Kombucha ass e fermentéierte Getränk mat Téi, Zocker, Bakterien, Hef an dacks e bësse Jus, Uebst oder Gewierzer als Aroma. Kombucha souwéi fermentéiert Jus a Geméisjusen si bekannt fir positiv Auswierkungen op d'Gesondheet ze hunn, d'Mikrobiota an d'Immunsystem stäerken. Kontrolléiert Ultraschall verbessert d'Produktioun vu Kombucha an aner fermentéiert Getränker op verschidde Manéieren: Ultraschall kann d'Heef- a Bakterienwachstum bei der Fermentatioun stimuléieren; Extrait Polyphenole, Flavonoiden a Goûten aus Uebst, Geméis a Kraider; an och als net-thermesch Pasteuriséierungsmethod fir mikrobiell Reduktioun virum Verpakung applizéiert. Hielscher Ultraschaller si präzis kontrolléierbar a kënnen déi gëeegent Ultraschallintensitéit fir all Behandlungsschrëtt an der Produktioun vu fermentéierte Getränker liwweren.

Kombucha a fermentéiert Gedrénks

Kombucha gëtt produzéiert duerch fermentéiert Zocker Téi mat enger "Symbiotic Culture Of Bacteria and Yeast" (SCOBY), och allgemeng als "Mamm" genannt.” oder "Téi Champignon”. D'Varietéit an d'Verhältnis vu mikrobiellen Populatiounen an engem SCOBY kënne ganz wesentlech variéieren. D'Hiefkomponent enthält allgemeng Saccharomyces cerevisiae, zesumme mat aner Arten vun Zygosaccharomyces, Candida, Kloeckera/Hanseniaspora, Torulaspora, Pichia, Brettanomyces/Dekkera, Saccharomyces, Lachancea, Saccharomycoides, Schizosaccharomyomy, Schizosaccharomyomy, a Klusaccharomyveromy; D'bakteriell Komponent enthält bal ëmmer Komagataeibacter xylinus (fréier Gluconacetobacter xylinus), déi Alkohole produzéiert vun den Hefen an Essig an aner Säuren fermentéieren, d'Aciditéit erhéijen an den Ethanolgehalt limitéieren.
Ähnlech ginn aner fermentéiert Gedrénks wéi fermentéiert Uebst a Geméisjuser mat Bakterien an Hefe inokuléiert.
Eng Behandlung mat Ultraschall kann d'Fermentatiounseffizienz a Qualitéitsmerkmale vum fermentéierte Getränk verbesseren, inklusiv Nährstoffgehalt a Goût.

Ultraschall verstäerkt Kombucha Fermentatioun

Ultraschallwellen si bekannt fir de Wuesstum vu Bakterien an Hefen ze stimuléieren. Eng kontrolléiert mëll Sonikatioun vu Kombucha Kulturen (SCOBY, och bekannt als Téi Pilz, Téi Pilz oder Manchurian Champignon) kann dofir de Fermentatiounsprozess förderen an zu méi héije Kombucha Ausbezuelen an enger beschleunegter Fermentatiounszäit féieren.
Ultraschall-stimuléiert Fermentatioun weist verstäerkte Membranpermeabiliséierung an doduerch erhéicht Massentransfer. Déi sonomechanesch Behandlung duerch Ultraschallwellen perforéiert d'Zellmaueren a Plasma Membranen vu Mikroorganismen (e Prozess genannt Sonoporatioun). E puer Zelle kënne souguer zerbriechen. Dës gestéiert Zellen befreien Wuesstumsförderend Faktore wéi Vitaminnen, Nukleotiden, Aminosäuren an Enzymen, déi de Wuesstum vun cellulären intakten souwéi Membran kompromittéiert Bakterien stimuléiere kënnen.
Ultraschallbehandlung virun der Fermentatioun wéi och an der Lag- a Logphasen huet déi prominentst Effekter op bakteriell Wuesstumsstimulatioun gewisen.

Ultraschall Stimulatioun vum mikrobielle Wuesstum ass am effektivsten wann Ultraschall virun der Fermentatioun applizéiert gëtt oder an der Lag- a Logphasen.

Ultraschall Stimulatioun vun Apple Jus Fermentatioun

Fuerschung huet gewisen datt d'Ultraschallbehandlung bei Lag a logarithmesche Phasen während der Fermentatioun vun Äppeljus de mikrobielle Wuesstum a verstäerkter Biotransformatioun vun Malinsäure zu Milchsäure fördert. Zum Beispill, no sonication bei Lag Phase fir 0,5 h, microbial Grof a Milchsäure Inhalt an den Ultraschall-behandelt Echantillon bei 58,3 W / L erreecht 7,91 ± 0,01 Log CFU / ml an 133,70 ± 7,39 mg / L, déi wesentlech méi héich waren wéi dat an den net-sonicated Echantillon. Ausserdeem hat d'Ultraschall bei Lag a logarithmesche Phasen komplexen Afloss op de Metabolismus vun Apfelphenolen wéi Chlorogensäure, Kaffisäure, Procyanidin B2, Catechin a Gallinsäure. Ultraschall kéint d'Hydrolyse vu Chlorogensäure zu Kaffissäure positiv beaflossen, d'Transformatioun vu Procyanidin B2 an d'Dekarboxylatioun vu Gallensäure. De Metabolismus vun organeschen Säuren a fräien Aminosäuren an de sonikéierte Proben gouf statistesch mam phenolesche Metabolismus korreléiert, wat implizéiert datt Ultraschall phenolesch Derivatioun profitéiere kann andeems de mikrobielle Metabolismus vun organeschen Säuren an Aminosaieren verbessert gëtt. (cf. Wang et al., 2021)

Ultraschall verbessert Soja Mëllech Fermentatioun

D'Fuerschungsteam vun Ewe et al. (2012) ënnersicht d'Effekter vum Ultraschall op metabolesch Effizienz vu Stämme vu Laktobacilli (Lactobacillus acidophilus BT 1088, L. fermentum BT 8219, L. acidophilus FTDC 8633, L. gasseri FTDC 8131) während der Sojamilch Fermentatioun. Et gouf observéiert datt d'Ultraschallbehandlung d'zellulär Membranen vun de Bakterien permeabiliséiert huet. Déi permeabiliséiert Zellmembranen hunn zu enger verbesserter Nährstoffinternaliséierung a spéider Wuesstumsverbesserung gefouert (P ≺ 0,05). Méi héich Amplituden a méi laang Dauer vun der Sonikatiounsbehandlung hunn de Wuesstum vu Laktobacilli an Sojamilch gefördert, mat viabele Zuelen iwwer 9 Log CFU / ml. Déi intrazellulär an extrazellulär β-Glucosidase spezifesch Aktivitéite vu Laktobacilli goufen och verstäerkt (P ≺ 0.05) duerch Ultraschall, wat zu enger verstäerkter Biokonversioun vun Isoflavonen an Sojamilch féiert, besonnesch Genistin a Malonyl Genistin zu Genistein. D'Resultater vun dëser Etude weisen datt d'Ultraschallbehandlung op Laktobacilli Zellen d'β-Glucosidase Aktivitéit vun Zellen fördert (P ≺ 0,05) fir de Benefice vun verstäerkter (P ≺ 0,05) Isoflavon Glucosiden Biokonversioun zu bioaktiven Aglykonen an Sojamilch. (cf. Ewe et al., 2012)

Scannen Elektronenmikrographen vu Laktobacilli ouni Behandlung (A) a Laktobacilli behandelt mat Ultraschall bei 60% Amplitude fir 3 min (B). Kreeser déi gebrach Zellen an Zellen mat Poren weisen.
(Studie a Biller: ©Ewe et al., 2012)

Extraktioun vun Ernärungsverbindungen a Goûten a Kombucha a fermentéierte Gedrénks

Fermentéiert Téi, Jus a Geméis Gedrénks, zB fermentéierten Äppel- oder Maulbeerjus oder Uebst-infuséiert Kombuchas, profitéieren de Goût- an Nährstoffaart bedeitend vun enger Ultraschallbehandlung. D'Ultraschallwellen stéieren cellulär Strukture vu Planzmaterialien a verëffentlechen intrazellulär Verbindungen wéi Aromen, Polyphenole, Antioxidantien a Flavonoiden. Zur selwechter Zäit liwwert d'Ultraschallhomogeniséierung e eenheetlech verdeelt an emulgéiert Getränk, verhënnert d'Phasenrennung an bitt en attraktiven Erscheinungsbild fir d'Konsumenten. Dir kënnt e Beispill vun engem ultraschall behandelt Mier buckthorns Berry Kombucha ouni Phase Trennung am Verglach zu enger onbehandelt Versioun ënnert gesinn.
Liest méi iwwer Ultraschallgeschmaach an Nährstoffextraktioun!

Ultraschall fir Kombucha Konservatioun

Ultraschallbehandlung kann Mikroben beaflossen andeems se entweder stimuléieren oder inaktivéieren. Och Enzyme ginn duerch Sonikatioun beaflosst: Ultraschall kann d'Charakteristike vun Enzymen, Substrate an hir Reaktiounen änneren. Dës Effekter vum Low-Frequenz Ultraschall ginn an der Liewensmëttelveraarbechtung als net-thermesch Alternativ benotzt fir Iessen a Gedrénks ze pasteuriséieren. Sonication bitt de Virdeel vu präzis Kontroll iwwer de Prozessparameter wéi Amplitude, Zäit, Temperatur an Drock, wat eng geziilte Inaktivéierung vu Mikroorganismen erlaabt. D'Inaktivéierung vun der mikrobieller Belaaschtung a Kombucha a fermentéierte Gedrénks erlaabt d'Haltdauer an d'Produktstabilitéit ze erhéijen. Eng Reduktioun vu Mikroben an Enzyme erliichtert kommerziell Verdeelung wéinst enger verlängerter Haltbarkeet vum Endprodukt. Ultrasonication ass eng net-thermesch Pasteuriséierungsmethod, déi scho a kommerziell Liewensmëttelveraarbechtung benotzt gëtt wéi d'Pasteuriséierung vu Jusen. Besonnesch bei méi héijer Amplituden inaktivéiert Ultraschall Bakterien an Hef duerch d'Zellmauer ze beschiedegen. Dëst féiert zu engem méi luesen oder gestoppte mikrobielle Wuesstum. Zum Beispill, Kwaw et al. (2018) ënnersicht d'Ultraschall als net-thermesch Pasteuriséierungsstrategie fir Milchsäure-fermentéiert Maulbeerjus. Ultraschall behandelt fermentéiert Maulbeerjus hat e méi héije Inhalt vu phenolesche Verbindungen (1700.07 ± 2.44 μg / ml) wéi d'Kontroll, en onbehandelt fermentéierte Maulbeerjus. "Ënnert den individuellen net-thermesche Behandlungen huet d'Ultraschall eng bedeitend (S < 0.05) Erhéigung vun de phenoleschen an antioxidative Properties vum Milchsäure-fermentéierte Maulbeerjus am Verglach mat der gepulster Liichtbehandlung. (Kwaw et al., 2018) Wärend Kombucha e Getränk ass bekannt fir seng Liewenskulturen, kann eng kontrolléiert Reduktioun vu Mikroben benotzt ginn fir d'Haltdauer vu kommerziell verdeelt Kombucha Gedrénks ze verlängeren. Regelméisseg thermesch Pasteuriséierung killt all déi lieweg Hefen a Bakterien ëm, déi normalerweis a Kombucha präsent sinn an ee vun den Haaptfaktoren fir seng gesondheetlech promotéierend Effekter sinn. Ultraschall Pasteuriséierung ass eng net-thermesch Konservéierungsmethod, déi benotzt ka ginn fir entweder mikrobielle Zuelen ze reduzéieren oder Mikroorganismen komplett ze eliminéieren. Dëst bedeit datt kommerziell Produzente Ultraschall bei méi nidderegen Amplituden a fir méi kuerz Perioden applizéiere kënnen fir d'Zuel vu Bakterien an Hefen ze senken ouni komplett ze eliminéieren. Doduerch sinn d'Liewenskulturen nach ëmmer an der Kombucha präsent, obwuel bei méi nidderegen Zuelen, sou datt d'Haltzäit an d'Lagerzäit verbessert ginn.

Wëssenschaftlech bewisen Resultater an Ultraschall-behandelt Kombucha

Dornen et al. (2020) ënnersicht d'Effekter vum Low-Frequenz Ultraschall op Kombucha gemaach mat Seabuckthorn Beeren mat Hëllef vun der Ultrasonic Prozessor UIP500hdT. D'Fuerschungsteam konnt verschidde beneficiell Effekter vun der Ultraschall op der Mierbuerger Berry Virbereedung a spéider Kombucha Fermentatioun weisen.

Ultrasonic Sea Buckthorn Berry Extraktioun

Sonication vun frësch ganz Mier buckthorns Beeren (och bekannt als Sanddorne; H. rhamnoides cv. Sunny) goufen purée mat engem Vitamix Mixer fir 2 min. E Volumen vun dH2O gläich wéi 30% vum urspréngleche Pureevolumen gouf bäigefüügt a gemëscht. Ultraschall (90 W, 20 kHz, 10 min) gouf op 200 ml vun der verdënnter Purée mat engem UIP500hdT Ultraschall Prozessor (Hielscher Ultrasonics, Däitschland). D'Behandlungszäit gouf gewielt fir Nährstoffer ze optimiséieren an d'Probe am frëschähnlechen Zoustand z'erhalen. D'Resultater vun der Ultraschallextraktioun weisen e wesentlechen (P ≺ 0,05) Erhéijung vun 10% Extraktiounsausbezuele vu Pulp (vu 19,04 ± 0,08 bis 20,97 ± 0,29%) a vun 7% fir Somen (vu 14,81 ± 0,08 ± 0,08 ± 1,8%). Dës Erhéijung vun der Uelegausbezuelung beliicht d'Funktionalitéit vun der Sonikatioun als eng efficace a gréng Technologie fir de Rohmaterialwäert ze maximéieren. Ultraschall Extraktioun aus Mier Buckthorn Beeren huet zu méi héijer Uelegausbezuelung a reduzéierter Veraarbechtungszäit, Stroumverbrauch a Vermeidung vu geféierleche Léisungsmëttel gefouert.

Ultraschall Homogeniséierung vu Sea Buckthorn Berry Kombucha

D'Ultraschallbehandelt Mier Buckthorns (Sanddorne) Berry Kombucha hunn eng wesentlech verbessert Stabilitéit vum Produkt gewisen. Um Dag 21 vun der Lagerung ass déi sonikéiert Berry Kombucha homogen bliwwen. D'Tatsaach, datt keng Syneresis an sonicated Berry Kombucha fir d'ganz Studie observéiert gouf (21 Deeg, kuckt Bild hei ënnen) weist datt Ultraschall eleng eng effektiv Emulgéierungstechnik ass, déi Produktstabilitéit produzéiere kann an d'Phasenrennung verhënneren.

Seabuckthorn Puree (P) ouni a mat Ultraschallbehandlung (P+US) am Dag 0 an 21.
Etude a Bild: © Dornan et al., 2020.

Ultraschall fir d'Fermentatioun ze stoppen

Véier Proben vu Kombucha goufen gemaach: K (Kombucha), K + US (Kombucha + Ultraschall), K + S (Kombucha + Saccharose), a K + S + US (Kombucha + Saccharose + Ultraschall). All Echantillon goufen mat 200 ml Mier buckthorns puree (P) oder P + US an 12,5 g vun SCOBY virbereet. K bestoung aus P an SCOBY. K+US bestoung aus P+US a SCOBY. K+S bestoung aus P, 15,0 g Saccharose a SCOBY. K+S+US bestoung aus P+US, 15,0 g Saccharose a SCOBY. All Proben goufen an enger donkeler Plaz bei Raumtemperatur fir fënnef Deeg gelooss. Eng zweet Sonikatiounsbehandlung (90 W, 20 kHz, 10 min) gouf op K + US a K + S + US applizéiert fir d'Fermentatioun am Dag 5 ze stoppen.

Ultrasonic Konservéierungseffekter op Kombucha

An Mier buckthorns kombucha, sonication ofgeholl initial mikrobielle Belaaschtung vun 2,6 log CFU / ml, doduerch de Fermentatioun Prozess op eng ausgewielt Zäit gestoppt fir Iwwer-Fermentatioun ze verhënneren. Ausserdeem hëlleft déi kontrolléiert mikrobiell Reduktioun d'Haltdauer an d'Stabilitéit vum Endprodukt ze erhéijen, wat d'kommerziell Verdeelung vu Kombucha erliichtert.
Liest méi iwwer Ultraschall als net-thermesch Jus Pasteuriséierungsmethod!

Allgemeng Resultater an Ultraschall behandelt Kombucha

Ultrasonication huet d'initial mikrobial Belaaschtung ëm 2.6 log CFU / ml erofgeholl, den ORAC-Wäert ëm 3% erhéicht an d'Waasserléislechkeetsindex (WSI) ëm 40% erhéicht (vu 6.64 op 9.29 g / g) ouni Synerese. D'Resultater vun dëser Etude suggeréieren datt d'Uwendung vun der Ultrasonicatioun d'phenolesch Funktionalitéit während der Fermentatioun verbesseren kann a fäeg ass Ofsenkung vun der Synerese, Erhéijung vun der Uelegausbezuelung, Ofsenkung vun der mikrobieller Belaaschtung, an der Erhéijung vun der ORAC mat minimalem Verloscht vun der Ernärungsqualitéit. (cf. Dornan et al., 2020)

Ultrasonic Ausrüstung fir verbessert Kombucha Brauerei

Hielscher Ultrasonics designt, fabrizéiert a verdeelt High-Performance Ultrasonicatoren, Ultrasonic Bioreaktoren an Accessoiren fir verbessert Fermentatioun, Extraktioun a Pasteuriséierungsprozesser, déi a Liewensmëttel benotzt ginn & Gedrénks Fabrikatioun. Hielscher Ultraschall Nahrungsveraarbechtungssystemer gi fir vill Applikatiounen benotzt als eng sécher, zouverléisseg a kosteneffizient Technologie fir qualitativ héichwäerteg Liewensmëttel a Gedrénks ze produzéieren. Installatioun an Operatioun vun all Hielscher Ultraschall Prozessoren ass einfach: Si erfuerdert nëmme wéineg Plaz, kënne ganz einfach an existéierend Veraarbechtungsanlagen ëmgebaut ginn.
Hielscher Ultrasonics ass laang erlieft an der Uwendung vu Kraaft Ultraschall am Iessen & Gedrénksindustrie wéi och vill aner Industriezweige. Eis Ultraschallveraarbechter si mat einfach ze botzen (propper-an-Plaz CIP / steriliséieren-an-Plaz SIP) Sonotroden a Stroumzellen (déi naass Deeler) ausgestatt. Hielscher Ultrasonics’ industriell Ultraschallprozessoren kënne ganz héich Amplituden liwweren. Amplituden vu bis zu 200µm kënne ganz einfach kontinuéierlech a 24/7 Operatioun lafen. Déi präzis Ofstëmmung vun Amplituden an d'Optioun fir tëscht nidderegen an héijen Amplituden ze wiesselen si wichteg fir Mikroorganismen ze stimuléieren oder ze inaktivéieren. Doduerch kann deeselwechten Ultraschall benotzt ginn fir entweder Mikroben ze stimuléieren déi Fermentatioun erhéijen oder Mikroorganismen fir Pasteuriséierung inaktivéieren.
State-of-the-art Technologie, performant a sophistikéiert Software maachen Hielscher Ultrasonics’ zouverlässeg Aarbecht Päerd an Ärem Liewensmëttel Fermentatioun Prozess. Mat engem klenge Foussofdrock a versatile Installatiounsoptioune kënnen Hielscher Ultraschaller liicht integréiert oder retrofitt an existéierend Produktiounslinnen.

Prozess Standardiséierung mat Hielscher Ultrasonics

Liewensmëttelwäerteg Produkter solle produzéiert ginn am Aklang mat Good Manufacturing Practices (GMP) an ënner standardiséierter Veraarbechtung Spezifikatioune. Hielscher Ultrasonics 'digital Extraktiounssystemer kommen mat intelligent Software, wat et einfach mécht de Sonikatiounsprozess virzestellen an ze kontrolléieren. Automatesch Datenopnam schreift all Ultraschallprozessparameter wéi Ultraschallenergie (Gesamt- an Netenergie), Amplitude, Temperatur, Drock (wann Temp an Drock Sensoren montéiert sinn) mat Datum an Zäitstempel op der agebauter SD-Kaart. Dëst erlaabt Iech all ultrasonically veraarbechte Lot ze iwwerschaffen. Zur selwechter Zäit ass d'Reproduzibilitéit a kontinuéierlech héich Produktqualitéit garantéiert.
Hielscher Ultrasonics’ industrielle Ultraschallveraarbechter kënnen extrem Amplituden ubidden. Amplituden vun bis zu 200μm kënne ganz einfach an 24/7 Operatioun lafen. Fir nach méi héije Amplituden sinn individuell Ultraschall Sonotroden méiglech. De Robuste vun der Hielscher Ultraschall-Ausrüstung erméiglecht 24/7 Operatioun bei schwéiere Betriber a gefuerdert Ëmwelt.
W.e.g. kontaktéiert eis wësse fir méi iwwer d'Features an d'Fäegkeet vun eisen Ultraschall pasteuriséierungssystemer ze léieren. Mir wiere frou Är Uwendung mat Iech ze diskutéieren!

D'Tabellner ënnert Iech en Indikatioun vun der ongeféieren Veraarbechtkapazitéit vun eisem Ultraschall: