Hielscher تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية

بالموجات فوق الصوتية الشعير والشعير الإنبات

 

  • تخمير هو عملية تستغرق وقتا طويلا: النقع والماء من البذور والحبوب يأخذ الكثير من الوقت ويحقق النتائج معظمهم متفاوتة.
  • قبل ultrasonication، وسرعة، ومعدل إنبات ومحصول الشعير يمكن أن تحسن بشكل كبير.

 

 

إنتاج الشعير

ويستخدم الشعير / الحبوب مملت على نطاق واسع لجعل البيرة، الويسكي، يهز مملت والشعير والخل، فضلا عن المضافات الغذائية. أثناء عملية تخمير يتم استيعابه الحبوب المجففة (مثل الشعير) في الماء لبدء الإنبات. خلال إنبات يتم الافراج عن الانزيمات الموجودة، ويتم إنتاج إنزيمات جديدة، وكسر جدران الخلايا السويداء للافراج عن محتويات الخلية وكذلك لكسر بعض من تخزين البروتين إلى أحماض أمينية. عندما تم التوصل إلى درجة معينة من الإنبات، وتوقفت عملية الإنبات من خلال عملية التجفيف. بواسطة تخمير الحبوب والانزيمات – وهي ألفا الأميليز وβ-الأميليز – اللازمة لتعديل النشويات والحبوب حيز يتم تطويرها السكريات. وتشمل أنواع مختلفة من السكر الجلوكوز أحادي السكاريد، والمالتوز ديساكهارايد، ومالتوتريوز ثلاثي السكاريد، والسكريات أعلى دعا maltodextrines. التنقيع وإنبات الحبوب، معتبرا أن نقع يأخذ 1-2 أيام تستغرق وقتا طويلا جدا وإنبات تستغرق 4-6 أيام إضافية. وهذا يجعل إنتاج الشعير تستغرق وقتا طويلا ومكلفا.

صوتنة يحسن قدرة إنبات

الإنبات الشعير

طلب معلومات





تحسين بالموجات فوق الصوتية تخمير

الحل: صوتنة

  • صوتنة يحسن قدرة الإنبات وسرعة الحبوب الشعير.

آثار الموجات فوق الصوتية:

  • أسرع وأفضل النقع
  • الإنبات أسرع
  • إنبات أكثر كاملة
  • تفعيل الانزيمات
  • أعلى سعر استخراج
  • الشعير عالية الجودة

وتحدث هذه التأثيرات بدأت بالموجات فوق الصوتية عن طريق النشاط الأنزيمي تحسين والتشققات الصغيرة التي يسببها بواسطة التجويف بالموجات فوق الصوتية على البذور. الحبوب الشعير يمكن أن تمتص المزيد من المياه في فترة زمنية أقصر، مما يؤدي إلى حد كبير تحسين الماء من البذور. وترطيب سريع وحتى إنبات مهمة لنوعية جيدة تخمير منذ بذور ungerminated عرضة للتلف البكتيريا والفطريات.
يعد التذويب عملية معقدة تتضمن العديد من الإنزيمات. المهم منها هي α-amylase ، β-amylase ، α-glucosidase ، والحد من الدكسترين. أثناء الخميرة ، يخضع الشعير لعملية إنبات طبيعية غير مكتملة تنطوي على سلسلة من انحلال الإنزيمات في السويداء نواة الشعير. ونتيجة لهذا التدهور في الإنزيم ، فإن جدران الخلايا السويداء تتحلل ، ويتم إطلاق حبيبات النشا من مصفوفة السويداء التي تكون مدمجة فيها. تعمل الفوق صوتيات على تنشيط الإنزيمات وتحسين معدل استخراج المواد داخل الخلايا ، مثل النشا والبروتينات. تميل جزيئات أرابيزوكسين إلى تشكيل ركام جزيئي ضخم في حلول السكاريد المخففة. Ultrasonication يساعد على تقليل مجاميع السكريات على نحو فعال. من خلال تحلل نشا السكاريد ، يتم إنتاج الكربوهيدرات المخمرة. يتم تحويل هذه الكربوهيدرات إلى كحول في خطوة التخمير لتصنيع البيرة.

كل هذه الآثار بالموجات فوق الصوتية على العمليات الحيوية والكيميائية خلال تخمير النتيجة في أقصر وقت إنبات و أعلى معدل إنبات / العائد. تقصير نتائج فترة الإنبات في مهمة الفوائد التجارية لصناعة تخمير وتختمر.

Yaldagard وآخرون. (2008) قد أظهرت أن الموجات فوق الصوتية “لديه القدرة على أن تستخدم في عمليات تخمير كوسيلة من وسائل علاج البذور لتقليل فترة الإنبات وتحسين النسبة المئوية لإجمالي الإنبات.”

Yaldagard وآخرون. 2008 التحقيق في إنبات تحسين بالموجات فوق الصوتية من بذور الشعير.

أسرع إنبات صوتنة

بروتوكول الاشعال بالموجات فوق الصوتية الشعير البذور

مواد:
بذور الشعير الشعير فولغاري (9٪ نسبة الرطوبة، storaged في درجة حرارة الغرفة لمدة 3 أشهر بعد الحصاد)
بالموجات فوق الصوتية جهاز UP200H (200W، 24kHz و) مجهزة sonotrode S3 (شكل شعاعي، وقطره 3mm و، كحد أقصى. الغمر عمق ضربات 90mm)

بروتوكول:
كان مغمورة غيض من القرن تقريبا. 9 ملم في حل عملية تتكون في بذور الماء والشعير. أجريت جميع التجارب على عينات (10 ز بذور الشعير) موزعة في 80 مل من ماء الصنبور مع صوتنة مباشرة (نظام التحقيق) في مدخلات الطاقة من 20 و 60 و 100 ٪ ، مع مزيد من الإثارة أو الهز. وقد استخدم هذا لتفادي موجات دائمة أو تشكيل مناطق حرة صلبة لتوزيع موحد للموجات فوق الصوتية. تم تعيين جهاز الموجات فوق الصوتية إلى وضع النبض ، وذلك باستخدام التحكم في دورة العمل ، من أجل الحد من تشكيل الجذور الحرة. تم تعيين الدورة على 50 ٪ لجميع التجارب. تمت معالجة المحلول عند درجة حرارة ثابتة تبلغ 30 درجة مئوية لمدة 5 و 10 و 15 دقيقة. [يالدجارد وآخرون. 2008]

النتائج:
العلاج بالموجات فوق الصوتية النتائج في أعلى الماء وإنبات أسرع في وقت أقصر.
تم تسجيل أعلى نسبة إنبات بذور (حوالي 100٪) عند إعداد الطاقة بنسبة 100٪. بالنسبة للبذور sonicated لمدة 5 و 10 و 15 دقيقة بكامل طاقتها (إعداد الطاقة 100 ٪ من الجهاز) ، تم زيادة معدل الإنبات من ~ 93.3 ٪ (البذور غير صوتية) إلى 97.2 ٪ ، 98 ٪ و 99.4 ٪ ، على التوالي. قد تعزى هذه النتائج إلى التأثيرات الميكانيكية بسبب التجويف المستحث بفائق الصوت زيادة امتصاص الماء من جدران الخلايا. يعزز صوتنة نقل الكتلة ويسهل اختراق المياه من خلال جدار الخلية في داخل الخلية. انهيار فقاعات التجويف بالقرب من جدران الخلية يعطل بنية الخلية وتمكين نقل كتلة جيد بسبب الطائرات السائلة فوق الصوتية.
خفضت الطريقة إلى حد كبير الوقت اللازم لبدء إنبات البذور. ظهرت جذور الشعر بشكل أسرع في العينات المعالجة ونمت بوفرة بالمقارنة مع البذور غير sonicated. عند استخدام الشعير المعالج على النحو الموضح أعلاه ، تم تقصير فترة الإنبات إلى 4 إلى 5 أيام (اعتمادًا على قوة الموجات فوق الصوتية وزمن التعرض) من الأيام السبعة المعتادة. وعلاوة على ذلك ، انخفض متوسط ​​وقت الإنبات من 6.66 يومًا لإعداد الطاقة بنسبة 20٪ إلى 4.04 يومًا لإعداد الطاقة فوق الصوتية بنسبة 100٪ بعد وقت المعالجة الذي يبلغ 15 دقيقة. يشير تحليل البيانات الناتجة إلى أن مدى الإنبات ومتوسط ​​زمن الإنبات قد تأثر بشكل كبير من خلال إعدادات الطاقة بالموجات فوق الصوتية المختلفة أثناء اختبار الإنبات. جميع التجارب أدت إلى زيادة إنبات بذور الشعير بالمقارنة مع التحكم غير المقرن (الشكل 1). تم تسجيل الوقت الأقصى لحدوث الإنبات في إعداد الطاقة بنسبة 20٪ وسُجل زمن إنبات متوسط ​​أقل لإعداد الطاقة بنسبة 100٪ (الشكل 2).

عائد أعلى من تخمير بالموجات فوق الصوتية.

معدل إنبات العالي والعائد مع الموجات فوق الصوتية

ثبت صوتنة أيضا لتعزيز إنبات بذور الحمص والقمح والطماطم والفلفل والجزر والفجل والذرة والأرز والبطيخ وعباد الشمس وغيرها الكثير.

معدات الموجات فوق الصوتية

HIELSCHER الفوق تزود موثوقة ultrasonicators عالية الطاقة للمختبر، مقعد بين كبار واستخدام الصناعي. لفتيلة البذور وتخمير على نطاق تجاري، ونحن ننصح أنظمة الموجات فوق الصوتية الصناعية لدينا مثل UIP2000hdT (2 كيلوواط)، UIP4000hdT (4KW)، UIP10000 (10KW) أو UIP16000 (16KW). المتعددة مفاعلات التدفق المحمولة وملحقاتها استكمال مجموعة منتجاتنا. جميع أنظمة HIELSCHER هي قوية للغاية وبنيت ل24/7 العملية.
لاختبار وتحسين فتيلة البذور بالموجات فوق الصوتية والإنبات، ونحن نقدم لكم إمكانية لزيارة موقعنا على كامل التجهيز مختبر عملية بالموجات فوق الصوتية والمركز التقني!
اتصل بنا اليوم! نحن سعداء لمناقشة لك معالجة معك!

وUIP

UIP1000hdT

تحسين الإنبات بواسطة
الموجات فوق الصوتية

  • إنبات المعجل
  • ارتفاع العائد

اتصل بنا! / اسألنا!

اطلب المزيد من المعلومات

يرجى استخدام النموذج أدناه، إذا كنت ترغب في طلب معلومات إضافية حول التجانس بالموجات فوق الصوتية. سنكون سعداء لنقدم لكم نظام الموجات فوق الصوتية تلبية الاحتياجات الخاصة بك.









يرجى ملاحظة لدينا سياسة الخصوصية.


مراجع الادب



حقائق عن الشعير & شراب الشعير

عملية تخمير

في تخمير وتنبت محاصيل الحبوب وأنها تنطوي على ثلاث خطوات: التنقيع، وإنبات kilning. خلال نقع، يتم إضافة الماء إلى الحبوب التي تنشط الإنزيمات. التنقيع التقليدي يأخذ 1-2 أيام. بعد 1-2 أيام وصلت الحبوب الشعير ومحتوى الماء من 40-45٪. عند هذه النقطة، يتم إزالة الشعير من الماء نقع ويبدأ الإنبات.
أثناء الإنبات يتم تكوين أو تنشيط عدة إنزيمات ، والتي تكون ضرورية في وقت لاحق في عملية الهريس. يتم تقسيم β-glucans بواسطة endo-β-1،4-glucanase و endo-β-1،3-glucanase. يوجد Endo-β-1،4-glucanase بالفعل في الشعير ، ولكن endo-β-1،3-glucanase لا يوجد إلا في الشعير. لأن β-glucans هي عبارة عن تشكيل جل وبالتالي يمكن أن تكون مشاكل الدورة التدريبية في الترشيح ، فإن المحتوى العالي من β-glucanase ومحتوى منخفض من β-glucan مرغوب فيه في الشعير. ينخفض ​​محتوى النشاء ويزداد محتوى السكر أثناء الإنبات ويتحلل النشا بواسطة ألفا-أميليز و β-أميليز. لا يوجد α-amylase موجود في الشعير. يتم إنتاجه أثناء الإنبات ، في حين أن β-amylase موجود بالفعل في الشعير. تتحلل البروتينات أيضا أثناء الإنبات. Peptidases تتحلل 35 - 40 ٪ من البروتينات في المواد القابلة للذوبان. بعد 5 إلى 6 أيام يتم الانتهاء من الإنبات وتعطل عمليات الحياة بالكيلن. في kilning يتم إزالة الماء عن طريق تمرير الهواء الساخن من خلال الشعير. هذا يتوقف عن الإنبات والتعديلات ، وبدلاً من ذلك ، تتشكل مركبات لون ونكهة بواسطة تفاعلات مايوارد.

الانزيمات في تخمير & عملية تخمير

الانزيمات الأكثر أهمية بالنسبة للتحلل النشا في الشعير هي α الأميليز وβ-الأميليز الإنزيمات التي تحفز التحلل من النشا إلى سكريات. الأميليز يحط ​​السكريات، وهي النشا، لالمالتوز. β-الأميليز موجود في شكل غير نشط قبل الإنبات، في حين ألفا الأميليز وتظهر البروتياز بمجرد بدء الإنبات. منذ α الأميليز يمكن أن تعمل في أي مكان على الركيزة، فإنه يميل إلى أن يكون أسرع المفعول من بيتا الأميليز. β-الأميليز يحفز التحلل من الثاني α-1،4 رابطة غليكوسيدية، الشق من وحدتين الجلوكوز / المالتوز في آن واحد.
الأنزيمات الأخرى، مثل البروتياز، وتحطيم البروتينات في الحبوب إلى النماذج التي يمكن استخدامها من قبل الخميرة. اعتمادا على عندما يتم إيقاف عملية تخمير، واحد يحصل على نسبة النشا / انزيم المفضلة والنشا تحويلها جزئيا إلى سكريات تخمر. يحتوي الشعير على كميات صغيرة من السكريات الأخرى، مثل السكروز والفركتوز، والتي هي ليست من منتجات من تعديل النشا ولكنها كانت بالفعل في الحبوب. ويتم تحقيق المزيد من التحول إلى تخمر السكريات أثناء عملية يهرس.

النشا الحلمأة

خلال الإنزيمية، والإنزيمات تحفيز عملية تسكر وهو ما يعني أن الكربوهيدرات (النشويات) يتم تقسيم إلى جزيئاته السكر المكون. قبل التحلل، يتم تحويل موارد الطاقة (النشا) إلى سكريات التي يستهلكها الجرثومية لزراعة.

البروتينات في الشعير

الشعير يحتوي على نسبة البروتين من 8 إلى 15٪. البروتينات الشعير تساهم بشكل أساسي على نوعية الشعير والبيرة. بروتينات قابلة للذوبان مهمة للاحتفاظ رئيس البيرة والاستقرار.

Arabinoxylans وβ-جلوكان في الشعير

أرابيوكسينس و β جلوكان هي ألياف غذائية قابلة للذوبان. يمكن أن تحتوي مستخلصات الشعير على مستويات عالية من الأرابيكسين أرابيلين الذي يمكن أن يسبب صعوبات أثناء الترشيح لأن المستخلصات اللزجة قد تتسبب في تدهور كبير في أداء عمليات التخمير. بالنسبة لعملية التخمير ، قد يؤدي المحتوى المرتفع من β-glucan في الشعير إلى عدم كفاية تحلل جدران الخلايا ، مما يعوق بدوره انتشار الإنزيمات والإنبات وتعبئة احتياطيات النواة ، وبالتالي يقلل مستخلص الشعير. قد يؤدي أيضا β-glucan المتبقي إلى نشا شديد اللزوجة ، مما يؤدي إلى مشكلة في الترشيح في مصنع الجعة ، ويمكن أن يشارك في نضج البيرة ، مما يسبب الضباب البارد. تم العثور على Arabinoxylans في جدران الخلايا من الشعير والشوفان والقمح والجاودار والذرة والأرز والذرة الرفيعة والدخن. يتم زيادة قابلية استخراج كل من أرابينوكولان و β-glucan بشكل كبير عن طريق الصوتنة.

المواد المضادة للاكسدة في الشعير

الشعير يحتوي على أكثر من 50 بروانثوسيانيدينس بما في ذلك بلازميدة قليلة القسيمات والبوليمر flavan-3-را، كاتشين، وgallocatechin. مثنوي B3 proanthocyanin وB3 بروسيانيدين هم الأكثر وفرة في الشعير.
ومن المعروف أن المواد المضادة للاكسدة لقدرتها على تأخير أو منع تفاعلات الأكسدة والأكسجين الحر ردود الفعل المتطرفة، الأمر الذي يجعلها مهمة في عملية تخمير وتختمر. وتستخدم مضادات الأكسدة (مثل الكبريتيت، والفورمالديهايد، أسكوربات) كإضافات في عملية التخمير من أجل تحسين نكهة البيرة الاستقرار. وتستمد حوالي 80٪ من المركبات الفينولية في البيرة من الشعير.