تحسين إنتاج الخردل باستخدام الموجات فوق الصوتية عالية القدرة
تُنتَج صلصة الخردل من دقيق الخردل والماء أو الخل. وتُعد معالجة الخردل بالموجات فوق الصوتية طريقة سريعة وفعالة لتحرير طيف النكهات الكامل من بذور الخردل المطحونة. وفي عملية غير حرارية ذات قص لطيف، يحقق التجويف بالموجات فوق الصوتية مزجًا متجانسًا ويزيد انتقال الكتلة. وبذلك تتحرر مكونات النكهة والمركبات النشطة حيويًا، وتُنتَج صلصة خردل لذيذة وحارة.
إنتاج الخردل بالموجات فوق الصوتية
الخردل صلصة شائعة وصحية تُصنع من بذور نبات الخردل (الخردل الأبيض/الأصفر، Sinapis alba؛ الخردل البني/الهندي، Brassica juncea؛ الخردل الأسود، Brassica nigra). تُخلط بذور الخردل الكاملة أو المطحونة أو المجروشة أو المثقبة بالماء أو الخل أو عصير الليمون أو النبيذ الأبيض أو غيرها من السوائل. ويُضاف الملح، واختياريًا توابل أخرى مثل الكركم، و/أو العسل، لإنتاج معجون أو صلصة يتراوح لونها من الأصفر الزاهي إلى البني الداكن. ويتسم مذاق الخردل بتنوع واسع ويشمل جوانب لا تُحصى، من الحلو إلى الحار. وتتحقق نكهة الخردل المميزة بخلط بذور الخردل المطحونة بالماء، مما يسبب تفاعلًا كيميائيًا بين مكونين في البذرة: إنزيم الميروزيناز ومختلف الغلوكوسينولات مثل السينيغرين والميروزين والسينالبين. ويحوّل إنزيم الميروزيناز الغلوكوسينولات إلى مركبات إيزوثيوسيانات مختلفة تُعرف عمومًا باسم زيت الخردل. وتؤدي تراكيز الغلوكوسينولات المختلفة في أصناف نبات الخردل، ومركبات الإيزوثيوسيانات المختلفة الناتجة، إلى اختلاف النكهات وشدتها.
معالجة الخردل بالموجات فوق الصوتية: المعالجة بالموجات فوق الصوتية هي شكل من أشكال المعالجة الميكانيكية يولّد قوى القص ويحقق مزجًا شاملًا. وعلى الرغم من أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية تحقق مزجًا مكثفًا، فإنها طريقة معالجة غير حرارية. وهذا يعني إمكانية التحكم بدقة في درجة الحرارة ومنع التحلل الحراري للمركبات الحساسة للحرارة. ويعزز التجويف بالموجات فوق الصوتية تحرير المركبات القابلة للذوبان من الخلايا النباتية، إذ تتفكك جدران الخلايا أثناء الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية. ويحسّن المزج على المستوى المجهري الناتج عن الموجات فوق الصوتية انتقال الكتلة ووصول المذيب إلى داخل الخلية. وبذلك يتحقق استخلاص كامل للمركبات النشطة حيويًا، مثل مركبات النكهة والمواد ذات القيمة الغذائية.
- مزايا إنتاج الخردل بالموجات فوق الصوتية
- عملية لطيفة وغير حرارية
- استخلاص كامل للنكهة
- قوام ناعم
- تحرير المركبات الغذائية
- عملية سريعة
- تحسين الإماهة
- تشغيل بسيط وآمن
- سهولة التركيب أو التحديث بإضافة النظام إلى المعدات القائمة
- عائد سريع على الاستثمار
SonoStation – منظومة متكاملة للمعالجة بالموجات فوق الصوتية تتكون من خزان ومضخة ومقلب وجهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية
أجهزة عالية الأداء لمعالجة الأغذية بالموجات فوق الصوتية
توفر Hielscher Ultrasonics أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية توضع على منضدة العمل، وأجهزة للاستخدام الصناعي الكامل، لمعالجة الأغذية والمشروبات. وبوصفها معالجة ميكانيكية غير حرارية، تُعد المعالجة بالموجات فوق الصوتية تقنية مزج لطيفة تحقق مزجًا سريعًا وكاملًا للمواد الصلبة في السوائل. ويُحدث التجويف الصوتي – الناتج عن موجات فوق صوتية شديدة – ثقوبًا في جدران خلايا بذور الخردل ويفككها، فتتحرر مركبات النكهة وتصبح بذلك متاحة لبراعم التذوق لدى المستهلك. وتتيح المعالجة بالموجات فوق الصوتية التحكم الدقيق في جميع معلمات المعالجة المهمة، مثل السعة ودرجة الحرارة والضغط. وتحافظ ظروف المعالجة اللطيفة على المركبات الغذائية وتمنع التحلل الحراري للمكونات القيّمة النشطة حيويًا.
تتميز معدات Hielscher للموجات فوق الصوتية بمتانة وموثوقية عاليتين، مما يتيح تشغيلها على مدار 24/7 في الأعمال الشاقة والبيئات الصعبة.
يوضح الجدول أدناه القدرة التقريبية على المعالجة لأجهزتنا للمعالجة بالموجات فوق الصوتية:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500mL | 10 إلى 200mL/min | UP100H |
| 10 إلى 2000mL | 20 إلى 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20L | 0.2 إلى 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100L | 2 إلى 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 إلى 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | أكبر | مجموعة من أجهزة UIP16000 |
اتصلوا بنا! / اسألونا!
المصادر والمراجع
- Boscaro V.: Boffa L.; Binello A.; Amisano G.; Fornasero St.; Cravotto G.; Gallicchio M. (2018): التأثيرات المضادة للتكاثر، والمحفزة للاستماتة، والمضادة للأكسدة والميكروبات لمستخلصات Sinapis nigra L. وSinapis alba L.. Molecules. 2018 Nov; 23(11): 3004.
- Jeremiah Dubie, Aaron Stancik, Matthew Morra, Caleb Nindo (2013): استخلاص مضادات الأكسدة من كُسب بذور الخردل (Brassica juncea) باستخدام الموجات فوق الصوتية عالية الشدة. Journal of Food Science، المجلد 78، العدد 4، أبريل 2013. p.E542-E548.
- Szydłowska-Czerniak A., Tułodziečka A., Karlovits G., Szłyk E. (2015): تحسين الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية لمضادات الأكسدة الطبيعية من أصناف بذور الخردل. J Sci Food Agric. 2015 May; 95(7). p.1445-1453.
حقائق جديرة بالمعرفة
الخردل
تتفرع الفصيلة الخردلية Cruciferae إلى أصناف مختلفة من أنواع الخردل، مثل الخردل الأبيض / الأصفر (Sinapis alba)، والخردل البني / الهندي (Brassica juncea)، والخردل الأسود (Brassica nigra). ويتسم نبات الخردل نفسه بنكهة حادة وحارة ولاذعة، مما يجعل هذا المحصول ذا قيمة كبيرة بوصفه مادة خام لإنتاج صلصة الخردل.
التصنيع التقليدي للخردل
بعد الحصاد والتنظيف، تُجفف بذور الخردل وتُخزن حتى معالجتها. وعند إنتاج صلصة الخردل، يمكن نقع البذور اختياريًا كمعالجة مسبقة. ويُليّن النقع في الماء أو الخل البذور ويسهّل إزالة قشورها لاحقًا. ويُعد طحن البذور باستخدام مطحنة حجرية أو مطحنة ثلاثية الأسطوانات خطوة رئيسية في إنتاج الخردل. وبعد طحن بذور الخردل إلى دقيق الخردل، يُنخل مسحوق الخردل المطحون لفصل القشور والنخالة. ثم يُخلط مسحوق الخردل النقي بالماء والخل والنبيذ الأبيض و/أو سوائل أخرى، ويُمزج لتكوين معجون ناعم ومتجانس. وفي خطوة لاحقة، تُضاف التوابل والمنكهات و/أو العسل لإنتاج طابع نكهة محدد للخردل. وقبل تعبئة الخردل في الزجاجات أو العبوات، تُسخن الصلصة إلى درجة حرارة محددة وتُترك لتغلي برفق مدة زمنية محددة، وتحدد وصفة الخردل كلًا من درجة الحرارة والمدة. وتتطلب بعض مستحضرات الخردل خطوة تعتيق إضافية، تُعتّق خلالها الصلصة في أوعية تخزين كبيرة لتطوير طابع نكهتها.
المركبات النشطة حيويًا في الخردل
الخردل غني بالمركبات النشطة حيويًا المعروفة بخصائصها.
يُعد Allyl isothiocyanate و4-hydroxybenzyl isothiocyanate مركبين عضويين كبريتيين يمنحان الخردل مذاقه الحاد والحار واللاذع. وتوجد المادتان أيضًا في الفجل الحار والواسابي والثوم.
تُعد Sulforaphane وphenethyl isothiocyanate وbenzyl isothiocyanate مسؤولة عن الإحساس بمذاق ونكهات ألطف وأقل لذعًا، وتوجد، إلى جانب الخردل، في البروكلي وكرنب بروكسل والجرجير والملفوف. وتتميز وحدة السلفوكسيد في sulforaphane ببنية كيميائية مشابهة لبنية الثيول، مما يولّد روائح تشبه البصل أو الثوم.
الغلوكوسينولات والإيزوثيوسيانات مركبان إضافيان يسهمان في خصائص الخردل. والغلوكوسينولات نوع من المركبات يفككه إنزيم الميروزيناز لإنتاج الإيزوثيوسيانات. وقد تساعد الإيزوثيوسيانات على تقليل خطر الإصابة بالسرطان عن طريق تثبيط نمو الخلايا السرطانية وكذلك تكوّنها.
يُعد Sinigrin نوعًا من الغلوكوسينولات الموجودة في بذور الخردل، وله خصائص مضادة للسرطان والبكتيريا والفطريات والأكسدة والالتهاب. ووجد الباحثون أيضًا أن sinigrin قد يدعم التئام الجروح.
زيت الخردل الصالح للأكل
يُستخرج زيت الخردل الصالح للأكل بالعصر الميكانيكي لبذور الخردل. ويحتوي زيت الخردل (الزيت الصالح للأكل) على نحو 60% من الأحماض الدهنية الأحادية غير المشبعة (42% حمض الإيروسيك و12% حمض الأولييك)؛ ويحتوي على نحو 21% من الدهون المتعددة غير المشبعة (6% حمض ألفا-لينولينيك من فئة أوميغا-3 و15% حمض اللينولييك من فئة أوميغا-6)، كما يحتوي على نحو 12% من الدهون المشبعة. وبفضل نقطة تدخينه البالغة 254◦C (489◦F)، يمكن استخدامه في الطهي والقلي والقلي العميق وتتبيلات السلطات والصلصات. وبالمقارنة مع الزيوت النباتية الصالحة للأكل، مثل زيت الصويا وزيت دوار الشمس، يُعد زيت الخردل الأكثر ثباتًا بسبب ارتفاع نقطة تدخينه.
حمض الإيروسيك هو المكون الرئيسي والمميز الذي يوجد بكثرة في زيوت بذور الفصيلة الخردلية (Cruciferae) والفصيلة Tropaeolaceae. وحمض الإيروسيك، المعروف أيضًا باسم حمض cis–13-docosenoic، هو حمض دهني أحادي غير مشبع وغير متفرع، يبلغ طول سلسلته 22 ذرة كربون ويحتوي على رابطة مزدوجة واحدة في موضع أوميغا-9.
زيت الخردل العطري
عند استخلاص الزيت العطري من الخردل، تُخلط بذور الخردل المطحونة بالماء أو الخل أو سائل آخر. ويؤدي خلط بذور الخردل بالسائل إلى تنشيط إنزيم الميروزيناز، الذي يحوّل غلوكوسينولات يُعرف باسم السينيغرين إلى إيزوثيوسيانات الأليل. وفي خطوة تقطير لاحقة، يُفصل زيت عطري ذو مذاق حاد جدًا. ويُعرف زيت الخردل العطري أيضًا باسم زيت الخردل الطيار، ويحتوي على أكثر من 92% من إيزوثيوسيانات الأليل. وبسبب محتواه المرتفع من إيزوثيوسيانات الأليل، فإن هذا النوع من زيت الخردل سام ويسبب تهيج الجلد والأغشية المخاطية. وغالبًا ما يُستخدم بكميات صغيرة جدًا كمادة مضافة لإضفاء النكهة في صناعة الأغذية.