Ultrasonik Bal İşleme
Bal, gıda ve ilaç olarak büyük talep görmektedir. Ultrasonik işleme bal kristaller ve mikrobiyal hücreler gibi istenmeyen bileşenleri yok etmek için etkili bir araçtır. Termal 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, dekristalizasyon ve stabilizasyon için üstün tedavi yapan geleneksel ısıtma yöntemine göre sayısız avantaj sunar:
Ultrasonik dekristalizasyon çeşitli avantajlar sunar ve tüm bal türlerine ve üretim ölçeklerine uyarlanabilir. Hielscher ultrasonicators tam olarak kontrol edilebilir ve bal viskozitesi, kristal boyutu ve kalite standartları gibi faktörlere ayarlanabilir. Böylece, Hielscher ultrasonicators yüksek etkinlik ve basit, güvenli çalışma sağlar.
Ultrasonik Bal İşleme
Ultrasonication birçok sıvı gıda ürünleri için termal olmayan bir işleme alternatifidir. Mekanik gücü, nazik ama etkili bir mikrobiyal inaktivasyon ve partikül boyutu azaltma 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 mevcut kristalleri ortadan kaldıran ve balda daha fazla kristalleşmeyi engelleyen balı sıvılaştırır. Bu açıdan, balın ısıtılmasıyla karşılaştırılabilir. Ultrasonik yardımlı sıvılaştırma, yaklaşık 35 ° C'lik önemli ölçüde daha düşük işlem sıcaklıklarında çalışabilir ve sıvılaşma süresini 30 saniyeden daha azına düşürebilir. Kai (2000) Avustralya ballarının ultrasonik sıvılaşmasını inceledi (Fırça kutusu, Stringy kabuğu, Yapunyah ve Sarı kutu). Çalışmalar, 20kHz frekansında sonikasyonun baldaki kristalleri tamamen sıvılaştırdığını gösterdi. Ultrasonik olarak tedavi edilen örnekler yaklaşık 350 gün boyunca sıvılaştırılmış durumda kaldı (ısıl işlemle karşılaştırıldığında +% 20). Minimum ısıya maruz kalma nedeniyle, ultrasonik sıvılaşma aroma ve lezzetin daha fazla tutulmasına neden olur. Sonikasyonlu örnekler sadece çok düşük bir HMF artışı ve diastaz aktivitesinde küçük bir azalma gösterir. Daha az termal enerjiye ihtiyaç duyulduğundan, ultrason uygulaması, geleneksel ısıtma ve soğutmaya kıyasla işleme maliyetlerinden tasarruf edilmesine yardımcı olur.
Kai'nin (2000) çalışmaları da, farklı bal türlerinin farklı yoğunluklarda ve sonikasyon zamanları gerektirdiğini ortaya koymuştur. Bu nedenle, bir tezgah üstü boyut sonication sistemi kullanarak denemelerin yürütülmesini öneririz. Ön testler parti modunda yapılmalı, diğer işleme denemeleri ise basınçlı devridaim veya hat içi test için bir akış hücresi gerektirir.
Araştırma Ultrasonik Bal De-Kristalizasyon hakkında ne diyor
Bal, aşırı doymuş bir glikoz çözeltisidir ve oda sıcaklığında glikoz monohidrat formunda kendiliğinden kristalleşme eğilimindedir. Isıl işlem, geleneksel olarak D-glikoz monohidrat kristallerini balda çözmek ve kristalleşmeyi geciktirmek için kullanılmıştır. Bununla birlikte, bu yaklaşım balın ince bükülmüş lezzetini olumsuz yönde etkiler. Balda güç ultrasonunun faydalı uygulaması birçok araştırmacı tarafından bildirilmiştir. Ultrason uygulamasının mevcut kristalleri ortadan kaldırdığı ve ayrıca kristalleşme sürecini geciktirdiği ve uygun maliyetli bir teknoloji ile sonuçlandığı gösterilmiştir. Kristalleşme işleminin analizi, soniklenmiş bal örneklerinin ısıl işlem görmüş baldan daha uzun süre sıvı halde kaldığını göstermektedir. Ek olarak, nem içeriği, elektriksel iletkenlik veya pH gibi bal kalitesi parametreleri üzerinde önemli bir etki gözlenmemiştir. Çalışmalar, genel olarak, ultrason tedavisinin (örneğin, toplu işlemde UP400St modelinin 24 kHz ultrasonik probu ile) kristallerin termal işlemden daha hızlı çözünmesine yol açtığını göstermiştir.
(Bkz. Deora ve ark., 2013)
Basmacı (2010), bal sıvılaştırma 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 işlemi için alternatif olarak sonikasyon önerildi.
Önur ve ark. (2018), 50ºC'de geleneksel ısıl işlem, ultrasonik sıvılaşma ve kolaylık, daha kısa işlem süreleri ve daha az kalite kaybı nedeniyle termal işlem ve basınç işlemi üzerinde ultrasonik bal işlemeyi karşılaştırırken aynı sonuca varmışlardır.
Sidor ve ark. (2021), kireç, akasya ve çok çiçekli ballarda şeker kristallerini çözmek için ultrasonik sıvılaştırmayı mikrodalga ısıtma ile karşılaştırdı. Mikrodalga ısıtmanın en büyük dezavantajı, HMF değerlerinin önemli ölçüde artması, enzimatik aktivitedeki değişiklikler ve büyük diastaz sayısı kayıplarıydı. Buna karşılık, ultrasonik sıvılaşma, bal özelliklerinde sadece en küçük değişikliklerle sonuçlandı, böylece araştırma ekibi kristalleşme işlemini geciktirmek için ultrasonik bal işlemeyi açıkça önerdi.
Kalitesinden ödün vermeden katı balların sıvılaşma süresini hızlandırın.
Bal decystallization ve stabilizasyon için yüksek performanslı ultrasonicators
Hielscher Ultrasonics üretir ve bal sıvılaştırma, kristal azaltma (şeker çözme, dekristalizasyon) ve mikrobiyal stabilizasyon gibi sıvı gıda işleme için yüksek performanslı ultrasonicators sağlar. Bal tedavisi için özel olarak geliştirilmiş ultrasonik ekipman, düzgün ve güvenilir işleme sağlar. Bu, üstün balın korunmuş kalite standartlarında üretilmesini sağlar. Bal tedavisi için, Hielscher Ultrasonics, bal gibi viskoz sıvıların çok düzgün tedavisi için ideal olan özel sonotrodlar (ultrasonik problar) sunmaktadır.
Tasarım, İmalat ve Danışmanlık – Almanya'da Üretilen Kalite
Hielscher ultrasonicators iyi onların en yüksek kalite ve tasarım standartları için bilinir. Sağlamlık ve kolay kullanım, ultrasonicator'larımızın endüstriyel tesislere sorunsuz entegrasyonunu sağlar. Zorlu koşullar ve zorlu ortamlar kolayca Hielscher ultrasonicators tarafından ele alınır.
Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikalı bir şirkettir ve state-of-the-son teknoloji ve kullanıcı dostu özelliğine sahip yüksek performanslı ultrasonicator'lara özel önem vermektedir. Tabii ki, Hielscher ultrasonicators CE uyumlu ve UL, CSA ve RoHs gereksinimlerini karşılamak.
- yüksek verim
- Son teknoloji
- güvenilirlik & sağlamlık
- yığın & Çizgide
- herhangi bir hacim için – küçük partilerden saatte büyük akışa
- Bilimsel Olarak Kanıtlanmış
- akıllı yazılım
- Basit, doğrusal ölçek büyütme
- akıllı özellikler (ör. veri protokolü)
- CIP (yerinde temizlik)
Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir:
|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||Uıp4000hdt|
|15 ila 150L||3 ila 15L/dak||UIP6000hdT|
|n.a.||10 - 100L/min||UIP16000|
|n.a.||daha büyük||grubu UIP16000|
Bizimle iletişime geçin! / Bize sor!
Edebiyat / 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.
Bilinmesi Gereken Gerçekler
Bal İşleme Arka Planı
Bal, karakteristik lezzet 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 asitten oluşur (aşağıdaki tabloya bakınız). Balda yüksek düzeyde tetrasiklinler, fenolik bileşikler ve hidrojen peroksit verilmesi antimikrobiyal özelliktedir.
Bal Enzimleri
Bal, nişasta sindiren enzimler içerir. Enzimler ısıya duyarlıdır ve bu nedenle bal kalitesinin ve ısıl işlem derecesinin bir göstergesi olarak işlev görür. Başlıca enzimler arasında invertaz (α-glukozidaz), diastaz (α-amilaz) ve glikoz oksidaz bulunur. Bunlar beslenme açısından önemli enzimlerdir. Diastaz, kolay sindirilebilirlik için karbonhidratları hidrolize eder. İnvertaz, sakkaroz 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 sayısının 8 olduğunu belirtir.
Baldaki Maya ve Mikroorganizmalar
Ekstrakte edilen bal, maya (genellikle ozmofilik, şekere toleranslı) ve diğer ısıya dayanıklı mikroorganizmalar gibi istenmeyen malzemeler içerir. Depolama sırasında balın bozulmasından sorumludurlar. Yüksek maya sayısı, balın hızlı bir fermantasyonuna yol açar. Balın fermantasyon hızı da su / nem içeriği ile ilişkilidir. % 17'lik bir nem içeriğinin, maya aktivitesini geciktirmek için güvenli bir seviye olduğu düşünülmektedir. Öte yandan, kristalleşme şansı nem içeriğindeki azalma ile artar. 500cfu / mL veya daha düşük bir maya sayısı ticari olarak kabul edilebilir bir seviye olarak kabul edilir.
Balda Kristalleşme / Granülasyon
Bal, yaklaşık% 18'lik bir su içeriğine göre% 70'ten fazla şeker içeriğine sahip, aşırı doymuş bir şeker çözeltisi olduğu için doğal olarak kristalleşir. Glikoz, daha kararlı bir doymuş glikoz monohidrat durumu haline geldiğinden, su kaybederek aşırı doymuş durumdan kendiliğinden çöker. Bu iki fazın oluşumuna yol açar – üstte sıvı bir faz ve aşağıda daha katı bir kristal form. Kristaller, balın diğer bileşenlerini süspansiyonda hareketsiz hale getiren ve böylece yarı katı bir hal yaratan bir kafes oluşturur (Ulusal Bal Kurulu, 2007). Balın işlenmesinde ve pazarlanmasında ciddi bir sorun olduğu için kristalizasyon veya granülasyon istenmez. Ayrıca, kristalleşme, işlenmemiş balın depolama kaplarından dışarı akışını sınırlar.
Bal İşlemesinde Isıl İşlem
Ekstraksiyon ve filtrasyondan sonra, bal nem seviyesini düşürmek ve mayayı yok etmek için termal işleme tabi tutulur. Isıtma, baldaki kristallerin sıvılaştırılmasına yardımcı olur. Isıl işlem, nem azaltmayı etkili bir şekilde azaltabilse de, kristalleşmeyi azaltabilir ve geciktirebilir ve maya hücrelerini tamamen tahrip edebilir, ancak aynı zamanda ürünün bozulmasına da neden olur. Isıtma, hidroksimetilfurfural (HMF) seviyesini önemli ölçüde arttırır. İzin verilen maksimum yasal HMF seviyesi 40mg / kg'dır. Ayrıca, ısıtma enzim (örneğin diastaz) aktivitesini azaltır ve duyusal nitelikleri etkiler ve balın tazeliğini azaltır. Isıl işlem, doğal bal rengini de koyulaştırır (kahverengileşme). Özellikle 90 ° C'nin üzerindeki ısıtma, şekerin karamelizasyonuna neden olur. Eşit olmayan sıcaklık iletimi ve maruz kalma nedeniyle, ısıl işlem, ısıya dayanıklı mikroorganizmaların yok edilmesinde yetersiz kalmaktadır.
Isıl işlemin sınırlamaları nedeniyle, araştırma çabaları mikrodalga radyasyonu, kızılötesi ısıtma, ultrafiltrasyon ve ultrasonikasyon gibi termal olmayan alternatiflere odaklanmaktadır. Ultrasonication termal olmayan bir tedavi olarak alternatif bal işleme tekniklerine kıyasla büyük avantajlar sunar.