Juoksevaa hunajaa hellävaraisesti ultraäänikäsittelyllä

Ultraäänikäsittelyllä on monia etuja hunajan kuumennukseen verrattuna.

ltraääni on ihmisen kuuloalueen yläpuolella, yli 18 kHz:n taajuudella esiintyvää värähtelyä. Sitä voidaan hyödyntää esimerkiksi pesumenetelmissä. Ultraääniaaltojen pesunesteeseen synnyttämät pienet, alipaineiset kuplat irrottavat hiukkasia siihen upotetun esineen tai laitteenosan pinnalta ja rikkovat mikrobien soluseiniä (kavitaatio).

Ultraäänipesua hyödynnetään jonkin verran esimerkiksi panimo-, meijeri- ja lihateollisuudessa. Sekä matala- että korkeatehoista ultraääntä voidaan käyttää myös elintarvikkeiden prosessoinnissa (Taulukko).1

Hunajan prosessointiin kuumennuksen sijasta

Ultraäänikäsittely soveltuu myös hunajan prosessointiin kuumennuksen sijasta. Suomalainen hunaja myydään useimmiten kiteytyneenä tai hallitusti kiteytettynä, mutta kuluttajat suosivat myös juoksevaa hunajaa sen helppokäyttöisyyden vuoksi.

Glukoosi- ja fruktoosipitoisuus vaikuttavat hunajan kiteytyvyyteen ja juoksevuuteen. Juoksevan hunajan valmistus vaatii usein hunajan kuumennuksen, jotta glukoosikiteistä päästään eroon. Vain harvat kotimaiset lajihunajat pysyvät pitkään juoksevina ilman prosessointia korkeamman fruktoosipitoisuutensa vuoksi. Hunajaa ei kuitenkaan suositella kuumennettavan yli 40 asteen, jotta sen laatu ei kärsi. Ylikuumenemisen riski on erityisesti lämmityskierukkaa käytettäessä.

Liiallinen kuumennus tuhoaa entsyymejä, nostaa hydroksimetyylifurfuraalin (HMF) pitoisuutta ja voi heikentää hunajan aistittavaa laatua. Varsinkin invertaasientsyymin aktiivisuus tuhoutuu herkästi lämpökäsittelyssä. Hunajaa käsiteltäessä juoksevaksi on huolehdittava siitä, että kuumennusaika on mahdollisimman lyhyt ja hunaja jäähdytetään välittömästi.

Perinteistä kuumennusta hellävaraisempaa

Ultraäänikäsittely on perinteistä kuumennusta hellävaraisempi menetelmä saada hunajasta juoksevaa ja tuhota mikrobeja.2 Ultraäänikäsittely eli sonikointi hunajaan upotettavan äänipään (engl. sonotrode) avulla saattaa kuitenkin aiheuttaa lämpötilan nousua käsittelyn aikana etenkin äänipään välittömässä läheisyydessä. Haudetyyppisessä sonikoinnissa ultraääniaallot jakautuvat tasaisemmin ja hellävaraisemmin.

Sonikointi pienentää tehokkaasti kiteiden kokoa ja vähentää niiden määrää, mutta käsittelyyn tarvittava aika riippuu hunajan glukoosipitoisuudesta ja kiteiden koosta. Kiteiden kokoa voidaan saada pienennettyä jo viiden minuutin vesihaudetyyppisessä sonikoinnissa (42 kHz, 20 °C).3 Tällä menetelmällä HMF-pitoisuus ei juurikaan nouse käsittelemättömään hunajaan verrattuna. Fenolisten yhdisteiden pitoisuus ja antioksidanttiaktiivisuus voivat kuitenkin nousta, kun käsittelyaikaa pidennetään 5–10 minuutilla.

Ultraäänikäsittelyn voi yhdistää lämmitykseen

Ultraäänikäsittelyn yhdistämisellä lämmitykseen ovat etuina alhaisempi HMF-pitoisuus, korkeampi diastaasientsyymin aktiivisuus ja juoksevan koostumuksen säilyminen pidempään pelkkään kuumennukseen verrattuna, vaikka käsittelyaika olisi lähes yhtä pitkä.4 Ultrasonikoinnista voi olla huomattavaa hyötyä erityisesti EU:n ulkopuolella, missä hunajan pastörointi (n. 70 °C) on yleistä.

Pastöroinnin tapaan ultraäänikäsittely tuhoaa hiivasoluja, ehkäisee siten käymistä ja parantaa hunajan säilyvyyttä. Sonikoinnin jälkeen hunajasta voi tulla myös kirkkaampaa ja läpinäkyvämpää kuin kuumennuksen jälkeen.2 Hunajan kosteuspitoisuus, sähkönjohtavuus ja pH eivät muutu käsittelyssä.4

Ultraäänikäsittely vaikuttaa lupaavalta, mutta tutkimukset ovat kuitenkin pääosin tehty laboratoriomittakaavassa, eikä skaalautuvuudesta teolliseen kapasiteettiin ole juurikaan näyttöä. Noin kymmenen kilon käsittelyerille soveltuvia laitteistoja on kuitenkin tiettävästi saatavilla.5

VIITTEET:

Gallo ym. 2018. Application of Ultrasound in Food Science and Technology: A Perspective. Foods, 7(10), 164, doi:10.3390/foods7100164.

2 Kabbani ym. 2011. Ultrasound-assisted liquefaction of rosemary honey: Influence on rheology and crystal content. Journal of Food Engineering, 107(2), 173–178.

3 Quintero-Lira ym. 2017. Effects of liquefying crystallized honey by ultrasound on crystal size, 5-hydroxymethylfurfural, colour, phenolic compounds and antioxidant activity. European Food Research and Technology, 243, 619–626.

4 Thrasyvoulou ym. 1994. Liquefying crystallized honey with ultrasonic waves. Apidologie, 25, 297–302.

5 D’Arcy. 2007. High-power Ultrasound to Control of Honey Crystallisation. RIRDC Publication, 07/145, 1–140.

Taulukko. Esimerkkejä ultraäänikäsittelystä elintarvikkeiden prosessoinnissa
Entsyymiaktiivisuuden hallinta
Sekoittaminen ja homogenointi
Kiteyttäminen
Lihan mureuttaminen
Uuton tehostaminen
Viskositeetin muokkaaminen
Partikkelikoon pienentäminen
Kaasunpoisto ja vaahdonmuodostumisen esto
Mikrobien tuhoaminen
Tarkka viipalointi
Kuivauksen, kuumennuksen tai pakastuksen tehostaminen

Hunajan laatua tulee varjella

Hunajan laatuvaatimukset on määritelty hunajadirektiivissä (2001/110/EY). Suomen Mehiläishoitajien Liiton määrittelemät kriteerit kotimaiselle laatuhunajalle on direktiiviäkin tiukemmat.

Hunajaa ei tule kuumentaa niin, että sen luontaiset entsyymit tuhoutuvat tai heikentyvät. Diastaasi ja invertaasi ovat hunajan tuoreuden ja laadun kannalta oleellisia entsyymejä. Muilla entsyymeillä on merkitystä hunajan antimikrobisiin ominaisuuksiin.

Antimikrobit ominaisuudet ja aromit voivat myös kärsiä kuumennuksen aikana. Linkouksen, selkeyttämisen, siivilöinnin ja pakkaamisen helpottaminen edellyttää kuitenkin hunajan lämmittämistä. Korkeampia lämpötiloja käytetään juoksevan hunajan valmistuksessa.

Prosessoinnin jälkeen hunajan diastaasientsyymin aktiivisuuden pitää olla vähintään kahdeksan Schade-asteikolla ja hydroksimetyylifurfuraalin pitoisuuden (HMF) alle 40 mg/kg. HMF:ää syntyy Maillardin reaktiossa sokerin hajotessa. Myös säilytysaika ja -lämpötila vaikuttavat entsyymiaktiivisuuteen ja HMF-pitoisuuteen.

Ylikuumennettu tai käymään alkanut hunaja (ns. taloushunaja) soveltuu silti elintarvikkeiden raaka-aineeksi, mutta ei sellaisenaan kuluttajalle myytäväksi.