ เช่น ยีสต์ (โดยทั่วไปเป็นออสโมฟิลิก ทนน้ําตาล) และจุลินทรีย์ทนความร้อนอื่นๆ พวกเขามีหน้าที่รับผิดชอบต่อการเน่าเสียของน้ําผึ้งระหว่างการเก็บรักษา จํานวนยีสต์สูงนําไปสู่การหมักน้ําผึ้งอย่างรวดเร็ว อัตราการหมักน้ําผึ้งยังสัมพันธ์กับปริมาณน้ํา/ความชื้น ความชื้น 17% ถือเป็นระดับที่ปลอดภัยสําหรับการชะลอการทํางานของยีสต์ ในทางกลับกันโอกาสในการตกผลึกจะเพิ่มขึ้นตามความชื้นที่ลดลง จํานวนยีสต์ 500cfu/mL หรือน้อยกว่าถือเป็นระดับที่ยอมรับได้ในเชิงพาณิชย์
การตกผลึก / การแปรสภาพในน้ําผึ้ง
น้ําผึ้งตกผลึกตามธรรมชาติเนื่องจากเป็นสารละลายน้ําตาลอิ่มตัวยิ่งยวด โดยมีปริมาณน้ําตาลมากกว่า 70% เมื่อเทียบกับปริมาณน้ําประมาณ 18% กลูโคสตกตะกอนออกจากสถานะอิ่มตัวมากเกินไปตามธรรมชาติ ผ่านการสูญเสียน้ําเนื่องจากกลายเป็นสถานะอิ่มตัวของกลูโคสโมโนไฮเดรตที่เสถียรมากขึ้น สิ่งนี้นําไปสู่การก่อตัวของสองขั้นตอน – เฟสของเหลวด้านบนและรูปแบบผลึกที่เป็นของแข็งด้านล่าง ผลึกก่อตัวเป็นตาข่ายที่ทําให้ส่วนประกอบอื่น ๆ ของน้ําผึ้งตรึงในสารแขวนลอยจึงสร้างสถานะกึ่งแข็ง (คณะกรรมการน้ําผึ้งแห่งชาติ, 2007) การตกผลึกหรือการแกรนูลเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาเนื่องจากเป็นปัญหาร้ายแรงในการแปรรูปและการตลาดของน้ําผึ้ง นอกจากนี้ การตกผลึกยังจํากัดการไหลของน้ําผึ้งที่ยังไม่ได้แปรรูปออกจากภาชนะเก็บ
การอบชุบด้วยความร้อนในการแปรรูปน้ําผึ้ง
หลังจากการสกัดและกรองน้ําผึ้งจะได้รับการอบชุบด้วยความร้อนเพื่อลดระดับความชื้นและทําลายยีสต์ ความร้อนช่วยทําให้ผลึกเหลวในน้ําผึ้ง แม้ว่าการอบชุบด้วยความร้อนจะสามารถลดความชื้นได้อย่างมีประสิทธิภาพลดและชะลอการตกผลึกและทําลายเซลล์ยีสต์อย่างสมบูรณ์ แต่ก็ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์เสื่อมสภาพเช่นกัน ความร้อนจะเพิ่มระดับของ hydroxymethylfurfural (HMF) อย่างมาก ระดับสูงสุดตามกฎหมายที่อนุญาตของ HMF คือ 40 มก./กก. นอกจากนี้ การให้ความร้อนยังช่วยลดการทํางานของเอนไซม์ (เช่น ไดอะสเทส) และส่งผลต่อคุณภาพทางประสาทสัมผัสและลดความสดของน้ําผึ้ง การแปรรูปด้วยความร้อนทําให้สีน้ําผึ้งธรรมชาติเข้มขึ้น (สีน้ําตาล) ด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งการให้ความร้อนสูงกว่า 90°C ส่งผลให้น้ําตาลเป็นคาราเมล เนื่องจากการส่งผ่านอุณหภูมิและการสัมผัสที่ไม่สม่ําเสมอการอบชุบด้วยความร้อนจึงขาดการทําลายจุลินทรีย์ที่ทนความร้อน
เนื่องจากข้อ จํากัด ของการอบชุบด้วยความร้อนความพยายามในการวิจัยจึงมุ่งเน้นไปที่ทางเลือกที่ไม่ใช่ความร้อนเช่นรังสีไมโครเวฟความร้อนอินฟราเรดการกรองอัลตราซาวนด์และอัลตราโซนิก Ultrasonication เป็นข้อได้เปรียบที่ดีในการบําบัดแบบไม่ใช้ความร้อนเมื่อเทียบกับเทคนิคการแปรรูปน้ําผึ้งทางเลือก