Ultraschall für die Herstellung und Alterung von Essig

Essig, wie z.B. Balsamico-Essig, ist ein wichtiges Würzmittel in der Küche. Hielscher-Ultraschallgeräte werden für viele Prozesse bei der Herstellung und Reifung von Essig eingesetzt.

Hintergrund zur Essigherstellung

Die Herstellung von Essig, insbesondere von hochwertigen Produkten wie Balsamico-Essig, ist ein zeitaufwändiger Herstellungsprozess. Essig ist eine saure Flüssigkeit, die durch Oxidation oder besser gesagt durch Gärung von Ethanol entsteht. Die Essigmutter, eine Substanz aus Zellulose und Essigsäurebakterien, erzeugt den Essig, indem sie Alkohol mit Hilfe von Sauerstoff in Essigsäure umwandelt. Bei diesem Oxidationsprozess entsteht die Säure, die dem Essig seinen typischen sauren Geschmack und leicht scharfen Geruch verleiht. Die chemische Gesamtreaktion durch die Essigsäurebakterien (Acetobacteraceae) ist:

C2H5OH + O2CH3COOH + H2O

Die Essigsäurekonzentration schwankt zwischen 4 und 8 % bei Tafelessig und steigt auf bis zu 18 % bei Beizessig.

Ultraschalleffekte in Essig

Ultraschall kann bei der Herstellung von Essig für verschiedene Zwecke eingesetzt werden. Alle Wirkungen kann leicht nachgewiesen werden durch Beschallen einer Essigprobe für einige Sekunden.

Milderer und weniger säuerlicher Geschmack

Bei Essig, der mit Ultraschall behandelt wurde, wurde der säuerliche, saure Geschmack deutlich geschmeidiger und schmackhafter. Dies ist eine interessante Anwendung, denn es besteht eine große Nachfrage nach sanftem Essig, der in der Küche zur Zubereitung feiner, köstlicher Gerichte verwendet werden kann. Essig ist ein beliebtes Gewürz zum Würzen von Salatdressings, Fleisch- und Fischgerichten, Soßen und Desserts. Besonders hochwertiger Balsamico-Essig wird auch als Aperitif oder Digestif genossen.

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Ultraschallwellen intensivieren den Alterungsprozess von Essig und beschleunigen dadurch die Alterung erheblich.

Ultraschallwellen intensivieren den Alterungsprozess von Essig und beschleunigen dadurch die Alterung erheblich.

Sonikation von Balsamico (UP400S):

In diesem Video wird die Beschallung von Balsamico-Essig mit dem Hielscher Ultraschallgerät UP400S demonstriert.

Sonikation von Balsamico-Essig mit der UP400S

Aromatisierung von Essig

Um den gewöhnlichen Essiggeschmack zu variieren, wird der Essig nach der oxidativen Gärung häufig mit verschiedenen Aromastoffen wie Kräutern (z. B. Salbei, Thymian, Oregano, Estragon, Rosmarin, Basilikum), Ingwer, Chili oder Früchten (z. B. Himbeere, Brombeere, Orange, Mango, Limette) aromatisiert. Die ultraschallunterstützte Extraktion fördert die Freisetzung von Aromastoffen aus der Zellmatrix in den Essig. Lesen Sie mehr über Ultraschall-Extraktion.

Reifung und Eichen von Essig

Holzaroma der Fassreifung, typisch für hochwertigen EssigDa die Reifung und Lagerung von Essig in Holzfässern (wie Kirsch-, Kastanien-, Eichen-, Maulbeer-, Eschen- oder Wacholderfässern) sehr kostenintensiv und aufwendig ist, wird Essig häufig in Kunststofftanks hergestellt. Um das berühmte Holzaroma der Fassreifung zu imitieren, das für hochwertigen Essig typisch ist, fügen die Essighersteller Eichenpulver oder Eichenholzspäne (sogenannte ‚alternative Eichen‚) oder Holzaroma-Destillate. Um ein zufriedenstellendes Ergebnis bei der Aromatisierung mit Eichenholz zu erzielen, müssen die Eichenspäne normalerweise mindestens 4 – 6 Wochen in Essig einlegen, damit die Flüssigkeit von den Holzfasern absorbiert werden kann. Der Einsatz von Ultraschall kann diesen Prozess der alternativen Eichenherstellung zu beschleunigen signifikant. Bei der Beschallung von Essig mit dem Zusatz von Eichenpulver oder Eichenspänen unterstützen die hochintensive Leistung des Ultraschalls und die erzeugte Ultraschallkavitation die Extraktion des Eichenaromas. Der Ultraschall erzeugt abwechselnd hohe Druck- und niedrige Druckzyklen, was zu einem höheren Stoffaustausch zwischen den Pflanzenzellen und dem Essig führt. Außerdem werden die feinen Partikel des Eichenpulvers sehr gut in dem flüssigen Medium dispergiert, da Ultraschall ein sehr effektives Dispergiermittel ist.

Ultraschall ist in der Lebensmittelindustrie bereits eine bekannte Methode zur Extraktion von Aromastoffen. Durch die hochenergetischen Kavitationskräfte bricht die Beschallung Zellwände auf und macht das intrazelluläre Material verfügbar. Da das Pflanzenmaterial (Holzfasern) in kleinere Partikel zerlegt wird, werden mehr Geschmacksstoffe für die Geschmacksnerven der Zunge verfügbar. Ein zweiter Vorteil des Ultraschalls ist das effektive Dispergieren von festen Partikeln in Flüssigkeiten.

Färbung von Essig

Ultraschall zum Emulgieren, Dispergieren und Lösen von Farbstoffen in EssigDie Ultraschalltechnik ist eine effiziente Methode zum Emulgieren, Dispergieren und Lösen. Dies ist bei der Essigherstellung hilfreich, wenn dem Essig z. B. Karamellfarbe zugesetzt wird. Karamellfarbe (Lebensmittelzusatzstoff E150) ist einer der ältesten und am weitesten verbreiteten Lebensmittelfarbstoffe. Die hochviskose Farbflüssigkeit trägt dazu bei, dem Essig die gewünschte dunkelbraune Farbe zu verleihen.

Ultraschallanwendung

Die Anwendung von Ultraschall bei der Herstellung und Reifung von Essig ist sehr einfach. In kleinem Maßstab – für bis zu 2L – können Sie Ultraschall-Laborgeräte, wie zum Beispiel den UP400S.

Für die Produktionsverarbeitung bietet Hielscher Industrielle Ultraschallgeräte mit Durchflusszellenreaktoren, wie zum Beispiel dem UIP1500hd. Diese Systeme arbeiten inline, z. B. wenn Sie von einer Charge zur nächsten pumpen.

In der folgenden Tabelle finden Sie die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallsysteme:

Batch-Volumen Durchfluss Empfohlenes Ultraschallgerät
1 bis 500ml 10 bis 200ml/min UP100H
10 bis 2000ml 20 bis 400ml/min UP200Ht, UP400St
0.1 bis 20l 0,2 bis 4l/min UIP2000hdT
10 bis 100l 2 bis 10l/min UIP4000hdT
n.a. 10 bis 100l/min UIP16000
n.a. größere Cluster aus UIP16000

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Ultraschall-High-Shear-Homogenisatoren werden im Labor, Benchtop, in der Pilotanlage und in der industriellen Verarbeitung eingesetzt.

Hielscher Ultrasonics stellt Hochleistungs-Ultraschallhomogenisatoren für Mischanwendungen, Dispergierung, Emulgierung und Extraktion im Labor-, Pilot- und Industriemaßstab her.



Literatur / Literaturhinweise


Hochleistungs-Ultraschall! Die Produktpalette von Hielscher deckt das gesamte Spektrum vom kompakten Labor-Ultraschallgerät über Bench-top-Homogenisatoren bis hin zu vollindustriellen Ultraschallsystemen ab.

Hielscher Ultrasonics fertigt Hochleistungs-Ultraschall-Homogenisatoren vom Labor bis zum voll-kommerziellen Industriemaßstab.