Ultrasonik Bal İşleme
Bal, gıda ve ilaç olarak büyük talep görüyor. Ultrasonik işleme, baldaki kristaller ve mikrobiyal hücreler gibi istenmeyen bileşenleri yok etmenin etkili bir yoludur. Isıl olmayan bir işleme teknolojisi olarak, ultrasonik bal dekristalizasyonu, HFM'de istenmeyen artışın yanı sıra diastaz, aroma ve lezzetin daha iyi tutulmasını önler.
Ultrasonik Bal Dekristalizasyonunun Avantajları
Ultrasonik dekristalizasyon, bal dekristalizasyonu için geleneksel ısıtma yöntemlerine etkili bir alternatiftir. Ultrasonik bal dekristalizasyonu, ultrasonik bal işlemeyi bal sıvılaştırma, kristalleştirme ve stabilizasyon için üstün tedavi haline getiren geleneksel ısıtma yöntemine göre çok sayıda avantaj sunar:
Ultrasonik dekristalizasyon çeşitli avantajlar sunar ve tüm bal türlerine ve üretim ölçeklerine uyarlanabilir. Hielscher ultrasonicators hassas bir şekilde kontrol edilebilir ve bal viskozitesi, kristal boyutu ve kalite standartları gibi faktörlere ayarlanabilir. Böylece, Hielscher ultrasonicators yüksek etkinlik ve basit, güvenli çalışma sağlar.
Balın dekristalizasyonu ve stabilizasyonu için endüstriyel ultrasonicator, son derece düzgün bir satır içi işlemde.
İşlenmiş balın mikroskobik görüntüleri:
(a) Kontrol numunesi. Tedavi edilmeden önce bal, iğne şeklindeki kristallerden oluşan bir ağ olarak görünür. Koyu halkalar hava kabarcıklarıdır. (b) 20 dakikalık ısıl işlemden sonra 40 ° C ısıl işlem görmüş numuneler; (c) 20 dakikalık tedaviden sonra 40 ° C + ultrason ile tedavi edilen örnekler.
(Araştırma makalesi ve görsel: ©Deora ve ark., 2013)
Ultrasonik Bal İşleme
Ultrasonication, birçok sıvı gıda ürünü için termal olmayan bir işleme alternatifidir. Mekanik gücü, nazik ama etkili bir mikrobiyal inaktivasyon ve partikül boyutunun azaltılması için kullanılmaktadır. Bal ultrasonikasyona maruz kaldığında, maya hücrelerinin çoğu yok edilir. Sonikasyondan kurtulan maya hücreleri genellikle büyüme yeteneklerini kaybeder. Bu, bal fermantasyon oranını önemli ölçüde azaltır.
Ultrasonikasyon ayrıca balı sıvılaştırır, mevcut kristalleri ortadan kaldırır ve balda daha fazla kristalleşmeyi engeller. Bu yönüyle balın ısıtılması ile karşılaştırılabilir. Ultrasonik destekli sıvılaştırma, yaklaşık 35 ° C'lik önemli ölçüde daha düşük işlem sıcaklıklarında çalışabilir ve sıvılaştırma süresini 30 saniyeden daha kısa bir süreye indirebilir. Kai (2000), Avustralya ballarının ultrasonik sıvılaştırılmasını inceledi (Fırça kutusu, Lifli kabuk, Yapunyah ve Sarı kutu). Çalışmalar, 20kHz frekansındaki sonikasyonun baldaki kristalleri tamamen sıvılaştırdığını gösterdi. Ultrasonik olarak muamele edilmiş numuneler yaklaşık 350 gün boyunca sıvılaştırılmış halde kaldı (ısıl işlemle karşılaştırıldığında + ). Minimum ısıya maruz kalma nedeniyle, ultrasonik sıvılaştırma, aroma ve lezzetin daha fazla tutulmasına neden olur. Sonikasyonlu numuneler sadece çok düşük bir HMF artışı ve diastaz aktivitesinde küçük bir azalma gösterir. Daha az termal enerjiye ihtiyaç duyulduğundan, ultrason uygulaması, geleneksel ısıtma ve soğutma ile karşılaştırıldığında işlem maliyetlerinden tasarruf etmeye yardımcı olur.
Endüstriyel ultrasonicator UIP6000hdT balın sıvılaştırılması ve mikrobiyal stabilizasyonu için.
Kai'nin (2000) çalışmaları ayrıca, farklı bal türlerinin farklı yoğunluklarda ve sonikasyon süreleri gerektirdiğini ortaya koydu. Bu nedenle, tezgah üstü boyutta bir sonikasyon sistemi kullanarak denemelerin yapılmasını öneririz. Ön testler parti modunda yapılmalıdır, daha sonraki işleme denemeleri ise basınçlı devridaim veya hat içi test için bir akış hücresi gerektirir.
Araştırmalar Ultrasonik Bal De-Kristalizasyonu hakkında ne diyor?
Bal, aşırı doymuş bir glikoz çözeltisidir ve oda sıcaklığında glikoz monohidrat şeklinde kendiliğinden kristalleşme eğilimi gösterir. Isıl işlem geleneksel olarak baldaki D-glikoz monohidrat kristallerini çözmek ve kristalleşmeyi geciktirmek için kullanılmıştır. Bununla birlikte, bu yaklaşım balın ince eğrilmiş lezzetini olumsuz etkiler. Balda güç ultrasonunun faydalı uygulaması birçok araştırmacı tarafından bildirilmiştir. Ultrason uygulamasının mevcut kristalleri ortadan kaldırdığı ve ayrıca kristalleşme sürecini geciktirdiği ve bunun da uygun maliyetli bir teknoloji ile sonuçlandığı gösterilmiştir. Kristalleşme işleminin analizi, sonikasyonlu bal örneklerinin ısıl işlem görmüş baldan daha uzun süre sıvı halde kaldığını göstermektedir. Ek olarak, nem içeriği, elektriksel iletkenlik veya pH gibi bal kalite parametreleri üzerinde önemli bir etki gözlenmemiştir. Çalışmalar, genel olarak, ultrason tedavisinin (örneğin, toplu işlemde UP400St modelinin 24 kHz ultrasonik probu ile) kristallerin ısıl işlemden daha hızlı çözünmesine yol açtığını göstermiştir.
(bkz. Deora ve diğerleri, 2013)
Basmacı (2010), bal sıvılaşması için tedavi seçenekleri olarak ultrasonikasyon ve yüksek hidrostatik basıncı karşılaştırmıştır. Yüksek hidrostatik basınç tedavisi çok pahalı ve etkisiz olarak gösterilirken, ultrason çok iyi sonuçlar verdi. Bu nedenle, balın geleneksel ısıl işlemine alternatif olarak sonikasyon önerildi.
Önur ve ark. (2018), 50ºC'de geleneksel ısıl işlemi, ultrasonik sıvılaştırmayı karşılaştırırken aynı sonuca vardılar ve kolaylık, daha kısa işlem süreleri ve daha az kalite kaybı nedeniyle ısıl işlem ve basınç tedavisi yerine ultrasonik bal işlemeyi önerdiler.
Sidor ve ark. (2021), kireç, akasya ve çok çiçekli ballardaki şeker kristallerini çözmek için ultrasonik sıvılaştırmayı mikrodalga ısıtma ile karşılaştırdı. Mikrodalga ısıtmanın önemli bir dezavantajı, önemli ölçüde artmış HMF değerleri, enzimatik aktivitedeki değişiklikler ve büyük diastaz sayısı kayıplarıydı. Buna karşılık, ultrasonik sıvılaştırma, bal özelliklerinde sadece en küçük değişikliklerle sonuçlandı, böylece araştırma ekibi, kristalleşme sürecini geciktirmek için ultrasonik bal işlemeyi açıkça önerdi.
Katı balların kalitesinden ödün vermeden sıvılaşma süresini hızlandırın.
Tepegöz ultrasonicator UIP2000hdT Bal sıvılaştırma ve şekerin toplu ve satır içi modda çözülmesi için mobil bir stand üzerinde kaskad ile.
Bal Dekristalizasyonu ve Stabilizasyonu için Yüksek Performanslı Ultrasonikatörler
Hielscher Ultrasonics, bal sıvılaştırma, kristal indirgeme (şeker çözme, dekristalizasyon) ve mikrobiyal stabilizasyon gibi sıvı gıda işleme için yüksek performanslı ultrasonicators üretir ve tedarik eder. Bal tedavisi için özel olarak geliştirilmiş ultrasonik ekipman, düzgün ve güvenilir işleme sağlar. Bu, korunan kalite standartlarında üstün bal üretimini garanti eder. Balın tedavisi için Hielscher Ultrasonics, bal gibi viskoz sıvıların çok düzgün bir şekilde işlenmesi için ideal olan özel sonotrodlar (ultrasonik problar) sunar.
Tasarım, İmalat ve Danışmanlık – Almanya'da Üretilen Kalite
Hielscher ultrasonicators en yüksek kalite ve tasarım standartları için iyi bilinir. Sağlamlık ve kolay kullanım, ultrasonicators'ımızın endüstriyel tesislere sorunsuz bir şekilde entegre edilmesini sağlar. Zorlu koşullar ve zorlu ortamlar Hielscher ultrasonicators tarafından kolayca ele alınır.
Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikalı bir şirkettir ve en son teknoloji ve kullanıcı dostu özelliklere sahip yüksek performanslı ultrasonicators'a özel önem vermektedir. Tabii ki, Hielscher ultrasonicators CE uyumludur ve UL, CSA ve RoHs gereksinimlerini karşılar.
- yüksek verim
- En son teknoloji
- güvenilirlik & sağlamlık
- toplu iş & Satır içi
- herhangi bir hacim için – Küçük partilerden saatte büyük akışa kadar
- Bilimsel olarak kanıtlanmış
- Akıllı Yazılım
- Basit, doğrusal ölçek büyütme
- Akıllı özellikler (ör. veri protokolü)
- CIP (yerinde temizlik)
Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir:
| Numune Hacmi | Akış Oranı | Önerilen Cihaz |
|---|---|---|
| 10 - 2000mL | 20 - 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 - 20L | 0,2 - 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 - 100L | 2 - 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 ila 150L | 3 ila 15L/dk | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha büyük | grubu UIP16000 |
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sor!
Hielscher Ultrasonics, laboratuvar, pilot ve endüstriyel ölçekte karıştırma uygulamaları, dispersiyon, emülsifikasyon ve ekstraksiyon için yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretmektedir.
Literatür / Referanslar
- 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.
Bilmeye Değer Gerçekler
Bal İşlemenin Arka Planı
Bal, karakteristik tat ve aroma, renk ve dokuya sahip yüksek viskoziteli bir üründür.
Bal, glikoz, fruktoz, su, maltoz, triakkaritler ve diğer karbonhidratlar, sakaroz, mineraller, proteinler, vitaminler ve enzimler, maya ve diğer ısıya dayanıklı mikroorganizmalar ve az miktarda organik asitlerden oluşur (aşağıdaki tabloya bakınız). Balda bulunan yüksek düzeyde tetrasiklinler, fenolik bileşikler ve hidrojen peroksit antimikrobiyal özellik kazandırmaktadır.
Balın besin profili ve şeker bileşimi (©www.honey.com)
Bal Enzimleri
Bal, nişasta sindiren enzimler içerir. Enzimler ısıya karşı hassastır ve bu nedenle bal kalitesinin ve ısıl işlem derecesinin bir göstergesi olarak işlev görür. Başlıca enzimler arasında invertaz (α-glukozidaz), diastaz (α-amilaz) ve glukoz oksidaz bulunur. Bunlar beslenme açısından önemli enzimlerdir. Diastaz, kolay sindirilebilirlik için karbonhidratları hidrolize eder. İnvertaz, sükroz ve maltozu glikoz ve fruktoza hidrolize eder. Glikoz oksidaz, glukonik asit ve hidrojen peroksit oluşturmak için glikozu katalize eder. Bal ayrıca katalaz ve asit fosfataz içerir. Enzim aktivitesi genellikle diastaz aktivitesi olarak ölçülür ve bir diastaz sayısı (DN) ile ifade edilir. Bal standartları, işlenmiş balda minimum diastaz sayısını 8 olarak belirtir.
Balda Maya ve Mikroorganizmalar
Ekstrakte edilen bal, maya (genellikle ozmofilik, şekere toleranslı) ve diğer ısıya dayanıklı mikroorganizmalar gibi istenmeyen maddeler içerir. Depolama sırasında balın bozulmasından onlar sorumludur. Yüksek maya sayısı, balın hızlı bir şekilde fermantasyonuna yol açar. Balın fermantasyon hızı aynı zamanda su/nem içeriği ile de ilişkilidir. 'lik bir nem içeriği, maya aktivitesini geciktirmek için güvenli bir seviye olarak kabul edilir. Öte yandan, nem içeriğinin azalmasıyla kristalleşme şansı artar. 500cfu / mL veya daha düşük bir maya sayısı, ticari olarak kabul edilebilir bir seviye olarak kabul edilir.
Balda Kristalleşme / Granülasyon
Bal, yaklaşık 'lik bir su içeriğine göre p'ten fazla şeker içeriğine sahip, aşırı doymuş bir şeker çözeltisi olduğu için doğal olarak kristalleşir. Glikoz, glikoz monohidratın daha kararlı bir doymuş hali haline geldikçe su kaybederek aşırı doymuş durumdan kendiliğinden çökelir. Bu, iki fazın oluşumuna yol açar – üstte sıvı bir faz ve altta daha katı bir kristal form. Kristaller, süspansiyon halinde balın diğer bileşenlerini hareketsiz hale getiren ve böylece yarı katı bir hal oluşturan bir kafes oluşturur (Ulusal Bal Kurulu, 2007). Kristalleşme veya granülasyon, balın işlenmesi ve pazarlanmasında ciddi bir sorun olduğu için istenmeyen bir durumdur. Ayrıca kristalleşme, işlenmemiş balın saklama kaplarından dışarı akışını sınırlar.
Bal İşlemede Isıl İşlem
Ekstraksiyon ve filtrasyondan sonra bal, nem seviyesini düşürmek ve mayayı yok etmek için ısıl işleme tabi tutulur. Isıtma, baldaki kristallerin sıvılaştırılmasına yardımcı olur. Isıl işlem, nem azalmasını etkili bir şekilde azaltabilse, kristalleşmeyi azaltıp geciktirebilse ve maya hücrelerini tamamen yok edebilse de, aynı zamanda ürünün bozulmasına da neden olur. Isıtma, hidroksimetilfurfural (HMF) seviyesini önemli ölçüde artırır. HMF'nin izin verilen maksimum yasal seviyesi 40 mg / kg'dır. Ayrıca, ısıtma enzim (örneğin diastaz) aktivitesini azaltır ve duyusal nitelikleri etkiler ve balın tazeliğini azaltır. Isıl işlem doğal bal rengini de koyulaştırır (esmerleşme). Özellikle, 90°C'nin üzerindeki ısıtma şekerin karamelize olmasına neden olur. Eşit olmayan sıcaklık iletimi ve maruz kalma nedeniyle, ısıl işlem, ısıya dayanıklı mikroorganizmaların yok edilmesinde yetersiz kalır.
Isıl işlemin sınırlamaları nedeniyle, araştırma çabaları mikrodalga radyasyonu, kızılötesi ısıtma, ultrafiltrasyon ve ultrasonikasyon gibi termal olmayan alternatiflere odaklanmaktadır. Ultrasonication, alternatif bal işleme tekniklerine kıyasla termal olmayan bir tedavi olarak büyük avantajlar sunar.
Hielscher Ultrasonics, yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretmektedir. laboratuvar Hedef endüstriyel boyut.