Hielscher Ultrasonics
خوشحال می‌شویم درباره فرآیند شما گفت‌وگو کنیم.
با ما تماس بگیرید: +49 3328 437-420
به ما ایمیل بزنید: [email protected]

بهبود تخمیر کومبوچا با فراصوت

فراصوت‌دهی با افزایش انتقال جرم، تخریب سلول‌های میکروبی، فعال‌سازی آنزیم‌ها و بهبود همگنی، تخمیر را در مواد غذایی تخمیرشده با فراصوت، مانند کومبوچا، کیمچی و سایر سبزیجات تخمیرشده، تقویت می‌کند و در نهایت به افزایش سرعت تخمیر و تولید محصولی با کیفیت برتر می‌انجامد. فراصوت‌دهی طی تخمیر لاکتیکی، تغییرات سودمندی در ترکیبات زیست‌فعال ایجاد می‌کند و محتوای ترکیبات تغذیه‌ای و مواد شیمیایی گیاهی را افزایش می‌دهد.

کومبوچا و نوشیدنی‌های تخمیری

کومبوچا از تخمیر چای شیرین‌شده با استفاده از «کشت همزیست باکتری‌ها و مخمرها» (SCOBY) تولید می‌شود که معمولاً «مادر» یا «قارچ چای» نیز نامیده می‌شود. تنوع و نسبت جمعیت‌های میکروبی در یک SCOBY می‌تواند به‌طور چشمگیری متفاوت باشد. بخش مخمری معمولاً شامل Saccharomyces cerevisiae، همراه با گونه‌های دیگری از Zygosaccharomyces، Candida، Kloeckera/Hanseniaspora، Torulaspora، Pichia، Brettanomyces/Dekkera، Saccharomyces، Lachancea، Saccharomycoides، Schizosaccharomyces و Kluyveromyces است؛ بخش باکتریایی تقریباً همیشه شامل Komagataeibacter xylinus (با نام پیشین Gluconacetobacter xylinus) است که الکل‌های تولیدشده توسط مخمرها را از طریق تخمیر به اسید استیک و اسیدهای دیگر تبدیل می‌کند و به این ترتیب، اسیدیته را افزایش و محتوای اتانول را محدود می‌کند.
به همین ترتیب، سایر نوشیدنی‌های تخمیری، مانند آب‌میوه‌ها و آب سبزیجات تخمیرشده، با باکتری و مخمر تلقیح می‌شوند.
تیمار فراصوتی می‌تواند کارایی تخمیر و ویژگی‌های کیفی نوشیدنی تخمیری، از جمله محتوای مواد مغذی و طعم آن را بهبود بخشد.

درخواست اطلاعات



زیست‌راکتور فراصوتی با پروب فراصوتی 2000 وات برای بهبود فرایندهای تخمیر، برای مثال در تولید کومبوچا و سایر نوشیدنی‌های تخمیری.

زیست‌راکتور فراصوتی برای تحریک رشد باکتری‌ها و مخمرها. تحریک فراصوتی میکروارگانیسم‌ها موجب بهبود فرایندهای تخمیر می‌شود.

فراصوت چگونه تخمیر کومبوچا را بهبود می‌بخشد؟

  • تخمیر کارآمدتر
  • استخراج ترکیبات تغذیه‌ای (مانند پلی‌فنول‌ها، فلاونوئیدها و غیره)
  • استخراج ترکیبات طعم‌دهنده

تشدید تخمیر کومبوچا با فراصوت

توانایی امواج فراصوت در تحریک رشد باکتری‌ها و مخمرها به‌خوبی شناخته شده است. بنابراین، فراصوت‌دهی ملایم و کنترل‌شده کشت‌های کومبوچا (SCOBY، که با نام‌های قارچ چای یا قارچ منچوری نیز شناخته می‌شود) می‌تواند فرایند تخمیر را تقویت کند و در زمان تخمیر کوتاه‌تر به بازده بیشتر کومبوچا بینجامد.
تخمیر تحریک‌شده با فراصوت، افزایش نفوذپذیری غشا و در نتیجه افزایش انتقال جرم را نشان می‌دهد. تیمار صوتی‌مکانیکی با امواج فراصوت، در دیواره‌های سلولی و غشاهای پلاسمایی میکروارگانیسم‌ها منفذ ایجاد می‌کند؛ این فرایند سونوپوریشن نام دارد. حتی ممکن است برخی سلول‌ها پاره شوند. این سلول‌های تخریب‌شده عوامل محرک رشد مانند ویتامین‌ها، نوکلئوتیدها، اسیدهای آمینه و آنزیم‌ها را آزاد می‌کنند که می‌توانند رشد باکتری‌های دارای ساختار سلولی سالم و نیز باکتری‌های دارای غشای آسیب‌دیده را تحریک کنند.
تیمار فراصوتی پیش از تخمیر و نیز در فازهای تأخیر و لگاریتمی، بارزترین اثرات را بر تحریک رشد باکتری‌ها نشان داد.

مزایای فراصوت‌دهی در تخمیر کومبوچا

فراصوت چگونه فرایند تخمیر را تقویت می‌کند و به تولید کومبوچا، سبزیجات تخمیرشده، کوجی و سایر محصولات با کیفیت بهتر کمک می‌کند؟ فراصوت‌دهی از چندین طریق تخمیر را تشدید می‌کند که در ادامه در زمینه کومبوچای تخمیرشده شرح داده می‌شوند. کومبوچا نوشیدنی تخمیری‌ای است که به‌طور سنتی از چای شیرین‌شده و کشت همزیست باکتری‌ها و مخمرها (SCOBY) تهیه می‌شود. پوره‌های رقیق‌شده میوه، پایه‌ای سرشار از مواد مغذی و خوش‌طعم برای تولید کومبوچا فراهم می‌کنند. در ادامه خواهید آموخت که فراصوت‌دهی چگونه به تولید یک

  • افزایش انتقال جرم: امواج فراصوت حباب‌های میکروسکوپی کاویتاسیون را در مایع ایجاد می‌کنند که به تشکیل ریزجریان‌ها، جت‌های مایع و آشفتگی می‌انجامد. این هم‌زدگی با افزایش تماس میان میکروارگانیسم‌های مسئول تخمیر و مواد مغذی موجود در محیط، انتقال جرم را تقویت می‌کند. در نتیجه، میکروارگانیسم‌های تخمیرکننده مواد مغذی را با کارایی بیشتری جذب می‌کنند و سرعت تخمیر افزایش می‌یابد.
  • تخریب سلولی: سونیکاتورها به اثربخشی در لیز سلولی و استخراج شناخته می‌شوند. در تخمیر مواد غذایی، سونیکاتورها دیواره‌های سلول‌های میکروبی را تخریب می‌کنند و آنزیم‌ها و متابولیت‌های درون‌سلولی را آزاد می‌سازند که می‌توانند واکنش‌های تخمیر را بیشتر کاتالیز کنند. این تخریب، آزادسازی ترکیبات طعم‌دهنده، ویتامین‌ها و اسیدهای آلی از سلول‌های میکروبی را افزایش می‌دهد و به پیچیدگی طعم و غنای تغذیه‌ای محصول تخمیری کمک می‌کند. در کومبوچای سنجد تلخ تخمیرشده با فراصوت، می‌توان سهم به‌طور معنی‌داری بیشتری از ترکیبات فنولی را اندازه‌گیری کرد. (رجوع کنید به Dornan et al., 2020)
  • آماده‌سازی بسترهای تخمیر سرشار از مواد مغذی: استخراج فراصوتی به آماده‌سازی بستری برای تخمیر کمک می‌کند که مواد مغذی فراوانی را به شکلی در دسترس برای هضم میکروبی فراهم می‌سازد. این بدان معناست که در بسترهای تخمیر تیمارشده با فراصوت (مانند پوره‌های میوه و سبزیجات)، ترکیبات زیست‌فعال مانند نشاسته‌ها و قندها از ماتریس درون‌سلولی سلول‌های گیاهی آزاد می‌شوند. میکروب‌ها می‌توانند به‌آسانی از بستر تغذیه کنند و این امر فرایند تخمیر را تسریع و کوتاه می‌کند. همین موضوع درباره پلی‌فنول‌ها، فلاونوئیدها و ویتامین‌ها نیز صدق می‌کند که از ماتریس‌های درون‌سلولی آزاد می‌شوند و به ارزش تغذیه‌ای کلی غذا یا نوشیدنی‌های تخمیری کمک می‌کنند.
  • افزایش فعالیت آنزیمی: فراصوت‌دهی برخی آنزیم‌های دخیل در فرایندهای تخمیر را فعال می‌کند یا فعالیت آن‌ها را افزایش می‌دهد. برای مثال، فعالیت سلولاز و آمیلاز را افزایش می‌دهد؛ این آنزیم‌ها برای تجزیه کربوهیدرات‌های پیچیده به قندهای ساده‌تر ضروری هستند و این قندها سپس توسط میکروارگانیسم‌های موجود در کشت کومبوچا تخمیر می‌شوند.
  • بهبود همگنی: از آنجا که نیروهای ناشی از فراصوت‌دهی همواره موجب اختلاط و آمیختن می‌شوند، تیمار فراصوتی همگن‌سازی بهتر مخلوط تخمیر را تضمین می‌کند و به توزیع یکنواخت مواد مغذی و میکروارگانیسم‌ها در سراسر محیط می‌انجامد. این یکنواختی به سینتیک پایدار تخمیر و تولید کومبوچایی با کیفیت بالا و ویژگی‌های حسی مطلوب کمک می‌کند.
تیمار فراصوتی میکروارگانیسم‌ها می‌تواند رشد آن‌ها را تحریک کند و از این طریق فرایندهای تخمیر بعدی را بهبود بخشد. (نمودار اقتباس‌شده از Michal Komoniczak)

تحریک فراصوتی رشد میکروبی هنگامی بیشترین اثربخشی را دارد که فراصوت پیش از تخمیر یا در فازهای تأخیر و لگاریتمی اعمال شود.

مطالعه موردی: تحریک فراصوتی تخمیر آب سیب

دستگاه فراصوتی پروبی برای استخراج و تخمیر آب‌میوه و آب سبزیجات.پژوهش نشان داد که تیمار فراصوتی در فازهای تأخیر و لگاریتمی طی تخمیر آب سیب، رشد میکروبی را تقویت و تبدیل زیستی اسید مالیک به اسید لاکتیک را تشدید می‌کند. برای مثال، پس از فراصوت‌دهی در فاز تأخیر به مدت 0٫5 h، شمار میکروبی و محتوای اسید لاکتیک در نمونه‌های تیمارشده با فراصوت در 58٫3 W/L به‌ترتیب به 7٫91 ± 0٫01 Log CFU/mL و 133٫70 ± 7٫39 mg/L رسید که به‌طور معنی‌داری بیشتر از نمونه‌های فراصوت‌دهی‌نشده بود. افزون بر این، فراصوت‌دهی در فازهای تأخیر و لگاریتمی اثرات پیچیده‌ای بر متابولیسم ترکیبات فنولی سیب، مانند اسید کلروژنیک، اسید کافئیک، پروسیانیدین B2، کاتچین و اسید گالیک داشت. فراصوت توانست بر هیدرولیز اسید کلروژنیک به اسید کافئیک، تبدیل پروسیانیدین B2 و دکربوکسیلاسیون اسید گالیک تأثیر مثبت بگذارد. متابولیسم اسیدهای آلی و اسیدهای آمینه آزاد در نمونه‌های فراصوت‌دهی‌شده، از نظر آماری با متابولیسم ترکیبات فنولی همبستگی داشت؛ این امر نشان می‌دهد که فراصوت ممکن است با بهبود متابولیسم میکروبی اسیدهای آلی و اسیدهای آمینه، به تشکیل مشتقات فنولی کمک کند. (رجوع کنید به Wang et al., 2021)

مطالعه موردی: بهبود تخمیر شیر سویا با فراصوت

گروه پژوهشی Ewe et al. (2012) اثرات فراصوت را بر کارایی متابولیکی سویه‌های لاکتوباسیل (Lactobacillus acidophilus BT 1088، L. fermentum BT 8219، L. acidophilus FTDC 8633، L. gasseri FTDC 8131) طی تخمیر شیر سویا بررسی کرد. مشاهده شد که تیمار فراصوتی غشاهای سلولی باکتری‌ها را نفوذپذیر می‌کند. نفوذپذیر شدن غشاهای سلولی موجب بهبود ورود مواد مغذی به سلول و در پی آن افزایش رشد شد (P ≺ 0٫05). دامنه‌های بالاتر و مدت طولانی‌تر تیمار فراصوت‌دهی، رشد لاکتوباسیل‌ها را در شیر سویا تقویت کرد و شمار سلول‌های زنده به بیش از 9 log CFU/mL رسید. فعالیت‌های ویژه درون‌سلولی و برون‌سلولی β-گلوکوزیداز لاکتوباسیل‌ها نیز با فراصوت‌دهی افزایش یافت (P ≺ 0٫05) و به افزایش تبدیل زیستی ایزوفلاون‌ها در شیر سویا، به‌ویژه تبدیل جنیستین و مالونیل جنیستین به جنیستئین، انجامید. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که تیمار فراصوتی سلول‌های لاکتوباسیل، فعالیت β-گلوکوزیداز سلول‌ها را تقویت می‌کند (P ≺ 0٫05) و از این طریق تبدیل زیستی گلوکوزیدهای ایزوفلاون به آگلیکون‌های زیست‌فعال در شیر سویا را افزایش می‌دهد (P ≺ 0٫05). (رجوع کنید به Ewe et al., 2012)

فراصوت‌دهی در غشاهای سلولی لاکتوباسیل‌ها منفذ ایجاد می‌کند که موجب افزایش جذب مواد مغذی و رشد لاکتوباسیل‌ها در شیر سویا شد. این امر به افزایش فعالیت‌های آنزیم b-گلوکوزیداز طی تخمیر انجامید.

ریزنگاره‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی از لاکتوباسیل‌های بدون تیمار (A) و لاکتوباسیل‌های تیمارشده با فراصوت در دامنه 60% به مدت 3 min (B). دایره‌ها سلول‌های پاره‌شده و سلول‌های دارای منفذ را نشان می‌دهند.
(مطالعه و تصاویر: ©Ewe et al., 2012)

استخراج ترکیبات تغذیه‌ای و طعم‌دهنده در کومبوچا و نوشیدنی‌های تخمیری

نوشیدنی‌های تخمیری بر پایه چای، آب‌میوه و سبزیجات، مانند آب سیب یا آب توت تخمیرشده یا کومبوچاهای طعم‌گرفته از میوه، از نظر طعم و مواد مغذی به‌طور چشمگیری از تیمار فراصوتی بهره می‌برند. امواج فراصوت ساختارهای سلولی مواد گیاهی را تخریب می‌کنند و ترکیبات درون‌سلولی مانند مواد طعم‌دهنده، پلی‌فنول‌ها، آنتی‌اکسیدان‌ها و فلاونوئیدها را آزاد می‌سازند. هم‌زمان، همگن‌سازی فراصوتی نوشیدنی‌ای با پراکنش و امولسیون یکنواخت فراهم می‌کند که از جدایش فازی جلوگیری می‌کند و ظاهری جذاب برای مصرف‌کنندگان دارد. در پایین می‌توانید نمونه‌ای از کومبوچای میوه سنجد تلخ تیمارشده با فراصوت را بدون جدایش فازی، در مقایسه با نمونه تیمارنشده مشاهده کنید.
درباره استخراج فراصوتی مواد طعم‌دهنده و مغذی بیشتر بخوانید!

فراصوت‌دهی با شدت بالا برای بهبود فرایندهای تخمیر در راکتورهای زیست‌شیمیایی به کار گرفته می‌شود.

زیست‌راکتور فراصوتی مجهز به 4x UIP4000hdT برای بهبود فرایندهای تخمیر

مطالعه موردی: افزایش ماندگاری کومبوچا با فراصوت

هموژنایزر فراصوتی درون‌خطی برای پاستوریزاسیون آب‌میوه، لبنیات و تخم‌مرغ مایعتیمار فراصوتی می‌تواند میکروب‌ها را تحریک یا غیرفعال کند و از این طریق بر آن‌ها اثر بگذارد. آنزیم‌ها نیز تحت تأثیر فراصوت‌دهی قرار می‌گیرند: فراصوت می‌تواند ویژگی‌های آنزیم‌ها، بسترها و واکنش‌های آن‌ها را تغییر دهد. این اثرات فراصوت کم‌فرکانس در فراوری مواد غذایی به‌عنوان جایگزینی غیرحرارتی برای پاستوریزه کردن غذاها و نوشیدنی‌ها به کار می‌روند. فراصوت‌دهی مزیت کنترل دقیق پارامترهای فرایند، مانند دامنه، زمان، دما و فشار را فراهم می‌کند و امکان غیرفعال‌سازی هدفمند میکروارگانیسم‌ها را می‌دهد. غیرفعال‌سازی بار میکروبی در کومبوچا و نوشیدنی‌های تخمیری، افزایش عمر ماندگاری و پایداری محصول را ممکن می‌سازد. کاهش میکروب‌ها و آنزیم‌ها با افزایش عمر ماندگاری محصول نهایی، توزیع تجاری را تسهیل می‌کند. فراصوت‌دهی روشی برای پاستوریزاسیون غیرحرارتی است که هم‌اکنون در فراوری تجاری مواد غذایی، مانند پاستوریزاسیون آب‌میوه‌ها، به کار می‌رود. فراصوت به‌ویژه در دامنه‌های بالاتر، با آسیب‌رساندن به دیواره‌های سلولی، باکتری‌ها و مخمرها را غیرفعال می‌کند. این امر موجب کند شدن یا توقف رشد میکروبی می‌شود. برای نمونه، Kwaw et al. (2018) فراصوت را به‌عنوان راهبرد پاستوریزاسیون غیرحرارتی برای آب توت حاصل از تخمیر اسید لاکتیک بررسی کردند. آب توت تخمیرشده و تیمارشده با فراصوت، در مقایسه با نمونه شاهد، یعنی آب توت تخمیرشده و تیمارنشده، محتوای بیشتری از ترکیبات فنولی داشت (1700٫07 ± 2٫44 μg/mL). «در میان تیمارهای غیرحرارتی منفرد، فراصوت‌دهی در مقایسه با تیمار نور پالسی موجب افزایش معنی‌دار (p < 0٫05) خواص فنولی و آنتی‌اکسیدانی آب توت حاصل از تخمیر اسید لاکتیک شد.» (Kwaw et al., 2018)
اگرچه کومبوچا نوشیدنی‌ای است که به کشت‌های زنده خود شناخته می‌شود، می‌توان از کاهش کنترل‌شده میکروب‌ها برای افزایش عمر ماندگاری نوشیدنی‌های کومبوچای عرضه‌شده به‌صورت تجاری استفاده کرد.
پاستوریزاسیون حرارتی معمول، همه مخمرها و باکتری‌های زنده‌ای را از بین می‌برد که به‌طور معمول در کومبوچا وجود دارند و یکی از عوامل اصلی اثرات سلامت‌بخش آن هستند. پاستوریزاسیون فراصوتی روشی غیرحرارتی برای نگهداری است که می‌توان از آن برای کاهش شمار میکروبی یا حذف کامل میکروارگانیسم‌ها استفاده کرد. این بدان معناست که تولیدکنندگان تجاری می‌توانند فراصوت را با دامنه‌های پایین‌تر و برای مدت کوتاه‌تر اعمال کنند تا شمار باکتری‌ها و مخمرها را بدون حذف کامل آن‌ها کاهش دهند. در نتیجه، کشت‌های زنده همچنان در کومبوچا حضور دارند، هرچند با تعداد کمتر، و به این ترتیب عمر ماندگاری و مدت نگهداری بهبود می‌یابد.

نتایج اثبات‌شده علمی در کومبوچای تیمارشده با فراصوت

Dornan et al. (2020) با استفاده از سونیکاتور UIP500hdT، اثرات فراصوت کم‌فرکانس را بر کومبوچای تهیه‌شده از میوه‌های سنجد تلخ بررسی کردند. گروه پژوهشی توانست چندین اثر سودمند فراصوت‌دهی را بر آماده‌سازی میوه سنجد تلخ و تخمیر بعدی کومبوچا نشان دهد.

استخراج فراصوتی از میوه سنجد تلخ

سونیکاتور UIP500hdT برای تخمیر کومبوچابرای فراصوت‌دهی، میوه‌های تازه و کامل سنجد تلخ (که با نام ساندورن نیز شناخته می‌شود؛ H. rhamnoides cv. Sunny) با استفاده از مخلوط‌کن Vitamix به مدت 2 min پوره شدند. حجمی از dH2O معادل 30% حجم اولیه پوره به آن افزوده و مخلوط شد. فراصوت (90 W، 20 kHz، 10 min) با استفاده از پردازشگر فراصوتی UIP500hdT به 200 mL از پوره رقیق‌شده اعمال شد (تصویر سمت چپ را ببینید). زمان تیمار برای بهینه‌سازی مواد مغذی و حفظ نمونه در حالتی مشابه نمونه تازه انتخاب شد. نتایج استخراج فراصوتی نشان‌دهنده افزایش معنی‌دار (P ≺ 0٫05) بازده استخراج از گوشت میوه به میزان 10% (از 19٫04 ± 0٫08 به 20٫97 ± 0٫29%) و از دانه به میزان 7% (از 14٫81 ± 0٫08 به 15٫83 ± 0٫28%) است. این افزایش بازده روغن، کارایی فراصوت‌دهی را به‌عنوان فناوری مؤثر و سبز برای به حداکثر رساندن ارزش مواد اولیه برجسته می‌کند. استخراج فراصوتی از میوه‌های سنجد تلخ موجب افزایش بازده روغن، کاهش زمان فراوری و مصرف توان و اجتناب از حلال‌های خطرناک شد.

درخواست اطلاعات



مطالعه موردی: همگن‌سازی فراصوتی کومبوچای میوه سنجد تلخ

کومبوچای میوه سنجد تلخ (ساندورن) تیمارشده با فراصوت، بهبود معنی‌داری در پایداری محصول نشان داد. کومبوچای میوه فراصوت‌دهی‌شده تا روز 21 نگهداری، همگن باقی ماند. مشاهده نشدن آب‌اندازی در کومبوچای میوه فراصوت‌دهی‌شده در کل دوره مطالعه (21 روز، تصویر زیر را ببینید) نشان می‌دهد که فراصوت به‌تنهایی روشی مؤثر برای امولسیون‌سازی است که می‌تواند پایداری محصول را تأمین و از جدایش فازی جلوگیری کند.

فراصوت‌دهی پایداری کومبوچای میوه سنجد تلخ را بهبود می‌بخشد.

پوره سنجد تلخ (P) بدون تیمار فراصوتی و با تیمار فراصوتی (P+US) در روزهای 0 و 21.
مطالعه و تصویر: ©Dornan et al., 2020.

فراصوت‌دهی برای توقف تخمیر

چهار نمونه کومبوچا تهیه شد: K (کومبوچا)، K+US (کومبوچا + فراصوت)، K+S (کومبوچا + ساکارز) و K+S+US (کومبوچا + ساکارز + فراصوت). همه نمونه‌ها با استفاده از 200 mL پوره سنجد تلخ (P) یا P+US و 12٫5 g از SCOBY آماده شدند. K از P و SCOBY تشکیل شده بود. K+US از P+US و SCOBY تشکیل شده بود. K+S از P، مقدار 15٫0 g ساکارز و SCOBY تشکیل شده بود. K+S+US از P+US، مقدار 15٫0 g ساکارز و SCOBY تشکیل شده بود. همه نمونه‌ها به مدت پنج روز در مکانی تاریک و در دمای اتاق برای تخمیر نگهداری شدند. تیمار دوم فراصوت‌دهی (90 W، 20 kHz، 10 min) در روز 5 به K+US و K+S+US اعمال شد تا تخمیر متوقف شود.

اثرات فراصوت بر ماندگاری کومبوچا

در کومبوچای سنجد تلخ، فراصوت‌دهی بار میکروبی اولیه را به میزان 2٫6 log CFU/mL کاهش داد و بدین ترتیب فرایند تخمیر را در زمانی انتخاب‌شده متوقف کرد تا از تخمیر بیش‌ازحد جلوگیری شود. افزون بر این، کاهش کنترل‌شده میکروب‌ها به افزایش عمر ماندگاری و پایداری محصول نهایی کمک می‌کند و توزیع تجاری کومبوچا را تسهیل می‌سازد.
درباره فراصوت‌دهی به‌عنوان روشی برای پاستوریزاسیون غیرحرارتی آب‌میوه بیشتر بخوانید!

نتایج کلی در کومبوچای تیمارشده با فراصوت

فراصوت‌دهی بار میکروبی اولیه را به میزان 2٫6 log CFU/mL کاهش داد، مقدار ORAC را 3% و شاخص حلالیت در آب (WSI) را 40% (از 6٫64 به 9٫29 g/g) افزایش داد، بدون آنکه آب‌اندازی رخ دهد. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که به‌کارگیری فراصوت‌دهی می‌تواند عملکرد ترکیبات فنولی را طی تخمیر بهبود بخشد و قابلیت‌های زیر را دارد: کاهش آب‌اندازی، افزایش بازده روغن، کاهش بار میکروبی و افزایش ORAC با حداقل افت کیفیت تغذیه‌ای. (رجوع کنید به Dornan et al., 2020)

تجهیزات فراصوتی برای بهبود تولید کومبوچا

Hielscher Ultrasonics دستگاه‌های فراصوتی با کارایی بالا، زیست‌راکتورهای فراصوتی و لوازم جانبی را برای بهبود فرایندهای تخمیر، استخراج و پاستوریزاسیون مورد استفاده در تولید غذا و نوشیدنی طراحی، تولید و توزیع می‌کند. سامانه‌های فراصوتی فراوری مواد غذایی Hielscher در کاربردهای گوناگون به‌عنوان فناوری ایمن، قابل‌اعتماد و مقرون‌به‌صرفه برای تولید غذاها و نوشیدنی‌های باکیفیت به کار می‌روند. نصب و کار با همه پردازشگرهای فراصوتی Hielscher ساده است: این دستگاه‌ها تنها به فضای اندکی نیاز دارند و به‌آسانی می‌توان آن‌ها را به تأسیسات فراوری موجود افزود.
Hielscher Ultrasonics در به‌کارگیری فراصوت پرتوان در صنایع غذا و نوشیدنی و نیز بسیاری از شاخه‌های صنعتی دیگر، تجربه‌ای طولانی دارد. پردازشگرهای فراصوتی ما به سونوتْرودها و سلول‌های جریان (قطعات در تماس با سیال) با قابلیت تمیزکاری آسان مجهز هستند (شست‌وشو در محل CIP / استریل‌سازی در محل SIP). پردازشگرهای فراصوتی صنعتی Hielscher Ultrasonics می‌توانند دامنه‌های بسیار بالا ایجاد کنند. دامنه‌های تا 200µm را می‌توان به‌آسانی و به‌طور پیوسته در کارکرد 24/7 به کار گرفت. تنظیم دقیق دامنه‌ها و امکان تغییر بین دامنه‌های پایین و بالا برای تحریک یا غیرفعال‌سازی میکروارگانیسم‌ها اهمیت دارد. بنابراین، می‌توان از همان دستگاه فراصوتی برای تحریک میکروب‌ها و افزایش تخمیر یا غیرفعال‌سازی میکروارگانیسم‌ها برای پاستوریزاسیون استفاده کرد.
فناوری روز، کارایی بالا و نرم‌افزار پیشرفته، تجهیزات Hielscher Ultrasonics را به ابزارهایی قابل‌اعتماد و پرکار در فرایند تخمیر مواد غذایی شما تبدیل می‌کند. دستگاه‌های فراصوتی Hielscher با اشغال فضای کم و گزینه‌های متنوع نصب، به‌آسانی در خطوط تولید موجود ادغام می‌شوند یا به آن‌ها افزوده می‌شوند.

استانداردسازی فرایند با Hielscher Ultrasonics

دستگاه‌های فراصوتی Hielscher را می‌توان از راه دور و از طریق مرورگر کنترل کرد. پارامترهای فراصوت‌دهی را می‌توان پایش و متناسب با الزامات فرایند به‌دقت تنظیم کرد.محصولات با گرید غذایی باید مطابق با اصول صحیح تولید (GMP) و بر اساس مشخصات استانداردشده فراوری تولید شوند. سامانه‌های دیجیتال استخراج Hielscher Ultrasonics با نرم‌افزار هوشمندی عرضه می‌شوند که تنظیم و کنترل دقیق فرایند فراصوت‌دهی را آسان می‌کند. ثبت خودکار داده‌ها، همه پارامترهای فرایند فراصوتی مانند انرژی فراصوت (انرژی کل و خالص)، دامنه، دما و فشار (در صورت نصب حسگرهای دما و فشار) را همراه با تاریخ و زمان روی کارت SD داخلی ذخیره می‌کند. این قابلیت به شما امکان می‌دهد هر بچ فراوری‌شده با فراصوت را بازبینی کنید. هم‌زمان، تکرارپذیری و کیفیت همواره بالای محصول تضمین می‌شود.
پردازشگرهای فراصوتی صنعتی Hielscher Ultrasonics می‌توانند دامنه‌های بسیار بالا ایجاد کنند. دامنه‌های تا 200µm را می‌توان به‌آسانی و به‌طور پیوسته در کارکرد 24/7 به کار گرفت. برای دامنه‌های بالاتر نیز سونوتْرودهای فراصوتی سفارشی موجود هستند. استحکام تجهیزات فراصوتی Hielscher امکان کارکرد 24/7 را تحت بار کاری سنگین و در محیط‌های دشوار فراهم می‌کند.
برای آگاهی بیشتر از ویژگی‌ها و قابلیت‌های سامانه‌های پاستوریزاسیون فراصوتی ما، همین حالا با ما تماس بگیرید. خوشحال می‌شویم درباره کاربرد مورد نظر شما گفت‌وگو کنیم!

جدول زیر، ظرفیت تقریبی فراوری دستگاه‌های فراصوتی ما را نشان می‌دهد:

حجم بچ دبی دستگاه‌های پیشنهادی
1 تا 500mL 10 تا 200mL/min UP100H
10 تا 2000mL 20 تا 400mL/min UP200Ht, UP400St
0٫1 تا 20L 0٫2 تا 4L/min UIP2000hdT
10 تا 100L 2 تا 10L/min UIP4000hdT
قابل‌اعمال نیست 10 تا 100L/min UIP16000
قابل‌اعمال نیست بیشتر مجموعه‌ای از دستگاه‌های UIP16000

با ما تماس بگیرید! / از ما بپرسید!

اطلاعات بیشتر درخواست کنید

لطفاً برای درخواست اطلاعات بیشتر درباره پردازشگرهای فراصوت، کاربردها و قیمت، از فرم زیر استفاده کنید. خوشحال می‌شویم درباره فرایند شما با شما گفت‌وگو کنیم و سامانه‌ای فراصوت متناسب با نیازهایتان به شما پیشنهاد دهیم!





هموژنایزرهای فراصوتی با برش بالا در فراوری آزمایشگاهی، رومیزی، پایلوت و صنعتی به کار می‌روند.

Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با کارایی بالا را برای کاربردهای اختلاط، پراکنش، امولسیون‌سازی و استخراج در مقیاس آزمایشگاهی، پایلوت و صنعتی تولید می‌کند.



منابع علمی / مراجع

دانستنی‌های مفید

کومبوچا چیست؟

کومبوچا نوشیدنی تخمیری حاوی چای، شکر، باکتری، مخمر و اغلب مقدار اندکی آب‌میوه، میوه یا ادویه برای طعم‌دهی است. کومبوچا و نیز آب‌میوه‌ها و آب سبزیجات تخمیرشده به اثرات مثبت بر سلامت و تقویت میکروبیوتا و دستگاه ایمنی شناخته می‌شوند.

تخمیر کومبوچا چگونه انجام می‌شود؟

اصطلاح «کومبوچا» و نیز فرایند تولید آن تحت مقررات قانونی مشخصی قرار ندارند. این بدان معناست که بسیاری از نوشیدنی‌های تخمیری با عنوان نوشیدنی کومبوچا فروخته می‌شوند، اما در معنای سنتی، «کومبوچا» نوشیدنی چای تخمیرشده است. کومبوچا با افزودن کشت کومبوچا به محیط مایع چای شیرین‌شده تهیه می‌شود. شکر به‌عنوان ماده مغذی برای SCOBY عمل می‌کند و امکان رشد باکتری‌ها و مخمرها را در مایع قندی فراهم می‌سازد. باکتری‌های اسید استیک موجود در کومبوچا هوازی هستند، یعنی برای رشد و فعالیت خود به اکسیژن نیاز دارند. طی تخمیر، تبدیل زیست‌شیمیایی رخ می‌دهد که ساکارز را به فروکتوز و گلوکز تبدیل می‌کند. فروکتوز و گلوکز سپس به اسید گلوکونیک و اسید استیک تبدیل می‌شوند. افزون بر این، کومبوچا حاوی آنزیم‌ها و اسیدهای آمینه، پلی‌فنول‌ها و انواع دیگری از اسیدهای آلی است که در تهیه‌های مختلف متفاوت‌اند. سایر اجزای مشخص آن شامل اتانول، اسید گلوکورونیک، گلیسرول، اسید لاکتیک، اسید اوسنیک، ویتامین‌های B و ویتامین C هستند. محتوای الکل کومبوچا معمولاً کمتر از 0٫5% است، زیرا سویه باکتریایی Komagataeibacter xylinus اتانول را به اسیدها (مانند اسید استیک) تبدیل می‌کند. با این حال، تخمیر طولانی‌مدت محتوای الکل را افزایش می‌دهد. تخمیر بیش‌ازحد، مقادیر زیادی اسید مشابه سرکه تولید می‌کند. نوشیدنی‌های کومبوچا معمولاً pH حدود 3٫5 دارند.

فراصوت‌دهی چگونه تخمیر کومبوچا را تقویت می‌کند؟

فراصوت‌دهی کنترل‌شده، تولید کومبوچا و سایر نوشیدنی‌های تخمیری را از راه‌های گوناگون بهبود می‌بخشد: فراصوت می‌تواند رشد مخمرها و باکتری‌ها را طی تخمیر تحریک کند؛ پلی‌فنول‌ها، فلاونوئیدها و ترکیبات طعم‌دهنده را از میوه‌ها، سبزیجات و گیاهان استخراج کند؛ و همچنین به‌عنوان روشی برای پاستوریزاسیون غیرحرارتی به‌منظور کاهش میکروبی پیش از بسته‌بندی به کار رود. دستگاه‌های فراصوتی Hielscher به‌دقت قابل‌کنترل هستند و می‌توانند مناسب‌ترین شدت فراصوت را برای هر مرحله تیمار در تولید نوشیدنی‌های تخمیری فراهم کنند.


فناوری فراصوت با کارایی بالا! طیف محصولات Hielscher همه رده‌ها را پوشش می‌دهد؛ از دستگاه فراصوتی آزمایشگاهی جمع‌وجور و واحدهای رومیزی تا سامانه‌های فراصوتی کاملاً صنعتی.

Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با کارایی بالا را در مقیاس‌های آزمایشگاهی تا صنعتی تولید می‌کند.

خوشحال می‌شویم درباره فرآیند شما گفت‌وگو کنیم.

✕