Kombucha çay, şəkər, bakteriya, maya və çox vaxt az miqdarda şirə, meyvə və ya ətirli ədviyyatlardan ibarət fermentləşdirilmiş içkidir. Kombucha, həmçinin fermentləşdirilmiş şirələr və tərəvəz şirələri sağlamlığa müsbət təsir göstərməsi, mikrobiotanı və immunitet sistemini gücləndirməsi ilə tanınır. Nəzarət olunan ultrasəsləmə kombucha və digər fermentləşdirilmiş içkilərin istehsalını müxtəlif yollarla yaxşılaşdırır: Ultrasəs fermentasiya zamanı maya və bakteriyaların böyüməsini stimullaşdıra bilər; meyvələrdən, tərəvəzlərdən və otlardan polifenollar, flavonoidlər və ləzzətlər çıxarın; və həmçinin qablaşdırmadan əvvəl mikrobların azaldılması üçün qeyri-termal pasterizasiya üsulu kimi tətbiq edilir. Hielscher ultrasəs cihazları dəqiq idarə olunur və fermentləşdirilmiş içkilərin istehsalında hər bir müalicə mərhələsi üçün ən uyğun ultrasəs intensivliyini təmin edə bilər.

Kombucha və fermentləşdirilmiş içkilər

Kombucha şəkərli çayın fermentləşdirilməsi yolu ilə, adətən “ana” adlandırılan “Bakteriyaların və Mayaların Simbiotik Mədəniyyəti” (SCOBY) istifadə edərək istehsal olunur.” və ya “çay göbələyi”. SCOBY-də mikrob populyasiyalarının müxtəlifliyi və nisbəti olduqca əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Maya komponentinə ümumiyyətlə Saccharomyces cerevisiae, digər Zygosaccharomyces, Candida, Kloeckera/Hanseniaspora, Torulaspora, Pichia, Brettanomyces/Dekkera, Saccharomyces, Lachancea, Saccharomycoidessceromy və Schmicoides; bakterial komponentə demək olar ki, həmişə Komagataeibacter xylinus (əvvəllər Gluconacetobacter xylinus) daxildir ki, bu da mayaların yaratdığı spirtləri sirkə və digər turşulara fermentləşdirir, turşuluğu artırır və etanolun tərkibini məhdudlaşdırır.
Eynilə, fermentləşdirilmiş meyvə və tərəvəz şirələri kimi digər fermentləşdirilmiş içkilər bakteriya və maya ilə aşılanır.
Ultrasəs ilə müalicə fermentasiya səmərəliliyini və qidalı maddələrin tərkibini və dadını daxil olmaqla fermentləşdirilmiş içkinin keyfiyyət xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıra bilər.

Ultrasəslə Gücləndirilmiş Kombucha Fermentasiyası

Ultrasəs dalğalarının bakteriyaların və mayaların böyüməsini stimullaşdırdığı yaxşı bilinir. Kombucha mədəniyyətlərinin (SCOBY, həmçinin çay göbələyi, çay göbələyi və ya Mançuriya göbələyi kimi də tanınır) idarə olunan yumşaq sonikasiyası fermentasiya prosesini təşviq edə və sürətlənmiş fermentasiya müddətində daha yüksək kombucha məhsuldarlığına səbəb ola bilər.
Ultrasonik olaraq stimullaşdırılan fermentasiya membranın keçiriciliyini artırır və bununla da kütlə ötürülməsini artırır. Ultrasəs dalğaları ilə sonomexanik müalicə mikroorqanizmlərin hüceyrə divarlarını və plazma membranlarını perforasiya edir (bu proses sonoporasiya adlanır). Bəzi hüceyrələr hətta parçalana bilər. Bu pozulmuş hüceyrələr vitaminlər, nukleotidlər, amin turşuları və fermentlər kimi böyüməni stimullaşdıran amilləri sərbəst buraxırlar ki, bu da hüceyrə bütövlükdə, eləcə də membranı zədələnmiş bakteriyaların böyüməsini stimullaşdıra bilər.
Fermentasiyadan əvvəl, eləcə də lag və log fazalarında ultrasəs müalicəsi bakterial böyümənin stimullaşdırılmasına ən görkəmli təsir göstərdi.

Mikrob artımının ultrasəs stimullaşdırılması fermentasiyadan əvvəl və ya lag və log fazalarında ultrasəs tətbiq edildikdə ən təsirli olur.

Alma şirəsinin fermentasiyasının ultrasəs stimullaşdırılması

Tədqiqatlar göstərdi ki, alma şirəsinin fermentasiyası zamanı lag və loqarifmik fazalarda ultrasəs müalicəsi mikrobların böyüməsinə kömək etdi və alma turşusunun laktik turşuya biotransformasiyasını gücləndirdi. Məsələn, 0,5 saat gecikmə fazasında sonikasiyadan sonra 58,3 W/L-də ultrasəslə müalicə olunan nümunələrdə mikrobların sayı və laktik turşunun miqdarı 7,91 ± 0,01 Log CFU/ml və 133,70 ± 7,39 mq/L-ə çatdı ki, bu da əvvəlkindən xeyli yüksək idi. ki, qeyri-sonikasiya edilmiş nümunələrdə. Bundan əlavə, gecikmə və loqarifmik fazalarda ultrasəs alma xlorogen turşusu, kofein turşusu, prosiyanidin B2, katexin və qallik turşusu kimi alma fenoliklərinin metabolizminə kompleks təsir göstərmişdir. Ultrasəs xlorogen turşunun kofein turşusuna hidrolizinə, prosiyanidin B2-nin çevrilməsinə və qallik turşusunun dekarboksilləşməsinə müsbət təsir göstərə bilər. Sonicləşdirilmiş nümunələrdə üzvi turşuların və sərbəst amin turşularının metabolizmi statistik olaraq fenolik metabolizm ilə əlaqələndirilmişdir ki, bu da ultrasəsin üzvi turşuların və amin turşularının mikrobial metabolizmasını yaxşılaşdırmaqla fenolik törəmələrə fayda verə biləcəyini göstərir. (müq. Wang və başqaları, 2021)

Ultrasonik Təkmilləşdirilmiş Soya Südünün Fermentasiyası

Ewe və başqalarının tədqiqat qrupu. (2012) belə fermentasiya zamanı laktobasillərin (Lactobacillus acidophilus BT 1088, L. fermentum BT 8219, L. acidophilus FTDC 8633, L. gasseri FTDC 8131) suşlarının metabolik effektivliyinə ultrasəsin təsirini araşdırıb. Ultrasonik müalicənin bakteriyaların hüceyrə membranlarını keçirtdiyi müşahidə edilmişdir. Permeabilized hüceyrə membranları təkmilləşdirilmiş qida daxililəşdirilməsi və sonrakı artım gücləndirilməsi ilə nəticələndi (P ≺ 0.05). Daha yüksək amplitüdlər və sonikasiya müalicəsinin daha uzun müddətləri soya südündə laktobakteriyaların böyüməsinə kömək etdi, canlı sayı 9 log CFU/ml-dən çox oldu. Laktobasillərin hüceyrədaxili və hüceyrədənkənar β-qlükozidazaya spesifik fəaliyyəti də ultrasəslə gücləndirilmişdir (P ≺ 0.05), soya südündəki izoflavonların, xüsusən də genistin və malonil genistinin genistinə biokonversiyasının artmasına səbəb olmuşdur. Bu tədqiqatın nəticələri göstərir ki, laktobakteriya hüceyrələrinə ultrasəs müalicəsi (P ≺ 0,05) hüceyrələrin β-qlükozidaz fəaliyyətini gücləndirir (P ≺ 0,05) izoflavon qlükozidlərinin soya südündəki bioaktiv aqlikonlara biokonversiyasını artırır. (müq. Ewe və başqaları, 2012)

Müalicəsiz (A) və 3 dəqiqə ərzində 60% amplituda ultrasəs ilə müalicə olunan laktobasillərin elektron mikroqrafiklərinin skan edilməsi (B). Cırılmış hüceyrələri və məsamələri olan hüceyrələri göstərən dairələr.
(Tədqiqat və şəkillər: ©Ewe et al., 2012)

Kombucha və fermentləşdirilmiş içkilərdə qidalandırıcı birləşmələrin və ləzzətlərin çıxarılması

Fermentasiya edilmiş çay, şirə və tərəvəz içkiləri, məsələn, fermentləşdirilmiş alma və ya tut şirəsi və ya meyvə ilə infuziya edilmiş kombuchalar ultrasəs müalicəsindən əhəmiyyətli dərəcədə ləzzət və qidalandırıcı fayda verir. Ultrasəs dalğaları bitki materiallarının hüceyrə strukturlarını pozur və ləzzətlər, polifenollar, antioksidantlar və flavonoidlər kimi hüceyrədaxili birləşmələri buraxır. Eyni zamanda, ultrasəs homogenləşdirmə faza ayrılmasına mane olan və istehlakçılar üçün cəlbedici bir görünüş təqdim edən bərabər şəkildə dağılmış və emulsiyalaşdırılmış içki təmin edir. Aşağıda təmizlənməmiş versiya ilə müqayisədə ultrasəslə işlənmiş dəniz iti giləmeyvə kombucha nümunəsini görə bilərsiniz.
Ultrasonik ləzzət və qida maddələrinin çıxarılması haqqında daha çox oxuyun!

Kombuchanın qorunması üçün ultrasəs

Ultrasəs müalicəsi mikrobları stimullaşdırmaq və ya təsirsizləşdirməklə təsir edə bilər. Fermentlər də sonikasiyadan təsirlənir: Ultrasəs fermentlərin, substratların və onların reaksiyalarının xüsusiyyətlərini dəyişə bilər. Aşağı tezlikli ultrasəsin bu təsirləri qida və içkilərin pasterizə edilməsinə qeyri-termal alternativ kimi qida emalında istifadə olunur. Sonication mikroorqanizmlərin məqsədyönlü şəkildə inaktivasiyasına imkan verən amplituda, vaxt, temperatur və təzyiq kimi proses parametrləri üzərində dəqiq nəzarətin üstünlüyünü təklif edir. Kombucha və fermentləşdirilmiş içkilərdə mikrob yükünün inaktivasiyası məhsulun saxlanma müddətini və dayanıqlığını artırmağa imkan verir. Mikrobların və fermentlərin azalması son məhsulun uzun müddət saxlanması səbəbindən kommersiya yayılmasını asanlaşdırır. Ultrasonikasiya, şirələrin pasterizə edilməsi kimi kommersiya qida emalında artıq istifadə olunan qeyri-termal pasterizasiya üsuludur. Xüsusilə daha yüksək amplitüdlərdə ultrasəs hüceyrə divarlarına zərər verərək bakteriya və mayanı təsirsiz hala gətirir. Bu, mikrobların daha yavaş böyüməsi və ya dayanması ilə nəticələnir. Məsələn, Kwaw et al. (2018) laktik turşu ilə fermentləşdirilmiş tut şirəsi üçün qeyri-termal pasterizasiya strategiyası kimi ultrasəsi araşdırdı. Ultrasəs üsulu ilə işlənmiş qıcqırdılmış tut şirəsində fenol birləşmələrinin miqdarı (1700,07 ± 2,44 μq/mL) nəzarətdən, təmizlənməmiş qıcqırdılmış tut şirəsindən yüksək olmuşdur. “Fərdi qeyri-termal müalicələr arasında ultrasəs əhəmiyyətli dərəcədə səbəb oldu (s < 0.05) impuls işığı ilə müalicə ilə müqayisədə süd turşusu ilə fermentləşdirilmiş tut şirəsinin fenolik və antioksidant xüsusiyyətlərinin artması. (Kwaw et al., 2018) Kombuça həyat mədəniyyətləri ilə tanınan bir içki olsa da, kombucha kommersiya baxımından paylanmış içkilərin saxlama müddətini uzatmaq üçün mikrobların nəzarətli azaldılmasından istifadə edilə bilər. Müntəzəm termal pasterizasiya kombuchada normal olaraq mövcud olan bütün canlı mayaları və bakteriyaları öldürür və sağlamlığa müsbət təsir göstərən əsas amillərdən biridir. Ultrasonik pasterizasiya ya mikrob sayını azaltmaq, ya da mikroorqanizmləri tamamilə yox etmək üçün istifadə oluna bilən qeyri-termal qoruma üsuludur. Bu o deməkdir ki, kommersiya istehsalçıları bakteriyaların və mayaların sayını tamamilə yox etmədən azaltmaq üçün daha aşağı amplitüdlərdə və daha qısa müddətlərdə ultrasəs tətbiq edə bilərlər. Beləliklə, həyat mədəniyyətləri kombuchada hələ də mövcuddur, baxmayaraq ki, daha az sayda olsa da, raf ömrü və saxlama müddətləri yaxşılaşdırılır.

Ultrasəslə Müalicə Edilmiş Kombuchada Elmi Təsdiqlənmiş Nəticələr

Dornan və başqaları. (2020) aşağı tezlikli ultrasəsin dəniz iti giləmeyvə ilə hazırlanmış kombuchaya təsirini araşdırıb. ultrasəs prosessoru UIP500hdT. Tədqiqat qrupu ultrasəsin dəniz iti giləmeyvə hazırlığına və sonrakı kombucha fermentasiyasına çoxsaylı faydalı təsirlərini nümayiş etdirə bildi.

Ultrasonik dəniz iti giləmeyvə ekstraktı

Təzə bütöv dəniz iti giləmeyvələrinin (həmçinin sanddorne kimi tanınır; H. rhamnoides cv. Günəşli) sonikasiyası Vitamix blenderindən istifadə edərək 2 dəqiqə ərzində püreləşdirilmişdir. Orijinal püre həcminin 30%-nə bərabər olan dH2O həcmi əlavə edildi və qarışdırıldı. Ultrasəs (90 Vt, 20 kHz, 10 dəq) 200 mL seyreltilmiş püreyə tətbiq olundu. UIP500hdT ultrasəs prosessoru (Hielscher Ultrasonics, Almaniya). Müalicə vaxtı qida maddələrinin optimallaşdırılması və nümunəni təzə kimi vəziyyətdə saxlamaq üçün seçilmişdir. Ultrasəs ekstraksiyasının nəticələri əhəmiyyətli dərəcədə (P ≺ 0,05) pulpadan 10% ekstraksiya məhsuldarlığı (19,04 ± 0,08-dən 20,97 ± 0,29%) və toxum üçün 7% (14,81 ± 0,08 ± 0,08-dən) 10% artım nümayiş etdirir. Neft məhsuldarlığında bu artım xammal dəyərini artırmaq üçün effektiv və yaşıl texnologiya kimi sonikasiyanın funksionallığını vurğulayır. Dəniz iti giləmeyvələrindən ultrasəs üsulu ilə çıxarılması daha yüksək yağ məhsuldarlığı və emal vaxtının, enerji istehlakının və təhlükəli həlledicilərin qarşısının alınması ilə nəticələndi.

Dəniz iti giləmeyvə kombuçanın ultrasəs homojenləşdirilməsi

Ultrasəs ilə işlənmiş dəniz iti (sanddorne) giləmeyvə kombucha məhsulun əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşmış sabitliyini göstərdi. Saxlamanın 21-ci gününə qədər, sonicated giləmeyvə kombucha homojen qaldı. Bütün tədqiqat üçün (21 gün, aşağıdakı şəklə baxın) sonikləşdirilmiş giləmeyvə kombuchasında sinerezin müşahidə edilməməsi faktı göstərir ki, yalnız ultrasəs məhsulun sabitliyini yarada bilən və faza ayrılmasının qarşısını alan effektiv emulsifikasiya üsuludur.

Dəniz iti püresi (P) 0 və 21-ci gündə ultrasəs müalicəsi olmadan və (P+US).
Tədqiqat və şəkil:©Dornan et al., 2020.

Fermentasiyanı dayandırmaq üçün ultrasəs

Dörd kombuça nümunəsi hazırlanmışdır: K (kombucha), K+US (kombuça + ultrasəs), K+S (kombuça + saxaroza) və K+S+US (kombuça + saxaroza + ultrasəs). Bütün nümunələr 200 mL dəniz iti püresi (P) və ya P+US və 12,5 q SCOBY istifadə edərək hazırlanmışdır. K P və SCOBY-dən ibarət idi. K+US P+US və SCOBY-dən ibarət idi. K+S P, 15,0 q saxaroza və SCOBY-dən ibarət idi. K+S+US P+US, 15,0 q saxaroza və SCOBY-dən ibarət idi. Bütün nümunələr beş gün ərzində otaq temperaturunda qaranlıq yerdə fermentasiya üçün buraxıldı. İkinci sonikasiya müalicəsi (90 Vt, 20 kHz, 10 dəq) 5-ci gündə fermentasiyanı dayandırmaq üçün K+US və K+S+US-a tətbiq olundu.

Kombucha üzərində ultrasəs qoruyucu təsiri

Dəniz iti kombuçasında sonikasiya ilkin mikrob yükünü 2,6 log CFU/ml azaldıb, bununla da həddən artıq fermentasiyanın qarşısını almaq üçün seçilmiş vaxtda fermentasiya prosesini dayandırıb. Bundan əlavə, nəzarət edilən mikrob azalması son məhsulun saxlama müddətini və dayanıqlığını artırmağa kömək edir ki, bu da kombuçanın kommersiya yayılmasını asanlaşdırır.
Qeyri-termal şirə pasterizə üsulu kimi ultrasəs haqqında daha çox oxuyun!

Ultrasonik Müalicə olunan Kombuchada Ümumi Nəticələr

Ultrasonication ilkin mikrob yükünü 2,6 log CFU/mL azaldıb, ORAC dəyərini 3% artırıb və suda həllolma indeksini (WSI) sinerezsiz 40% (6,64-dən 9,29 q/q-a) artırıb. Bu tədqiqatın nəticələri göstərir ki, ultrasəs tətbiqi fermentasiya zamanı fenolik funksionallığı artıra bilər və sinerezin azalması, yağ məhsuldarlığının artırılması, mikrob yükünün azalması və qida keyfiyyətinin minimal itkisi ilə ORAC-ın artırılması. (bax. Dornan və başqaları, 2020)

Təkmilləşdirilmiş Kombucha Pivəbişirmə üçün Ultrasonik Avadanlıq

Hielscher Ultrasonics yüksək performanslı ultrasəs cihazları, ultrasəs bioreaktorları və qida məhsullarında istifadə olunan fermentasiya, ekstraksiya və pasterizasiya prosesləri üçün aksesuarları dizayn edir, istehsal edir və paylayır. & içki istehsalı. Hielscher ultrasəs qida emalı sistemləri yüksək keyfiyyətli qida və içkilər istehsal etmək üçün təhlükəsiz, etibarlı və qənaətcil texnologiya olan manifold tətbiqləri üçün istifadə olunur. Bütün Hielscher ultrasəs prosessorlarının quraşdırılması və istismarı sadədir: Onlar yalnız az yer tələb edir, asanlıqla mövcud emal qurğularına yenidən təchiz oluna bilər.
Hielscher Ultrasonics, qida məhsullarında ultrasəs tətbiqində uzun müddət təcrübəlidir & içki sənayesi və digər bir çox sənaye sahəsi. Ultrasonik prosessorlarımız təmizlənməsi asan (yerində təmiz CIP / sterilizasiya yerində SIP) sonotrodlar və axın hüceyrələri (nəm hissələr) ilə təchiz olunmuşdur. Hielscher Ultrasonics’ sənaye ultrasəs prosessorları çox yüksək amplitüdlər verə bilər. 200µm-ə qədər olan amplitüdlər 24/7 əməliyyatda asanlıqla davamlı olaraq işlədilə bilər. Amplitüdlərin dəqiq tənzimlənməsi və aşağı və yüksək amplitüdlər arasında keçid seçimi mikroorqanizmləri stimullaşdırmaq və ya təsirsizləşdirmək üçün vacibdir. Beləliklə, eyni ultrasəs cihazı fermentasiyanı artıran mikrobları stimullaşdırmaq və ya pasterizasiya üçün mikroorqanizmləri təsirsizləşdirmək üçün istifadə edilə bilər.
Ən müasir texnologiya, yüksək performans və inkişaf etmiş proqram Hielscher Ultrasonics edir’ qida fermentasiya prosesində etibarlı iş atlar. Kiçik bir yer və çox yönlü quraşdırma variantları ilə, Hielscher ultrasəs cihazları asanlıqla mövcud istehsal xətlərinə inteqrasiya oluna və ya retro quraşdırıla bilər.

Hielscher Ultrasonik ilə Proses Standartlaşdırma

Qida dərəcəli məhsullar Yaxşı İstehsalat Təcrübələrinə (GMP) uyğun və standart emal spesifikasiyalarına uyğun olaraq istehsal edilməlidir. Hielscher Ultrasonics-in rəqəmsal çıxarış sistemləri, sonikasiya prosesini dəqiq tənzimləməyi və idarə etməyi asanlaşdıran ağıllı proqram təminatı ilə gəlir. Avtomatik məlumat qeydləri daxili SD-kartda tarix və vaxt möhürü ilə ultrasəs enerjisi (ümumi və xalis enerji), amplitüd, temperatur, təzyiq (temp və təzyiq sensorları quraşdırıldıqda) kimi bütün ultrasəs proses parametrlərini yazır. Bu, hər bir ultrasəslə işlənmiş çoxlu hissəyə yenidən baxmağa imkan verir. Eyni zamanda, reproduksiya və davamlı yüksək məhsul keyfiyyəti təmin edilir.
Hielscher ultrason’ sənaye ultrasəs prosessorları çox yüksək amplitudalar təqdim edə bilər. 200 mikrona qədər olan amplitüdlər asanlıqla 24/7 əməliyyatda asanlıqla davam edə bilər. Daha yüksək amplitüdlər üçün xüsusi ultrasonik sonotrodlar mövcuddur. Hielscher-in ultrasəs avadanlıqlarının dayanıqlığı, ağır işdə və tələb olunan mühitlərdə 24/7 əməliyyat etməyə imkan verir.
Ultrasonik pasterizasiya sistemlərimizin xüsusiyyətləri və qabiliyyəti haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün bizimlə əlaqə qurun. Müraciətinizi sizinlə müzakirə etməkdən məmnun olardıq!

Aşağıdakı cədvəldə bizim ultrasonicators təxmini emal gücü bir göstəriş verir: