Technologia ultradźwiękowa firmy Hielscher

Słodowanie ultradźwiękowe i kiełkowanie słodu

 

  • Browarnego jest procesem czasochłonnym: the moczenie i nawodnienie nasion zbóż zajmuje sporo czasu i osiąga głównie nierówne wyniki.
  • Ultradźwiękami, kiełkowanie szybkości, szybkość i wydajność jęczmienia może być znacząco poprawiona.

 

 

Produkcja słodu

Słód / słodowania ziarna jest szeroko stosowany do produkcji piwa, whisky, słodu trzęsie, ocet słodowy, a także dodatku do żywności. Podczas słodowania wysuszone ziarna (na przykład jęczmień) moczy się w wodzie w celu rozpoczęcia kiełkowania. Podczas kiełkowania obecne enzymy uwalniane są nowe enzymy są produkowane i ściany komórek bielma są rozrywać w celu uwolnienia ich zawartości komórek, a także w celu rozbicia niektórych przechowywanego białko do aminokwasów. Gdy osiągnięto pewien stopień kiełkowania proces kiełkowania jest zatrzymywane w procesie suszenia. Przez Malting ziaren enzymy – mianowicie α-amylazę i β-amylazy – wymaga modyfikacji skrobi w ziarnie w cukry są rozwinięte. Poszczególne rodzaje cukru obejmują monosacharydy glukozę, maltozę dwucukrów się maltotriozowe trisacharydowa i wyższe cukry zwane maltodekstryny. Rozmiękczania i kiełkowania ziarna jest dość czasochłonne, biorąc pod uwagę, że moczenie trwa 1-2 dni, a kiełkowanie trwa 4-6 dni dodatkowych. To sprawia, że ​​produkcja słodu czasochłonne i kosztowne.

Ultradźwiękami poprawia zdolność kiełkowania

kiełkującego jęczmienia

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ulepszony ultradźwiękami browarnego

Rozwiązanie: Sonikacja

  • Ultradźwiękami poprawia zdolność kiełkowania i szybkość ziaren jęczmienia.

Wpływ ultradźwięków:

  • Szybciej i lepiej Moczenie
  • szybsze kiełkowania
  • Pełniejszy kiełkowania
  • Aktywacja enzymów
  • Wyższa Ekstrakcja Oceń
  • Słód High Quality

Te ultradźwiękowo inicjowane efekty spowodowane ulepszonej aktywności enzymatycznej i najmniejsze pęknięcia wywołane Kawitacja ultradźwiękowa na nasiona. Ziarno jęczmienia może wchłonąć więcej wody w krótszym czasie, co prowadzi do znacznie poprawa nawilżenia nasion. Szybko uwodnienie i nawet kiełkowanie są ważne dla dobrej jakości słodu od ungerminated nasiona są podatne na uszkodzenia bakterii i grzybów.
Słodowanie jest złożonym procesem, który obejmuje wiele enzymów; ważnymi są α-amylaza, β-amylaza, α-glukozydaza i dekstryna limitowa. Podczas słodowania jęczmień ulega niekompletnemu naturalnemu procesowi kiełkowania, który obejmuje serię degradacji enzymatycznej bielma jęczmienia. W wyniku degradacji tego enzymu ściany komórkowe bielma ulegają degradacji, a granulki skrobi są uwalniane z matrycy bielma, w którym są osadzone. Ultradźwięki aktywują enzymy i poprawiają szybkość ekstrakcji materiału wewnątrzkomórkowego, np. Skrobi, białek. Cząsteczki arabino- ksylenu mają skłonność do tworzenia agregatów makrocząsteczkowych w rozcieńczonych roztworach polisacharydów. Ultradźwięki pomaga skutecznie zmniejszyć agregaty polisacharydów. Poprzez degradację skrobi polisacharydowej wytwarza się fermentowalne węglowodany. Takie węglowodany przekształca się w alkohol w etapie fermentacji piwa.

Wszystkie te ultradźwiękowe skutki procesów biochemicznych podczas słodowania skutkować krótszy czas kiełkowania oraz większa szybkość kiełkowania / Wydajność, Skrócenie okresu kiełkowania wyniki w znaczący korzyści handlowe dla przemysłu produkcji słodu i warzenia.

Yaldagard i in. (2008) wykazały, że ultradźwięki “ma potencjał, do użycia w procesie słodowania jako metoda leczenia nasion do skrócenia okresu kiełkowania oraz poprawić odsetek całkowitej kiełkowania.”

Yaldagard i in. 2008 badano ultradźwiękami ulepszoną kiełkowanie nasion jęczmienia.

Szybsze kiełkowanie ultradźwiękami

Ultradźwiękowy Jęczmień Seed Gruntowanie Protocol

Materiał:
nasiona jęczmienia Zea Mays (9% wilgotności, składowane w temperaturze pokojowej w ciągu 3 miesięcy po zbiorach)
Urządzenie ultradźwiękowe UP200H (200W, 24kHz) wyposażony sonotrody S3 (promieniowym kształcie, o średnicy 3 mm, maks. 90 mm), głębokość zanurzenia

Protokół:
Końcówka rogu została zanurzona ok. 9 mm do roztworu procesowego składającego się z nasion wody i jęczmienia. Wszystkie doświadczenia przeprowadzono na próbkach (10 g nasion jęczmienia) zdyspergowanych w 80 ml wody wodociągowej z bezpośrednią sonikacją (układ sond) z mocą wejściową 20, 60 i 100%, z dodatkowym mieszaniem lub wstrząsaniem. Zostało to zastosowane w celu uniknięcia fal stojących lub tworzenia wolnych obszarów dla równomiernego rozprowadzania fal ultradźwiękowych. Urządzenie ultradźwiękowe ustawiono na tryb pulsacji, stosując kontrolę cyklu roboczego, w celu zmniejszenia tworzenia wolnych rodników. Cykl ustalono na 50% dla wszystkich eksperymentów. Roztwór obrabiano w stałej temperaturze 30 ° C przez 5, 10 i 15 minut. [Yaldagard i in. 2008]

wyniki:
Zabiegi ultradźwiękowe skutkuje wyższym nawodnienia i szybsze kiełkowanie w krótszym czasie.
Najwyższą zdolność kiełkowania nasion (około 100%) rejestrowano przy ustawieniu 100% mocy. W przypadku nasion sonifikowanych przez 5, 10 i 15 minut przy pełnej mocy (ustawienie urządzenia w 100% mocy) szybkość kiełkowania zwiększono z około 93,3% (nasiona nieposieniane) do 97,2%, 98% i 99,4%, odpowiednio. Wyniki te można przypisać efektom mechanicznym wywołanym ultradźwiękami wywołanymi kawitacją, które zwiększają pobór wody przez ściany komórkowe. Sonikacja usprawnia przenoszenie masy i ułatwia przenikanie wody przez ścianę komórkową do wnętrza komórki. Zapadanie się pęcherzyków kawitacyjnych w pobliżu ścian komórkowych zakłóca strukturę komórki i umożliwia dobre przenoszenie masy z powodu ultradźwiękowych strumieni cieczy.
Metoda znacznie skróciła czas wymagany do zainicjowania kiełkowania nasion. Korzenie włosów wydawały się szybsze w traktowanych próbkach i rosły obficie w porównaniu z nasionami nieprzytomnymi. Podczas stosowania jęczmienia traktowanego jak powyżej, okres kiełkowania skrócono do 4 do 5 dni (w zależności od mocy ultradźwięków i czasu ekspozycji) od zwykłych 7 dni. Ponadto średni czas kiełkowania zmniejszył się z 6,66 dnia dla ustawienia mocy 20% do 4,04 dnia dla ustawienia mocy ultradźwięków na 100% po czasie przetwarzania wynoszącym 15 minut. Analiza uzyskanych danych wskazuje, że na wielkość kiełkowania i średni czas kiełkowania znacząco wpłynęły różne ustawienia mocy ultradźwiękowej podczas testu kiełkowania. Wszystkie eksperymenty skutkowały zwiększonym kiełkowaniem nasion jęczmienia w porównaniu z kontrolą bez sonikacji (ryc. 1). Maksymalny średni czas kiełkowania został zapisany dla ustawienia mocy 20%, a minimalny średni czas kiełkowania został zapisany dla ustawienia 100% mocy (rys. 2).

Wyższa wydajność ultradźwiękową słodu.

Wyższa szybkość kiełkowania i wydajność z ultradźwiękami

Ultradźwiękami jest również okazały się zwiększyć kiełkowanie nasion z ciecierzycy, pszenicy, pomidor, papryka, marchew, rzodkiewka, kukurydza, ryż, arbuz, słonecznika i wiele innych.

Sprzęt ultradźwiękowy

Hielscher Ultrasonics dostarcza wiarygodnych ultrasonicators wysokiej mocy dla laboratorium, ławki-top i zastosowań przemysłowych. Do gruntowania nasion i słodu na skalę handlową, zalecamy Państwu nasze przemysłowych systemów ultradźwiękowych, takich jak UIP2000hdT (2 kW) UIP4000hdT (4 kW) UIP10000 (10 kW), lub UIP16000 (16kW). Kolektora reaktory i akcesoria flow-cell wypełnij nasz asortyment. Wszystkie systemy Hielscher są niezwykle wytrzymałe i zbudowany do pracy 24/7.
Testować i optymalizować ultradźwiękowy gruntowania kiełkowanie nasion i oferujemy Państwu możliwość odwiedzić naszą pełni wyposażona ultradźwiękowe laboratorium procesów i centrum techniczne!
Skontaktuj się z nami! Cieszymy się, aby omówić przetwarzać z wami!

UIP

UIP1000hdT

Ulepszony kiełkowania przez
Ultradźwięki

  • przyspieszone kiełkowanie
  • wyższa wydajność

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Skorzystaj z formularza poniżej, jeśli chcesz zażądać dodatkowych informacji na temat ultradźwiękowej homogenizacji. Chętnie zaoferujemy Państwu system ultradźwiękowy, spełniający Państwa wymagań.









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Literatura / Referencje



Fakty Jęczmień & Słód

Procesem słodowania

W słodowania ziarna zbóż kiełkuje i obejmuje trzy etapy: moczenie, kiełkowanie i suszony. Podczas nasycania dodaje się wodę do ziaren, które aktywują enzymy. Konwencjonalny moczenie trwa 1-2 dni. Po 1-2 dniach ziarna jęczmienia osiągnęły zawartość wody 40-45%. W tym momencie, jęczmień jest usuwany z wody rozmiękczania i rozpoczyna się kiełkowanie.
Podczas kiełkowania powstaje lub aktywuje się kilka enzymów, które później w procesie zacierania są niezbędne. β-glukany są rozkładane przez endo-β-1,4-glukanazę i endo-β-1,3-glukanazę. Endo-β-1,4-glukanaza jest już obecna w jęczmieniu, ale endo-β-1,3-glukanaza występuje tylko w słodzie. Ponieważ β-glukany są formowane w żelu, a tym samym mogą mieć problemy z filtracją, pożądana jest wysoka zawartość β-glukanazy i mała zawartość β-glukanu w słodzie. Zawartość skrobi obniża się, a zawartość cukru wzrasta podczas kiełkowania, a skrobia jest rozkładana przez α-amylazę i β-amylazę. W jęczmieniu nie występuje α-amylaza; jest produkowany podczas kiełkowania, podczas gdy β-amylaza jest już obecna w jęczmieniu. Białka są również rozkładane podczas kiełkowania. Peptydazy degradują 35-40% białek w rozpuszczalny materiał. Po 5 do 6 dniach kiełkowanie jest zakończone, a jego procesy życiowe są dezaktywowane przez suszenie. Podczas suszenia woda jest usuwana przez przepuszczenie gorącego powietrza przez słód. To powstrzymuje kiełkowanie i modyfikacje, a zamiast tego barwne i smakowe związki powstają w wyniku reakcji Maillarda.

Enzymy w Słodownictwa & Proces parzenia

Najważniejsze enzymy do hydrolizy skrobi w jęczmienia enzymy α-amylazy i β-amylazy, które katalizują hydrolizę skrobi w cukry. Amylaza rozkłada polisacharydy, a mianowicie skrobi do maltozy. β-amylaza występuje w postaci nieczynnego przed kiełkowaniem, przy czym a-amylazy, proteazy i pojawiają się po rozpoczęciu kiełkowania. Ponieważ α-amylazy może działać w dowolnym miejscu na podłożu, to wydaje się być szybsze działanie niż beta-amylazy. β-amylazy katalizuje hydrolizę drugiej α-1,4 wiązaniem glikozydowym, odszczepienie dwóch jednostek glukozy / maltozy jednocześnie.
Inne enzymy, takie jak proteazy, rozkładają białka w ziarnach w postaciach, które mogą być wykorzystywane przez drożdże. W zależności od momentu proces słodowania zatrzymaniu dostaje korzystny stosunek skrobia / enzym, a częściowo przekonwertowany skrobi do cukrów fermentowalnych. Słód zawiera również niewielkie ilości innych cukrów, takich jak sacharoza i fruktoza, które nie są produkty modyfikacji skrobi, ale zostały już ziarna. Dalsze przekształcenie do fermentacji cukrów, uzyskuje się podczas procesu zacierania.

Hydroliza skrobi

W trakcie hydrolizy enzymatycznej, enzymy katalizują proces scukrzania, co oznacza, że ​​węglowodanów (skrobia) są dzielone na składowe cząsteczek cukrowych. Przez hydrolizę zasób energii (skrobia) jest przekształcana w cukry, które są zużywane przez zarodek dla uprawy.

Białka w jęczmieniu

Jęczmień o zawartości białka od 8 do 15%. Jęczmień białka przyczyniają się istotnie do poprawy jakości słodu i piwa. Rozpuszczalne białka są ważne dla utrzymywania głowy piwo i stabilności.

Arabinoksylany i β-glukanu jęczmienia

Arabinoksylany i β-glukan są rozpuszczalnymi włóknami pokarmowymi. Ekstrakty słodowe mogą zawierać wysokie poziomy arabinoksylanów, które mogą powodować trudności podczas filtracji, ponieważ ekstrakty lepkie mogą znacząco pogorszyć wydajność procesów warzenia. W procesie warzenia wysoka zawartość β-glukanu w jęczmieniu może prowadzić do niedostatecznej degradacji ścian komórkowych, co z kolei utrudnia dyfuzję enzymów, kiełkowanie i mobilizację rezerw jądra, a tym samym zmniejsza ekstrakt słodowy. Resztkowy β-glukan może również prowadzić do powstania bardzo lepkiej brzeczki, powodując problem filtracji w browarze i może uczestniczyć w dojrzewaniu piwa, powodując mroźne mrozy. Arabinoksylany znajdują się w ścianach komórkowych jęczmienia, owsa, pszenicy, żyta, kukurydzy, ryżu, sorgo i prosa. Zdolność do ekstrakcji zarówno arabinoksylanów, jak i β-glukanów znacznie wzrasta dzięki sonikacji.

Antyoksydanty w jęczmieniu

Jęczmień zawiera więcej niż 50 oraz oligomerów proantocyjanidyny i polimerowego flawan-3-ol, katechiny, gallokatechiny i. Dimeryczny proanthocyanin B3 i procyanidin B3 są najliczniejszymi gośćmi w jęczmieniu.
Przeciwutleniacze są znane z ich zdolności do opóźniania lub zapobiegania reakcjom utleniania i wolne rodniki tlenowe reakcji, co sprawia, że ​​są ważne w procesie słodowania i zaparzania. Przeciwutleniacze (np siarczyny, formaldehyd, askorbinian) są używane jako dodatki w procesie warzenia w celu zwiększenia stabilności piwa smak. Około 80% związków fenolowych w piwie są otrzymywane ze słodu jęczmiennego.