ייצור יעיל של תמציות כשות על ידי סוניקציה
כשות ותמציות כשות הם מרכיבים חיוניים לייצור בירה. חומצות האלפא א-קריופילן (הומולון) ובטא-קריופילן (הומולן) הן תרכובות טעם חשובות, המעניקות לבירה את מרירותה ותורמות לארומה, למבנה הקצף וליציבות המיקרוביולוגית שלה. מיצוי על-קולי הוא טכניקה יעילה ביותר לשחרור התרכובות הביו-אקטיביות ממטריצת תאי הכשות כדי לייצר תמצית כשות עשירה בטעמים ומלאה.
מיצוי קולי של חומצות מרות מ הופ
מיצוי על-קולי של חומצות מרות מכשות הוא טכניקה יעילה ואמינה ביותר המשמשת בתעשיית החליטה, בייצור טעמים ובישום וכן במתקני מחקר כדי לחלץ ביעילות וביעילות תרכובות האחראיות למרירות ותרכובות טעם מאצטרובלים של כשות.
מיצוי קולי משתמש בעיקרון העבודה של cavitation אקוסטי. קוויטציה אקוסטית או קולית נוצרת על ידי גלי אולטרסאונד בתדר נמוך בנוזלים. מחזורי הלחץ הגבוה / הנמוך לסירוגין של גלי האולטרסאונד יוצרים בועות קוויטציה זעירות בממס. היווצרותן וקריסתן המהירה של בועות אלה יוצרות כוחות מקומיים עזים המשבשים את דפנות התא ומשחררים תרכובות מטרה, כגון חומצות מרות, מחומר הכשות. קוויטציה קולית יעילה מאוד לשחרור חומצות מרות כגון humulone, cohumulone, ו adhumulone מ כשות. תרכובות אלה ידועות בעיקר כתרכובות טעם המשמשות בבירה, שם הן תורמות למרירות ולפרופיל הטעם המובהק של הבירה.
יתרון מרכזי של מיצוי קולי הוא יעילותו ומהירותו. סוניקציה מקצרת משמעותית את זמני המיצוי בהשוואה לשיטות מסורתיות, מה שהופך אותה לבחירה אטרקטיבית עבור מבשלות בירה ויצרני טעמים.
מכיוון שניתן לייעל את תהליך המיצוי האולטרסוני על ידי התאמת פרמטרים שונים, כולל זמן סוניקציה, טמפרטורה, ריכוז ממס והיחס בין חומר הכשות לממס, ניתן להתאים את התהליך לפרופיל טעם המטרה של תמצית הכשות. אופטימיזציה מבטיחה מיצוי מקסימלי של חומצה מרה תוך שמירה על טעם הבירה הרצוי.
שמירה על בקרת טמפרטורה נאותה במהלך מיצוי קולי היא חיונית. טמפרטורות גבוהות עלולות להוביל להתפרקות של חומצות מרות ולהיווצרות טעמים לא רצויים.
תמציות הופ אולטראסוניות בטווח מלא
תמציות כשות מוכנות באולטרסאונד הן תמציות ספקטרום מלא, המציעות את כל מגוון החומרים הפעילים של גביעי הכשות. מלבד חומצות אלפא a-caryophyllene (humulone) ובטא-caryophyllene (humulene), מיצוי קולי גם משחרר טרפנים נוספים כגון linalool ו farnesene, כמו גם phyto-chemicals אחרים כגון פוליפנולים ופלבנואידים. תמציות ספקטרום מלא מוערכות עבור מה שנקרא אפקט הפמליה שלהם.
במהלך מיצוי קולי, חומרים צמחיים, כגון כשות ועשבי תיבול אחרים, מעובדים בטמפרטורות מתונות, ובכך מגבילים את השפלת החום. סוניקציה מאפשרת שימוש בממסים עדינים, בטוחים וידידותיים לסביבה – הימנעות משימוש בממיסים רעילים.
היעילות הגבוהה של מיצוי קולי מאפשרת אפילו לייצר תמציות כשות מכשות משומשת. תהליך המיצוי העל-קולי האינטנסיבי משחרר את תרכובות האור הנותרות מהכשות המשומשות ומסייע לרוקן את הכשות המשומשות מכל החומרים יקרי הערך, כך שלא יבוזבזו חומרים ביו-אקטיביים.
חומצות מרות בכשות
חומצות מרות כשות נבדלות לחומצות α ו -β. חומצות α מרות מורכבות משלושה מרכיבים עיקריים: n-humulone, ad-humulone ו-co-humulone. כמו כן, חומצות β מרות מורכבות מ- n-lupulone, ad-lupulone ו- co-lupulone. עבור מבשלות בירה וייצור בירה, חומצות α הן צורת החומצה החיונית. על ידי הרתחת חומצות אלפא בתנאים חומציים חלשים, חומצות האלפא עוברות איזומריזציה ובכך הופכות לחומצות איזו-α. על ידי איזומריזציה, חומצות אלפא מסיסות במים הופכות לאיזו-צורה מסיסה יותר, המציגה את המרירות האורגנולפטית האופיינית. חומצות β, שהן אפילו פחות מסיסות במים מאשר חומצות α, פחות חשובות לייצור מבשלות בירה מכיוון שחומצות הבטא מראות שיעור איזומריזציה נמוך מאוד במהלך רתיחת פרע.
מלבד השימוש בו כמרכיב טעם, כשות ידועה גם בסגולותיה הבריאותיות, הכוללות השפעות נוגדות חמצון, הרגעה, אנטי דלקתיות, נוגדות סרטן ואסטרוגניות. לדוגמה, xanthohumol, prenylflavonoid נמצא כשות, ידוע ההשפעות נוגדות החמצון החזקות שלה. חומרי כשות טבעיים אלה משמשים תוספי מזון ומוצרים רפואיים לתמיכה בבריאות או לטיפול במחלות.
למה להשתמש בתמציות כשות?
כאשר משתמשים במרכיב טעם, תמציות מאפשרות מינון מדויק מאוד של מרירות וארומה, שכן תמציות כשות מתוקננות לגבי כמויות והרכבים ספציפיים של חומצות אלפא. זה מאפשר לייצר את אותו פרופיל טעם ובכך מוצר באיכות גבוהה ברציפות עונה על ציפיות הלקוח.
כאשר משתמשים בהן כמרכיב פעיל בתוספי תזונה ובמוצרים רפואיים, תמציות כשות מציעות כמות מרוכזת מאוד של חומרים ביו-אקטיביים, למשל טרפנים ופלבנואידים. בכך, ניתן לבלוע כמות גבוהה של פוטו-קומפונד פעיל על מנת להשיג את האפקט הממוקד.
מיצוי כשות קולי
מיצוי ממס מואץ אולטרה-סאונד הוא שיטה פשוטה, מהירה וחסכונית להפקת חומצות מרות מכשות. בהיותו טיפול בטמפרטורה נמוכה, מיצוי כשות קולי נותן תשואות גבוהות בזמן תהליך קצר, המהווים יתרונות משמעותיים בהשוואה למיצוי חומצה מרה קונבנציונלית מהופ.
טמפרטורות עיבוד נמוכות, תפוקות גבוהות, איכות תמצית מעולה (כלומר טעם מלא / תמציות ספקטרום מלא) וזמן עיבוד קצר מאוד הם היתרונות העיקריים של מיצוי כשות קולי.
מיצוי הופ קולי – יתרונות:
- מיצוי מלא יותר
- תשואה גבוהה יותר
- פרופיל טעם מלא
- ארומה ספציפית למגוון נשמר
- מרירות / חומרי טעם עקביים
- עיבוד אצווה ועיבוד מוטבע
- בטוח וקל לתפעול
- חסכוני, מהיר RoI
מחלצים קוליים בעלי ביצועים גבוהים
Hielscher Ultrasonics הוא זמן רב מנוסה בתכנון, ייצור ואספקה של מחלצים קוליים בעלי ביצועים גבוהים בקנה מידה תעשייתי קטן עד גדול לחברות ידועות ומכוני מחקר ברחבי העולם. מיצוי קולי יכול להתבצע בכל קנה מידה, החל ממערכי מעבדה קטנים ועד מערכות תעשייתיות בקנה מידה גדול, המאפשר ליצרנים להתאים את תהליך מיצוי הדילוגים שלהם לצרכי הייצור שלהם.
Hielscher ultrasonicators לספק אולטרסאונד כוח גבוה, הם חזקים והוא יכול בקלות לרוץ 24/7 תחת עומס כבד. זה הופך את המחלצים האולטרסוניים של Hielscher לסוס העבודה המהימן בתעשיית המזון, הפארמה והכימיקלים.
כל המעבדים הקוליים הדיגיטליים מצוידים בתצוגת מגע צבעונית, שבאמצעותה ניתן להגדיר ולשלוט בפרמטרים של התהליך בקלות ובמדויק. בכרטיס SD המובנה, כל פרמטרי התהליך נרשמים באופן אוטומטי ברגע שאתה מפעיל את המחלץ הקולי.
העיצוב המתוחכם של מערכי האצווה והסוניקציה המוטבעים של Hielscher נבדק בהרחבה ומותאם לידידותיות למשתמש ולפלט באיכות גבוהה. כורי תאי זרימה זמינים בגדלים שונים ועם גיאומטריות שונות. המגוון הרחב של סונוטרודים (בדיקות קוליות) עם צורות, גדלים ואורכים שונים, כמו גם אביזרים נוספים מאפשרים את התצורה האידיאלית של המערכת העל-קולית שלך בהתאם לתהליך המיצוי שלך ולחומר הצמחי.
יתרון נוסף של Hielscher Ultrasonics’ מעבדים קוליים תעשייתיים הוא משלוח אמפליטודות גבוהות מאוד של עד 200μm, אשר ניתן להפעיל בקלות וברציפות בפעולה 24/7. עבור אמפליטודות גבוהות עוד יותר, sonotrodes קולי מותאם אישית זמינים. השליטה המדויקת באמפליטודה והאפשרות לרוץ באמפליטודות נמוכות מאוד עד גבוהות מאוד מאפשרת תהליך אופטימלי ויעיל. החוסן של הציוד הקולי של Hielscher מאפשר פעולה 24/7 בחובה כבדה ובסביבות תובעניות.
Hielscher ביצועים גבוהים ultrasonic extractors עבור תמציות מעולה!
הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו:
נפח אצווה | קצב זרימה | מכשירים מומלצים |
---|---|---|
1 עד 500 מ"ל | 10 עד 200 מ"ל/דקה | UP100H |
10 עד 2000 מ"ל | 20 עד 400 מ"ל/דקה | UP200Ht, UP400ST |
00.1 עד 20 ליטר | 00.2 עד 4L/דקה | UIP2000hdT |
10 עד 100 ליטר | 2 עד 10 ליטר/דקה | UIP4000hdT |
נ.א. | 10 עד 100 ליטר/דקה | UIP16000 |
נ.א. | גדול | אשכול של UIP16000 |
צרו קשר! / שאל אותנו!
ספרות/מקורות
- Maša Knez Hrnčič; אווה שפנינגה; Iztok Jože Košir; ז'ליקו קנז; Urban Bre (2019): תרכובות כשות: טכניקות מיצוי, ניתוחים כימיים, השפעות נוגדות חמצון, מיקרוביאליות ואנטי-מסרטנות. חומרים מזינים 2019, 11, 257.
- סטפן ארקטנדר (2019): חומרי בושם וטעם ממקור טבעי. חידושי בוסתן; אוקטובר 2019.
- Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): פרופיל פיטוכימי של תמציות פרחים ועלים Sambucus nigra L. והפוטנציאל האנטי-מיקרוביאלי שלהם נגד פתוגנים של עצי שקד. כתב העת הבינלאומי למדעים מולקולריים, 2023.
עובדות שכדאי לדעת
תרכובות ביו-אקטיביות בכשות
צמח הכשות הנפוץ Humulus lupulus עשיר בפוטו-כימיקלים, המשמשים כחומרי טעם במזונות ומשקאות (למשל לבירה מרירה) כמו גם בבשמים ובניחוחות. בתוספי תזונה ובמוצרים רפואיים, תמציות כשות משמשות לתמיכה בבריאות ולריפוי או הקלה על מחלות. מצא תיאור של תרכובות פיטו כשות הבולטות ביותר להלן:
חומצות אלפא
חומצות אלפא או הומולונים הם התרכובת הכימית החשובה ביותר בכשות. במהלך רתיחת wort, humulones הם isomerized תרמית לתוך חומצות iso-alpha או isohumulones, אשר אחראים על הטעם המר של בירה.
חומצות בטא
כשות מכיל מה שנקרא חומצות בטא או lupulones. תרכובות אלה מוערכות בעיקר בזכות תרומתן הארומה לבירה.
שמנים אתריים
המרכיבים העיקריים של שמנים אתריים כשות הם פחמימנים terpene המורכב myrcene, humulene ו caryophyllene. מירסן מעניק לכשות הטרייה את ריחה החריף. Humulene ותוצרי התגובה החמצונית שלו תורמים לארומה הבולטת של כשות בבירה. יחד, מירסן, הומולן וקריופילן מייצגים 80% עד 90% מהתוכן הכולל של שמנים אתריים של כשות.
פלבנואידים
Xanthohumol הוא הפלבנואיד העיקרי בכשות. פרנילפלבונואידים אחרים שנחקרו היטב וחשובים הם 8-prenylnaringenin ו isoxanthohumol. בעוד שהצמיגים וההשפעות של xanthohumol עדיין נמצאים במחקר, prenylflavonoid 8-prenylnaringenin כבר ידוע כפיטואסטרוגן רב עוצמה.