Produzione efficiente di estratti di luppolo mediante sonicazione

Il luppolo e gli estratti di luppolo sono ingredienti essenziali per la produzione della birra. Gli alfa-acidi a-cariofillene (umulone) e beta-cariofillene (umulene) sono importanti composti aromatici che conferiscono alla birra l'amaro e contribuiscono all'aroma, alla struttura della schiuma e alla stabilità microbiologica. L'estrazione a ultrasuoni è una tecnica altamente efficiente per liberare i composti bioattivi dalla matrice cellulare del luppolo e produrre un estratto di luppolo ricco di sapore e completo.

Estrazione ad ultrasuoni degli acidi amari dal luppolo

L'estrazione a ultrasuoni degli acidi amari dal luppolo è una tecnica altamente efficiente e affidabile, utilizzata nell'industria della birra, nella produzione di aromi e profumi e nelle strutture di ricerca per estrarre in modo efficiente ed efficace i composti responsabili dell'amaro e dei composti aromatici dai coni di luppolo.

L'estrazione a ultrasuoni utilizza il principio di funzionamento della cavitazione acustica. La cavitazione acustica o ultrasonica è generata da onde ultrasonore a bassa frequenza nei liquidi. I cicli alternati di alta e bassa pressione delle onde ultrasonore creano minuscole bolle di cavitazione in un solvente. La rapida formazione e il collasso di queste bolle generano intense forze locali che distruggono le pareti cellulari e rilasciano i composti target, come gli acidi amari, dal materiale del luppolo. La cavitazione a ultrasuoni è molto efficace per liberare dal luppolo acidi amari come l'umulone, il cohumulone e l'adhumulone. Questi composti sono noti soprattutto come composti aromatici utilizzati nella birra, dove contribuiscono all'amarezza e al profilo gustativo distinto della birra.
Uno dei principali vantaggi dell'estrazione a ultrasuoni è la sua efficienza e velocità. La sonicazione riduce significativamente i tempi di estrazione rispetto ai metodi tradizionali, rendendola una scelta interessante per i birrifici e i produttori di aromi.
Poiché il processo di estrazione a ultrasuoni può essere ottimizzato regolando vari parametri, tra cui il tempo di sonicazione, la temperatura, la concentrazione del solvente e il rapporto tra il materiale del luppolo e il solvente, il processo può essere adattato al profilo aromatico desiderato dell'estratto di luppolo. L'ottimizzazione garantisce la massima estrazione dell'acido amaro mantenendo il sapore desiderato della birra.
Il mantenimento di un adeguato controllo della temperatura durante l'estrazione a ultrasuoni è essenziale. Temperature elevate possono portare alla degradazione degli acidi amari e alla formazione di aromi indesiderati.

Estratti di luppolo ad ultrasuoni a spettro completo

Gli estratti di luppolo preparati con ultrasuoni sono estratti a spettro completo, che offrono l'intera gamma di principi attivi dei coni di luppolo. Oltre agli alfa-acidi a-cariofillene (umulone) e beta-cariofillene (umulene), l'estrazione a ultrasuoni rilascia anche altri terpeni come il linalolo e il farnesene, nonché altre sostanze fitochimiche come polifenoli e flavonoidi. Gli estratti a spettro completo sono apprezzati per il loro cosiddetto effetto entourage.
Durante l'estrazione a ultrasuoni, i materiali vegetali, come il luppolo e le altre erbe, vengono lavorati a temperature moderate, limitando così la degradazione termica. La sonicazione consente l'uso di solventi delicati, sicuri e rispettosi dell'ambiente. – evitare l'uso di solventi tossici.
L'elevata efficacia dell'estrazione a ultrasuoni consente di produrre estratti di luppolo anche da luppolo esausto. L'intenso processo di estrazione a ultrasuoni libera i fotocomposti rimanenti dal luppolo esausto e aiuta a privare il luppolo esausto di tutte le sostanze preziose, in modo da non sprecare alcuna sostanza bioattiva.

Acidi amari nel luppolo

Gli acidi amari del luppolo si distinguono in α- e β-acidi. Gli α-acidi amari sono composti da tre componenti principali: n-umulone, ad-umulone e co-umulone. Allo stesso modo, i β-acidi amari sono composti da n-lupulone, ad-lupulone e co-lupulone. Per i birrifici e la produzione di birra, gli α-acidi sono la forma acida essenziale. Bollendo gli alfa-acidi in condizioni debolmente acide, gli alfa-acidi vengono isomerizzati e quindi trasformati in iso-α-acidi. Con l'isomerizzazione, gli alfa-acidi scarsamente solubili in acqua si trasformano in una forma iso più solubile, che presenta la caratteristica amarezza organolettica. I β-acidi, ancora meno solubili in acqua degli α-acidi, sono meno importanti per la produzione di birra, poiché i beta-acidi mostrano un tasso di isomerizzazione molto basso durante l'ebollizione del mosto.
Oltre che per il suo utilizzo come ingrediente aromatizzante, il luppolo è noto anche per le sue proprietà salutari, che includono effetti antiossidanti, sedativi, antinfiammatori, anticancerogeni ed estrogenici. Ad esempio, lo xantoumolo, un prenilflavonoide presente nel luppolo, è noto per i suoi forti effetti antiossidanti. Queste sostanze naturali del luppolo sono utilizzate negli integratori e nei prodotti medicinali per sostenere la salute o trattare le malattie.

Perché usare gli estratti di luppolo?

Quando vengono utilizzati come ingrediente aromatizzante, gli estratti consentono un dosaggio molto preciso dell'amaro e dell'aroma, poiché gli estratti di luppolo sono standardizzati per quanto riguarda le quantità e le composizioni specifiche di alfa acidi. Ciò consente di produrre lo stesso profilo aromatico e quindi un prodotto di alta qualità che soddisfa le aspettative dei clienti.
Se utilizzati come ingrediente attivo in integratori e medicinali, gli estratti di luppolo offrono una quantità altamente concentrata di sostanze bioattive, ad esempio terpeni e flavonoidi. In questo modo, è possibile ingerire un'elevata quantità di fotocomposto attivo per ottenere l'effetto desiderato.

Analisi gascromatografica dell'estratto di luppolo preparato con omogeneizzatore a ultrasuoni UP100Hβ-cariofillene ossido, α-cariofillene, α-pinene, micrene, limonene, α-cariofillene e cariofillene ossido e altri.

Estrazione del luppolo a ultrasuoni

L'estrazione con solvente accelerata da ultrasuoni è un metodo semplice, rapido ed economico per l'estrazione degli acidi amari dal luppolo. Essendo un trattamento a bassa temperatura, l'estrazione ad ultrasuoni del luppolo fornisce rese elevate in tempi brevi, il che rappresenta un vantaggio significativo rispetto all'estrazione convenzionale di acidi amari dal luppolo.
Le basse temperature di lavorazione, le rese elevate, la qualità superiore dell'estratto (cioè estratti dal sapore pieno o dallo spettro completo) e i tempi di lavorazione molto brevi sono i principali vantaggi dell'estrazione del luppolo a ultrasuoni.
Estrazione del luppolo a ultrasuoni – Vantaggi:

• Eestrazione più completo
• maggiore resa
• Profilo aromatico completo
• Aroma specifico conservato
• Amarezza e aromatizzazione costanti
• Elaborazione in batch e in linea
• Sicuro e facile da usare
• Economico, rapido RoI

Estrattori a ultrasuoni ad alte prestazioni

Hielscher Ultrasonics ha una lunga esperienza nella progettazione, produzione e fornitura di estrattori a ultrasuoni ad alte prestazioni per piccole e grandi dimensioni industriali a rinomate aziende e istituti di ricerca in tutto il mondo. L'estrazione a ultrasuoni può essere eseguita su qualsiasi scala, da piccole configurazioni di laboratorio a sistemi industriali su larga scala, consentendo ai produttori di adattare il processo di estrazione del luppolo alle proprie esigenze produttive.
Gli estrattori a ultrasuoni Hielscher erogano ultrasuoni ad alta potenza, sono robusti e possono facilmente funzionare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in condizioni di carico elevato. Questo fa degli estrattori a ultrasuoni Hielscher il cavallo di battaglia dell'industria alimentare, farmaceutica e chimica.
Tutti i processori digitali a ultrasuoni sono dotati di un display a sfioramento colorato, attraverso il quale è possibile impostare e controllare i parametri di processo in modo semplice e preciso. Sulla scheda SD incorporata, tutti i parametri di processo vengono registrati automaticamente non appena si accende l'estrattore a ultrasuoni.
Il design sofisticato delle configurazioni di sonicazione in linea e in batch di Hielscher è ampiamente testato e ottimizzato per garantire la facilità d'uso e l'alta qualità dei risultati. I reattori a cella di flusso sono disponibili in varie dimensioni e con diverse geometrie. L'ampia gamma di sonotrodi (sonde a ultrasuoni) di varie forme, dimensioni e lunghezze e di accessori aggiuntivi consente di configurare in modo ideale il sistema a ultrasuoni in base al processo di estrazione e al materiale vegetale.
Un altro vantaggio di Hielscher Ultrasonics’ La caratteristica dei processori industriali a ultrasuoni è l'erogazione di ampiezze molto elevate, fino a 200 µm, che possono essere gestite in modo semplice e continuo, 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Per ampiezze ancora maggiori, sono disponibili sonotrodi a ultrasuoni personalizzati. Il controllo preciso dell'ampiezza e la possibilità di eseguire ampiezze da molto basse a molto alte consentono un processo ottimale ed efficace. La robustezza delle apparecchiature a ultrasuoni di Hielscher consente un funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in condizioni di lavoro gravose e in ambienti difficili.
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La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasonori: