Ultradźwięki w produkcji i starzeniu octu

Ocet, na przykład balsamiczny, jest ważną przyprawą w kuchni. Urządzenia ultradźwiękowe Hielscher są wykorzystywane w wielu procesach produkcji i dojrzewania octu.

Podstawowe informacje o produkcji octu

Produkcja octu, zwłaszcza produktów wysokiej jakości, takich jak ocet balsamiczny, jest czasochłonnym procesem wytwórczym. Ocet jest kwaśną cieczą powstającą w wyniku utleniania, a właściwie fermentacji etanolu. Matka octowa, substancja złożona z celulozy i bakterii kwasu octowego, wytwarza ocet, przekształcając alkohol w kwas octowy przy udziale tlenu. Ten proces utleniania wytwarza kwas, który nadaje octowi charakterystyczny kwaśny smak i lekko ostry zapach. Ogólna reakcja chemiczna zachodząca za sprawą bakterii kwasu octowego (acetobacteraceae) jest następująca:

C₂H₅OH + O₂CH₃COOH + H₂O

Stężenie kwasu octowego w occie stołowym wynosi od 4 do 8%, a w occie do marynowania wzrasta do 18%.

Wpływ ultradźwięków na ocet

Ultradźwięki można wykorzystywać w produkcji octu do różnych celów. Wszystkie efekty można łatwo zademonstrować , poddając próbkę octu sonikacji przez kilka sekund.

Łagodniejszy i mniej kwaśny smak

W occie poddanym sonikacji kwaśny, cierpki smak stał się znacznie łagodniejszy i smaczniejszy. Jest to interesujące zastosowanie, ponieważ istnieje duże zapotrzebowanie na łagodny ocet, który można wykorzystywać w kuchni do przygotowywania wykwintnych, pysznych potraw. Ocet jest cenioną przyprawą do doprawiania dressingów sałatkowych, dań mięsnych i rybnych, sosów, a także deserów. Ocet balsamiczny szczególnie wysokiej jakości jest również spożywany jako aperitif lub digestif.

Sonikacja octu balsamicznego (UP400S):

Aromatyzowanie octu

Aby urozmaicić zwykły smak octu, często aromatyzuje się go po fermentacji oksydacyjnej, dodając różne substancje aromatyzujące, takie jak zioła (np. szałwia, tymianek, oregano, estragon, rozmaryn, bazylia), imbir, chili lub owoce (np. malina, jeżyna, pomarańcza, mango, limonka). Ekstrakcja wspomagana ultradźwiękami sprzyja uwalnianiu substancji smakowo-zapachowych z matrycy komórkowej do octu. Przeczytaj więcej o ekstrakcji ultradźwiękowej.

Dojrzewanie octu i nadawanie mu aromatu dębowego

Ponieważ dojrzewanie i starzenie octu w drewnianych beczkach (na przykład z drewna wiśniowego, kasztanowego, dębowego, morwowego, jesionowego lub jałowcowego) jest bardzo kosztowne i luksusowe, ocet często produkuje się w zbiornikach z tworzywa sztucznego. Aby naśladować znany aromat drewna powstający podczas dojrzewania w beczkach, typowy dla octu najwyższej jakości, producenci octu dodają proszek dębowy lub wióry dębowe (tzw. ’alternatywne nadawanie aromatu dębowego’) lub destylaty o aromacie drewna. Aby uzyskać zadowalający efekt aromatyzowania dębem, wióry dębowe muszą zazwyczaj pozostawać w occie przez co najmniej 4–6 tygodni, tak aby ciecz mogła zostać wchłonięta przez włókna drewna. Zastosowanie ultradźwięków może przyspieszyć ten proces alternatywnego nadawania aromatu dębowego w znacznym stopniu. Podczas sonikacji octu z dodatkiem proszku dębowego lub wiórów dębowych bardzo intensywna moc ultradźwięków i powstająca kawitacja ultradźwiękowa wspomagają ekstrakcję aromatu dębowego. Ultradźwięki wytwarzają naprzemienne cykle wysokiego i niskiego ciśnienia, co prowadzi do zwiększonego przenoszenia masy między komórkami roślinnymi a octem. Ponadto drobne cząstki proszku dębowego są bardzo dobrze zdyspergowane w ciekłym medium, ponieważ ultradźwięki są bardzo skutecznym środkiem dyspergowania.

Ultradźwięki są już dobrze znaną w przemyśle spożywczym metodą ekstrakcji substancji smakowo-zapachowych. Dzięki wysokoenergetycznym siłom kawitacyjnym sonikacja rozbija ściany komórkowe i udostępnia materiał wewnątrzkomórkowy. Ponieważ materiał roślinny (włókna drewna) zostaje rozdrobniony na mniejsze cząstki, więcej esencji smakowo-zapachowych staje się dostępnych dla nerwów smakowych języka. Drugą zaletą ultradźwięków jest skuteczne dyspergowanie cząstek stałych w cieczach.

Barwienie octu

Technologia ultradźwiękowa jest wydajną metodą emulgowania, dyspergowania i rozpuszczania. Jest to pomocne w produkcji octu, gdy na przykład dodaje się do niego barwnik karmelowy. Barwnik karmelowy (dodatek do żywności E150) jest jednym z najstarszych i najpowszechniej stosowanych barwników spożywczych. Ta ciecz barwiąca o dużej lepkości pomaga nadać octowi pożądaną ciemnobrązową barwę.

Zastosowanie ultradźwięków

Zastosowanie ultradźwięków w procesach produkcji i starzenia octu jest bardzo proste. Przy przetwarzaniu małych partii – do 2L – można stosować laboratoryjne urządzenia ultradźwiękowe, takie jak UP400S.

Do przetwarzania na skalę produkcyjną Hielscher oferuje przemysłowe urządzenia ultradźwiękowe z reaktorami z komorą przepływową, takie jak UIP1500hd. Systemy te pracują w linii procesowej, np. podczas przepompowywania jednej partii do drugiej.

Poniższa tabela przedstawia orientacyjną wydajność przetwarzania naszych sonikatorów: