Efektivní výroba chmelových extraktů zvukovou nikuzí

Chmel a chmelové extrakty jsou základními surovinami pro výrobu piva. Alfa-kyseliny a-karyofylen (humulon) a beta-karyofylen (humulen) jsou důležité chuťové složky, které dodávají pivu hořkost a přispívají k jeho vůni, struktuře pěny a mikrobiologické stabilitě. Ultrazvuková extrakce je vysoce účinná technika k uvolnění bioaktivních sloučenin z matrice chmelových buněk za vzniku chuťově bohatého a plného chmelového extraktu.

Ultrazvuková extrakce hořkých kyselin z chmele

Ultrazvuková extrakce hořkých kyselin z chmele je vysoce účinná a spolehlivá technika používaná v pivovarnickém průmyslu, výrobě aromat a vůní, stejně jako ve výzkumných zařízeních k účinné a efektivní extrakci sloučenin odpovědných za hořkost a chuťové sloučeniny z chmelových hlávek.

Ultrazvuková extrakce využívá pracovní princip akustické kavitace. Akustická nebo ultrazvuková kavitace je generována nízkofrekvenčními ultrazvukovými vlnami v kapalinách. Střídání vysokotlakých / nízkotlakých cyklů ultrazvukových vln vytváří v rozpouštědle nepatrné kavitační bubliny. Rychlá tvorba a kolaps těchto bublin generuje intenzivní lokální síly, které narušují buněčné stěny a uvolňují z chmelového materiálu cílové sloučeniny, jako jsou hořké kyseliny. Ultrazvuková kavitace je velmi účinná při uvolňování hořkých kyselin, jako je humulon, kohumulon a adhumulon z chmele. Tyto sloučeniny jsou nejlépe známé jako aromatické sloučeniny používané v pivu, kde přispívají k hořkosti a výraznému chuťovému profilu piva.
Hlavní výhodou ultrazvukové extrakce je její účinnost a rychlost. Sonikace výrazně zkracuje dobu extrakce ve srovnání s tradičními metodami, což z ní činí atraktivní volbu pro pivovary a výrobce příchutí.
Vzhledem k tomu, že ultrazvukový extrakční proces může být optimalizován úpravou různých parametrů, včetně doby sonikace, teploty, koncentrace rozpouštědla a poměru chmelového materiálu k rozpouštědlu, může být proces upraven podle cílového chuťového profilu chmelového extraktu. Optimalizace zajišťuje maximální extrakci hořkých kyselin při zachování požadované chuti piva.
Udržování správné regulace teploty během ultrazvukové extrakce je zásadní. Zvýšené teploty mohou vést k degradaci hořkých kyselin a tvorbě nežádoucích pachutí.

Ultrazvukové plnospektrální chmelové extrakty

Ultrazvukem připravené chmelové extrakty jsou plnospektrální extrakty, které nabízejí celou škálu účinných látek chmelových hlávek. Kromě alfa-kyselin a-karyofylenu (humulon) a beta-karyofylenu (humulen) ultrazvuková extrakce také uvolňuje další terpeny, jako je linalool a farnesen, stejně jako další fytochemikálie, jako jsou polyfenoly a flavonoidy. Plnospektrální extrakty jsou ceněny pro svůj tzv. doprovodný efekt.
Během ultrazvukové extrakce se rostlinné materiály, jako je chmel a jiné byliny, zpracovávají při mírných teplotách, čímž se omezuje tepelná degradace. Sonikace umožňuje použití jemných, bezpečných a ekologických rozpouštědel – vyhýbat se použití toxických rozpouštědel.
Vysoká účinnost ultrazvukové extrakce umožňuje dokonce vyrábět chmelové extrakty z mletého chmele. Intenzivní ultrazvukový extrakční proces uvolňuje zbývající fotosloučeniny z utraceného chmele a pomáhá vyčerpat spotřebovaný chmel ze všech cenných látek, takže nedochází k plýtvání bioaktivními látkami.

Hořké kyseliny ve chmelu

Chmelové hořké kyseliny se dělí na α a β kyseliny. Hořké α-kyseliny se skládají ze tří hlavních složek: n-humulon, ad-humulon a cohumulone. Stejně tak hořké β-kyseliny se skládají z n-lupulonu, ad-lupulonu a co-lupulonu. Pro pivovary a výrobu piva jsou α-kyseliny formou esenciální kyseliny. Vařením alfa-kyselin za slabě kyselých podmínek se alfa-kyseliny izomerizují a tím se přeměňují na iso-α-kyseliny. Izomerizací se špatně rozpustné alfa-kyseliny přemění na rozpustnější izoformu, která vykazuje charakteristickou organoleptickou hořkost. β-kyseliny, které jsou ještě méně rozpustné ve vodě než α-kyseliny, jsou pro výrobu pivovaru méně důležité, protože beta-kyseliny vykazují velmi nízkou míru izomerizace během varu mladiny.
Kromě použití jako aromatické přísady je chmel známý také svými zdraví prospěšnými vlastnostmi, mezi které patří antioxidační, sedativní, protizánětlivé, antikarcinogenní a estrogenní účinky. Například xanthohumol, prenylflavonoid nacházející se v chmelu, je známý svými silnými antioxidačními účinky. Tyto přírodní chmelové látky se používají v doplňcích stravy a léčivých přípravcích na podporu zdraví nebo k léčbě nemocí.

Proč používat chmelové extrakty?

Při použití aromatické přísady umožňují extrakty velmi přesné dávkování hořkosti a aroma, protože chmelové extrakty jsou standardizovány s ohledem na konkrétní množství a složení alfa hořkých látek. To umožňuje vyrábět stejný chuťový profil, a tím trvale vysoce kvalitní produkt, který splňuje očekávání zákazníků.
Při použití jako aktivní složka v doplňcích stravy a léčivých přípravcích nabízejí chmelové extrakty vysoce koncentrované množství bioaktivních látek, např. terpenů, flavonoidů. Díky tomu je možné požít velké množství aktivní fotosložky za účelem dosažení cíleného efektu.

Analýza plynovou chromatografií ultrazvukového extraktu chmele připraveného ultrazvukovým homogenizátorem UP100H: oxid β-karyofylenu, α-karyofylen, α-pinen, mykreen, limonen, α-karyofylen a oxid karyofylenu a další.

Ultrazvuková extrakce chmele

Ultrazvukem akcelerovaná extrakce rozpouštědlem je jednoduchá, rychlá a úsporná metoda extrakce hořkých kyselin z chmele. Vzhledem k tomu, že se jedná o nízkoteplotní zpracování, ultrazvuková extrakce chmele poskytuje vysoké výnosy v krátké době zpracování, což jsou významné výhody ve srovnání s konvenční extrakcí hořké kyseliny z chmele.
Nízké teploty zpracování, vysoké výnosy, vynikající kvalita extraktu (tj. Extrakty plné chuti / plné spektrum) a velmi krátká doba zpracování jsou hlavními výhodami ultrazvukové extrakce chmele.
Ultrazvuková extrakce chmele – Výhody:

• Úplnější extrakce
• Vyšší výnos
• Plný chuťový profil
• Odrůdově specifické aroma zachované
• Konzistentní hořkost / aroma
• Dávkové a inline zpracování
• Bezpečná a snadná obsluha
• Hospodárná, rychlá návratnost investic

Vysoce výkonné ultrazvukové extraktory

Hielscher Ultrasonics má dlouholeté zkušenosti s navrhováním, výrobou a dodávkou vysoce výkonných ultrazvukových extraktorů pro malé až velké průmyslové měřítko renomovaným společnostem a výzkumným ústavům po celém světě. Ultrazvuková extrakce může být prováděna v jakémkoli měřítku, od malých laboratorních sestav až po velké průmyslové systémy, což výrobcům umožňuje přizpůsobit proces extrakce chmele jejich výrobním potřebám.
Hielscher ultrasonicators poskytují vysoce výkonný ultrazvuk, jsou robustní a mohou snadno běžet 24/7 při velkém zatížení. Díky tomu jsou ultrazvukové extraktory Hielscher důvěryhodným pracovním koněm v potravinářském, farmaceutickém a chemickém průmyslu.
Všechny digitální ultrazvukové procesory jsou vybaveny barevným dotykovým displejem, pomocí kterého můžete snadno a přesně nastavovat a ovládat parametry procesu. Na vestavěnou SD kartu se automaticky zaznamenávají všechny procesní parametry, jakmile zapnete ultrazvukový extraktor.
Sofistikovaný design dávkových a inline sonikačních nastavení Hielscher je rozsáhle testován a optimalizován pro uživatelskou přívětivost a vysoce kvalitní výstup. Reaktory s průtočnou buňkou jsou k dispozici v různých velikostech a s různou geometrií. Široká škála sonotrod (ultrazvukových sond) různých tvarů, velikostí a délek, stejně jako další příslušenství, umožňují ideální konfiguraci vašeho ultrazvukového systému v souladu s vaším extrakčním procesem a rostlinným materiálem.
Další výhoda Hielscher Ultrasonics’ Průmyslové ultrazvukové procesory jsou dodávány s velmi vysokými amplitudami až 200 μm, které lze snadno a nepřetržitě provozovat v provozu 24/7. Pro ještě vyšší amplitudy jsou k dispozici přizpůsobené ultrazvukové sonotrody. Přesná kontrola amplitudy a možnost provozu s velmi nízkými až velmi vysokými amplitudami umožňuje optimální a efektivní proces. Robustnost ultrazvukového zařízení Hielscher umožňuje provoz 24 hodin denně, 7 dní v týdnu v náročném provozu a v náročných prostředích.
Hielscher vysoce výkonné ultrazvukové extraktory pro vynikající extrakty!
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators: