Humalauutteiden tehokas tuotanto sonikaatiolla
Humala ja humalauutteet ovat välttämättömiä ainesosia oluen valmistuksessa. Alfahapot a-karyofylleeni (humuloni) ja beeta-karyofylleeni (humuleeni) ovat tärkeitä makuyhdisteitä, jotka antavat oluelle sen katkeruuden ja edistävät sen aromia, vaahtorakennetta ja mikrobiologista stabiilisuutta. Ultraääniuutto on erittäin tehokas tekniikka bioaktiivisten yhdisteiden vapauttamiseksi humalan solumatriisista makurikkaan ja täyden humalauutteen tuottamiseksi.
Karvashappojen ultraääniuutto humalasta
Katkerahappojen ultraääniuutto humalasta on erittäin tehokas ja luotettava tekniikka, jota käytetään panimoteollisuudessa, maku- ja tuoksutuotannossa sekä tutkimuslaitoksissa katkeruudesta ja makuyhdisteistä vastuussa olevien yhdisteiden erottamiseksi tehokkaasti ja tehokkaasti humalan käpyistä.
Ultraääniuutto käyttää akustisen kavitaation toimintaperiaatetta. Akustinen tai ultraäänikavitaatio syntyy nesteissä olevista matalataajuisista ultraääniaalloista. Ultraääniaaltojen vuorottelevat korkeapaine- / matalapainesyklit luovat pieniä kavitaatiokuplia liuottimessa. Näiden kuplien nopea muodostuminen ja romahtaminen tuottavat voimakkaita paikallisia voimia, jotka häiritsevät soluseinämiä ja vapauttavat humalamateriaalista kohdeyhdisteitä, kuten katkerahappoja. Ultraäänikavitaatio on erittäin tehokas vapauttamaan katkera happoja, kuten humulonia, kohumulonia ja adhumulonia humalasta. Nämä yhdisteet tunnetaan parhaiten oluessa käytettävinä makuyhdisteinä, joissa ne vaikuttavat oluen katkeruuteen ja erottuvaan makuprofiiliin.
Ultraääniuuton suuri etu on sen tehokkuus ja nopeus. Sonikaatio vähentää merkittävästi uuttoaikoja perinteisiin menetelmiin verrattuna, mikä tekee siitä houkuttelevan valinnan panimoille ja makuvalmistajille.
Koska ultraääniuuttoprosessi voidaan optimoida säätämällä erilaisia parametreja, mukaan lukien sonikaatioaika, lämpötila, liuotinpitoisuus ja humalamateriaalin suhde liuottimeen, prosessi voidaan säätää humalauutteen tavoitemakuprofiiliin. Optimointi varmistaa maksimaalisen katkeran hapon uuttamisen säilyttäen samalla halutun oluen maun.
Asianmukaisen lämpötilan hallinnan ylläpitäminen ultraääniuuton aikana on välttämätöntä. Kohonneet lämpötilat voivat johtaa katkerahappojen hajoamiseen ja ei-toivottujen sivumakujen muodostumiseen.
Sonicator UIP4000hdT korkealaatuisten humalauutteiden inline-tuotantoon
Ultraääni täyden spektrin humalauutteet
Ultraäänellä valmistetut humalauutteet ovat täyden spektrin uutteita, jotka tarjoavat täyden valikoiman humalakartioiden vaikuttavia aineita. Alfahappojen a-karyofylleenin (humuloni) ja beeta-karyofylleenin (humuleeni) lisäksi ultraääniuutto vapauttaa myös muita terpeenejä, kuten linaloolia ja farneseenia, sekä muita fytokemikaaleja, kuten polyfenoleja ja flavonoideja. Täyden spektrin uutteita arvostetaan niiden niin sanotun entourage-vaikutuksen vuoksi.
Ultraääniuuton aikana kasvimateriaaleja, kuten humalaa ja muita yrttejä, käsitellään lievissä lämpötiloissa, mikä rajoittaa siten lämpöhajoamista. Sonikaatio mahdollistaa mietojen, turvallisten, ympäristöystävällisten liuottimien käytön – myrkyllisten liuottimien käytön välttäminen.
Ultraääniuuton korkea tehokkuus mahdollistaa jopa humalauutteiden tuottamisen käytetystä humalasta. Intensiivinen ultraääniuuttoprosessi vapauttaa jäljellä olevat valoyhdisteet käytetystä humalasta ja auttaa tyhjentämään käytetyn humalan kaikista arvokkaista aineista, jotta bioaktiivisia aineita ei mene hukkaan.
Karvashapot humalassa
Humalan katkerahapot erotetaan α- ja β-happoihin. Karvas α-hapot koostuvat kolmesta pääkomponentista: n-humuloni, ad-humuloni ja ko-humuloni. Samoin katkerat β-hapot koostuvat n-lupulonista, ad-lupulonista ja kolupulonista. Panimoiden ja oluen tuotannossa α-hapot ovat välttämätön happomuoto. Keittämällä alfahappoja heikosti happamissa olosuhteissa alfahapot isomerisoidaan ja muutetaan siten iso-α-hapoiksi. Isomeroimalla huonosti vesiliukoiset alfahapot muutetaan liukoisemmaksi isomuodoksi, jolla on tyypillinen aistinvarainen katkeruus. β-hapot, jotka ovat vielä vähemmän vesiliukoisia kuin α-hapot, ovat vähemmän tärkeitä panimotuotannossa, koska beetahapoilla on erittäin alhainen isomerointinopeus vierteen kiehumisen aikana.
Sen lisäksi, että humalaa käytetään aromiaineena, se tunnetaan myös terveyttä edistävistä ominaisuuksistaan, joihin kuuluvat antioksidatiiviset, rauhoittavat, anti-inflammatoriset, karsinogeeniset ja estrogeeniset vaikutukset. Esimerkiksi ksantohumoli, humalassa esiintyvä prenyyliflavonoidi, tunnetaan voimakkaista antioksidatiivisista vaikutuksistaan. Näitä luonnollisia humala-aineita käytetään lisäravinteissa ja lääkkeissä terveyden tukemiseksi tai sairauksien hoitamiseksi.
Humalan käpyjä
Miksi käyttää humalauutteita?
Kun käytetään aromiaineita, uutteet mahdollistavat katkeruuden ja aromin erittäin tarkan annostelun, koska humalauutteet on standardoitu alfahappojen tiettyjen määrien ja koostumusten suhteen. Tämä mahdollistaa saman makuprofiilin tuottamisen ja siten jatkuvasti korkealaatuisen tuotteen, joka täyttää asiakkaiden odotukset.
Kun humalauutteita käytetään ravintolisien ja lääkevalmisteiden vaikuttavana aineena, ne tarjoavat erittäin tiivistetyn määrän bioaktiivisia aineita, kuten terpeenejä ja flavonoideja. Siten on mahdollista niellä suuri määrä aktiivista foto-compundia kohdennetun vaikutuksen saavuttamiseksi.
Ultraäänihomogenisaattorilla valmistetun ultraäänihumalauutteen kaasukromatografia-analyysi UP100H: β-karyofylleenioksidi, α-karyofylleeni, α-pineeni, mycrene, limoneeni, α-karyofyleeni ja karyofyleenioksidi ja muut.
Ultraäänihumalan uuttaminen
Ultraäänellä kiihdytetty liuotinuutto on yksinkertainen, nopea ja säästävä menetelmä katkerahappojen uuttamiseksi humalasta. Koska ultraäänihumalan uuttaminen on matalan lämpötilan käsittely, se antaa suuria saantoja lyhyessä prosessiajassa, jotka ovat merkittäviä etuja verrattuna tavanomaiseen katkerahapon uuttamiseen humalasta.
Alhaiset käsittelylämpötilat, korkeat saannot, erinomainen uutteen laatu (eli täysi maku / täyden spektrin uutteet) ja hyvin lyhyt käsittelyaika ovat ultraäänihumalan uuttamisen tärkeimmät edut.
Ultraäänihumalan uuttaminen – Etuja:
- Täydellisempi uutto
- Korkeampi saanto
- Koko makuprofiili
- Lajikekohtainen aromi säilynyt
- Tasainen karvastelu/maustaminen
- Erä- ja inline-käsittely
- Turvallinen ja helppo käyttää
- Taloudellinen, nopea sijoitetun pääoman tuotto
SonoStation – ultraäänijärjestelmä, jossa on 2x 2kW ultraäänilaitteet, sekoitettu säiliö ja pumppu – on käyttäjäystävällinen uuttojärjestelmä.
Korkean suorituskyvyn ultraääniuuttimet
Hielscher Ultrasonics on pitkäaikainen kokemus korkean suorituskyvyn ultraääniuuttimien suunnittelusta, valmistuksesta ja toimittamisesta pienille ja suurille teollisille mittakaavoille tunnetuille yrityksille ja tutkimuslaitoksille maailmanlaajuisesti. Ultraääniuutto voidaan suorittaa missä tahansa mittakaavassa, pienistä laboratorioasetuksista suuriin teollisuusjärjestelmiin, jolloin valmistajat voivat räätälöidä humalan uuttoprosessinsa tuotantotarpeisiinsa.
Hielscher-ultraääniastiat tuottavat suuritehoisen ultraäänen, ovat kestäviä ja voivat helposti toimia 24/7 raskaalla kuormituksella. Tämä tekee Hielscherin ultraääniuuttimista luotettavan työhevosen elintarvike-, lääke- ja kemianteollisuudessa.
Kaikki digitaaliset ultraääniprosessorit on varustettu värillisellä kosketusnäytöllä, jonka kautta voit asettaa ja hallita prosessiparametreja helposti ja tarkasti. Sisäänrakennetulla SD-kortilla kaikki prosessiparametrit tallennetaan automaattisesti heti, kun käynnistät ultraääniuuttimen.
Hielscherin erä- ja inline-sonikaatioasetusten hienostunut muotoilu on testattu laajasti ja optimoitu käyttäjäystävällisyyteen ja laadukkaaseen tuotokseen. Virtauskennoreaktoreita on saatavana erikokoisina ja eri geometrioilla. Laaja valikoima sonotrodeja (ultraääniantureita), joissa on erilaisia muotoja, kokoja ja pituuksia, sekä lisävarusteet mahdollistavat ultraäänijärjestelmän ihanteellisen kokoonpanon uuttoprosessin ja kasvimateriaalin mukaisesti.
Toinen Hielscher Ultrasonicsin etu’ Teolliset ultraääniprosessorit toimittavat erittäin korkeat amplitudit jopa 200μm, joita voidaan helposti ja jatkuvasti käyttää 24/7 toiminnassa. Vielä suuremmille amplitudille on saatavana räätälöityjä ultraäänisonotrodeja. Amplitudin tarkka säätö ja mahdollisuus ajaa erittäin alhaisista erittäin suuriin amplitudit mahdollistavat optimaalisen ja tehokkaan prosessin. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7 toiminnan raskaassa käytössä ja vaativissa ympäristöissä.
Hielscherin korkean suorituskyvyn ultraääniuuttimet erinomaisille uutteille!
Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erän tilavuus | Virtausnopeus | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000ml | 20–400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2–4 l/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 - 10L / min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-100L / min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | klusteri UIP16000 |
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Suuritehoiset ultraäänihomogenisaattorit alkaen laboratorio jotta lentäjä ja teollinen mittakaava.
Kirjallisuus/viitteet
- Maša Knez Hrnčič; Eva Španinge; Iztok Jože Košir; Željko Knez; Urban Bre (2019): Humalayhdisteet: uuttotekniikat, kemialliset analyysit, antioksidatiiviset, antimikrobiset ja karsinogeeniset vaikutukset. Ravintoaineet 2019, 11, 257.
- Steffen Arctander (2019): Luonnollista alkuperää olevat hajuvedet ja makumateriaalit. Hedelmätarhan innovaatiot; Lokakuu 2019.
- Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): Sambucus nigra L. Kukka- ja lehtiuutteiden fytokemiallinen profilointi ja niiden antimikrobinen potentiaali mantelipuiden patogeenejä vastaan. Kansainvälinen molekyylitieteiden lehti, 2023.
Faktoja, jotka kannattaa tietää
Bioaktiiviset yhdisteet humalassa
Yleinen humalakasvi Humulus lupulus sisältää runsaasti valokemikaaleja, joita käytetään aromiaineina elintarvikkeissa ja juomissa (esim. oluen kitkeroimiseen) sekä hajusteissa ja hajusteissa. Ravintolisissä ja lääkevalmisteissa humalauutteita käytetään terveyden tukemiseen ja sairauksien parantamiseen tai lievittämiseen. Alla on kuvaus merkittävimmistä humalan fytoyhdisteistä:
Alfa-hapot
Alfahapot tai humulonit ovat humalan tärkein kemiallinen yhdiste. Vierteen kiehumisen aikana humulonit isomerisoidaan termisesti iso-alfa-hapoiksi tai isohumuloneiksi, jotka ovat vastuussa oluen katkerasta mausta.
Beetahapot
Humala sisältää niin sanottuja beetahappoja tai lupuloneja. Näitä yhdisteitä arvostetaan enimmäkseen niiden aromivaikutuksesta olueen.
eteeriset öljyt
Humalan eteeristen öljyjen pääkomponentit ovat terpeenihiilivedyt, jotka koostuvat myrseenistä, humuleenista ja karyofylleenistä. Myrseeni antaa tuoreelle humalalle pistävän tuoksun. Humuleeni ja sen oksidatiiviset reaktiotuotteet edistävät oluen näkyvää humalan aromia. Yhdessä myrseeni, humuleeni ja karyofylleeni edustavat 80-90% humalan eteeristen öljyjen kokonaispitoisuudesta.
flavonoidit
Ksantohumoli on humalan tärkein flavonoidi. Muita hyvin tutkittuja ja tärkeitä prenyyliflavonoideja ovat 8-prenyylinaringeniini ja isoksantohumoli. Vaikka ksantohumolin ominaisuuksia ja vaikutuksia tutkitaan edelleen, prenyyliflavonoidi 8-prenyylinaringeniini tunnetaan jo voimakkaana fytoestrogeeninä.