Efektīva apiņu ekstraktu ražošana, izmantojot apstrādi ar ultraskaņu

Apiņi un apiņu ekstrakti ir būtiskas sastāvdaļas alus ražošanā. Alfa skābes a-kariofilēns (humulons) un beta-kariofilēns (humulēns) ir svarīgi garšas savienojumi, kas piešķir alum rūgtumu un ietekmē tā aromātu, putu struktūru un mikrobioloģisko stabilitāti. Ultraskaņas ekstrakcija ir ļoti efektīva metode bioaktīvo savienojumu atbrīvošanai no apiņu šūnu matricas, lai iegūtu pilnvērtīgu apiņu ekstraktu ar bagātīgu garšu.

Rūgtskābju ekstrakcija no apiņiem ar ultraskaņu

Rūgtskābju ekstrakcija no apiņiem ar ultraskaņu ir ļoti efektīva un uzticama metode, ko izmanto alus ražošanā, garšas un smaržvielu ražošanā, kā arī pētniecības iestādēs, lai efektīvi un rezultatīvi ekstrahētu no apiņu rogām savienojumus, kas nosaka rūgtumu, un garšas savienojumus.

Ultraskaņas ekstrakcijas darbības princips ir akustiskā kavitācija. Akustisko jeb ultraskaņas kavitāciju šķidrumos rada zemfrekvences ultraskaņas viļņi. Ultraskaņas viļņu mainīgie augsta un zema spiediena cikli šķīdinātājā rada sīkus kavitācijas burbulīšus. Šo burbulīšu straujā veidošanās un sabrukšana rada intensīvus lokālus spēkus, kas sagrauj šūnu sieniņas un atbrīvo no apiņu materiāla mērķa savienojumus, piemēram, rūgtskābes. Ultraskaņas kavitācija ir ļoti efektīva tādu rūgtskābju kā humulona, kohumulona un adhumulona atbrīvošanai no apiņiem. Šie savienojumi ir vislabāk pazīstami kā alū izmantoti garšas savienojumi, kas nosaka alus rūgtumu un raksturīgo garšas profilu.
Būtiska ultraskaņas ekstrakcijas priekšrocība ir tās efektivitāte un ātrums. Apstrāde ar ultraskaņu ievērojami saīsina ekstrakcijas laiku salīdzinājumā ar tradicionālajām metodēm, padarot to par pievilcīgu izvēli alus darītavām un garšas vielu ražotājiem.
Tā kā ultraskaņas ekstrakcijas procesu var optimizēt, pielāgojot dažādus parametrus, tostarp apstrādes ar ultraskaņu laiku, temperatūru, šķīdinātāja koncentrāciju un apiņu materiāla un šķīdinātāja attiecību, procesu var pielāgot vēlamajam apiņu ekstrakta garšas profilam. Optimizācija nodrošina maksimālu rūgtskābju ekstrakciju, vienlaikus saglabājot vēlamo alus garšu.
Ultraskaņas ekstrakcijas laikā ir būtiski nodrošināt pienācīgu temperatūras kontroli. Paaugstināta temperatūra var izraisīt rūgtskābju noārdīšanos un nevēlamu piegaršu veidošanos.

Ar ultraskaņu iegūti pilna spektra apiņu ekstrakti

Ar ultraskaņu iegūti apiņu ekstrakti ir pilna spektra ekstrakti, kas satur visu apiņu rogu aktīvo vielu klāstu. Papildus alfa skābēm a-kariofilēnam (humulonam) un beta-kariofilēnam (humulēnam) ultraskaņas ekstrakcija atbrīvo arī citus terpēnus, piemēram, linalolu un farnezēnu, kā arī citas fitoķīmiskās vielas, piemēram, polifenolus un flavonoīdus. Pilna spektra ekstrakti tiek augstu vērtēti to tā dēvētā pavadošā efekta dēļ.
Ultraskaņas ekstrakcijas laikā augu materiālus, piemēram, apiņus un citus garšaugus, apstrādā mērenā temperatūrā, tādējādi ierobežojot termisko noārdīšanos. Apstrāde ar ultraskaņu ļauj izmantot saudzīgus, drošus un videi draudzīgus šķīdinātājus – izvairoties no toksisku šķīdinātāju izmantošanas.
Ultraskaņas ekstrakcijas augstā efektivitāte ļauj ražot apiņu ekstraktus pat no jau izmantotiem apiņiem. Intensīvais ultraskaņas ekstrakcijas process atbrīvo atlikušos fitoķīmiskos savienojumus no jau izmantotajiem apiņiem un palīdz no tiem iegūt visas vērtīgās vielas, lai neviena bioaktīvā viela netiktu izšķērdēta.

Rūgtskābes apiņos

Apiņu rūgtās skābes iedala α- un β-skābēs. Rūgtās α-skābes veido trīs galvenās sastāvdaļas: n-humulons, ad-humulons un ko-humulons. Tāpat rūgtās β-skābes veido n-lupulons, ad-lupulons un ko-lupulons. Alus darītavām un alus ražošanai būtiskākā skābju forma ir α-skābes. Vārot alfa skābes vāji skābos apstākļos, tās izomerizējas un tādējādi pārvēršas par izo-α-skābēm. Izomerizācijas rezultātā ūdenī slikti šķīstošās alfa skābes pārvēršas labāk šķīstošā izoformā, kurai piemīt raksturīgais organoleptiskais rūgtums. β-skābes, kas ūdenī šķīst vēl sliktāk nekā α-skābes, alus ražošanā ir mazāk nozīmīgas, jo misas vārīšanas laikā beta skābju izomerizācijas ātrums ir ļoti zems.
Apiņus izmanto ne tikai kā garšas un aromāta piedevu – tie ir pazīstami arī ar veselību veicinošām īpašībām, tostarp antioksidatīvu, nomierinošu, pretiekaisuma, pretkancerogēnu un estrogēnu iedarbību. Piemēram, ksantohumols, apiņos sastopams prenilflavonoīds, ir pazīstams ar spēcīgu antioksidatīvu iedarbību. Šīs dabiskās apiņu vielas izmanto uztura bagātinātājos un zālēs veselības veicināšanai vai slimību ārstēšanai.

Kāpēc izmantot apiņu ekstraktus?

Izmantojot ekstraktus kā garšas un aromāta piedevu, iespējams ļoti precīzi dozēt rūgtumu un aromātu, jo apiņu ekstrakti ir standartizēti attiecībā uz konkrētu alfa skābju daudzumu un sastāvu. Tas ļauj iegūt vienādu garšas un aromāta profilu un tādējādi nemainīgi augstas kvalitātes produktu, kas atbilst klientu gaidām.
Izmantojot apiņu ekstraktus kā aktīvo sastāvdaļu uztura bagātinātājos un zālēs, tie nodrošina ļoti koncentrētu bioaktīvo vielu, piemēram, terpēnu un flavonoīdu, daudzumu. Tādējādi ir iespējams uzņemt lielu daudzumu aktīvā fitoķīmiskā savienojuma, lai sasniegtu vēlamo iedarbību.

Ar ultraskaņas homogenizatoru UP100H sagatavota apiņu ultraskaņas ekstrakta gāzu hromatogrāfijas analīze: β-kariofilēna oksīds, α-kariofilēns, α-pinēns, mircēns, limonēns, α-kariofilēns, kariofilēna oksīds un citi.

Apiņu ekstrakcija ar ultraskaņu

Ar ultraskaņu paātrināta ekstrakcija ar šķīdinātāju ir vienkārša, ātra un droša metode rūgto skābju ekstrakcijai no apiņiem. Tā kā apiņu ekstrakcija ar ultraskaņu ir apstrāde zemā temperatūrā, tā nodrošina augstu iznākumu īsā apstrādes laikā, un tās ir būtiskas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālo rūgto skābju ekstrakciju no apiņiem.
Zema apstrādes temperatūra, augsts iznākums, izcila ekstrakta kvalitāte (t. i., ekstrakti ar pilnīgu garšu un aromātu / pilna spektra ekstrakti) un ļoti īss apstrādes laiks ir galvenās apiņu ekstrakcijas ar ultraskaņu priekšrocības.
Apiņu ekstrakcija ar ultraskaņu – priekšrocības:

• Pilnīgāka ekstrakcija
• Augstāks iznākums
• Pilnīgs garšas un aromāta profils
• Saglabāts šķirnei raksturīgais aromāts
• Nemainīga rūgtuma / garšas un aromāta piešķiršana
• Apstrāde partijās un nepārtrauktā plūsmā
• Droša un vienkārša lietošana
• Ekonomiska, ātra ieguldījumu atdeve

Augstas veiktspējas ultraskaņas ekstraktori

Hielscher Ultrasonics ir ilggadēja pieredze augstas veiktspējas ultraskaņas ekstraktoru projektēšanā, ražošanā un piegādē atzītiem uzņēmumiem un pētniecības institūtiem visā pasaulē lietošanai no maza līdz lielam rūpnieciskam mērogam. Ekstrakciju ar ultraskaņu var veikt jebkurā mērogā – no nelielām laboratorijas iekārtām līdz lielām rūpnieciskām sistēmām, ļaujot ražotājiem pielāgot apiņu ekstrakcijas procesu savām ražošanas vajadzībām.
Hielscher ultraskaņas apstrādes ierīces nodrošina lieljaudas ultraskaņu, ir izturīgas un var bez grūtībām darboties 24/7 lielas slodzes apstākļos. Tas padara Hielscher ultraskaņas ekstraktorus par uzticamiem darbarīkiem pārtikas, farmācijas un ķīmiskajā rūpniecībā.
Visi digitālie ultraskaņas procesori ir aprīkoti ar krāsu skārienekrānu, kurā var viegli un precīzi iestatīt un kontrolēt procesa parametrus. Tiklīdz ieslēdzat ultraskaņas ekstraktoru, visi procesa parametri tiek automātiski reģistrēti iebūvētajā SD kartē.
Hielscher izsmalcinātais partiju un caurplūdes apstrādes ar ultraskaņu iekārtu konstrukcijas risinājums ir plaši pārbaudīts un optimizēts ērtai lietošanai un augstas kvalitātes rezultātu iegūšanai. Plūsmas šūnu reaktori ir pieejami dažādos izmēros un ar dažādu ģeometriju. Plašais dažādu formu, izmēru un garumu sonotrodu (ultraskaņas zonžu) klāsts, kā arī papildu piederumi ļauj ideāli konfigurēt ultraskaņas sistēmu atbilstoši jūsu ekstrakcijas procesam un augu materiālam.
Vēl viena Hielscher Ultrasonics rūpniecisko ultraskaņas procesoru priekšrocība ir ļoti augstu amplitūdu nodrošināšana līdz pat 200µm, ar kurām var viegli un nepārtraukti strādāt 24/7 režīmā. Vēl augstākām amplitūdām ir pieejamas individuāli pielāgotas ultraskaņas sonotrodes. Precīza amplitūdas vadība un iespēja strādāt ar amplitūdām no ļoti zemām līdz ļoti augstām nodrošina optimālu un iedarbīgu procesu. Hielscher ultraskaņas iekārtu izturība ļauj strādāt 24/7 režīmā ar lielu slodzi un sarežģītos apstākļos.
Hielscher augstas veiktspējas ultraskaņas ekstraktori izcilas kvalitātes ekstraktiem!
Tālāk redzamā tabula sniedz priekšstatu par mūsu ultraskaņas ierīču aptuveno apstrādes jaudu: