Ultraschall bei der Essigherstellung und -reifung

Essig, beispielsweise Balsamico, ist ein wichtiges Würzmittel in der Küche. Ultraschallgeräte von Hielscher werden für zahlreiche 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 zeitaufwendiger Prozess. Essig ist eine saure Flüssigkeit, die durch Oxidation beziehungsweise Fermentation von Ethanol entsteht. Die Essigmutter, eine Substanz aus Cellulose und Essigsäurebakterien, erzeugt Essig, indem sie Alkohol mithilfe von Sauerstoff in Essigsäure umwandelt. Bei diesem Oxidationsprozess entsteht die Säure, die dem Essig seinen typischen sauren Geschmack und seinen leicht stechenden Geruch verleiht. Die Gesamtreaktion der Essigsäurebakterien (Acetobacteraceae) lautet:

C₂H₅OH + O₂CH₃COOH + H₂O

Die Essigsäurekonzentration liegt bei Speiseessig zwischen 4 und 8% und steigt bei Einlegeessig auf bis zu 18%.

Ultraschallwirkungen in Essig

Ultraschall kann bei der Essigherstellung für verschiedene Zwecke eingesetzt werden. Alle Effekte lassen sich leicht demonstrieren, indem eine Essigprobe einige Sekunden lang beschallt wird.

Milderer und weniger saurer Geschmack

Durch die Ultraschallbehandlung wurde der saure Geschmack des Essigs deutlich milder und wohlschmeckender. Dies ist eine interessante Anwendung, da eine große Nachfrage nach mildem Essig besteht, der in der Küche zur Zubereitung feiner, köstlicher Gerichte verwendet werden kann. Essig ist ein beliebtes Würzmittel für Salatdressings, Fleisch- und Fischgerichte, Saucen sowie Desserts. Besonders hochwertiger Balsamico-Essig wird auch als Aperitif oder Digestif genossen.

Ultraschallbehandlung von Balsamico (UP400S):

Aromatisierung von Essig

Um den üblichen Essiggeschmack zu variieren, wird Essig nach der oxidativen Fermentation häufig durch Zugabe verschiedener aromatisierender Zutaten wie Kräuter (z. B. Salbei, Thymian, Oregano, Estragon, Rosmarin, Basilikum), Ingwer, Chili oder Früchte (z. B. Himbeere, Brombeere, Orange, Mango, Limette) aromatisiert. Die ultraschallgestützte Extraktion fördert die Freisetzung von Aromastoffen aus der Zellmatrix in den Essig. Lesen Sie mehr über Ultraschallextraktion.

Reifung und Eichenholzaromatisierung von Essig

Da die Reifung und Alterung von Essig in Holzfässern (beispielsweise aus Kirsch-, Kastanien-, Eichen-, Maulbeer-, Eschen- oder Wacholderholz) sehr kostenintensiv und aufwendig ist, wird Essig häufig in Kunststofftanks hergestellt. Um das bekannte Holzaroma der Fassreifung nachzuahmen, das für Essig von höchster Qualität typisch ist, geben Essighersteller Eichenholzpulver oder Eichenholzchips (sogenannte ‚alternative Eichenholzaromatisierung‚) oder Holzaromadestillate hinzu. Um ein zufriedenstellendes Ergebnis bei der Eichenholzaromatisierung zu erzielen, müssen die Eichenholzchips normalerweise mindestens 4 – 6 Wochen im Essig verbleiben, damit die Flüssigkeit von den Holzfasern aufgenommen werden kann. Der Einsatz von Ultraschall kann diesen Prozess der alternativen Eichenholzaromatisierung erheblich beschleunigen. Bei der Beschallung von Essig mit zugesetztem Eichenholzpulver oder Eichenholzchips unterstützen die hohe Ultraschallleistung und die erzeugte Ultraschallkavitation die Extraktion des Eichenholzaromas. Ultraschall erzeugt abwechselnde Hochdruck- und Niederdruckzyklen, die zu einem erhöhten Stofftransport zwischen den Pflanzenzellen und dem Essig führen. Darüber hinaus werden die feinen Partikel des Eichenholzpulvers sehr gut im flüssigen Medium dispergiert, da Ultraschall ein sehr wirksames Mittel zur Dispergierung ist.

Ultraschall ist in der Lebensmittelindustrie bereits eine bekannte Methode zur Extraktion von Aromastoffen. Durch die energiereichen Kavitationskräfte bricht die Ultraschallbehandlung Zellwände auf und macht das intrazelluläre Material verfügbar. Da das Pflanzenmaterial (Holzfasern) in kleinere Partikel zerkleinert wird, werden mehr Geschmacksstoffe für die Geschmacksnerven der Zunge verfügbar. Ein zweiter Vorteil von Ultraschall ist die wirksame Dispergierung fester Partikel in Flüssigkeiten.

Färbung von Essig

Die Ultraschalltechnologie ist eine effiziente Methode zum Emulgieren, Dispergieren und Lösen. Dies ist bei der Essigherstellung hilfreich, wenn dem Essig beispielsweise Zuckerkulör zugesetzt wird. Zuckerkulör (Lebensmittelzusatzstoff E150) ist einer der ältesten und am häufigsten verwendeten Lebensmittelfarbstoffe. Die hochviskose färbende Flüssigkeit hilft, dem Essig die gewünschte dunkelbraune Farbe zu verleihen.

Anwendung von Ultraschall

Die Anwendung von Ultraschall bei der Herstellung und Reifung von Essig ist sehr einfach. Für kleine Chargen – bis zu 2L – können Sie Ultraschall-Laborgeräte verwenden, beispielsweise den UP400S.

Für die Verarbeitung im Produktionsmaßstab bietet Hielscher industrielle Ultraschallgeräte mit Durchflusszellenreaktoren an, beispielsweise den UIP1500hd. Diese Systeme arbeiten inline, beispielsweise wenn Sie von einer Charge in eine andere pumpen.

Die folgende Tabelle gibt Ihnen einen Anhaltspunkt für die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallgeräte: