Hielscher ultraskaņas tehnoloģija

Ultraskaņas iesala un iesala dīgšana

 

  • Iesala ir laikietilpīgs process: mērcēšanas un hidratācijas graudu sēklas aizņem daudz laika un sasniedz galvenokārt nevienmērīga rezultātus.
  • Ar ultrasonication, dīgtspēju, ātrumu un ražu miežiem var ievērojami uzlabot.

 

 

Iesala ražošana

Iesals/iesala grauds tiek plaši izmantots, lai alus, viskijs, iesala skaidas, iesala etiķis, kā arī pārtikas piedevas. Malšanas procesa laikā žāvētos graudus (piemēram, miežus) iemērc ūdenī, lai sāktu dīgšanu. Dīgšanas laikā esošie fermenti tiek izlaisti, tiek ražoti jauni fermenti, un endospermas šūnu sieniņas tiek salauztas, lai atbrīvotu to šūnu saturu, kā arī lai sadalītu dažus uzglabātos proteīnus aminoskābēs. Kad ir sasniegts noteikts dīgšanas līmenis, dīgšanas procesu apstādināja žāvēšanas process. Ar iesala graudu, fermenti – proti, α-amilāzes un β-amilāzes – kas nepieciešama graudu cietes modificēšanai cukuros. Dažādie cukura veidi ietver monosaharīdu glikozi, disaharīda maltozi, trisaharīdu maltotriozi un augstākus cukurus, ko sauc par maltodekstrīniem. Par mērcēšana un dīgtspēju graudu ir diezgan laikietilpīga, ņemot vērā, ka mērcēšana ņem 1-2 dienas un dīgtspēju aizņem papildu 4-6 dienas. Tas padara iesala ražošanu laikietilpīgu un dārgu.

Sonication uzlabo dīgtspēju

Dīgšanas mieži

Informācijas pieprasījums




Ņemiet vērā, ka mūsu Privātuma politika.


Ultrasonically uzlabota iesala

Risinājums: Sonication

  • Sonication uzlabo miežu graudu dīgtspēju un ātrumu.

Ietekme ultraskaņas:

  • Ātrāka un labāka mērcēšana
  • Ātrāka dīgšana
  • Pilnīgāku dīgtspēju
  • Enzīmu aktivēšana
  • Augstāks ekstrakcijas ātrums
  • Augstas kvalitātes iesala

Šīs ultrasoniski ierosinātas iedarbības cēlonis ir uzlabota fermentatīvā aktivitāte un mikroplaisas, ko izraisa ultraskaņas kavitācija uz sēklām. Miežu graudi var absorbēt vairāk ūdens īsākā laika periodā, kā rezultātā ievērojami uzlabota hidratācija sēklas. Ātra hidrēšanu un pat dīgtspēju ir svarīgi, lai labu iesala kvalitāti, jo ungerminated sēklas ir nosliece uz baktēriju un sēnīšu bojājumiem.
Iesala ir sarežģīts process, kas ietver daudzus fermentus; svarīgi ir α-amilāzes, β-amilāzes, α-glikozidāzes un Limit dextrine. Laikā iesala, mieži notiek nepilnīgas dabas dīgtspēju, kas ietver virkni fermentu degradāciju miežu kodolu endospermas. Šī enzīma degradācijas rezultātā tiek degradēti endospermas šūnu sieniņas, un cietes granulas izdalās no endospermas matricas, kurā tās iegultas. Ultrasonics aktivizē fermentus un uzlabo intracelulārā materiāla ekstrakcijas ātrumu, piemēram, cieti, proteīnus. Ar arabinoxylan molekulām ir tendence veidot makromolekulāras vielas atšķaidītā polisaharīdu šķīdumos. Ultrasonication palīdz efektīvi samazināt polisaharīdu rādītājus. Pēc polisaharīda cietes sadalīšanās tiek ražoti fermentējami ogļhidrāti. Šādi ogļhidrāti tiek pārvērsti spirtā alus ražošanas fermentācijas posmā.

Visas šīs ultraskaņas ietekmes uz bioķīmiskajiem procesiem malšanas rezultātā īsāks dīgšanas laiks un augstāku dīgtspēju/ražu. Dīgšanas perioda saīsināšana rada ievērojamas komerciālie ieguvumi par iesala un alus ražošanas nozari.

Yaldagard et al. (2008) ir parādījusi, ka Ultrasonics “ir potenciāls, ko var izmantot iesala procesos kā metode sēklu ārstēšanai, lai samazinātu dīgtspēju un palielinātu kopējās dīgtspēju procentuālo daudzumu.”

Yaldagard et al. 2008 pētīta ultraskaņas uzlabota dīgtspēju miežu sēklas.

Ātrāka dīgšana ar ultraskaņu

Ultraskaņas miežu sēklu gruntēšanas protokols

Materiālu:
Miežu sēklas Hordeum vulgare (9% mitruma saturs, kas ir saglabājis istabas temperatūrā 3 mēnešus pēc ražas novākšanas)
Ultraskaņas ierīce UP200H (200W, 24kHz), kas aprīkoti ar sonotrode S3 (radiālā forma, 3 mm diametrā, Maks. iegremdēšanas dziļums 90mm)

Protokols:
Raga gals bija iegremdēts aptuveni 9 mm procesa šķīdumā, kas sastāv no ūdens un miežu sēklām. Visi eksperimenti tika veikti paraugiem (10 g miežu sēklām), kas izkliedēti 80 mL krāna ūdens ar tiešu ultraskaņas (zondes sistēma) ar jaudu 20, 60 un 100%, ar papildu uzbudinājumu vai kratīšanas metodi. Tas tika nodarbināts, lai izvairītos no stāvus viļņiem vai cietu brīvo reģionu veidošanās vienmērīgam ultraskaņas viļņu izplatīšanai. Ultraskaņas ierīce tika iestatīts pulsācijas režīmā, izmantojot darba cikla kontroli, lai samazinātu brīvo radikāļu veidošanos. Cikls tika iestatīts uz 50% visiem eksperimentiem. Šķīdums tika apstrādāts nemainīgā temperatūrā 30 ° c 5, 10 un 15 min. [Yaldagard et al. 2008]

Rezultātus:
Ultraskaņas apstrādes rezultātā īsākā laikā tiek iegūta lielāka hidratācija un ātrāka dīgšana.
Augstākā sēklu dīgšana (aptuveni 100%) tika reģistrēts ar 100% jaudas iestatījumu. Ja sēklas ir ar ultraskaņu 5, 10 un 15 min ar pilnu jaudu (100% no ierīces jaudas iestatījuma), dīgtspēja palielinājās no ~ 93,3% (bez apstrādāt ultraskaņu sēklām) līdz 97,2%, 98% un 99,4%. Šos rezultātus var attiecināt uz mehāniskām sekām, jo ultraskaņas inducētu kavitāciju palielinot ūdens uzņemšanu ar šūnu sienām. Ultraskaņas apstrāde uzlabo masu pārneses un atvieglo ūdens iekļūšanu caur šūnu sienu šūnu interjerā. Kavitāciju burbuļi pie šūnu sienām sagrauj šūnu struktūru un ļauj labu masu nodošanu sakarā ar ultraskaņas šķidro strūklu.
Metode ievērojami samazināja laiku, kas nepieciešams, lai uzsāktu dīgtspēju sēklas. Matu saknes parādījās ātrāk apstrādāti paraugi un pieauga bagātīgi, salīdzinot ar bez sonicated sēklām. Izmantojot miežus, kas apstrādāti kā iepriekš, dīgšanas periods bija saīsināts līdz 4 līdz 5 dienām (atkarībā no ultraskaņas jaudas un iedarbības laika) no parastajām 7 dienām. Turklāt vidējais dīgšanas laiks samazinājās no 6,66 dienām 20% jaudas iestatījumam līdz 4,04 dienām ultraskaņas jaudas iestatījumam 100% pēc 15 minūšu apstrādes laika. Iegūto datu analīzē norādīts, ka dīgtspēju un vidējo dīgtspēju būtiski ietekmē dažādie ultraskaņas enerģijas iestatījumi dīgšanas testā. Visi eksperimenti rezultātā pieauga miežu sēklu dīgtspēju, salīdzinot ar ne-sonicated kontroli (att. 1). Maksimālais vidējais dīgšanas laiks tika reģistrēts attiecībā uz 20% jaudas iestatījumu un minimālo vidējo dīgtspēju reģistrē 100% enerģijas uzstādījumam (2. attēls).

Lielāks ienesīgums ar ultraskaņas malting.

Augstāks dīgšanas ātrums un ražība ar ultrasoniku

Sonication ir arī pierādīts, lai uzlabotu sēklas dīgtspēju aunazirņi, kvieši, tomāti, pipari, burkāni, redīsi, kukurūza, rīsi, arbūns, saulespuķu un daudzi citi.

Ultraskaņas iekārtas

Hielscher Ultrasonics piegādā uzticamus lieljaudas ultraskaņas aparāti lab, stenda un rūpnieciskai izmantošanai. Attiecībā uz sēklu gruntēšana un iesala uz komerciālo mērogā, mēs iesakām mūsu rūpnieciskās ultraskaņas sistēmas, piemēram, UIP2000hdT (2kW), UIP4000hdT (4kW), UIP10000 (10kW) vai UIP16000 (16kW). Kolektoros plūsmas šūnu reaktori un aksesuāri aizpilda mūsu produktu klāstu. Visas Hielscher sistēmas ir ļoti robustas un būvētas 24/7.
Lai testētu un optimizētu ultraskaņas sēklu gruntis un dīgtspēju, mēs piedāvājam jums iespēju apmeklēt mūsu pilnībā aprīkoto ultraskaņas procesa laboratoriju un tehnisko centru!
Sazinies ar mums jau šodien! Mēs priecājamies apspriest jūsu procesu ar jums!

UIP

UIP1000hdT

Uzlabota dīgšana ar
Ultrasonics

  • Paātrināta dīgšana
  • lielāka raža

Sazinies ar mums! / Uzdot mums!

Lūgt vairāk informācijas

Lūdzu, izmantojiet zemāk esošo veidlapu, ja vēlaties pieprasīt papildu informāciju par ultraskaņas homogenizāciju. Mēs priecāsimies piedāvāt jums ultraskaņas sistēmu, kas atbilst jūsu prasībām.









Lūdzu, ņemiet vērā mūsu Privātuma politika.


Literatūra / Literatūras saraksts



Fakti par miežiem & Iesala

Malting process

In iesala graudaugu graudu dīgšanu un tas ietver trīs soļus: steeping, dīgtspēju un kilning. Laikā steeping, ūdens tiek papildināts ar graudiem, kas aktivizē fermentus. Parastā mērcēšana ņem 1-2 dienas. Pēc 1-2 dienām miežu graudi ir sasnieguši ūdens saturu 40-45%. Šajā brīdī mieži tiek izņemti no mērcēšana ūdens un dīgtspēju sākuma.
Dīgšanas laikā veidojas vai tiek aktivizēti vairāki fermenti, kas vēlāk mashing procesā ir ļoti svarīgi. β-glikānu iedala pēc endo-β-1,4-glikanāzes un endo-β-1,3-glikanāzes. Endo-β-1,4-glikanāze jau ir miežu, bet endo-β-1,3-glikanāze ir tikai iesala. Tā kā β-glikāni ir gela formēšana un līdz ar to var būt problēmas filtrācijas procesā, tad iesalā ir vēlams augsts β-glikanāzes saturs un zems β-glikāna saturs. Cietes saturs samazinās un dīgšanas laikā palielinās cukura saturs, un cieti noārdo α-amilāzes un β-amilāzes. No miežiem nav sastopams α-amilāzes; tas tiek ražots dīgšanas laikā, bet β-amilāzes jau ir miežiem. Dīgšanas laikā tiek degradēti arī proteīni. Peptidāzes degradējas 35 – 40% olbaltumvielu šķīstošā materiālā. Pēc 5 līdz 6 dienām dīgtspēju pabeidz, un tā dzīves procesi tiek inaktivēti, kilning. Kilning ūdeni atdala, laižot karstu gaisu caur iesalu. Tas aptur dīgtspēju un modifikācijas, un tā vietā krāsu un garšas savienojumus veido Maillard reakcijas.

Fermenti Malting & Alus darītavas process

Svarīgākie fermenti cietes hidrolīzei miežiem ir α-amilāzes un β-amilāzes enzīmi, kas katalizē cietes hidrolīzi cukurā. Amilāzes degradē polisaharīdus, proti, cieti, maltozi. β-amilāzes ir neaktīvā formā pirms dīgšanas, savukārt α-amilāzes un proteāzes parādās vienreiz dīgtspēju. Tā kā α-amilāzes var darboties jebkur uz pamatnes, tas mēdz būt ātrāks darbības nekā β-amilāzes. ā-amilāze, kas katalizē otrās α-1,4 glikozīda saites hidrolīzi, izšķeldams divas glikozes vienības/maltozi uzreiz.
Citi fermenti, piemēram, proteāzes, iedala graudu olbaltumvielas formās, kuras var izmantot raugs. Atkarībā no tā, kad iesala process ir apturēts, viens saņem vēlamo cietes/fermentu attiecību un daļēji pārvērš cieti par fermentējamu cukuru. Iesals satur arī nelielus citu cukuru daudzumus, piemēram, saharozi un fruktozi, kas nav cietes modifikāciju produkti, bet kas jau ir graudos. Tālāka pāreja uz fermentējamo cukuru tiek sasniegta mashing procesā.

Cietes hidrolīze

Fermentatīvās hidrolīzes laikā fermenti katalizē saharificēšanas procesu, kas nozīmē, ka ogļhidrātus (cieti) iedala tā sastāvdaļai cukura molekulu. Ar hidrolīzi enerģijas resursus (cieti) pārvērš cukurā, kuras dīglim patērē audzēšanai.

Proteīni miežiem

Miežiem ir olbaltumvielu saturs 8 līdz 15%. Miežu olbaltumvielas galvenokārt veicina iesala un alus kvalitāti. Šķīstošie proteīni ir svarīgi alus galvas saglabāšanai un stabilitātei.

Arabinokslans un β-glucan miežiem

Arabinokslans un β-glucan ir šķīstošas Diētiskās šķiedras. Iesala ekstrakti var saturēt augstu arabinokloklans līmeni, kas filtrēšanas laikā var radīt grūtības, jo viskoziem ekstraktiem var ievērojami pasliktināties gatavošanas procesu veiktspēja. Attiecībā uz alus gatavošanas procesu, augsts β-glucan saturs miežiem var izraisīt nepietiekamu šūnu sieniņu noārdīšanos, kas savukārt kavē fermentu izplatību, dīgtspēju un kodola rezervju mobilizēšanu, tādējādi samazinot iesala ekstraktu. Atlikusī β-glikāne var arī izraisīt ļoti viskozus preparātus, kas izraisa filtrācijas problēmas alus darītavā, un tā var piedalīties alus nogatavināšanas procesā, izraisot chill dūmaku. Arabinoxylans ir atrodami šūnu sienās miežu, auzu, kviešu, rudzu, kukurūzas, rīsu, sorgo, un prosa. Gan arabinoksiclans, gan β-glikola Ekstrahējamība ir ievērojami palielināta ar ultraskaņu.

Antioksidanti miežiem

Mieži satur vairāk nekā 50 proanthocyanidins, tostarp oligomeric un polimēra flavan-3-ols, catechin, un gallocatechin. Dimerisks proanthocyanin B3 un procyanidin B3 ir visvairāk bagātīgs miežiem.
Antioksidanti ir zināms par to spēju aizkavēt vai novērstu oksidācijas reakcijas un skābekļa brīvo radikāļu reakciju, kas padara tos svarīgus iesala un alus procesā. Ar antioksidantiem (piemēram, sulfītiem, formaldehīdu, askorbātu) kā piedevu izmanto alus gatavošanas procesā, lai uzlabotu alu garšas stabilitāti. Aptuveni 80% fenola savienojumu alum ir atvasināti no miežu iesala.