Ultrasonik malting və səməni cücərməsi
- Malting çox vaxt aparan bir prosesdir: taxıl toxumlarının islanması və nəmləndirilməsi çox vaxt aparır və əsasən qeyri-bərabər nəticələr əldə edir.
- Ultrasəs üsulu ilə arpanın cücərmə sürəti, dərəcəsi və məhsuldarlığı əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırıla bilər.
Səməni istehsalı
Səməni / səməni taxıl pivə, viski, səməni kokteylləri, səməni sirkəsi, həmçinin qida əlavəsi hazırlamaq üçün geniş istifadə olunur. Səməniləmə prosesi zamanı qurudulmuş taxıl (məsələn, arpa) cücərməyə başlamaq üçün suda isladılır. Cücərmə zamanı mövcud fermentlər sərbəst buraxılır, yeni fermentlər istehsal olunur və endosperm hüceyrə divarları onların hüceyrə tərkibini sərbəst buraxmaq, həmçinin saxlanılan zülalların bir hissəsini amin turşularına parçalamaq üçün parçalanır. Müəyyən dərəcədə cücərmə əldə edildikdə, qurutma prosesi ilə cücərmə prosesi dayandırılır. Taxılları, fermentləri səməniləşdirməklə – α-amilaza və β-amilaza – taxılın nişastalarını şəkərə çevirmək üçün lazım olanlar inkişaf etdirilir. Müxtəlif şəkər növlərinə monosaxarid qlükoza, disakarid maltoza, trisaxarid maltotrioza və maltodekstrinlər adlanan yüksək şəkərlər daxildir. Taxılın dəmlənməsi və cücərməsi kifayət qədər vaxt aparır, nəzərə alsaq ki, dəmləmə 1-2 gün, cücərmə isə əlavə olaraq 4-6 gün çəkir. Bu, səməni istehsalını vaxt aparan və bahalı edir.
Cücərən arpa
Ultrasonik Təkmilləşdirilmiş Malting
Həll yolu: Sonikasiya
- Sonication arpa taxıllarının cücərmə qabiliyyətini və sürətini yaxşılaşdırır.
Ultrasəsin təsirləri:
- Daha sürətli və daha yaxşı islatma
- Daha sürətli cücərmə
- Daha Tam Cücərmə
- Fermentlərin aktivləşdirilməsi
- daha yüksək hasilat dərəcəsi
- Yüksək Keyfiyyətli Səməni
Bu ultrasəslə başlayan təsirlər, təkmil fermentativ fəaliyyət və mikro çatlar səbəb olur ultrasəs kavitasiyası toxum üzərində. Arpa taxılı daha qısa müddətdə daha çox su udmaq qabiliyyətinə malikdir, bu da əhəmiyyətli dərəcədə azalmağa səbəb olur Təkmilləşdirilmiş nəmləndirmə toxumlardan. Sürətli nəmləndirmə və hətta cücərmə yaxşı malting keyfiyyəti üçün vacibdir, çünki cücərməmiş toxumlar bakterial və göbələk zərərinə meyllidir.
Malting bir çox fermentləri əhatə edən mürəkkəb bir prosesdir; mühüm olanlar α-amilaza, β-amilaza, α-qlükozidaza və limit dekstrindir. Səməni zamanı arpa, arpa ləpəsi endosperminin bir sıra ferment deqradasiyasını əhatə edən natamam təbii cücərmə prosesinə məruz qalır. Bu fermentin deqradasiyası nəticəsində endosperm hüceyrə divarları deqradasiyaya uğrayır və nişasta qranulları onların yerləşdiyi endospermin matrisindən ayrılır. Ultrasoniklər fermentləri aktivləşdirir və hüceyrədaxili materialın, məsələn, nişastanın, zülalların çıxarılması sürətini yaxşılaşdırır. Arabinoksilan molekulları seyreltilmiş polisaxarid məhlullarında makromolekulyar aqreqatlar əmələ gətirir. Ultrasonikasiya polisaxaridlərin aqreqatlarını effektiv şəkildə azaltmağa kömək edir. Polisaxarid nişastasının parçalanması ilə fermentləşdirilmiş karbohidratlar əmələ gəlir. Belə karbohidratlar pivə istehsalının fermentasiya mərhələsində spirtə çevrilir.
Səməniləmə zamanı biokimyəvi proseslərə bütün bu ultrasəs təsirləri a daha qısa cücərmə müddəti və a daha yüksək cücərmə sürəti / məhsuldarlığı. Cücərmə müddətinin qısaldılması əhəmiyyətli nəticələrə səbəb olur kommersiya faydaları malt və pivə sənayesi üçün.
Yaldagard və b. (2008) göstərmişdir ki, ultrasəs “cücərmə müddətini azaltmaq və ümumi cücərmə faizini yaxşılaşdırmaq üçün toxumların müalicə üsulu kimi malting proseslərində istifadə olunmaq potensialına malikdir.”
Sonikasiya ilə daha sürətli cücərmə
Ultrasonik Arpa Toxumunun Hazırlanması Protokolu
Arpa toxumu Hordeum vulgare (9% nəmlik; məhsul yığıldıqdan sonra 3 ay otaq temperaturunda saxlanılır)
Ultrasonik cihaz UP200H (200W, 24kHz) sonotrode S3 (radial forma, 3mm diametr, maks. daldırma dərinliyi 90mm) ilə təchiz edilmişdir.
Protokol:
Buynuzun ucu təqribən batırıldı. Su və arpa toxumlarından ibarət proses məhluluna 9 mm. Bütün təcrübələr 20, 60 və 100% güc girişində birbaşa sonikasiya (zond sistemi) ilə 80 mL kran suyunda səpələnmiş nümunələrdə (10 q arpa toxumu) əlavə çalxalanma və ya silkələnmə ilə aparılmışdır. Bu, ultrasəs dalğalarının vahid paylanması üçün dayanıqlı dalğaların və ya bərk sərbəst bölgələrin meydana gəlməsinin qarşısını almaq üçün istifadə edilmişdir. Sərbəst radikalların əmələ gəlməsini azaltmaq üçün ultrasəs cihazı iş dövrü nəzarətindən istifadə edərək pulsasiya rejiminə qoyulmuşdur. Dövr bütün təcrübələr üçün 50%-ə təyin edilmişdir. Məhlul 5, 10 və 15 dəqiqə ərzində 30°C sabit temperaturda işlənmişdir. [Yaldagard et al. 2008]
Nəticələr:
Ultrasonik müalicələr daha yüksək nəmləndirmə və daha qısa müddətdə daha sürətli cücərmə ilə nəticələnir.
Ən yüksək toxum cücərməsi (təxminən 100%) 100% güc parametrində qeydə alınıb. 5, 10 və 15 dəqiqə ərzində tam gücdə (cihazın 100% güc ayarı) sonikasiya edilmiş toxumlar üçün cücərmə dərəcəsi ~ 93,3%-dən (sonikləşdirilməmiş toxumlar) 97,2%, 98% və 99,4%-ə qədər artırıldı. müvafiq olaraq. Bu nəticələr hüceyrə divarları tərəfindən suyun udulmasını artıran ultrasəs səbəb olan kavitasiya səbəbiylə mexaniki təsirlərə aid edilə bilər. Sonikasiya kütlə ötürülməsini artırır və suyun hüceyrə divarı vasitəsilə hüceyrənin içərisinə daxil olmasını asanlaşdırır. Hüceyrə divarları yaxınlığında kavitasiya baloncuklarının çökməsi hüceyrə quruluşunu pozur və ultrasəs maye jetləri sayəsində yaxşı bir kütlə ötürülməsini təmin edir.
Metod toxumların cücərməsinə başlamaq üçün tələb olunan vaxtı əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Saç kökləri işlənmiş nümunələrdə daha sürətli göründü və səssiz toxumlarla müqayisədə bolca böyüdü. Yuxarıda göstərildiyi kimi müalicə olunan arpadan istifadə edildikdə, cücərmə müddəti adi 7 gündən 4-5 günə (ultrasəs gücü və məruz qalma müddətindən asılı olaraq) qısaldıldı. Bundan əlavə, orta cücərmə vaxtı 20% güc qəbulu üçün 6.66 gündən 15 dəqiqəlik emal müddətindən sonra 100% ultrasəs gücü qəbulu üçün 4.04 günə qədər azaldı. Alınan məlumatların təhlili göstərir ki, cücərmə sınağı zamanı müxtəlif ultrasəs güc parametrləri cücərmə dərəcəsinə və orta cücərmə vaxtına əhəmiyyətli dərəcədə təsir etmişdir. Bütün təcrübələr arpa toxumlarının cücərmə qabiliyyətinin qeyri-sonik nəzarətlə müqayisədə artması ilə nəticələndi (Şəkil 1). Maksimum orta cücərmə vaxtı 20% güc parametri üçün, minimum orta cücərmə vaxtı isə 100% güc parametri üçün qeydə alınıb (Şəkil 2).
Ultrasonika ilə daha yüksək cücərmə sürəti və məhsuldarlıq
Sonication həmçinin noxud, buğda, pomidor, bibər, yerkökü, turp, qarğıdalı, düyü, qarpız, günəbaxan və bir çox başqalarının toxum cücərməsini artırmaq üçün sübut edilmişdir.
Ultrasonik Avadanlıq
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, dəzgah üstü və sənaye istifadəsi üçün etibarlı yüksək güclü ultrasəs cihazları təmin edir. Ticarət miqyasında toxum astarlama və səməniləmə üçün sizə sənaye ultrasəs sistemlərimizi tövsiyə edirik, məsələn UIP2000hdT (2kVt), UIP4000hdT (4kVt), UIP10000 (10kVt) və ya UIP16000 (16 kVt). Manifold axını hüceyrə reaktorları və aksesuarları bizim məhsul çeşidimizi tamamlayır. Bütün Hielscher sistemləri son dərəcə möhkəmdir və 24/7 əməliyyat üçün qurulur.
Ultrasəs toxumunun astarlanması və cücərməsini sınamaq və optimallaşdırmaq üçün sizə tam təchiz olunmuş ultrasəs proses laboratoriyamıza və texniki mərkəzimizə baş çəkmək imkanını təklif edirik!
Bu gün bizimlə əlaqə saxlayın! Sizinlə prosesi müzakirə etməkdən məmnunuq!
UIP1000hdT
ultrasəs
- Sürətlənmiş cücərmə
- Daha yüksək məhsuldarlıq
Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizdən soruşun!
Ədəbiyyat / İstinadlar
- Goussous, SJ; Samarah, NH; Əlqudah, AM; Othman, MO (2010): Ultrasəs texnikasından istifadə edərək dörd məhsul növünün toxum cücərməsinin artırılması. Eksperimental Kənd Təsərrüfatı, 46/02, 2010. 231-242.
- Nilsson, Frida (2009): SE-HPLC istifadə edərək, Pivə Pivəbişirmə Prosesində Arpa Protein Tərkibinin Tədqiqi. Dərəcə layihəsi Kalmar Universitetində, Saf və Tətbiqi Təbiət Elmləri Məktəbində, İsveçdə işləyir.
- Yaldagard, Məryəm; Mortazavi, Seyid Əli; Tabatabaie, Farideh (2008): Ultrasonik Dalğaların Arpa Toxumunun Cücərməsini Sürətləndirən və Artıran Astarlama Texnikası kimi Tətbiqi: Taguchi yanaşması ilə metodun optimallaşdırılması. J. Inst. dəmləmək. 114(1), 2008. 14-21.
- Yaldagard, Məryəm; Mortazavi, Seyid Əli; Tabatabaie, Farideh (2007): Arpa toxumunun cücərmə stimullaşdırılmasında və onun alfa-amilaza aktivliyində ultrasəs müalicəsinin effektivliyi. Beynəlxalq Bioloji, Biomolekulyar, Kənd Təsərrüfatı, Qida və Biotexnoloji Mühəndislik Jurnalı 1/10, 2007.
Arpa haqqında faktlar & səməni
Malting prosesi
Səməniləmə zamanı dənli taxıl cücərir və o, üç mərhələdən ibarətdir: dəmləmə, cücərmə və soba. İstiləşmə zamanı fermentləri aktivləşdirən taxıllara su əlavə edilir. Adi dəmləmə 1-2 gün çəkir. 1-2 gündən sonra arpa dənələri 40-45% sulu olur. Bu zaman arpa dəmlənmiş sudan çıxarılır və cücərmə başlayır.
Cücərmə zamanı bir neçə ferment əmələ gəlir və ya aktivləşir ki, bu da sonradan əzmə prosesində vacibdir. β-qlükanlar endo-β-1,4-qlükanaza və endo-β-1,3-qlükanaza tərəfindən parçalanır. Endo-β-1,4-qlükanaza artıq arpada mövcuddur, lakin endo-β-1,3-qlükanaza yalnız səmənidə mövcuddur. β-qlükanlar gel əmələ gətirdiyinə və bununla da filtrasiyada problemləri həll edə bildiyinə görə səmənidə yüksək miqdarda β-qlükanaza və az miqdarda β-qlükan olması arzu edilir. Cücərmə zamanı nişastanın miqdarı azalır və şəkər miqdarı artır və nişasta α-amilaza və β-amilaza tərəfindən parçalanır. Arpada α-amilaza yoxdur; cücərmə zamanı əmələ gəlir, β-amilaza isə artıq arpada mövcuddur. Cücərmə zamanı zülallar da parçalanır. Peptidazlar zülalların 35-40%-ni həll olunan materiala parçalayır. 5-6 gündən sonra cücərmə başa çatır və onun həyat prosesləri soba ilə təsirsiz hala gətirilir. Sobada su səmənidən isti hava keçirərək çıxarılır. Bu, cücərmə və dəyişiklikləri dayandırır və bunun əvəzinə rəng və ləzzət birləşmələri Maillard reaksiyaları ilə əmələ gəlir.
Maltingdəki fermentlər & Pivəbişirmə prosesi
Arpada nişastanın hidrolizi üçün ən vacib fermentlər nişastanın şəkərlərə hidrolizini kataliz edən α-amilaza və β-amilaza fermentləridir. Amilaza polisaxaridləri, yəni nişastanı maltoza qədər parçalayır. β-amilaza cücərmədən əvvəl qeyri-aktiv formada mövcuddur, α-amilaza və proteazlar isə cücərmə başlayandan sonra görünür. α-amilaza substratın istənilən yerində hərəkət edə bildiyindən, β-amilazadan daha sürətli təsir göstərir. β-amilaza ikinci α-1,4 qlikozid bağının hidrolizini kataliz edir, eyni anda iki qlükoza vahidini / maltozu ayırır.
Proteazlar kimi digər fermentlər taxıldakı zülalları maya tərəfindən istifadə edilə bilən formalara parçalayır. Səməniləmə prosesinin dayandırılmasından asılı olaraq, üstünlük verilən nişasta/ferment nisbəti və qismən çevrilmiş nişasta fermentləşdirilə bilən şəkərlərə çevrilir. Səməni həmçinin nişasta modifikasiyasının məhsulları olmayan, lakin artıq taxılda olan saxaroza və fruktoza kimi az miqdarda digər şəkərləri ehtiva edir. Əzmə prosesi zamanı fermentləşdirilə bilən şəkərlərə daha çox çevrilmə əldə edilir.
Nişastanın hidrolizi
Enzimatik hidroliz zamanı fermentlər şəkərləşmə prosesini kataliz edir, yəni karbohidratlar (nişasta) onun komponent şəkər molekullarına parçalanır. Hidroliz nəticəsində enerji mənbəyi (nişasta) böyümək üçün mikrob tərəfindən istehlak edilən şəkərlərə çevrilir.
Arpadakı zülallar
Arpanın tərkibində 8-15% protein var. Arpa zülalları səməni və pivənin keyfiyyətinə əhəmiyyətli dərəcədə töhfə verir. Həll olunan zülallar pivə başının saxlanması və sabitliyi üçün vacibdir.
Arpada arabinoksilanlar və β-qlükan
Arabinoksilanlar və β-qlükan həll olunan qida lifləridir. Səməni ekstraktlarında yüksək səviyyəli arabinoksilanlar ola bilər ki, bu da filtrasiya zamanı çətinliklər yarada bilər, çünki özlü ekstraktlar pivəbişirmə proseslərinin performansını əhəmiyyətli dərəcədə pisləşdirə bilər. Pivəbişirmə prosesi üçün arpada yüksək miqdarda β-qlükanın olması hüceyrə divarlarının qeyri-kafi deqradasiyasına səbəb ola bilər ki, bu da öz növbəsində fermentlərin yayılmasına, cücərməsinə və ləpə ehtiyatlarının səfərbər olmasına mane olur və beləliklə də səməni ekstraktı azalır. Qalıq β-qlükan da pivə zavodunda filtrasiya probleminə səbəb olan yüksək viskoz şərabın yaranmasına səbəb ola bilər və pivənin yetişməsində iştirak edərək soyuq dumanın yaranmasına səbəb ola bilər. Arabinoksilanlar arpa, yulaf, buğda, çovdar, qarğıdalı, düyü, sorqo və darının hüceyrə divarlarında olur. Həm arabinoksilanların, həm də β-qlükanın ekstraksiya qabiliyyəti sonikasiya ilə əhəmiyyətli dərəcədə artır.
Arpada antioksidantlar
Arpa oliqomerik və polimer flavan-3-ol, katexin və qallokateşin də daxil olmaqla 50-dən çox proantosiyanidin ehtiva edir. Dimerik proantosiyanin B3 və prosiyanidin B3 arpada ən bol olanlardır.
Antioksidantlar oksidləşmə reaksiyalarını və oksigen sərbəst radikal reaksiyalarını gecikdirmək və ya qarşısını almaq qabiliyyəti ilə tanınır, bu da onları malt və pivə bişirmə prosesində vacib edir. Antioksidantlar (məsələn, sulfitlər, formaldehid, askorbat) pivə ləzzətinin sabitliyini yaxşılaşdırmaq üçün dəmləmə prosesində əlavələr kimi istifadə olunur. Pivədəki fenolik birləşmələrin təxminən 80%-i arpa səmənidən alınır.