Hielscher Echografietechniek

Ultrasoon mouten en moutkiemen

 

  • Mouterij is een tijdrovend proces: de weken en hydratatie van de graankorrels kost veel tijd en bereikt meestal ongelijke resultaten.
  • Van ultrasone trillingen kan het ontkiemen snelheid, snelheid en opbrengst van gerst aanzienlijk worden verbeterd.

 

 

malt Production

Malt / gemoute graan wordt op grote schaal gebruikt om bier, whisky, gemoute shakes, mout azijn, evenals voedingsadditief te maken. Tijdens het mouten van de gedroogde korrels (bijvoorbeeld gerst) wordt geweekt in water om kieming starten. Bij het ontkiemen bestaande enzymen worden nieuwe enzymen geproduceerd en de endosperm celwanden worden gebroken om de celinhoud vrij te geven en een aantal van de opgeslagen eiwitten af ​​te breken in aminozuren. Wanneer een bepaalde mate van kieming is bereikt, wordt het kiemproces tegengehouden door een droogproces. Mouten van graan, de enzymen – namelijk α-amylase en β-amylase – die nodig zijn voor het modificeren van zetmeel het graan is in suikers worden ontwikkeld. De verschillende suikersoorten omvatten monosaccharide glucose, het disaccharide maltose, het trisaccharide maltotriose en hogere suikers genoemd maltodextrines. Het weken en kiemen van het graan is zeer tijdrovend, gezien het feit dat het weken duurt 1-2 dagen en de ontkieming neemt extra 4-6 dagen. Dit maakt de productie van mout tijdrovend en duur.

Ultrasoonbehandeling verbetert de kiemkracht

kiemende gerst

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Ultrasoon Verbeterde mouten

De oplossing: Ultrasoonbehandeling

  • Ultrasoonbehandeling verbetert de kiemkracht en de snelheid van gerstekorrels.

De effecten van Ultrasound:

  • Sneller en Beter Soaking
  • sneller Kiemkracht
  • Meer Compleet Kiemkracht
  • Activering van Enzymen
  • Hogere Extraction Rate
  • Hoogwaardige Mout

Deze ultrasoon ingeleid effecten worden veroorzaakt door een verbeterde enzymatische activiteit en micro- scheuren veroorzaakt door ultrasone cavitatie op het zaad. De gerst graan kan meer water absorberen in een kortere periode van tijd, wat leidt tot een aanzienlijk verbeterde hydratatie van de zaden. Een snelle hydratatie en zelfs ontkieming zijn belangrijk voor een goede mouterij kwaliteit sinds ontkiemde zaden zijn vatbaar voor bacteriën en schimmels schade.
Mout is een complex proces dat vele enzymen omvat; Belangrijke zijn α-amylase, β-amylase, α-glucosidase en limit dextrine. Tijdens het mouten ondergaat gerst een onvolledig natuurlijk kiemingsproces dat een reeks enzymafbraak van het endosperm van gerstkern omvat. Als gevolg van deze enzymafbraak worden endospermcelwanden afgebroken en worden zetmeelkorrels vrijgemaakt uit de matrix van het endosperm waarin ze zijn ingebed. Ultrasonics activeert enzymen en verbetert de extractiesnelheid van het intracellulaire materiaal, bijv. Zetmeel, eiwitten. Arabinoxylan-moleculen hebben de neiging macromoleculaire aggregaten te vormen in de verdunde polysaccharide-oplossingen. Met ultrasone trillingen helpt de aggregaten van polysacchariden effectief te verminderen. Door de afbraak van het polysaccharide zetmeel worden fermenteerbare koolhydraten geproduceerd. Dergelijke koolhydraten worden omgezet in alcohol in de fermentatiestap van de productie van bier.

Al deze ultrasone effecten op de biochemische processen tijdens het mouten resulteren in een kortere kiemduur en een hogere kiemkracht / rendement. Het verkorten van de kieming periode resulteert in significante commerciële voordelen voor de mouterijen en brouwerijen.

Yaldagard et al. (2008) heeft aangetoond dat ultrasoon “het potentieel voor gebruik in moutingswerkwijzen als een werkwijze voor het behandelen van zaden voor de kieming periode verlagen en het percentage van ontkieming.”

Yaldagard et al. 2008 onderzoek gedaan naar de ultrasoon verbeterde kieming van gerst zaden.

Sneller kieming door sonicatie

Ultrasone gerstezaad Priming Protocol

Materiaal:
gerst zaad Hordeum vulgair (9% vocht; storaged bij kamertemperatuur gedurende 3 maanden na de oogst)
Ultrasone inrichting UP200H (200W, 24 kHz) voorzien sonotrode S3 (radiale vorm, diameter 3 mm, max. Dompeldiepte 90 mm)

Protocol:
Het puntje van de hoorn was ca. 9 mm in de procesoplossing, bestaande uit de water- en gerstzaden. Alle experimenten werden uitgevoerd op monsters (10 g gerstzaden) gedispergeerd in 80 ml kraanwater met directe sonicatie (sondesysteem) bij een vermogensingang van 20, 60 en 100%, met extra roeren of schudden. Dit werd gebruikt om staande golven of de vorming van vaste vrije gebieden voor een uniforme verdeling van de ultrasone golven te voorkomen. Het ultrasone apparaat was ingesteld op pulsatiemodus, met behulp van een duty cycle control, om de vorming van vrije radicalen te verminderen. De cyclus was voor alle experimenten op 50% gesteld. De oplossing werd verwerkt bij een constante temperatuur van 30 ° C gedurende 5, 10 en 15 minuten. [Yaldagard et al. 2008]

resultaten:
De ultrasone behandelingen resulteert in een hogere hydratatie en snellere kieming in kortere tijd.
De hoogste zaadkieming (ongeveer 100%) werd geregistreerd bij de 100% vermogensinstelling. Voor de zaden die gedurende 5, 10 en 15 minuten met volle kracht werden gesoniceerd (100% vermogeninstelling van de inrichting), was de kiemkracht verhoogd van ~ 93,3% (niet-gesoniceerde zaden) tot 97,2%, 98% en 99,4%, respectievelijk. Deze resultaten kunnen worden toegeschreven aan mechanische effecten als gevolg van ultrasoon geïnduceerde cavitatie toenemende wateropname door de celwanden. De ultrasoonapparaat verbetert de massaoverdracht en vergemakkelijkt de penetratie van water door de celwand in het inwendige van de cel. Het instorten van cavitatiebellen nabij de celwanden verstoort de celstructuur en maakt een goede massaoverdracht mogelijk door de ultrasone vloeistofstralen.
De methode verminderde aanzienlijk de tijd die nodig is om de kieming van zaden te initiëren. Haarwortels verschenen sneller in de behandelde monsters en groeiden overvloedig in vergelijking met de niet-gesoniceerde zaden. Wanneer gerst werd gebruikt zoals hierboven behandeld, werd de kiemperiode verkort tot 4 tot 5 dagen (afhankelijk van het ultrasone vermogen en de blootstellingstijd) vanaf de gebruikelijke 7 dagen. Bovendien nam de gemiddelde kiemduur af van 6,66 dagen voor de 20% vermogensinstelling tot 4,04 dagen voor de instelling van het ultrasone vermogen van 100% na een verwerkingstijd van 15 minuten. De analyse van de resulterende gegevens geeft aan dat de mate van ontkieming en de gemiddelde kiemduur significant werden beïnvloed door de verschillende ultrasone vermogensinstellingen tijdens de kiemtest. Alle experimenten resulteerden in een verhoogde kieming van de gerstzaden in vergelijking met de niet-gesoniceerde controle (figuur 1). Maximale gemiddelde kiemtijd werd geregistreerd voor de 20% vermogensinstelling en de minimale gemiddelde kiemduur werd vastgelegd voor de 100% vermogensinstelling (Fig. 2).

Hogere opbrengst door ultrasoon mouten.

Hogere kiemkracht en de opbrengst met ultrasoon

Sonicatie ook bewezen de zaadkieming van kikkererwten, tarwe, tomaat, paprika, wortel, radijs, maïs, rijst, watermeloen, zonnebloem en vele anderen verbeteren.

ultrasone Equipment

Hielscher Ultrasonics levert betrouwbare high power ultrasonicators voor lab, bench-top en industrieel gebruik. Want het zaad priming en mouterijen op commerciële schaal, raden wij u onze industriële ultrasone systemen, zoals de UIP2000hdT (2 kW), UIP4000hdT (4kW) UIP10000 (10kW) of UIP16000 (16 kW). Spruitstuk stroom cel reactoren en accessoires maken ons assortiment. Alle Hielscher systemen zijn zeer robuust en gebouwd voor 24/7 gebruik.
Om te testen en optimaliseren van de ultrasone zaad priming en kieming, bieden wij u de mogelijkheid om onze volledig uitgeruste ultrasone proces lab en technisch centrum te bezoeken!
Contacteer ons vandaag nog! We zijn blij om te bespreken verwerkt u met u!

de UIP

UIP1000hdT

Verbeterde Kiemkracht door
ultrasone

  • versnelde kieming
  • hoger rendement

Neem contact met ons op! / Vraag ons!

Vraag voor meer informatie

Gebruik het onderstaande formulier als u aanvullende informatie wilt over ultrasone homogenisatie. We zullen u graag een ultrasoon systeem aanbieden dat aan uw eisen voldoet.









Let op onze Privacybeleid.


Literatuur / Referenties



Feiten over Barley & Mout

Het moutproces

Bij het mouten ontkiemt de graankorrel en het gaat om drie stappen: weken, ontkiemen en eesten. Tijdens het weken wordt water toegevoegd aan de korrels die de enzymen activeren. Het conventionele weken duurt 1-2 dagen. Na 1-2 dagen hebben de gerstkorrels een watergehalte van 40-45% bereikt. Op dit punt wordt de gerst verwijderd uit het weekwater en begint de kieming.
Tijdens de kieming worden verschillende enzymen gevormd of geactiveerd, die later in het beslagproces essentieel zijn. β-glucanen worden afgebroken door endo-β-1,4-glucanase en endo-β-1,3-glucanase. Endo-β-1,4-glucanase is al aanwezig in gerst, maar endo-β-1,3-glucanase is alleen aanwezig in mout. Omdat de P-glucanen gelvorming zijn en daardoor problemen bij de filtratie kunnen oplossen, is een hoog gehalte aan P-glucanase en een laag gehalte aan P-glucan wenselijk in mout. Het zetmeelgehalte neemt af en het suikergehalte stijgt tijdens de kieming en het zetmeel wordt afgebroken door a-amylase en P-amylase. Er is geen α-amylase aanwezig in gerst; het wordt geproduceerd tijdens kieming, terwijl β-amylase al aanwezig is in gerst. Eiwitten worden ook afgebroken tijdens kieming. Peptidasen breken 35 - 40% van de eiwitten af ​​in oplosbaar materiaal. Na 5 tot 6 dagen is de kieming voltooid en worden de levensprocessen geïnactiveerd door eesten. Bij het drogen wordt het water verwijderd door hete lucht door de mout te leiden. Dit stopt de kieming en modificaties, en in plaats daarvan worden kleur- en smaakstoffen gevormd door Maillard-reacties.

Enzymen in de Mouterij & brouwproces

De belangrijkste enzymen voor hydrolyse van zetmeel in de gerst α-amylase en β-amylase enzymen die de hydrolyse van zetmeel tot suikers te katalyseren. De amylase afgebroken polysachariden, met name zetmeel, maltose. β-amylase aanwezig in een inactieve vorm voorafgaand aan ontkieming, terwijl α-amylase en proteasen weergegeven nadat kieming is begonnen. Aangezien α-amylase overal op het substraat kan optreden, heeft het de neiging om sneller werkende dan P-amylase. β-amylase katalyseert de hydrolyse van de tweede α-1,4 glycosidische binding, afsplitsen van twee glucose-eenheden / maltose tegelijk.
Andere enzymen, zoals proteasen, breken de eiwitten in het graan in vormen die gebruikt kunnen worden door gist. Afhankelijk van wanneer het mouten wordt gestopt, krijgt men een voorkeur zetmeel / enzym-verhouding en gedeeltelijk omgezet zetmeel tot vergistbare suikers. Malt bevat ook kleine hoeveelheden van andere suikers, zoals sucrose en fructose, die niet van zetmeel modificatie maar reeds in het graan. Verdere omzetting tot fermenteerbare suikers wordt bereikt gedurende het maischproces.

zetmeel Hydrolyse

Tijdens de enzymatische hydrolyse, enzymen katalyseren de saccharificatiewerkwijze waardoor de koolhydraten (zetmeel) wordt opgesplitst in zijn samenstellende suikermoleculen. Door de hydrolyse, wordt de energiebron (zetmeel) omgezet in suikers die worden verbruikt door de kiem voor de teelt.

Eiwitten in Gerst

Gerst een eiwitgehalte van 8-15%. Barley eiwitten in wezen een bijdrage leveren aan de kwaliteit van de mout en bier. Oplosbare eiwitten zijn belangrijk voor retentie en stabiliteit schuimkraag.

Arabinoxylanen en β-glucan in gerst

Arabinoxylanen en β-glucan zijn oplosbare voedingsvezels. Moutextracten kunnen hoge niveaus aan arabinoxylanen bevatten, die tijdens de filtratie moeilijkheden kunnen veroorzaken, omdat viskeuze extracten de prestaties van de brouwprocessen aanzienlijk kunnen verslechteren. Voor het brouwproces kan een hoog gehalte aan β-glucan in gerst leiden tot onvoldoende afbraak van celwanden, wat op zijn beurt de diffusie van enzymen, kieming en de mobilisatie van kernreserves belemmert, en dus het moutextract vermindert. Residueel β-glucan kan ook leiden tot hoogviskeuze wort, wat aanleiding geeft tot een filtratieprobleem in de brouwerij, en het kan deelnemen aan het rijpen van bier, waardoor koude waas ontstaat. Arabinoxylanen worden gevonden in de celwanden van gerst, haver, tarwe, rogge, maïs, rijst, sorghum en gierst. De extraheerbaarheid van zowel arabinoxylanen als P-glucan wordt significant verhoogd door sonicatie.

Antioxidanten in Barley

Gerst bevat meer dan 50 proanthocyanidinen waaronder oligomere en polymere flavan-3-ol, catechine en gallocatechine. Dimeer proanthocyanin B3 en procyanidine B3 zijn de meest voorkomende die in gerst.
Antioxidanten zijn bekend om hun vermogen te vertragen of verhinderen oxidatiereacties en zuurstof vrije radicaalreacties, waardoor ze belangrijk zijn in de brouwtechnologie proces maakt. Antioxidantia (bijvoorbeeld sulfieten, formaldehyde, ascorbaat) worden gebruikt als additieven in het brouwproces om bierflavour stabiliteit te verbeteren. Ongeveer 80% van de fenolische verbindingen in bier worden afgeleid uit gerstemout.