فراصوت در تولید و کهنه‌سازی سرکه
سرکه، از جمله سرکهٔ بالزامیک، چاشنی مهمی در آشپزی است. دستگاه‌های فراصوتی Hielscher در بسیاری از فرایندهای تولید و رسیدن سرکه به کار می‌روند.
پیش‌زمینه‌ای دربارهٔ تولید سرکه
تولید سرکه، به‌ویژه محصولات باکیفیتی مانند سرکهٔ بالزامیک، فرایندی زمان‌بر است. سرکه مایعی اسیدی است که از اکسایش یا به بیان دقیق‌تر، تخمیر اتانول تولید می‌شود. مادر سرکه، ماده‌ای متشکل از سلولز و باکتری‌های اسید استیک، با تبدیل الکل به اسید استیک به کمک اکسیژن، سرکه تولید می‌کند. این فرایند اکسایش، اسیدی را تولید می‌کند که طعم ترش مشخص و بوی اندکی تند سرکه را به آن می‌دهد. واکنش شیمیایی کلی باکتری‌های اسید استیک (acetobacteraceae) به این صورت است:
C2H5OH + O2CH3COOH + H2O
غلظت اسید استیک در سرکهٔ خوراکی بین 4 و 8% متغیر است و در سرکهٔ مخصوص تهیهٔ ترشی تا 18% افزایش می‌یابد.
اثرات فراصوت در سرکه
فراصوت را می‌توان برای اهداف گوناگون در تولید سرکه به کار برد. همهٔ این اثرات را می‌توان به‌آسانی نشان داد ؛ کافی است نمونه‌ای از سرکه را برای چند ثانیه فراصوت‌دهی کرد.
طعمی ملایم‌تر و کمتر اسیدی
در سرکه‌ای که فراصوت‌دهی شده است، طعم اسیدی و ترش به‌طور چشمگیری ملایم‌تر و خوش‌طعم‌تر شده است. این کاربرد جالب‌توجه است، زیرا تقاضای زیادی برای سرکهٔ ملایمی وجود دارد که بتوان از آن در آشپزی برای تهیهٔ غذاهای نفیس و خوشمزه استفاده کرد. سرکه چاشنی محبوبی برای طعم‌دادن به سس‌های سالاد، غذاهای گوشتی و ماهی، سس‌ها و همچنین دسرهاست. سرکهٔ بالزامیک با کیفیت ممتاز را همچنین به‌عنوان اشتها‌آور پیش از غذا یا کمک‌هاضمه پس از غذا می‌نوشند.
امواج فراصوت فرایند کهنه‌سازی سرکه را تشدید می‌کنند و از این طریق سرعت آن را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهند.
فراصوت‌دهی سرکهٔ بالزامیک (UP400S):
طعم‌دهی به سرکه
برای ایجاد تنوع در طعم معمول سرکه، اغلب پس از تخمیر اکسایشی، مواد طعم‌دهندهٔ مختلفی مانند گیاهان معطر (برای مثال مریم‌گلی، آویشن، اورگانو، ترخون، رزماری و ریحان)، زنجبیل، فلفل تند یا میوه‌ها (برای مثال تمشک، تمشک سیاه، پرتقال، انبه و لیموترش سبز) به سرکه افزوده می‌شود. استخراج به کمک فراصوت موجب تسهیل آزادسازی ترکیبات طعم‌دهنده از ماتریس سلولی به درون سرکه می‌شود. بیشتر بخوانید دربارهٔ استخراج فراصوتی.
رسیدن سرکه و طعم‌دهی به آن با چوب بلوط
از آنجا که رسیدن و کهنه‌سازی سرکه در بشکه‌های چوبی (مانند بشکه‌های چوب گیلاس، شاه‌بلوط، بلوط، توت، زبان‌گنجشک یا ارس) بسیار پرهزینه و تجملی است، سرکه اغلب در مخازن پلاستیکی تولید می‌شود. برای تقلید طعم چوبی شناخته‌شدهٔ حاصل از رسیدن در بشکه، که مشخصهٔ سرکه‌های با کیفیت ممتاز است، تولیدکنندگان سرکه به آن می‌افزایند: پودر یا تراشه‌های چوب بلوط (موسوم به «طعم‌دهی جایگزین با چوب بلوط») یا فرآورده‌های تقطیری با طعم چوب. برای دستیابی به نتیجه‌ای رضایت‌بخش از طعم‌دهی با چوب بلوط، معمولاً تراشه‌های چوب بلوط باید دست‌کم 4 – 6 هفته در سرکه بمانند تا مایع جذب الیاف چوب شود. استفاده از فراصوت می‌تواند این فرایند طعم‌دهی جایگزین با چوب بلوط را تسریع کند ، آن هم به‌طور چشمگیر. هنگام فراصوت‌دهی سرکهٔ حاوی پودر یا تراشه‌های افزوده‌شدهٔ چوب بلوط، توان بسیار شدید فراصوت و کاویتاسیون فراصوتی ایجادشده به استخراج طعم بلوط کمک می‌کنند. فراصوت چرخه‌های متناوب فشار بالا و فشار پایین ایجاد می‌کند که به افزایش انتقال جرم بین سلول‌های گیاهی و سرکه می‌انجامد. افزون بر این، ذرات ریز پودر چوب بلوط به‌خوبی در محیط مایع پراکنده می‌شوند، زیرا فراصوت ابزاری بسیار مؤثر برای پراکنده‌سازی است.
فراصوت در صنایع غذایی، روشی شناخته‌شده برای استخراج ترکیبات طعم‌دهنده است. فراصوت‌دهی با نیروهای پرانرژی کاویتاسیون، دیواره‌های سلولی را می‌شکند و مواد درون‌سلولی را در دسترس قرار می‌دهد. از آنجا که مادهٔ گیاهی (الیاف چوب) به ذرات کوچک‌تر شکسته می‌شود، عصاره‌های طعم‌دهندهٔ بیشتری در دسترس اعصاب چشایی زبان قرار می‌گیرند. دومین مزیت فراصوت، پراکنده‌سازی مؤثر ذرات جامد در مایعات است.
رنگ‌دهی به سرکه
فناوری فراصوت روشی کارآمد برای امولسیون‌سازی، پراکنده‌سازی و حل‌کردن است. این ویژگی در تولید سرکه، برای مثال هنگام افزودن رنگ کارامل به سرکه، مفید است. رنگ کارامل (افزودنی غذایی E150) یکی از قدیمی‌ترین و پرکاربردترین رنگ‌های خوراکی است. این مایع رنگ‌دهنده با گرانروی بالا به ایجاد رنگ قهوه‌ای تیرهٔ مطلوب در سرکه کمک می‌کند.
کاربرد فراصوت
به‌کارگیری فراصوت در فرایندهای تولید و کهنه‌سازی سرکه بسیار ساده است. در مقیاس بچ کوچک – تا حجم 2L – می‌توانید از دستگاه‌های فراصوتی آزمایشگاهی، مانند UP400S استفاده کنید.
برای پردازش در مقیاس تولید، Hielscher عرضه‌کنندهٔ دستگاه‌های فراصوتی صنعتی مجهز به راکتورهای سلول جریان، مانند UIP1500hd است. این سامانه‌ها به‌صورت درون‌خطی کار می‌کنند، برای مثال هنگامی که مایع را از یک بچ به بچ دیگر پمپ می‌کنید.
جدول زیر نمایی از ظرفیت تقریبی پردازش سونیکاتورهای ما ارائه 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 |
| قابل اعمال نیست | 10 تا 100L/min | UIP16000 |
| قابل اعمال نیست | بیشتر | مجموعه‌ای از دستگاه‌های UIP16000 |
با ما تماس بگیرید! / از ما بپرسید!
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا را برای کاربردهای اختلاط، پراکنده‌سازی، امولسیون‌سازی و استخراج در مقیاس آزمایشگاهی، پایلوت و صنعتی تولید می‌کند.
منابع علمی / مراجع
- Xinyu Zhai; Xu Wang;Xiaoyi Wang; Haoran Zhang;Y ucheng Ji; Difeng Ren; Jun Lu; (2021): An efficient method using ultrasound to accelerate aging in crabapple (Malus asiatica) vinegar produced from fresh fruit and its influencing mechanism investigation. Ultrasonics Sonochemistry, 2021.
- Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Assessment of the olive oil extraction plant layout implementing a high-power ultrasound machine. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا را در ابعاد آزمایشگاهی تا صنعتی تولید می‌کند.