Hielscher Ultrasonics
Örömmel megvitatjuk a folyamatot.
Hívjon minket: +49 3328 437-420
Írjon nekünk: info@hielscher.com

Ultrahangos malátázás és maláta csírázás

  • A malátázás időigényes folyamat: a gabonamagok áztatása és hidratálása sok időt vesz igénybe, és többnyire egyenetlen eredményeket ér el.
  • Ultrahangos kezeléssel jelentősen javítható az árpa csírázási sebessége, sebessége és hozama.

Malátatermelés

A maláta / malátázott gabonát széles körben használják sör, whisky, malátázott rázkódások, malátaecet, valamint élelmiszer-adalékanyagok készítésére. A malátázási folyamat során a szárított gabonát (pl. árpa) vízbe áztatják a csírázás megkezdéséhez. A csírázás során a meglévő enzimek felszabadulnak, új enzimek keletkeznek, és az endospermium sejtfalai megszakadnak, hogy felszabadítsák sejttartalmukat, valamint a tárolt fehérje egy részét aminosavakká bontsák. Ha bizonyos fokú csírázást értek el, a csírázási folyamatot szárítási folyamat állítja le. A gabonafélék malátázásával az enzimek – nevezetesen α-amiláz és β-amiláz – A gabona keményítőinek cukrokká történő módosításához szükségesek. A különböző típusú cukrok közé tartozik a monoszacharid glükóz, a diszacharid maltóz, a triszacharid maltotrióz és a magasabb cukrok, amelyeket maltodextrineknek neveznek. A gabona áztatása és csírázása meglehetősen időigényes, figyelembe véve, hogy az áztatás 1-2 napig tart, és a csírázás további 4-6 napig tart. Ez teszi a malátatermelést időigényessé és drágává.

A szonikálás javítja a csírázási képességet

Csírázó árpa

Ultrahanggal javított malátázás

A megoldás: szonikálás

  • Az ultrahangos kezelés javítja az árpa szemek csírázási képességét és sebességét.

Az ultrahang hatásai:

  • Gyorsabb és jobb áztatás
  • Gyorsabb csírázás
  • teljesebb csírázás
  • enzimek aktiválása
  • magasabb extrakciós sebesség
  • Kiváló minőségű maláta

Ezeket az ultrahanggal kezdeményezett hatásokat a jobb enzimatikus aktivitás és a mikrorepedések okozzák ultrahangos kavitáció a magon. Az árpa gabona rövidebb idő alatt több vizet képes felvenni, ami jelentősen Jobb hidratálás a magokból. A gyors hidratáció és az egyenletes csírázás fontos a jó malátázási minőség szempontjából, mivel a csírázatlan magok hajlamosak bakteriális és gombás károsodásra.
A malátázás összetett folyamat, amely számos enzimet foglal magában; Ezek fontosak a α-amiláz, a β-amiláz, a α-glükozidáz és a határérték dextrin. A malátázás során az árpa hiányos természetes csírázási folyamaton megy keresztül, amely magában foglalja az árpamag endospermiumának enzimes lebomlását. Ennek az enzimlebomlásnak köszönhetően az endospermium sejtfalak lebomlanak, és a keményítő granulátumok felszabadulnak az endospermium mátrixából, amelybe beágyazódnak. Az ultrahang aktiválja az enzimeket és javítja az intracelluláris anyag, pl. keményítő, fehérjék extrakciós sebességét. Az arabinoxilán molekulák hajlamosak makromolekuláris aggregátumokat képezni a híg poliszacharid oldatokban. Az ultrahangos kezelés segít hatékonyan csökkenteni a poliszacharidok aggregátumait. A poliszacharid keményítő lebontásával fermentálható szénhidrátok keletkeznek. Az ilyen szénhidrátokat a sörgyártás fermentációs lépésében alkohollá alakítják át.

Mindezek az ultrahangos hatások a biokémiai folyamatokra a malátázás során egy rövidebb csírázási idő és egy magasabb csírázási arány / hozam. A csírázási időszak lerövidítése jelentős Kereskedelmi előnyök a maláta- és söripar számára.

Yaldagard et al. (2008) kimutatta, hogy az ultrahang “felhasználható malátázási folyamatokban magvak kezelésére a csírázási időszak csökkentése és a teljes csírázás százalékos arányának javítása érdekében.”

Yaldagard et al. 2008 megvizsgálta az árpamagok ultrahanggal javított csírázását.

Gyorsabb csírázás szonikálással

Ultrahangos árpa vetőmag-alapozási protokoll

Anyag:
Árpa magok Hordeum vulgare (9% nedvességtartalom; a betakarítás után 3 hónapig szobahőmérsékleten tárolva)
Ultrahangos készülék UP200H (200W, 24kHz) felszerelt sonotrode S3 (radiális forma, 3mm átmérő, max. merülési mélység 90mm)

Protokoll:
A szarv hegyét kb. 9 mm-re belemerítették a vízből és árpamagból álló folyamatoldatba. Minden kísérletet mintákon (10 g árpamag) végeztünk, amelyeket 80 ml csapvízben diszpergáltunk közvetlen szonikálással (szondarendszer) 20, 60 és 100% -os teljesítménybevitellel, további keveréssel vagy rázással. Ezt azért alkalmazták, hogy elkerüljék az állóhullámokat vagy a szilárd szabad régiók kialakulását az ultrahangos hullámok egyenletes eloszlásához. Az ultrahangos készüléket pulzáló üzemmódba állítottuk, munkaciklus-vezérléssel, a szabad gyökök képződésének csökkentése érdekében. A ciklust 50%-ra állították be minden kísérlet esetében. Az oldatot állandó 30 °C-os hőmérsékleten dolgoztuk fel 5, 10 és 15 percig. [Yaldagard et al. 2008]

Eredmények:
Az ultrahangos kezelések rövidebb idő alatt magasabb hidratációt és gyorsabb csírázást eredményeznek.
A legmagasabb vetőmagcsírázást (kb. 100%) a 100% -os teljesítménybeállításnál regisztrálták. Az 5, 10 és 15 percig ultrahangos teljes teljesítményű (a készülék 100% -os teljesítménybeállítása) esetében a csírázási arány ~ 93,3% -ról (nem szonikált magok) 97,2%, 98% és 99,4% -ra nőtt. Ezek az eredmények az ultrahanggal indukált kavitáció okozta mechanikai hatásoknak tulajdoníthatók, növelve a sejtfalak vízfelvételét. Az ultrahangos kezelés fokozza a tömegátadást és megkönnyíti a víz behatolását a sejtfalon keresztül a sejt belsejébe. A kavitációs buborékok összeomlása a sejtfalak közelében megzavarja a sejtszerkezetet, és lehetővé teszi a jó tömegátadást az ultrahangos folyadéksugarak miatt.
A módszer jelentősen csökkentette a magok csírázásának megkezdéséhez szükséges időt. A hajhagymák gyorsabban jelentek meg a kezelt mintákban, és bőségesen nőttek a nem ultrahangos magokhoz képest. A fentiek szerint kezelt árpa használatakor a csírázási időszakot 4-5 napra rövidítették (az ultrahangos teljesítménytől és az expozíciós időtől függően) a szokásos 7 napról. Ezenkívül az átlagos csírázási idő 6,66 napról csökkent a 20% -os teljesítménybeállítás 4,04 napjára az ultrahangos teljesítménybeállítás 100% -os beállításánál 15 perces feldolgozási idő után. A kapott adatok elemzése azt mutatja, hogy a csírázás mértékét és az átlagos csírázási időt jelentősen befolyásolta a csírázási vizsgálat során a különböző ultrahangos teljesítménybeállítások. Minden kísérlet az árpamagok csírázásának növekedését eredményezte a nem szonikált kontrollhoz képest (1. ábra). A maximális átlagos csírázási időt a 20% -os teljesítménybeállításhoz, a minimális átlagos csírázási időt pedig a 100% -os teljesítménybeállításhoz rögzítették (2. ábra).

Nagyobb hozam ultrahangos malátázással.

Nagyobb csírázási arány és hozam ultrahanggal

Az ultrahangos kezelés bizonyítottan fokozza a csicseriborsó, búza, paradicsom, bors, sárgarépa, retek, kukorica, rizs, görögdinnye, napraforgó és sok más vetőmag csírázását.

Ultrahangos berendezések

A Hielscher Ultrasonics megbízható, nagy teljesítményű ultrahangos készülékeket szállít laboratóriumi, asztali és ipari használatra. A vetőmag alapozása és malátázása kereskedelmi méretekben, javasoljuk Önnek ipari ultrahangos rendszereinket, mint például a UIP2000hdT (2kW), UIP4000hdt (4kW), UIP10000 (10kW) vagy UIP16000 (16kW). Elosztó áramlási cellás reaktorok és tartozékaik teszik teljessé termékpalettánkat. Minden Hielscher rendszer rendkívül robusztus és 24/7 működésre épült.
Az ultrahangos vetőmag alapozásának és csírázásának teszteléséhez és optimalizálásához lehetőséget kínálunk arra, hogy látogassa meg teljesen felszerelt ultrahangos folyamatlaboratóriumunkat és műszaki központunkat!
Vegye fel velünk a kapcsolatot még ma! Örömmel megvitatjuk Önnel a folyamatot!

Információkérés




Vegye figyelembe a Adatvédelem.




Az UIP

UIP1000hdt

Jobb csírázás
ultrahangos

  • Gyorsított csírázás
  • Nagyobb hozam

Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!

További információ kérése

Kérjük, használja az alábbi űrlapot, ha további információkat szeretne kérni az ultrahangos homogenizálásról. Örömmel kínálunk Önnek egy ultrahangos rendszert, amely megfelel az Ön igényeinek.









Kérjük, vegye figyelembe a Adatvédelem.




Irodalom/Hivatkozások



Tények az árpáról & maláta

A malátázási folyamat

A malátázás során a gabonaszem csírázik, és három lépésből áll: áztatás, csírázás és kiégetés. Az áztatás során vizet adunk a szemcsékhez, amelyek aktiválják az enzimeket. A hagyományos áztatás 1-2 napot vesz igénybe. 1-2 nap elteltével az árpa szemek 40-45% -os víztartalmat értek el. Ezen a ponton az árpát eltávolítják az áztató vízből, és megkezdődik a csírázás.
A csírázás során számos enzim képződik vagy aktiválódik, amelyek később a cefrézési folyamat során elengedhetetlenek. A β-glükánokat endo-β-1,4-glükanázra és endo-β-1,3-glükanázra bontják. Az endo-β-1,4-glükanáz már jelen van az árpában, de az endo-β-1,3-glükanáz csak a malátában van jelen. Mivel a β-glükánok gélképződnek, és ezáltal szűrési problémákat okozhatnak, a malátában magas β-glükanáz tartalom és alacsony β-glükán tartalom kívánatos. A keményítőtartalom csökken és a cukortartalom növekszik a csírázás során, és a keményítőt α-amiláz és β-amiláz lebontja. Az árpában nincs jelen α-amiláz; A csírázás során keletkezik, míg a β-amiláz már jelen van az árpában. A csírázás során a fehérjék is lebomlanak. A peptidázok a fehérjék 35-40%-át oldható anyaggá bontják. 5-6 nap elteltével a csírázás befejeződik, és életfolyamatait kemencével inaktiválják. A kemencében a vizet forró levegő áthaladásával távolítják el a malátán. Ez megállítja a csírázást és a módosulásokat, helyette Maillard-reakciók során szín- és ízvegyületek keletkeznek.

Enzimek a malátában & Sörfőzési folyamat

Az árpában lévő keményítő hidrolízisének legfontosabb enzimjei a α-amiláz és a β-amiláz enzimek, amelyek katalizálják a keményítő cukrokká történő hidrolízisét. Az amiláz a poliszacharidokat, nevezetesen a keményítőt maltózzá bontja. A β-amiláz inaktív formában van jelen a csírázás előtt, míg a α-amiláz és a proteázok a csírázás megkezdése után jelennek meg. Mivel a α-amiláz bárhol képes hatni a szubsztráton, általában gyorsabban hat, mint a β-amiláz. A β-amiláz katalizálja a második α-1,4 glikozid kötés hidrolízisét, egyszerre két glükózegységet / maltózt hasítva.
Más enzimek, mint például a proteázok, lebontják a gabonában lévő fehérjéket olyan formákká, amelyeket az élesztő felhasználhat. Attól függően, hogy mikor állítják le a malátázási folyamatot, előnyben részesítjük a keményítő / enzim arányt, és részben átalakítjuk a keményítőt erjeszthető cukrokká. A maláta kis mennyiségben más cukrokat is tartalmaz, például szacharózt és fruktózt, amelyek nem keményítőmódosítás termékei, hanem már a gabonában voltak. A cefrézési folyamat során további erjeszthető cukrokká történő átalakítás érhető el.

Keményítő hidrolízis

Az enzimatikus hidrolízis során az enzimek katalizálják a cukrosítási folyamatot, ami azt jelenti, hogy a szénhidrátok (keményítő) a cukormolekulák összetevőire bomlanak. A hidrolízissel az energiaforrás (keményítő) cukrokká alakul, amelyeket a csíra a termesztéshez fogyaszt.

Fehérjék az árpában

Az árpa fehérjetartalma 8-15%. Az árpafehérjék alapvetően hozzájárulnak a maláta és a sör minőségéhez. Az oldható fehérjék fontosak a sörfej megtartásához és stabilitásához.

Arabinoxilánok és β-glükán árpában

Az arabinoxilánok és a β-glükán oldható élelmi rostok. A malátakivonatok nagy mennyiségű arabinoxilánt tartalmazhatnak, ami nehézségeket okozhat a szűrés során, mivel a viszkózus kivonatok jelentősen ronthatják a sörfőzési folyamatok teljesítményét. A sörfőzési folyamat során az árpa magas β-glükántartalma a sejtfalak elégtelen lebomlásához vezethet, ami viszont akadályozza az enzimek diffúzióját, a csírázást és a magtartalékok mobilizálását, és ezáltal csökkenti a malátakivonatot. A maradék β-glükán nagyon viszkózus sörléhez is vezethet, ami szűrési problémát okozhat a sörgyárban, és részt vehet a sör érlelésében, ami hideg ködöt okoz. Az arabinoxilánok az árpa, zab, búza, rozs, kukorica, rizs, cirok és köles sejtfalaiban találhatók. Mind az arabinoxilánok, mind a β-glükán extrahálhatósága jelentősen megnő szonikálással.

Antioxidánsok az árpában

Az árpa több mint 50 proantocianidint tartalmaz, beleértve az oligomer és polimer flavan-3-ol-t, a katechint és a gallocatechint. A dimer proantocianin B3 és a procianidin B3 a leggyakoribb az árpában.
Az antioxidánsok ismertek arról, hogy képesek késleltetni vagy megakadályozni az oxidációs reakciókat és az oxigén szabad gyökök reakcióit, ami fontossá teszi őket a malátázási és sörfőzési folyamatban. Az antioxidánsokat (pl. Szulfitok, formaldehid, aszkorbát) adalékanyagként használják a sörfőzési folyamatban a sör ízstabilitásának javítása érdekében. A sörben lévő fenolos vegyületek mintegy 80% -a árpa malátából származik.

Örömmel megvitatjuk a folyamatot.

Let's get in contact.