超音波処理によるホップエキスの効率的生産

ホップとホップエキスはビールの製造に欠かせない原料である。α-酸のa-カリオフィレン（フムロン）とβ-カリオフィレン（フムレン）は、ビールに苦味を与え、アロマ、泡の構造、微生物学的安定性に寄与する重要な風味化合物である。超音波抽出は、ホップの細胞マトリックスから生物活性化合物を放出し、風味豊かでコクのあるホップエキスを生成するための非常に効率的な技術である。

ホップからの苦味酸の超音波抽出

ホップからの苦味酸の超音波抽出は、ホップコーンからの苦味とフレーバー化合物の原因化合物を効率的かつ効果的に抽出するために、醸造産業、フレーバーとフレグランス製造、および研究施設で使用される非常に効率的で信頼性の高い技術です。

超音波抽出は音響キャビテーションの動作原理を使用しています。音響キャビテーションまたは超音波キャビテーションは、液体中の低周波超音波によって発生します。超音波の高圧/低圧サイクルが交互に繰り返されることで、溶媒中に微細なキャビテーション気泡が発生する。この気泡の急速な形成と崩壊により、局所的に強い力が発生し、細胞壁が破壊され、ホップ原料から苦味酸などの目的化合物が放出されます。超音波キャビテーションは、ホップからフムロン、コフムロン、アドフムロンなどの苦味酸を放出するのに効果的である。これらの化合物は、ビールの苦味や独特な味の特徴に貢献する、ビールで使用されるフレーバー化合物としてよく知られています。
超音波抽出の大きな利点は、その効率とスピードにある。超音波抽出は、従来の方法に比べて抽出時間を大幅に短縮できるため、醸造所やフレーバーメーカーにとって魅力的な選択肢となります。
超音波抽出プロセスは、超音波処理時間、温度、溶媒濃度、ホップ原料と溶媒の比率など、さまざまなパラメーターを調整することで最適化できるため、ホップエキスの目標とする風味プロファイルに合わせてプロセスを調整することができる。最適化により、ビールの風味を維持しながら苦味酸を最大限に抽出することができます。
超音波抽出中の適切な温度管理は不可欠である。温度が高いと苦味酸が分解され、好ましくないオフフレーバーが生成される可能性がある。

超音波フルスペクトラム・ホップ・エキス

超音波で調製されたホップエキスは、ホップ球果の有効成分を余すところなく抽出したフルスペクトルエキスである。α-酸のa-カリオフィレン（フムロン）とβ-カリオフィレン（フムレン）に加え、超音波抽出により、リナロールやファルネセンなどのテルペン類、ポリフェノールやフラボノイドなどの植物性化学物質も抽出される。フルスペクトル抽出物は、いわゆるエンタメ効果で評価されている。
超音波抽出の間、ホップや他のハーブのような植物原料は、穏やかな温度で処理され、それによって熱劣化が制限される。超音波処理では、穏やかで安全、環境に優しい溶媒を使用することができます。 – 有毒溶剤の使用を避ける。
超音波抽出の高い効果により、使用済みホップからもホップエキスを製造することができる。強力な超音波抽出プロセスは、使用済みホップから残存する光化合物を放出し、生物活性物質を無駄にしないよう、使用済みホップから貴重な物質をすべて取り除くのに役立つ。

ホップの苦味酸

ホップの苦味酸はα酸とβ酸に区別される。苦味のあるα-酸は3つの主成分で構成されている：n-フムロン、アド-フムロン、コ-フムロン。同様に、苦味のあるβ-酸はn-ルプロン、アド-ルプロン、コ-ルプロンからなる。醸造所やビール製造にとって、α-酸は必須の酸形態である。α-酸を弱酸性条件下で煮沸すると、α-酸は異性化し、イソ-α-酸に変化する。異性化によって、水に溶けにくいα-酸は、より溶けやすいiso-型に変化し、特徴的な有機的苦味を示す。β-酸はα-酸よりもさらに水溶性が低いが、麦汁煮沸中の異性化率が非常に低いため、醸造所での製造にはそれほど重要ではない。
香味料としての用途以外にも、ホップには抗酸化作用、鎮静作用、抗炎症作用、抗発がん作用、エストロゲン作用などの健康促進作用があることが知られている。例えば、ホップに含まれるプレニルフラボノイドの一種であるキサントフモールは、強い抗酸化作用があることで知られている。このようなホップの天然物質は、健康をサポートしたり、病気を治療するためのサプリメントや医薬品に使用されている。

ホップエキスを使う理由

ホップエキスはアルファ酸の特定の量と組成に関して標準化されているため、フレーバー原料として使用する場合、エキスは苦味とアロマを非常に正確に投与することができる。そのため、同じフレーバー・プロフィールを作り出すことができ、顧客の期待に応える高品質の製品を継続的に生産することができる。
サプリメントや医薬品の有効成分として使用する場合、ホップ抽出物は、テルペンやフラボノイドなどの生理活性物質を高濃度に含有する。そのため、目的とする効果を得るために、活性光成分を多量に摂取することが可能である。

超音波ホモジナイザーで調製したホップエキスのガスクロマトグラフィー分析 UP100Hβ-カリオフィレンオキシド、α-カリオフィレン、α-ピネン、マイクレン、リモネン、α-カリオフィレン、カリオフィレンオキシドなど。

超音波ホップ抽出

超音波加速溶媒抽出は、ホップから苦味酸を抽出するための簡便、迅速かつ節約できる方法である。低温処理である超音波ホップ抽出は、短い処理時間で高い収率を得ることができ、これは従来のホップからの苦味酸抽出と比較して大きな利点である。
超音波ホップ抽出の主な利点は、低い処理温度、高い収率、優れた抽出品質（すなわち、フルフレーバー／フルスペクトル抽出物）、および非常に短い処理時間である。
超音波ホップ抽出 – メリット

• より完全な抽出
• 高い利回り
• 風味の特徴
• 品種固有のアロマを保持
• 安定した苦味と風味
• バッチ処理とインライン処理
• 安全で操作が簡単
• 経済的、迅速なROI

高性能超音波抽出機

Hielscher Ultrasonics社は、小規模から大規模までの高性能超音波抽出装置を設計、製造し、世界中の有名企業や研究機関に供給してきました。超音波抽出は、小規模な実験室セットアップから大規模な工業システムまで、どのような規模でも実施することができ、メーカーはホップ抽出プロセスを生産ニーズに合わせて調整することができます。
Hielscher社の超音波抽出機は、高出力の超音波を提供し、堅牢で、高負荷の下でも24時間365日の稼働が容易です。このため、Hielscherの超音波抽出機は、食品、製薬、化学業界で信頼される主力製品となっています。
すべてのデジタル超音波プロセッサーにはカラータッチディスプレイが装備されており、プロセスパラメーターを簡単かつ正確に設定・制御することができます。内蔵のSDカードには、超音波抽出機の電源を入れると同時に、すべてのプロセスパラメータが自動的に記録されます。
Hielscherのバッチ式およびインライン式超音波処理セットアップの洗練されたデザインは、使いやすさと高品質のアウトプットのために、広範囲にわたってテストされ、最適化されています。フローセルリアクターは、様々なサイズと形状があります。様々な形状、サイズ、長さのソノトロード（超音波プローブ）と追加アクセサリーにより、抽出プロセスや植物材料に応じた理想的な超音波システムの構成が可能です。
ヒールシャー超音波のもう一つの利点’ 工業用超音波プロセッサーは、最大200µmまでの非常に高い振幅を供給することができ、24時間365日稼動させることができます。さらに高い振幅を実現するために、カスタマイズされた超音波ソノトロードが用意されています。振幅を正確に制御し、超低振幅から超高振幅まで選択できるため、最適で効率的なプロセスが可能になります。Hielscherの超音波装置は堅牢であるため、過酷な環境下でも24時間365日の稼働が可能です。
優れた抽出物のためのHielscher社製高性能超音波抽出機！
下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です：