Ultradźwięki o dużej mocy opóźniają krystalizację miodu
Miód zawiera naturalne witaminy, minerały i enzymy, które nadają mu właściwości przeciwwirusowe, przeciwbakteryjne i przeciwgrzybiczne. Jest uważany za dobry przeciwutleniacz i środek przeciwzapalny, który wspiera zdrowie układu trawiennego, stabilizuje poziom cukru we krwi, wzmacnia odporność i chroni przed chorobami układu oddechowego. Po wydobyciu z plastrów miód ma formę półprzezroczystego, lepkiego płynu, ale w ciągu kilku tygodni zawarte w nim naturalne cukry wraz z pęcherzykami powietrza powodują krystalizację, co odstrasza konsumentów i wiąże się z ryzykiem fermentacji. „Pasteryzacja wstępna może opóźnić krystalizację do 12 miesięcy po przetworzeniu, ale wymagana do jej osiągnięcia wysoka temperatura zmniejsza prozdrowotne właściwości miodu”, zauważa Estela Pacheco, koordynatorka projektu LIQUAM i współzałożycielka firmy Sonicat Systems, będącej gospodarzem projektu. Zespół projektu opracował już opatentowaną technologię (LIQUAM) do przetwarzania miodu oraz produkt o minimalnej funkcjonalności z wykorzystaniem ultradźwięków o dużej mocy. Fundusze unijne pomogły badaczom w dalszej optymalizacji tej innowacji i stworzeniu prototypu – LIQUAM450. „LIQUAM opóźnia krystalizację, ale ponieważ proces ten nigdy nie przekracza 55 °C, stan płynny miodu zostaje przedłużony bez uszczerbku dla jego jakości i właściwości nutraceutycznych”, wyjaśnia Iratxe Perales, współzałożycielka firmy Sonicat Systems.
Technologia ultradźwiękowa o dużej mocy
Pasteryzacja miodu polega zwykle na podgrzewaniu miodu do temperatury około 80 °C przez 2–3 minuty, co powoduje roztopienie się mikrokryształów cukru. Miód jest następnie błyskawicznie schładzany do temperatury 45–50 °C. Jako że miód jest wrażliwy na ciepło, proces ten obniża jego jakość, świeżość i właściwości nutraceutyczne. „Na przykład zdolność przeciwutleniająca surowego miodu zostaje obniżona o około jedną trzecią”, dodaje Perales. Ultradźwięki LIQUAM o dużej mocy na przemian wytwarzają fale o niskim i wysokim ciśnieniu, tworząc miliony małych pęcherzyków próżniowych, które rosną aż do gwałtownego zapadnięcia się, kiedy to przekształcają fale uderzeniowe w efekty mechaniczne, które rozbijają kryształy cukru. Zjawisko to, zwane kawitacją akustyczną, może być wykorzystywane w temperaturze otoczenia.
Czas testów
Zespół zainstalował rozbudowaną wersję swojego prototypu LIQUAM450 w ciągu pięciu miesięcy w zakładach przemysłowych Adam Foods w Gironie. „Obrazowanie mikroskopowe potwierdziło, że LIQUAM osiąga poziom krystalizacji podobny do pasteryzacji, redukując ją do 0,01 %. Jednak, co ważne, nie wpłynęło to na wilgotność, hydroksymetylofurfural ani enzymy. Te dwa ostatnie elementy to ważne wskaźniki świeżości”, zauważa Perales. Cząsteczki pyłków kwiatowych, które służą do identyfikacji pochodzenia botanicznego miodu, również nie uległy uszkodzeniu, a miód pozostał płynny przez czas porównywalny z miodem pasteryzowanym. Projekt LIQUAM umożliwił zespołowi dalszą optymalizację produktu – zwiększenie skali działalności do przemysłowych prędkości oczyszczania oraz testowanie i uzyskanie certyfikatu CE prototypu LIQUAM450 – jednak problemy z zaopatrzeniem w komponenty w UE spowodowały, że nie można było zakończyć ostatecznego montażu w terminie. „Nasz początkowy prototyp przetwarzał 100 kilogramów na godzinę w cenie 70 000 EUR, natomiast LIQUAM450 uzyskuje ten sam efekt w cenie 50 000 EUR. Jednak wzrost kosztów materiałów i komponentów spowodował wzrost naszej ceny handlowej. Ponadto LIQUAM450 potrzebuje trzy razy więcej energii niż nasz poprzedni produkt”, mówi Perales. Zespół wprowadził jednak na rynek produkt o nazwie www.honey-ai.com (Honey.AI) składający się z cyfrowego mikroskopu i wykorzystujący rozpoznawanie obrazów oraz uczenie maszynowe do automatycznej analizy miodu. Obejmuje to wykrywanie różnych typów pyłków w celu dokładnego potwierdzenia źródeł kwiatowych. Wyniki takiej analizy uzyskuje się w czasie krótszym niż godzina. „Planujemy zaoferować to rozwiązanie przemysłowi miodowemu, pozyskując potencjalnych klientów dla LIQUAM. Rozbudujemy też Honey.AI tworząc zautomatyzowaną aplikację do analizy pyłków”, zauważa Pacheco.
Liczne korzyści
Projekt LIQUAM pomaga stymulować zrównoważoną konsumpcję żywności, promując jednocześnie zdrową żywność w przystępnej cenie. Dodatkowo wspiera on zachowywanie i przywracanie europejskich ekosystemów i różnorodności biologicznej, biorąc pod uwagę, że pszczoły są odpowiedzialne za około jedną trzecią produkcji roślinnej. „Zespół projektu LIQUAM oferuje również europejskim pszczelarzom sposób na dodanie wysokiej wartości do ich miodu, co odróżni go od taniego importowanego miodu zagranicznego”, dodaje Perales.
Słowa kluczowe
LIQUAM, miód, krystalizacja, ultradźwięki, pasteryzacja, kawitacja, pyłek kwiatowy, pszczoły
