Il miele è un prodotto versatile che trova impiego sia come alimento che come ingrediente in alcuni prodotti farmaceutici. La sua lavorazione tramite ultrasuoni è un processo fondamentale per eliminare componenti indesiderati quali cristalli o cellule di lievito. Essendo una tecnologia non termica, non influisce sull’aroma e sul sapore, preservandone l’intensità.

Componenti del miele

Il miele è un prodotto ad alta viscosità, con un gusto inconfondibile; è costituito da glucosio, fruttosio, acqua, maltosio, trisaccaridi e altri carboidrati, saccarosio, minerali, proteine, vitamine, enzimi, lieviti, altri microrganismi resistenti al calore e piccole quantità di acidi organici. Grazie alla elevata concentrazione di tetracicline, composti fenolici e perossido di idrogeno, il miele vanta proprietà antimicrobiche.

Enzimi

Il miele contiene degli enzimi che permettono la digestione degli amidi, i quali essendo sensibili al calore fungono da indicatori riguardo il livello di qualità e di trattamento termico. Gli enzimi principali includono invertasi, diastasi e glucosio ossidasi, importanti da un punto di vista nutrizionale. L’invertasi permette l’idrolisi dei carboidrati di facile digeribilità. Infine, il glucosio ossidasi catalizza il glucosio per ottenere acido gluconico e acqua ossigenata. Il miele contiene anche catalasi e fosfatasi acida. L’attività dell’enzima è generalmente misurata come attività di diastasi e si esprime con un numero, nel miele di origine comune se ne riscontrano solitamente 8.

Lieviti e microrganismi

Il miele può contenere anche componenti indesiderati, quali ad esempio cellule di lievito e altri microrganismi resistenti al calore. Questi elementi comportano il suo deterioramento durante la conservazione. Una concentrazione elevata di cellule di lievito porta ad una rapida fermentazione del miele. Il tasso di fermentazione è correlato alla dose di acqua e di umidità presenti in esso. Una percentuale di umidità intorno al 17% è considerata una quantità accettabile che non comporta l’accelerazione del processo di fermentazione. D’altra parte però, con una percentuale di umidità bassa, aumenta la possibilità di cristallizzazione del miele. Una concentrazione di lievito di circa 500cfu/mL è considerata commercialmente accettabile.

Cristallizzazione o granulazione

Il processo di cristallizzazione è tipico del miele in quanto esso si presenta come una soluzione zuccherina sovra satura, con una concentrazione di zuccheri pari al 70% rispetto a un quantitativo di acqua pari al 18%. Il glucosio precipita spontaneamente, fuoriuscendo dalla soluzione sovra satura e perdendo acqua raggiunge uno stato di monoidrato di glucosio più stabile. Questo processo di cristallizzazione porta alla formazione di due strati, uno liquido in superficie ed uno più solido sul fondo. I cristalli formano un reticolo che immobilizza le altre componenti del miele in sospensione, creando così una soluzione semisolida (Consiglio nazionale miele 2007). Il processo di cristallizzazione o granulazione non è apprezzato dai produttori poiché risulta essere un grave problema in fase di commercializzazione, ostacola il trasferimento del miele dai contenitori di produzione a quelli di stoccaggio.

Trattamento termico

Dopo il processo di estrazione e di filtrazione, il miele viene sottoposto a un trattamento termico per ridurre al minimo il livello di umidità presente in esso, al fine di distruggere le cellule di lievito e di liquefare i cristalli che si sono formati.

Tuttavia, si riscontrano effetti negativi: il prodotto si deteriora più facilmente, aumentano il riscaldamento ed il livello di idrossimetilfurfurale (HMF), il cui massimo ammissibile è di 40 mg/kg. Inoltre, il processo di riscaldamento riduce l’attività degli enzimi (in particolare della diastasi) influendo così sulla qualità e sulla freschezza del miele che tende a scurirsi perdendo la sua naturale colorazione dorata, in particolare se si superano i 90°C si tende alla caramellatura degli zuccheri. Infine, il trattamento termico non ha successo laddove incontra microrganismi resistenti al calore. Alla luce delle limitazioni e delle conseguenze negative che comporta il processo a caldo, la ricerca si sta focalizzando sulle tecniche alternative quali l’utilizzo di ultrasuoni.

I risultati del processo di sonicazione nella produzione del miele

Gli ultrasuoni sono una valida alternativa di lavorazione non termica per parecchi prodotti alimentari. La potenza meccanica degli ultrasuoni viene utilizzata per ridurre la dimensione delle particelle creando così un ambiente più sterile e più difficilmente soggetto a contaminazioni microbiche. Il processo di sonicazione distrugge le cellule di lievito, quelle che sopravvivono non riescono a fermentare; è in grado di eliminare i cristalli esistenti e di inibire ulteriormente la formazione di nuovi. Con gli ultrasuoni si può lavorare a temperature più basse, la liquefazione del prodotto si ottiene a circa 35°C per 30 secondi, riducendo anche il tempo necessario. Kai (2000) ha studiato la liquefazione ultrasonica dei mieli australiani, dimostrando che la sonicazione a una potenza di 20 kHz è in grado di liquefare completamente i cristalli presenti. I campioni trattati con ultrasuoni, sono rimasti liquefatti per circa 350 giorni (20% in più rispetto al trattamento termico). In essi si è riscontrata una bassa percentuale di HMF e una lieve diminuzione della diastasi. Gli studi di Kai hanno rilevato che mieli diversi richiedono tempi e intensità di sonicazione diversi, per questo è consigliabile effettuare test preliminari.

Inoltre, la minima esposizione al calore consente una maggiore ritenzione di aroma e sapore. 

Per concludere, gli ultrasuoni permettono anche di risparmiare sui costi di elaborazione rispetto al metodo termico, poiché impiegano meno energia.

Curiosità: alcuni tipi di miele e il loro utilizzo

•Miele di borragine (azione sedativa e depurativa)

•Miele di arancio (azione antispastica, sedativa e cicatrizzante)

•Miele millefiori

•Miele fiori di bosco (antianemico ricco in potassio, fosforo ferro, enzimi ed amminoacidi)

•Miele di acacia (infiammazione delle mucose respiratorie e gastrointestinali, utilizzabile i diabetici leggeri)

•Miele di castagno (stimola la circolazione del sangue)

•Miele di eucalipto (azione antisettica e cicatrizzante)