Ултразвуков пивоварен и малц кълняемост
- Пивоварен е процес, който отнема време: накисването и хидратиране на семената на зърнени отнема много време и постига най-вече неравни резултати.
- С помощта на ултразвук, за покълване скорост, скоростта и добива на ечемик могат да бъдат значително подобрени.
Malt производство
Малц / малцован зърно се използва широко, за да бира, уиски, малцови шейкове, малц оцет, както и като хранителна добавка. По време на процеса на пивоварни изсушения зърно (например ечемик) е напоена с вода, за да започне покълването. По време на покълването се освобождават съществуващи ензими, нови ензими са произведени, и стените на ендосперма клетки се разграждат за да се освободи техните клетъчни съдържание, както и да се премахнат някои от съхранява протеин в аминокиселини. Когато се постигне определена степен на покълване, процеса на покълване се спира чрез процес на сушене. Чрез пивоварни зърна, на Ензимите – а именно α-амилаза и β-амилаза – необходим за промяна на нишестета на зърното е в Разработени са захари. Различните видове захар включват монозахарид глюкоза, малтоза на дизахарид, малтотриоза на тризахарид, и по-високи захари наречени малтодекстрини. В накисване и покълването на зърното е доста времеемко, като се има предвид, че накисване отнема 1-2 дни и покълването отнема допълнителни 4-6 дни. Това прави производството на малц времеемко и скъпо.
покарал ечемик
Ултразвуково Подобрена малц
В Решение: обработка с ултразвук
- Соникацията подобрява кълняемостта и скоростта на ечемичени зърна.
Ефекти на ултразвук:
- По-бързо и по-добро накисване
- По-бързо покълване
- Повече Пълна покълване
- Активирането на Ензимите
- Висше Извличане Rate
- Високо качество Malt
Тези ултразвуково инициирани реакции са причинени от подобрена ензимна активност и микро пукнатини, предизвикани от Ултразвукова кавитация върху семената. зърно ечемик може да абсорбира повече вода за по-кратък период от време, което води до значително подобрена хидратация на семената. Бърз хидратация и дори кълняемост са важни за добро качество, тъй като пивоварен ungerminated семена са склонни към бактерии и гъбички щети.
Халцът е сложен процес, който включва много ензими; важни от тях са α-амилаза, β-амилаза, α-глюкозидаза и лимит декстрин. По време на малцоването ечемикът претърпява процес на непълен естествен кълняемост, който включва поредица ензимни разгради на ендосперма от ечемик от ечемик. В резултат на това ензимно разграждане, ендоспермените клетъчни стени се разграждат и нишестените гранули се освобождават от матрицата на ендосперма, в която са вградени. Ултразвукът активира ензимите и подобрява скоростта на екстракция на вътреклетъчния материал, например нишесте, протеини. Молекулите на арабиноксилана са склонни да образуват макромолекулни агрегати в разредените полизахаридни разтвори. Ултразвуковата защита помага ефективно да се намалят агрегатите на полизахаридите. Чрез разграждането на полизахаридното нишесте се получават ферментиращи въглехидрати. Такива въглехидрати се превръщат в алкохол в етапа на ферментация на производството на бира.
Всички тези ултразвукови ефекти върху био-химични процеси по време на пивоварен резултат в кратко време за кълняемост и по-висок процент на поникване / добив, Съкращаване на резултатите от поникването период в значителна търговска печалба за пивоварен и пивоварната промишленост.
Yaldagard и сътр. (2008) показват, че ултразвук “има потенциала да бъде използван в малц процеси като метод за лечение на семена за намаляване на периода на покълване и подобряване на процента от общия поникване.”
Бързо покълване чрез ултразвук
Ултразвуков ечемичени зърна Грундиране протокол
Ечемик посевен Hordeum папрат (9% съдържание на влага, съхранявани при стайна температура в продължение на 3 месеца след прибиране на реколтата)
Ултразвуково устройство UP200H (200W, 24kHz), снабден с издатина S3 (радиална форма, три мм диаметър, макс. Дълбочина на потапяне 90mm)
протокол:
Върхът на рога беше потопен прибл. 9 mm в технологичния разтвор, състоящ се от семена от вода и ечемик. Всички експерименти се извършват върху проби (10 g ечемичени семена), диспергирани в 80 ml чешмяна вода с директна обработка с ултразвук (сондажна система) при входяща мощност от 20, 60 и 100%, при допълнително разбъркване или разклащане. Това се използва за избягване на стоящи вълни или за образуване на свободни от твърди участъци за еднакво разпределение на ултразвуковите вълни. Ултразвуковото устройство беше настроено на пулсиращ режим, използвайки контрол на работния цикъл, за да се намали образуването на свободни радикали. Цикълът е зададен на 50% за всички експерименти. Разтворът се обработва при постоянна температура от 30 ° С в продължение на 5, 10 и 15 минути. [Yaldagard et al. 2008]
Резултати:
ултразвукови процедури резултати в по-висока хидратация и по-бързо кълняемост в по-кратко време.
Най-високата кълняемост на семената (приблизително 100%) се записва при 100% настройка на мощността. За семената, подложени на ултразвук за 5, 10 и 15 минути при пълна мощност (100% мощност на устройството), степента на кълняемост се повишава от 93,3% (неакустични семена) до 97,2%, 98% и 99,4% съответно. Тези резултати могат да бъдат приписани на механичните ефекти, дължащи се на ултразвуково индуцирана кавитация, увеличаваща поглъщането на вода от клетъчните стени. Sonication увеличава масовия трансфер и улеснява проникването на вода през клетъчната стена в интериора на клетката. Срутването на кавитационните мехурчета в близост до клетъчните стени разрушава клетъчната структура и дава възможност за добър масов трансфер, дължащ се на ултразвуковите течни струи.
Методът значително намалява времето, необходимо за започване на покълването на семената. Кореновите корени се появиха по-бързо в обработените проби и нараснаха изобилно в сравнение с неакустичните семена. При използване на ечемик, третиран по-горе, периодът на покълване се съкрати до 4 до 5 дни (в зависимост от ултразвуковата мощност и времето на експозиция) от обичайните 7 дни. Освен това, средното време на покълване намалява от 6.66 дни при настройка на мощността от 20% на 4.04 дни за настройка на ултразвуковата мощност от 100% след време за обработка от 15 минути. Анализът на получените данни показва, че степента на кълняемост и средното време на покълване са значително повлияни от различните настройки на ултразвуковата мощност по време на теста за покълване. Всички експерименти доведоха до повишено покълване на семена от ечемик в сравнение с контрола, който не е подложен на ултразвук (Фигура 1). Беше отчетено максимално средно време на покълване за настройката на мощността от 20% и беше регистрирана минимална средна продължителност на кълняемостта за настройката на 100% мощност (фигура 2).
По-висок процент на поникване и добив с ултразвук
Sonication също така е доказано, че повишаване на кълняемостта семена от грах, пшеница, домати, пипер, моркови, ряпа, царевица, ориз, диня, слънчоглед и много други.
Ултразвуково оборудване
Hielscher Ultrasonics доставя надеждни висока мощност ultrasonicators за лаборатория, пейка-отгоре и промишлена употреба. За грундиране на семена и малц в търговски мащаб, ние ви препоръчваме нашите промишлени ултразвукови системи, като например UIP2000hdT (2kW), UIP4000hdT (4 kW), UIP10000 (10 kW) или UIP16000 (16kW). Колектор поток-клетъчни реактори и аксесоари завършат нашата продуктова гама. Всички системи Hielscher са изключително стабилни и построени за 24/7 работа.
За тестване и оптимизиране на свръхзвуковия грундиране семена и кълняемостта, ние Ви предлагаме възможността да посетите нашата напълно оборудвана ултразвуков процес лаборатория и технически център!
Свържете се с нас още днес! Радваме се, за да обсъдят обработвате с вас!
UIP1000hdT
ултразвук
- Ускорено кълняемост
- по-висока доходност
Свържете се с нас! / Попитай ни!
Позоваването литература /
- Goussous, S. J .; Samarah, N. H .; Alqudah, А. М .; Othman, М. О. (2010): Подобряване на семена кълняемост на четири вида култури с помощта на ултразвукова техника. Експериментална земеделието, 46/02, 2010 231-242.
- Нилсон, Фрида (2009): Изследване на ечемик протеин Състав време на варене на бира Метод използване SE-HPLC. Степен проект работи в университета в Калмар, Училище за чиста и приложна природни науки, Швеция.
- Yaldagard, Мариам; Mortazavi, Сейед Али; Tabatabaie, Farideh (2008): Прилагане на ултразвукови вълни като грундиране Техника за ускоряване и подобряване на покълване на семена ечемик: Оптимизация на метод от подход Taguchi. J. Inst. Brew. 114 (1), 2008. 14-21.
- Yaldagard, Мариам; Mortazavi, Сейед Али; Tabatabaie, Farideh (2007): Ефективността на ултразвук Лечение на покълването стимулиране на ечемик Семена и алфа-амилаза активност, Международен журнал на биологичното, биомолекулярен, земеделието, храните и биотехнологични Инженеринг 1/10, 2007.
Данни за Ечемик & малц
Процесът на пивоварен
В пивоварен зърно покълва зърнени и го включва три стъпки: накисване, покълване и изпичане в пещ. По време на накисване, прибавя се вода към зърната, които активират ензимите. Конвенционалната накисване отнема 1-2 дни. След 1-2 дни зърна ечемик са достигнали съдържание на вода 40-45%. В този момент, ечемик се отстранява от накисване вода и започва поникването.
По време на кълняването се образуват или активират няколко ензима, които по-късно в процеса на каша са от съществено значение. β-глюканите се разграждат с ендо-р-1,4-глюканаза и ендо-р-1,3-глюканаза. Ендо-Р-1,4-глюканазата вече присъства в ечемика, но ендо-Р-1,3-глюканазата присъства само в малц. Тъй като β-глюканите са гелообразуващи и по този начин могат да се получат проблеми при филтрирането, високото съдържание на β-глюканаза и ниското съдържание на β-глюкан са желателни при малц. Съдържанието на нишесте намалява и съдържанието на захар се увеличава по време на поникването и нишестето се разгражда с а-амилаза и (3-амилаза. В ечемика няма а-амилаза; тя се произвежда по време на поникването, докато β-амилазата вече присъства в ечемика. Протеините също се разграждат по време на покълване. Пептидазите разграждат 35-40% от протеините в разтворим материал. След 5 до 6 дни завършването на кълняемостта е завършено и жизнените й процеси се инактивират чрез изцеждане. При изсушаване водата се отстранява чрез преминаване на горещ въздух през малца. Това спира кълняването и модификациите, а вместо това реакциите на Maillard се образуват от цветови и ароматични съединения.
Ензимите в пивоварен & Brewing Процес
Най-важните ензими за хидролизата на нишесте в ечемик са α-амилаза и β-амилаза ензими, които катализират хидролизата на нишесте в захари. Амилазата разгражда полизахариди, а именно нишесте, за малтоза. β-амилаза е в неактивна форма преди поникване, като α-амилаза и протеази появяват след поникване е започнало. Тъй като α-амилаза може да действа навсякъде върху субстрата, тя е склонна да бъде по-бързо действие от р-амилаза. β-амилаза катализира хидролизата на втория α-1,4 гликозидна връзка, отцепване два глюкозни единици / малтоза наведнъж.
Други ензими, като протеази, разграждат протеините в зърното във форми, които могат да бъдат използвани от дрожди. В зависимост от, когато процесът на пивоварни се спира, един получава предпочитано съотношение на нишесте / ензим и частично преобразуваната нишесте в ферментиращи захари. Малц също съдържа малки количества други захари, такива като захароза или фруктоза, които не са продукти на модификация нишесте но вече са в зърното. Следващото превръщане на ферментиращи захари се постига по време на смесването.
хидролиза на скорбялата
По време на ензимната хидролиза, ензими катализират процеса на захарифициране което означава, че въглехидратите (нишесте) са разбити в неговите съставни молекули захар. Чрез хидролиза, на енергиен ресурс (нишесте) се превръща в захари, които се консумират от зародиша за отглеждане.
Протеините в ечемик
Ечемик има съдържание от 8 до 15% протеин. Ечемик протеини допринасят съществено за качеството на малц и бира. Разтворимите протеини са важни за запазване бира главата и стабилност.
Арабиноксилани и β-глюкан в ечемик
Арабиноксиланите и β-глюканът са разтворими диетични фибри. Екстрактите от малц могат да съдържат високи нива на арабиноксилани, които могат да причинят трудности по време на филтрирането, тъй като вискозните екстракти могат значително да влошат функционирането на процесите на приготвяне. За процеса на варене високото съдържание на β-глюкан в ечемика може да доведе до недостатъчно разграждане на клетъчните стени, което на свой ред пречи на дифузията на ензимите, кълняемостта и мобилизирането на запасите от ядки и по този начин намалява екстракта от малц. Остатъчният β-глюкан може също да доведе до силно вискозна пивна мъст, което води до проблем с филтрирането в пивоварната и може да участва в зреенето на бирата, причинявайки студена мъгла. Арабиноксиланите се намират в клетъчните стени на ечемик, овес, пшеница, ръж, царевица, ориз, сорго и просо. Екстрахируемостта както на арабиноксилани, така и на β-глюкан се увеличава значително чрез ултразвук.
Антиоксидантите в ечемик
Ечемик съдържа повече от 50 проантоцианидини включително олигомерни и полимерни флаван-3-ол, катехин и галокатехин. Димерните proanthocyanin B3 и процианидин B3 са най-разпространените тези в ечемик.
Антиоксидантите са известни за тяхната способност да забави или да предотврати окислителни реакции и кислородни свободни радикални реакции, което ги прави важен в процеса на варене и пивоварни. Антиоксиданти (например сулфити, формалдехид, аскорбат) се използват като добавки в процеса на варене на бира, за да се подобри стабилността бира вкус. Около 80% от фенолни съединения в бирата са получени от ечемичен малц.