Ar ultraskaņu uzlabota kombučas fermentācija
Apstrāde ar ultraskaņu veicina fermentāciju ar ultraskaņu fermentētos pārtikas produktos, piemēram, kombučā, kimči un citos fermentētos dārzeņos, uzlabojot masas pārnesi, sagraujot mikroorganismu šūnas, aktivizējot enzīmus un uzlabojot viendabīgumu, tādējādi galu galā paātrinot fermentāciju un nodrošinot augstākas kvalitātes produkta ražošanu. Pienskābās fermentācijas laikā apstrāde ar ultraskaņu izraisa labvēlīgas izmaiņas bioaktīvajos savienojumos, palielinot uzturvielu un fitoķīmisko vielu saturu.
Kombuča un fermentēti dzērieni
Kombuču ražo, fermentējot saldinātu tēju ar baktēriju un raugu simbiotisko kultūru (SCOBY), ko parasti dēvē arī par „mātes kultūru” vai „tējas sēni”. Mikroorganismu populāciju daudzveidība un savstarpējās proporcijas SCOBY kultūrā var diezgan ievērojami atšķirties. Raugu sastāvā parasti ir Saccharomyces cerevisiae, kā arī citas Zygosaccharomyces, Candida, Kloeckera/Hanseniaspora, Torulaspora, Pichia, Brettanomyces/Dekkera, Saccharomyces, Lachancea, Saccharomycoides, Schizosaccharomyces un Kluyveromyces sugas; baktēriju sastāvā gandrīz vienmēr ir Komagataeibacter xylinus (agrāk Gluconacetobacter xylinus), kas raugu saražotos spirtus fermentē par etiķskābi un citām skābēm, palielinot skābumu un ierobežojot etanola saturu.
Līdzīgi arī citus fermentētus dzērienus, piemēram, fermentētas augļu un dārzeņu sulas, inokulē ar baktērijām un raugiem.
Apstrāde ar ultraskaņu var uzlabot fermentācijas efektivitāti un fermentētā dzēriena kvalitātes īpašības, tostarp uzturvielu saturu un garšu.
- Efektīvāka fermentācija
- Uzturvielu (piemēram, polifenolu, flavonoīdu u. c.) ekstrakcija
- Garšas un aromāta savienojumu ekstrakcija
Ar ultraskaņu intensificēta kombučas fermentācija
Ir labi zināms, ka ultraskaņas viļņi stimulē baktēriju un raugu augšanu. Tādēļ kontrolēta, saudzīga kombučas kultūru (SCOBY, kas pazīstama arī kā tējas sēne vai Mandžūrijas sēne) apstrāde ar ultraskaņu var veicināt fermentācijas procesu un nodrošināt lielāku kombučas iznākumu īsākā fermentācijas laikā.
Ar ultraskaņu stimulētā fermentācijā novēro pastiprinātu membrānu caurlaidības palielināšanos un līdz ar to uzlabotu masas pārnesi. Ultraskaņas viļņu sonomehāniskā iedarbība perforē mikroorganismu šūnu sieniņas un plazmatiskās membrānas (šo procesu sauc par sonoporāciju). Dažas šūnas var pat pārplīst. Šīs sagrautās šūnas atbrīvo augšanu veicinošus faktorus, piemēram, vitamīnus, nukleotīdus, aminoskābes un enzīmus, kas varētu stimulēt gan baktēriju ar neskartām šūnām, gan baktēriju ar bojātām membrānām augšanu.
Apstrāde ar ultraskaņu pirms fermentācijas, kā arī laga un logaritmiskajā fāzē uzrādīja visizteiktāko baktēriju augšanu stimulējošo iedarbību.
Apstrādes ar ultraskaņu priekšrocības kombučas fermentācijā
Kā ultraskaņa veicina fermentācijas procesu un palīdz ražot labāku kombuču, fermentētus dārzeņus, kodži u. c.? Apstrāde ar ultraskaņu intensificē fermentāciju vairākos veidos, kas turpmāk parādīti kombučas fermentācijas kontekstā. Kombuča ir fermentēts dzēriens, ko tradicionāli gatavo no saldinātas tējas un baktēriju un raugu simbiotiskās kultūras (SCOBY). Atšķaidīti augļu biezeņi nodrošina ar uzturvielām bagātu, garšīgu bāzi kombučas ražošanai. Turpmāk uzzināsiet, kā apstrāde ar ultraskaņu veicina ražošanu
- Uzlabota masas pārnese: Ultraskaņas viļņi šķidrumā rada mikroskopiskus kavitācijas burbulīšus, izraisot mikroplūsmu, šķidruma strūklu un turbulences veidošanos. Šī sajaukšana uzlabo masas pārnesi, palielinot saskari starp par fermentāciju atbildīgajiem mikroorganismiem un barotnē esošajām uzturvielām. Tādējādi fermentējošie mikroorganismi efektīvāk uzņem uzturvielas, un fermentācija paātrinās.
- Šūnu sagraušana: Ultraskaņas apstrādes ierīces ir labi pazīstamas ar savu efektivitāti šūnu lizēšanā un ekstrakcijā. Pārtikas fermentācijā ultraskaņas apstrādes ierīces sagrauj mikroorganismu šūnu sieniņas, atbrīvojot intracelulāros enzīmus un metabolītus, kas var papildus katalizēt fermentācijas reakcijas. Šī sagraušana veicina garšas un aromāta savienojumu, vitamīnu un organisko skābju izdalīšanos no mikroorganismu šūnām, bagātinot fermentētā produkta garšas un aromāta daudzveidību un uzturvielu saturu. Ar ultraskaņu fermentētā smiltsērkšķu kombučā var konstatēt ievērojami lielāku fenolu savienojumu īpatsvaru. (sal. Dornan et al., 2020)
- Uzturvielām bagātu fermentācijas substrātu sagatavošana: Ultraskaņas ekstrakcija palīdz sagatavot fermentācijas substrātu, kas nodrošina daudzas uzturvielas mikroorganismiem pārstrādājamā formā. Tas nozīmē, ka ar ultraskaņu apstrādātos fermentācijas substrātos (piemēram, augļu un dārzeņu biezeņos) bioaktīvie savienojumi, piemēram, ciete un cukuri, tiek atbrīvoti no augu šūnu intracelulārās matrices. Mikroorganismi var viegli izmantot substrātu uzturam, tādējādi paātrinot un saīsinot fermentācijas procesu. Tas pats attiecas uz polifenoliem, flavonoīdiem un vitamīniem, kas tiek atbrīvoti no intracelulārajām matricēm un palielina fermentēto pārtikas produktu vai dzērienu kopējo uzturvērtību.
- Paaugstināta enzīmu aktivitāte: Apstrāde ar ultraskaņu aktivizē noteiktus fermentācijas procesos iesaistītus enzīmus vai paaugstina to aktivitāti. Piemēram, tā paaugstina celulāzes un amilāzes aktivitāti – šie enzīmi ir būtiski salikto ogļhidrātu sašķelšanai vienkāršākos cukuros, kurus pēc tam fermentē kombučas kultūrā esošie mikroorganismi.
- Uzlabota viendabība: Tā kā apstrādes ar ultraskaņu radītie spēki vienmēr izraisa maisīšanu un sajaukšanos, apstrāde ar ultraskaņu nodrošina labāku fermentācijas maisījuma homogenizāciju, tādējādi vienmērīgi sadalot uzturvielas un mikroorganismus visā vidē. Šī viendabība veicina vienmērīgu fermentācijas kinētiku un augstas kvalitātes kombučas produkta ražošanu ar vēlamajām sensorajām īpašībām.
Mikroorganismu augšanas stimulēšana ar ultraskaņu ir visefektīvākā, ja ultraskaņu izmanto pirms fermentācijas vai latentajā un logaritmiskajā augšanas fāzē.
Gadījuma izpēte: ābolu sulas fermentācijas stimulēšana ar ultraskaņu
Pētījums parādīja, ka apstrāde ar ultraskaņu latentajā un logaritmiskajā fāzē ābolu sulas fermentācijas laikā veicināja mikroorganismu augšanu un pastiprināja ābolskābes biotransformāciju pienskābē. Piemēram, pēc 0,5 h ilgas apstrādes ar ultraskaņu latentajā fāzē ar ultraskaņu apstrādātajos paraugos pie 58,3 W/L mikroorganismu skaits un pienskābes saturs sasniedza attiecīgi 7,91 ± 0,01 Log CFU/mL un 133,70 ± 7,39 mg/L, kas bija ievērojami augstāki nekā ar ultraskaņu neapstrādātajos paraugos. Turklāt apstrādei ar ultraskaņu latentajā un logaritmiskajā fāzē bija daudzveidīga ietekme uz tādu ābolu fenolu savienojumu metabolismu kā hlorogēnskābe, kafijskābe, procianidīns B2, katehīns un galluskābe. Ultraskaņa varēja pozitīvi ietekmēt hlorogēnskābes hidrolīzi par kafijskābi, procianidīna B2 pārveidi un galluskābes dekarboksilēšanu. Organisko skābju un brīvo aminoskābju metabolisms ar ultraskaņu apstrādātajos paraugos statistiski korelēja ar fenolu savienojumu metabolismu, kas norāda, ka ultraskaņa var veicināt fenolu atvasinājumu veidošanos, uzlabojot organisko skābju un aminoskābju metabolismu mikroorganismos. (sal. Wang et al., 2021)
Gadījuma izpēte: ar ultraskaņu uzlabota sojas piena fermentācija
Ewe et al. (2012) pētnieku grupa pētīja ultraskaņas ietekmi uz laktobaktēriju celmu (Lactobacillus acidophilus BT 1088, L. fermentum BT 8219, L. acidophilus FTDC 8633, L. gasseri FTDC 8131) vielmaiņas efektivitāti sojas piena fermentācijas laikā. Tika novērots, ka apstrāde ar ultraskaņu palielināja baktēriju šūnu membrānu caurlaidību. Šūnu membrānu palielinātā caurlaidība uzlaboja uzturvielu uzņemšanu un tādējādi veicināja augšanu (P ≺ 0,05). Lielākas amplitūdas un ilgāka apstrāde ar ultraskaņu veicināja laktobaktēriju augšanu sojas pienā, dzīvotspējīgo šūnu skaitam pārsniedzot 9 log CFU/mL. Apstrāde ar ultraskaņu palielināja arī laktobaktēriju intracelulārās un ekstracelulārās β-glikozidāzes īpatnējo aktivitāti (P ≺ 0,05), veicinot izoflavonu biokonversiju sojas pienā, īpaši genistīna un malonilgenistīna pārvēršanos genisteīnā. Šī pētījuma rezultāti liecina, ka laktobaktēriju šūnu apstrāde ar ultraskaņu veicina (P ≺ 0,05) šūnu β-glikozidāzes aktivitāti, tādējādi uzlabojot (P ≺ 0,05) izoflavonu glikozīdu biokonversiju par bioaktīviem aglikoniem sojas pienā. (sk. Ewe et al., 2012)
Neapstrādātu laktobaktēriju (A) un laktobaktēriju, kas 3 min apstrādātas ar ultraskaņu pie 60% amplitūdas (B), skenējošās elektronmikroskopijas attēli. Ar apļiem atzīmētas pārplīsušas šūnas un šūnas ar porām.
(Pētījums un attēli: ©Ewe et al., 2012)
Uzturvielu un garšas un aromāta savienojumu ekstrakcija kombučā un fermentētos dzērienos
Apstrāde ar ultraskaņu būtiski uzlabo fermentētu tējas, sulu un dārzeņu dzērienu, piemēram, fermentētas ābolu vai zīdkoka ogu sulas vai kombučas ar augļu piedevām, garšu, aromātu un uzturvielu saturu. Ultraskaņas viļņi sagrauj augu materiālu šūnu struktūras un atbrīvo intracelulārus savienojumus, piemēram, garšas un aromāta savienojumus, polifenolus, antioksidantus un flavonoīdus. Vienlaikus ultraskaņas homogenizācija nodrošina vienmērīgi disperģētu un emulģētu dzērienu, novēršot fāžu atdalīšanos un piešķirot tam patērētājiem pievilcīgu izskatu. Zemāk redzams ar ultraskaņu apstrādātas smiltsērkšķu ogu kombučas piemērs bez fāžu atdalīšanās salīdzinājumā ar neapstrādātu variantu.
Lasiet vairāk par garšas un aromāta savienojumu un uzturvielu ekstrakciju ar ultraskaņu!
Ultraskaņas bioreaktors ar 4x UIP4000hdT fermentācijas procesu uzlabošanai
Gadījuma izpēte: ar ultraskaņu konservēta kombuča
Apstrāde ar ultraskaņu var ietekmēt mikroorganismus, tos stimulējot vai inaktivējot. Apstrāde ar ultraskaņu ietekmē arī fermentus: ultraskaņa var mainīt fermentu un substrātu īpašības un to reakcijas. Šo zemas frekvences ultraskaņas iedarbību pārtikas pārstrādē izmanto kā netermisku alternatīvu pārtikas produktu un dzērienu pasterizēšanai. Apstrādes ar ultraskaņu priekšrocība ir iespēja precīzi kontrolēt procesa parametrus, piemēram, amplitūdu, laiku, temperatūru un spiedienu, kas ļauj mērķtiecīgi inaktivēt mikroorganismus. Kombučā un fermentētos dzērienos esošo mikroorganismu inaktivācija ļauj pagarināt glabāšanas laiku un palielināt produkta stabilitāti. Mikroorganismu un fermentu daudzuma samazināšana atvieglo komerciālo izplatīšanu, jo pagarina galaprodukta glabāšanas laiku. Apstrāde ar ultraskaņu ir netermiska pasterizācijas metode, ko jau izmanto komerciālā pārtikas pārstrādē, piemēram, sulu pasterizēšanai. Īpaši pie lielākām amplitūdām ultraskaņa inaktivē baktērijas un raugus, bojājot šūnu sieniņas. Tas palēnina vai aptur mikroorganismu augšanu. Piemēram, Kwaw et al. (2018) pētīja ultraskaņas izmantošanu kā netermiskas pasterizācijas stratēģiju pienskābās fermentācijas ceļā fermentētai zīdkoka ogu sulai. Ar ultraskaņu apstrādātā fermentētā zīdkoka ogu sulā fenola savienojumu saturs bija augstāks (1700,07 ± 2,44 μg/mL) nekā kontrolparaugā – neapstrādātā fermentētā zīdkoka ogu sulā. “No atsevišķajiem netermiskās apstrādes veidiem apstrāde ar ultraskaņu izraisīja būtisku (p < 0,05) pienskābās fermentācijas ceļā fermentētās zīdkoka ogu sulas fenola savienojumu un antioksidatīvo īpašību pieaugumu salīdzinājumā ar apstrādi ar impulsu gaismu.” (Kwaw et al., 2018)
Lai gan kombuča ir dzēriens, kas pazīstams ar tajā esošajām dzīvajām kultūrām, kontrolētu mikroorganismu daudzuma samazināšanu var izmantot, lai pagarinātu komerciāli izplatītu kombučas dzērienu derīguma termiņu.
Parastā termiskā pasterizācija iznīcina visus dzīvos raugus un baktērijas, kas parasti ir kombučā un ir viens no galvenajiem tās veselību veicinošās iedarbības faktoriem. Ultraskaņas pasterizācija ir netermiska konservēšanas metode, ko var izmantot, lai samazinātu mikroorganismu skaitu vai tos pilnībā iznīcinātu. Tas nozīmē, ka komerciālie ražotāji var izmantot ultraskaņu ar zemākām amplitūdām un īsāku laiku, lai samazinātu baktēriju un raugu skaitu, tos pilnībā neiznīcinot. Tādējādi kombučā joprojām ir dzīvās kultūras, lai gan mazākā daudzumā, un tas pagarina derīguma termiņu un uzglabāšanas laiku.
Zinātniski pierādīti rezultāti ar ultraskaņu apstrādātā kombučā
Dornan et al. (2020) pētīja zemas frekvences ultraskaņas ietekmi uz kombuču, kas pagatavota no smiltsērkšķu ogām, izmantojot ultraskaņas apstrādes ierīci UIP500hdT. Pētnieku grupa spēja pierādīt vairākas labvēlīgas ultraskaņas apstrādes ietekmes uz smiltsērkšķu ogu sagatavošanu un turpmāko kombučas fermentāciju.
Smiltsērkšķu ogu ekstrakcija ar ultraskaņu
Apstrādei ar ultraskaņu svaigas, veselas smiltsērkšķu ogas (pazīstamas arī kā sanddorne; H. rhamnoides cv. Sunny) 2 min sasmalcināja biezenī ar Vitamix blenderi. Pievienoja dH2O daudzumu, kas atbilda 30% no sākotnējā biezeņa tilpuma, un samaisīja. Izmantojot UIP500hdT ultraskaņas procesoru (skatīt attēlu pa kreisi), 200 mL atšķaidītā biezeņa apstrādāja ar ultraskaņu (90 W, 20 kHz, 10 min). Apstrādes ilgumu izvēlējās uzturvielu optimizēšanai un parauga saglabāšanai svaigam līdzīgā stāvoklī. Ultraskaņas ekstrakcijas rezultāti liecina par būtisku (P ≺ 0,05) ekstrakcijas iznākuma palielinājumu par 10% no mīkstuma (no 19,04 ± 0,08 līdz 20,97 ± 0,29%) un par 7% no sēklām (no 14,81 ± 0,08 līdz 15,83 ± 0,28%). Šis eļļas iznākuma pieaugums izceļ ultraskaņas apstrādes lietderību kā efektīvu un videi draudzīgu tehnoloģiju izejvielu vērtības maksimālai palielināšanai. Smiltsērkšķu ogu ekstrakcija ar ultraskaņu nodrošināja lielāku eļļas iznākumu, īsāku apstrādes laiku, mazāku elektroenerģijas patēriņu un ļāva izvairīties no bīstamu šķīdinātāju izmantošanas.
Gadījuma izpēte: smiltsērkšķu ogu kombučas homogenizācija ar ultraskaņu
Ar ultraskaņu apstrādātai smiltsērkšķu (sanddorne) ogu kombučai tika novērota būtiski uzlabota produkta stabilitāte. Ar ultraskaņu apstrādātā ogu kombuča saglabājās viendabīga līdz 21. uzglabāšanas dienai. Tas, ka visā pētījuma laikā (21 dienu, skatīt attēlu zemāk) ar ultraskaņu apstrādātajā ogu kombučā netika novērota sinerēze, liecina, ka ultraskaņa pati par sevi ir efektīva emulģēšanas metode, kas spēj nodrošināt produkta stabilitāti un novērst fāžu atdalīšanos.
Smiltsērkšķu biezenis (P) bez apstrādes ar ultraskaņu un pēc tās (P+US) 0. un 21. dienā.
Pētījums un attēls:©Dornan et al., 2020.
Apstrāde ar ultraskaņu fermentācijas apturēšanai
Tika sagatavoti četri kombučas paraugi: K (kombuča), K+US (kombuča + ultraskaņa), K+S (kombuča + saharoze) un K+S+US (kombuča + saharoze + ultraskaņa). Visi paraugi tika sagatavoti, izmantojot 200 mL smiltsērkšķu biezeņa (P) vai P+US un 12,5 g SCOBY. K sastāvēja no P un SCOBY. K+US sastāvēja no P+US un SCOBY. K+S sastāvēja no P, 15,0 g saharozes un SCOBY. K+S+US sastāvēja no P+US, 15,0 g saharozes un SCOBY. Visus paraugus atstāja fermentēties tumšā vietā istabas temperatūrā piecas dienas. Lai 5. dienā apturētu fermentāciju, K+US un K+S+US paraugiem veica otru apstrādi ar ultraskaņu (90 W, 20 kHz, 10 min).
Konservēšanas ar ultraskaņu ietekme uz kombuču
Smiltsērkšķu kombučā apstrāde ar ultraskaņu samazināja sākotnējo mikroorganismu daudzumu par 2,6 log CFU/mL, tādējādi apturot fermentācijas procesu izvēlētajā laikā, lai novērstu pārmērīgu fermentāciju. Turklāt kontrolēta mikroorganismu daudzuma samazināšana palīdz pagarināt galaprodukta derīguma termiņu un palielināt tā stabilitāti, kas atvieglo kombučas komerciālo izplatīšanu.
Lasiet vairāk par apstrādi ar ultraskaņu kā netermisku sulas pasterizācijas metodi!
Ar ultraskaņu apstrādātas kombučas kopējie rezultāti
Apstrāde ar ultraskaņu samazināja sākotnējo mikroorganismu daudzumu par 2,6 log CFU/mL, palielināja ORAC vērtību par 3% un ūdens šķīdības indeksu (WSI) par 40% (no 6,64 līdz 9,29 g/g), neizraisot sinerēzi. Šī pētījuma rezultāti liecina, ka apstrāde ar ultraskaņu var uzlabot fenolu savienojumu funkcionalitāti fermentācijas laikā un spēj samazināt sinerēzi, palielināt eļļas iznākumu, samazināt mikroorganismu daudzumu un palielināt ORAC ar minimālu uzturvērtības zudumu. (cf. Dornan et al., 2020)
Ultraskaņas iekārtas kombučas gatavošanas uzlabošanai
Hielscher Ultrasonics projektē, ražo un izplata augstas veiktspējas ultraskaņas iekārtas, ultraskaņas bioreaktorus un piederumus pārtikas un dzērienu ražošanā izmantoto fermentācijas, ekstrakcijas un pasterizācijas procesu uzlabošanai. Hielscher ultraskaņas pārtikas apstrādes sistēmas izmanto daudzveidīgiem uzdevumiem kā drošu, uzticamu un izmaksu ziņā efektīvu tehnoloģiju augstas kvalitātes pārtikas un dzērienu ražošanai. Visu Hielscher ultraskaņas procesoru uzstādīšana un ekspluatācija ir vienkārša: tie aizņem maz vietas, un tos var viegli integrēt esošajās apstrādes iekārtās.
Hielscher Ultrasonics ir ilggadēja pieredze jaudas ultraskaņas izmantošanā pārtikas un dzērienu rūpniecībā, kā arī daudzās citās rūpniecības nozarēs. Mūsu ultraskaņas procesori ir aprīkoti ar viegli tīrāmām sonotrodēm un plūsmas šūnām (ar apstrādājamo vidi saskarē esošajām daļām), kuras var tīrīt uz vietas (CIP) un sterilizēt uz vietas (SIP). Hielscher Ultrasonics rūpnieciskie ultraskaņas procesori spēj nodrošināt ļoti lielas amplitūdas. Amplitūdas līdz pat 200µm var viegli uzturēt nepārtrauktā 24/7 darbības režīmā. Precīza amplitūdu regulēšana un iespēja pārslēgties starp mazām un lielām amplitūdām ir svarīga mikroorganismu stimulēšanai vai inaktivēšanai. Tādējādi vienu un to pašu ultraskaņas iekārtu var izmantot gan mikroorganismu stimulēšanai, lai veicinātu fermentāciju, gan mikroorganismu inaktivēšanai pasterizācijas nolūkā.
Modernākās tehnoloģijas, augsta veiktspēja un pārdomāta programmatūra padara Hielscher Ultrasonics iekārtas par uzticamiem palīgiem jūsu pārtikas fermentācijas procesā. Pateicoties nelielajai aizņemtajai platībai un daudzveidīgajām uzstādīšanas iespējām, Hielscher ultraskaņas iekārtas var viegli integrēt esošajās ražošanas līnijās vai uzstādīt tajās modernizācijas gaitā.
Procesu standartizācija ar Hielscher Ultrasonics
Pārtikai paredzēti produkti jāražo saskaņā ar labu ražošanas praksi (GMP) un standartizētām apstrādes specifikācijām. Hielscher Ultrasonics digitālās ekstrakcijas sistēmas ir aprīkotas ar viedu programmatūru, kas ļauj viegli un precīzi iestatīt un vadīt apstrādes procesu ar ultraskaņu. Automātiskā datu reģistrēšana ieraksta visus ultraskaņas procesa parametrus, piemēram, ultraskaņas enerģiju (kopējo un neto enerģiju), amplitūdu, temperatūru un spiedienu (ja ir uzstādīti temperatūras un spiediena sensori), iebūvētajā SD kartē ar datuma un laika zīmogu. Tas ļauj pārskatīt datus par katru ar ultraskaņu apstrādāto partiju. Vienlaikus tiek nodrošināta reproducējamība un pastāvīgi augsta produktu kvalitāte.
Hielscher Ultrasonics rūpnieciskie ultraskaņas procesori spēj nodrošināt ļoti lielas amplitūdas. Amplitūdas līdz pat 200µm var viegli uzturēt nepārtrauktā 24/7 darbības režīmā. Vēl lielākām amplitūdām ir pieejamas pēc pasūtījuma izgatavotas ultraskaņas sonotrodes. Hielscher ultraskaņas iekārtu izturība ļauj tās darbināt 24/7 lielas slodzes režīmā un prasīgos vides apstākļos.
Lūdzu, sazinieties ar mums jau tagad, lai uzzinātu vairāk par mūsu ultraskaņas pasterizācijas sistēmu īpašībām un iespējām. Mēs labprāt apspriedīsim ar jums jūsu pielietojumu!
Tālāk redzamā tabula sniedz priekšstatu par mūsu ultraskaņas iekārtu aptuveno apstrādes jaudu:
| Partijas tilpums | Plūsmas ātrums | Ieteicamās iekārtas |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | lielāks | iekārtu grupa ar UIP16000 |
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!
Literatūra / Atsauces
- Dornan, Kelly; Gunenc, Aynur; Ferichichi, Azza; Hosseinian, Farah (2020): Low frequency, high power ultrasound: a non-thermal green technique improves phenolic fractions (free, conjugated glycoside, conjugated esters and bound) in fermented seabuckthorn beverage. Journal of Food Bioactives 9, 2020.
- Joo-Ann Ewe, Wan-Nadiah Wan Abdullah, Rajeev Bhat, A.A. Karim, Min-Tze Liong (2012): Enhanced growth of lactobacilli and bioconversion of isoflavones in biotin-supplemented soymilk upon ultrasound-treatment. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 19, Issue 1, 2012. 160-173.
- Aung, Thinzar; Eun, Jong-Bang (2021): Production and characterization of a novel beverage from laver (Porphyra dentata) through fermentation with kombucha consortium. Food Chemistry, 350 (2), 2021.
- Nyhan, L.M.; Lynch, K.M.; Sahin, A.W.; Arendt, E.K. (2022): Advances in Kombucha Tea Fermentation: A Review. Applied Microbiology 2, 2022. 73–103.
- Hongmei Wang, Yang Tao, Yiting Li, Shasha Wu, Dandan Li, Xuwei Liu, Yongbin Han, Sivakumar Manickam, Pau Loke Show (2021): Application of ultrasonication at different microbial growth stages during apple juice fermentation by Lactobacillus plantarum: Investigation on the metabolic response. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.
- Joo-Ann Ewe, Wan-Nadiah Wan Abdullah, Rajeev Bhat, A.A. Karim, Min-Tze Liong (2012): Enhanced growth of lactobacilli and bioconversion of isoflavones in biotin-supplemented soymilk upon ultrasound-treatment. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 19, Issue 1, 2012. 160-173.
- Umego, E. C.; He, R.; Huang, G.; Dai, C.; Ma, H. (2021): Ultrasound‐assisted fermentation: Mechanisms, technologies, and challenges. Journal of Food Processing and Preservation, 45(6), 2021.
Noderīgi fakti
Kas ir kombuča?
Kombuča ir fermentēts dzēriens, kas satur tēju, cukuru, baktērijas, raugu un bieži arī nelielu daudzumu sulas, augļu vai garšvielu aromatizēšanai. Kombuča, kā arī fermentētas sulas un dārzeņu sulas ir pazīstamas ar pozitīvu ietekmi uz veselību, stiprinot mikrobiotu un imūnsistēmu.
Kā notiek kombučas fermentācija?
Termins “kombuča”, kā arī kombučas ražošanas process nav juridiski reglamentēts. Tas nozīmē, ka daudzi fermentēti dzērieni tiek pārdoti kā kombuča, taču tradicionālā izpratnē “kombuča” ir fermentēts tējas dzēriens. Kombuču gatavo, saldinātas tējas novārījumam pievienojot kombučas kultūru. Cukurs kalpo par barības vielu SCOBY kultūrai, ļaujot baktērijām un raugam augt cukuru saturošajā šķidrumā. Kombučā esošās etiķskābes baktērijas ir aerobas, proti, to augšanai un darbībai ir nepieciešams skābeklis. Fermentācijas laikā notiek bioķīmiska pārveide, kurā saharoze tiek pārvērsta fruktozē un glikozē. Pēc tam fruktoze un glikoze tiek pārvērstas glikonskābē un etiķskābē. Turklāt kombuča satur fermentus un aminoskābes, polifenolus un dažādas citas organiskās skābes, kuru sastāvs atšķiras atkarībā no pagatavošanas veida. Citas specifiskas sastāvdaļas ir etanols, glikuronskābe, glicerīns, pienskābe, usnīnskābe, B grupas vitamīni un C vitamīns. Alkohola saturs kombučā parasti ir mazāks par 0,5%, jo Komagataeibacter xylinus baktēriju celms pārvērš etanolu skābēs, piemēram, etiķskābē. Tomēr ilgstoša fermentācija palielina alkohola saturu. Pārmērīga fermentācija rada lielu daudzumu skābju, līdzīgi kā etiķī. Kombučas dzērienu pH vērtība parasti ir aptuveni 3,5.
Kā apstrāde ar ultraskaņu veicina kombučas fermentāciju?
Kontrolēta apstrāde ar ultraskaņu dažādos veidos uzlabo kombučas un citu fermentētu dzērienu ražošanu: ultraskaņa var stimulēt rauga un baktēriju augšanu fermentācijas laikā; ekstrahēt polifenolus, flavonoīdus un aromātvielas no augļiem, dārzeņiem un garšaugiem; to var izmantot arī kā netermisku pasterizācijas metodi mikroorganismu daudzuma samazināšanai pirms iepakošanas. Hielscher ultraskaņas ierīces var precīzi kontrolēt, un tās var nodrošināt katram apstrādes posmam vispiemērotāko ultraskaņas intensitāti fermentētu dzērienu ražošanā.
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no laboratorijas mēroga līdz rūpnieciskam mērogam.

