Hielscher – Ultraschall-Technologie

Ultraschall für die Herstellung und Alterung von Essig

Ultraschall kommt in verschiedensten Prozessen der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, so z.B. bei Herstellung von Essig, einem wichtigen Bestandteil der internationalen Küche.

Die Herstellung von Essig setzt, insbesondere bei qualitativ hochwertigen Produkten wie Balsamico-Essig, einen zeitaufwändigen Herstellungsprozess voraus. Essig, eine saure Flüssigkeit, wird durch oxidative Fermentation von Ethanol hergestellt. Die Essigmutter, eine Substanz aus Zellulose und Essigsäurebakterien, wandelt den Alkohol unter Sauerstoffzufuhr in Essigsäure um. Während dieses Oxidationsprozesses entsteht die Säure, die dem Essig seinen typischen sauren Geschmack und leicht beißenden Geruch verleiht. Die chemische Reaktion, bei welcher die Essigsäure-Bakterien (Acetobacteraceae) lautet:

C2H5OH + O2CH3COOH + H2O

Für Speiseessig liegt die Essigsäurekonzentration zwischen 4-8%, für Essig, der zum Einlegen von Gemüse verwendet wird, kann die Essigsäurekonzentration auf bis zu 15,5% ansteigen. Hielscher Ultrasonics hat den Einfluss von Ultraschall auf Essig untersucht. Wird Essig beschallt, so kann eine signifikante Veränderung im Geschmack beobachtet werden: Der saure Geschmack des Essigs wird deutlich milder, runder und schmackhafter.

Diese Ultraschall-Anwendung ist äußerst vielversprechend, da eine durchaus große Nachfrage nach mildem Essig besteht, mit welchem sich in der Küche Speisen verfeinern lassen. Essig ist eine beliebte Küchenzutat zum Würzen von Salatdressings, Fleisch-und Fischgerichten, Soßen sowie Desserts. Der besonders hochwertige Balsamessig kann beispielsweise auch als Aperitif oder Digestif gereicht werden.

Um dem Standardprodukt Essig eine größere Geschmacksvielfalt zu verleihen, werden dem Essig nach der Oxidation/ Fermentation oftmals verschiedene Aromen wie Kräuter (z.B. Salbei, Thymian, Oregano, Estragon, Rosmarin, Basilikum), Ingwer, Chili oder Früchte (z.B. Himbeeren, Brombeeren, Orange, Mango, Limette) zugesetzt.

wooden flavor of barrel maturation, which is typical for top quality vinegarEin anderes wichtiges Bukett des Essigs ist das Aroma, welches bei der Reifung in Holzfässern entsteht. Da die Reifung und Alterung von Essig in Holz ist sehr kostenintensiv und kostspielig ist oft Essig produziert in Kunststofftanks. Daher greifen Essigproduzenten gerne auf Alternativen zurück, mittels welcher sie das Aroma der Holzfassreifung generieren. Um die gewünschte Geschmacksnote der Holzfassreifung, welche typisch für hochwertigen Essig ist, zu erhalten, fügen die Hersteller dem Essig Eichen-Pulver oder Eichen-Chips zu (sogenanntes „alternative oaking“). Um ein befriedigendes Eichen- bzw. Holzaroma zu erzielen, müssen die Eichen-Chips in der Regel mindestens 4 bis 6 Wochen im Essig bleiben, so dass die saure Flüssigkeit die Holzfasern durchdringen kann. Mittels Ultraschall kann dieser Prozess des alternativen Oakings deutlich beschleunigt werden. Wird der Essig mit dem zugesetzten Eichen-Pulver oder den zugesetzten Eichen-Chips beschallt, unterstützen die intensiven Ultraschallschwingungen und die durch Ultraschall generierte Kavitation die Extraktion der Eichenholz-Geschmacksstoffe. Ultraschall erzeugt alternierende Hochdruck- und Niederdruck-Zyklen, die zu einem höheren Massetransfer zwischen den Pflanzenzellen und dem Essig führen. Außerdem werden die Partikel des Eichen-Pulvers sehr fein im flüssigen Medium verteilt, weil Ultraschall eine äußerst wirksame Methode des Dispergierens ist. Ultraschall wird in der Lebensmittelindustrie bereits erfolgreich zur Extraktion von Aromen angewandt. Durch seine hochenergetischen Kavitationskräfte bricht Ultraschall Zellwände auf und macht das intra-zelluläre Pflanzenmaterial verfügbar.

Da das Pflanzenmaterial (Holzfasern) in mikro-skalige Partikel gebrochen wird, sind die aromatischen Essenzen für die Geschmacksnerven der Zunge besser und deutlicher zu erschmecken. Ein weiterer Vorteil des Ultraschalls ist das gleichmäßige Dispergieren von Feststoffen in Flüssigkeiten. Ultrasonics for emulsifying, dispersing and dissolving of colorants in vinegarDesweiteren ist die Ultraschall-Technologie ist auch eine effiziente Methode des Emulgierens. Diese Anwendung ist hilfreich bei der Herstellung von Essig, wenn dem Essig z. B. der Farbstoff Caramel (Lebensmittelzusatzstoff E150) zugesetzt werden soll. Der Farbstoff Caramel (caramel color) ist eine der ältesten und am häufigsten verwendeten Lebensmittelfarben. Die hochviskose Flüssigkeit dient dazu, die gewünschte dunkelbraune Färbung des Essig zu verbessern bzw. zu intensivieren.

Da Hielscher Ultraschallgeräte eine sehr hohe Energieeffizienz bei der Umwandlung von elektrischer Energie in Kavitation in der Flüssigkeit aufweist, sind die Kosten der Ultraschall-Behandlung für Essig niedrig. Die Energieeffizienz von Hielscher Industrie-Ultraschallgeräten beträgt ca. 80-90% vom Netzstecker in die Flüssigkeit. Hielscher Ultrasonics bietet sichere, zuverlässige und effiziente Ultraschallgeräte für die nicht-thermische Lebensmittelverarbeitung.

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