Эффективное производство экстрактов хмеля методом ультразвука

Хмель и экстракты хмеля являются важными ингредиентами для производства пива. Альфа-кислоты а-кариофиллен (гумулон) и бета-кариофиллен (гумулен) являются важными вкусовыми соединениями, которые придают пиву горечь и способствуют его аромату, структуре пены и микробиологической стабильности. Ультразвуковая экстракция является высокоэффективным методом высвобождения биологически активных соединений из матрицы клеток хмеля для получения экстракта хмеля с богатым вкусом и полным вкусом.

Ультразвуковая экстракция горьких кислот из хмеля

Ультразвуковая экстракция горьких кислот из хмеля является высокоэффективным и надежным методом, используемым в пивоваренной промышленности, производстве ароматизаторов и ароматизаторов, а также в научно-исследовательских учреждениях для эффективного и действенного извлечения соединений, отвечающих за горечь, и вкусовых соединений из шишек хмеля.

При ультразвуковой экстракции используется принцип работы акустической кавитации. Акустическая или ультразвуковая кавитация генерируется низкочастотными ультразвуковыми волнами в жидкостях. Чередование циклов высокого и низкого давления ультразвуковых волн создает мельчайшие кавитационные пузырьки в растворителе. Быстрое образование и схлопывание этих пузырьков порождает интенсивные локальные силы, которые разрушают клеточные стенки и высвобождают целевые соединения, такие как горькие кислоты, из хмелевого материала. Ультразвуковая кавитация очень эффективна для высвобождения горьких кислот, таких как гумулон, когумулон и адгумулон из хмеля. Эти соединения наиболее известны как ароматические соединения, используемые в пиве, где они способствуют горечи и отчетливому вкусовому профилю пива.
Основным преимуществом ультразвуковой экстракции является ее эффективность и скорость. Ультразвуковая обработка значительно сокращает время экстракции по сравнению с традиционными методами, что делает ее привлекательным выбором для пивоварен и производителей ароматизаторов.
Поскольку процесс ультразвуковой экстракции можно оптимизировать путем регулировки различных параметров, включая время ультразвуковой обработки, температуру, концентрацию растворителя и соотношение хмелевого материала к растворителю, процесс может быть скорректирован в соответствии с целевым вкусовым профилем хмелевого экстракта. Оптимизация обеспечивает максимальное извлечение горькой кислоты при сохранении желаемого вкуса пива.
Поддержание надлежащего контроля температуры во время ультразвуковой экстракции имеет важное значение. Повышенная температура может привести к деградации горьких кислот и образованию нежелательных привкусов.

Ультразвуковые экстракты хмеля полного спектра действия

Экстракты хмеля, полученные ультразвуковым способом, представляют собой экстракты полного спектра, которые содержат полный спектр активных ингредиентов шишек хмеля. Помимо альфа-кислот а-кариофиллена (гумулона) и бета-кариофиллена (гумулена), ультразвуковая экстракция также высвобождает другие терпены, такие как линалоол и фарнезин, а также другие фитохимические вещества, такие как полифенолы и флавоноиды. Экстракты полного спектра действия ценятся за так называемый антуражный эффект.
Во время ультразвуковой экстракции растительное сырье, такое как хмель и другие травы, обрабатывается при умеренных температурах, ограничивая тем самым термическое разложение. Ультразвуковая обработка позволяет использовать мягкие, безопасные, экологически чистые растворители – отказ от использования токсичных растворителей.
Высокая эффективность ультразвуковой экстракции позволяет получать даже хмелевые экстракты из отработанного хмеля. Интенсивный процесс ультразвуковой экстракции высвобождает оставшиеся фотосоединения из отработанного хмеля и помогает истощить отработанный хмель от всех ценных веществ, так что биологически активные вещества не тратятся впустую.

Горькие кислоты в хмеле

Горькие кислоты хмеля различают на α- и β-кислоты. Горькие α-кислоты состоят из трех основных компонентов: н-гумулона, ад-гумулона и со-гумулона. Аналогичным образом, горькие β-кислоты состоят из н-лупулона, ад-лупулона и ко-лупулона. Для пивоваренных заводов и производства пива α-кислоты являются незаменимой кислотной формой. При кипячении альфа-кислот в слабокислых условиях альфа-кислоты изомеризуются и тем самым превращаются в изо-α-кислоты. Путем изомеризации плохо растворимые в воде альфа-кислоты превращаются в более растворимую изоформу, которая проявляет характерную органолептическую горечь. β-кислоты, которые еще менее растворимы в воде, чем α-кислоты, менее важны для пивоваренного производства, поскольку бета-кислоты демонстрируют очень низкую скорость изомеризации во время кипячения сусла.
Помимо использования в качестве ароматизатора, хмель также известен своими полезными для здоровья свойствами, которые включают антиоксидантное, седативное, противовоспалительное, антиканцерогенное и эстрогенное действие. Например, ксантогумол, пренилфлавоноид, содержащийся в хмеле, известен своим сильным антиоксидантным действием. Эти натуральные вещества хмеля используются в добавках и лекарственных препаратах для поддержания здоровья или лечения заболеваний.

Зачем использовать экстракты хмеля?

При использовании ароматизатора экстракты позволяют очень точно дозировать горечь и аромат, поскольку экстракты хмеля стандартизированы в отношении конкретных количеств и составов альфа-кислот. Это позволяет производить тот же вкусовой профиль и, таким образом, постоянно получать высококачественный продукт, отвечающий ожиданиям клиентов.
При использовании в качестве активного ингредиента в пищевых добавках и лекарственных препаратах экстракты хмеля содержат высококонцентрированное количество биологически активных веществ, таких как терпены, флавоноиды. Таким образом, можно принимать внутрь большое количество активного фотокомпонента для достижения желаемого эффекта.

Газохроматологический анализ ультразвукового экстракта хмеля, приготовленного с помощью ультразвукового гомогенизатора УП100Ч: β-оксид кариофиллена, α-кариофиллен, α-пинен, микрен, лимонен, α-кариофилен и оксид кариофилина и другие.

Ультразвуковая экстракция хмеля

Ультразвуковая ускоренная экстракция растворителем является простым, быстрым и экономичным методом экстракции горьких кислот из хмеля. Являясь низкотемпературной обработкой, ультразвуковая экстракция хмеля дает высокие выходы за короткое время процесса, что является существенным преимуществом по сравнению с традиционной экстракцией горькой кислоты из хмеля.
Низкие температуры обработки, высокий выход продукции, превосходное качество экстракта (т.е. полный вкус / полный спектр экстрактов) и очень короткое время обработки являются основными преимуществами ультразвуковой экстракции хмеля.
Ультразвуковая экстракция хмеля – Преимущества:

• Более полное извлечение
• Более высокая урожайность
• Полный вкусовой профиль
• Сохранение аромата, характерного для конкретного сорта
• Равномерная горечь / ароматизация
• Периодическая и поточная обработка
• Безопасность и простота в эксплуатации
• Экономичность, быстрая окупаемость инвестиций

Высокопроизводительные ультразвуковые экстракторы

Hielscher Ultrasonics имеет многолетний опыт в разработке, производстве и поставке высокопроизводительных ультразвуковых экстракторов для малых и крупных промышленных масштабов известным компаниям и научно-исследовательским институтам по всему миру. Ультразвуковая экстракция может выполняться в любом масштабе, от небольших лабораторных установок до крупномасштабных промышленных систем, что позволяет производителям адаптировать процесс экстракции хмеля к своим производственным потребностям.
Ультразвуковые аппараты Hielscher обеспечивают высокую мощность ультразвука, надежны и могут легко работать 24/7 при большой нагрузке. Это делает ультразвуковые экстракторы Hielscher надежной рабочей лошадкой в пищевой, фармацевтической и химической промышленности.
Все цифровые ультразвуковые процессоры оснащены цветным сенсорным дисплеем, с помощью которого можно легко и точно настраивать и контролировать параметры процесса. На встроенной SD-карте все параметры процесса автоматически записываются, как только вы включаете ультразвуковой экстрактор.
Сложная конструкция пакетных и встроенных ультразвуковых установок Hielscher тщательно протестирована и оптимизирована для удобства пользователя и высококачественной печати. Реакторы с проточной ячейкой доступны различных размеров и с различной геометрией. Широкий ассортимент сонотродов (ультразвуковых датчиков) различных форм, размеров и длины, а также дополнительные аксессуары позволяют создать идеальную конфигурацию ультразвуковой системы в соответствии с вашим процессом экстракции и растительным материалом.
Еще одно преимущество Hielscher Ultrasonics’ Промышленные ультразвуковые процессоры имеют очень высокую амплитуду до 200μм, которые могут быть легко и непрерывно запущены в режиме 24/7. Для еще более высоких амплитуд доступны индивидуальные ультразвуковые сонотроды. Точный контроль амплитуды и возможность работы с очень низкой и очень высокой амплитудой обеспечивают оптимальный и эффективный процесс. Надежность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет работать в режиме 24/7 в тяжелых условиях эксплуатации и в сложных условиях.
Высокопроизводительные ультразвуковые экстракторы Hielscher для превосходных экстрактов!
В таблице ниже приведена примерная производительность обработки наших ультразвуковых аппаратов: