Ultrazvočno izboljšana Kombucha Fermentacija

Kombucha je fermentna pijača, ki vsebuje čaj, sladkor, bakterije, kvas in pogosto malo soka, sadja ali začimb kot aromo. Kombucha kot tudi fermentni soki in zelenjavni soki so znani po pozitivnih učinkih na zdravje, krepitvi mikrobiote in imunskega sistema. Nadzorovana ultrasonication izboljšuje proizvodnjo kombucha in drugih fermentiranih pijač na različne načine: Ultrazvok lahko spodbudi rast kvasa in bakterij med fermentacijo; ekstrakt polifenolov, flavonoidov in okusov iz sadja, zelenjave in zelišč; in se uporablja tudi kot netermalna metoda pasterizacije za mikrobno zmanjšanje pred pakiranjem. Hielscher ultrasonicators so natančno nadzorovati in lahko dostavijo najbolj primerno ultrazvočno intenzivnost za vsak korak zdravljenja pri proizvodnji fermentanih pijač.

Kombucha in fermentne pijače

Kombucha se proizvaja s fermentacijo sladkornega čaja z uporabo "Simbiotične kulture bakterij in kvasa" (SCOBY), ki se pogosto imenuje tudi "mati” ali "čaj goba”. Sorta in razmerje med mikrobno populacijo v SCOBY se lahko precej razlikuje. Komponenta kvasa na splošno vključuje zdravilo Saccharomyces cerevisiae, Sa drugim vrstama Zygosaccharomyces, Candida, Kloeckera/Hanseniaspora, Torulaspora, Pichia, Brettanomyces/Dekkera, Saccharomyces, Lachancea, Saccharomycoides, Schizosaccharomyces i Kluyveromyces; bakterijska komponenta skoraj vedno vključuje Komagataeibacter xylinus (prej Gluconacetobacter xylinus), ki fermentirajo alkohole, ki jih kvasovke proizvajajo v ocete in druge kisline, povečanje kislosti in omejevanje vsebnosti etanola.
Podobno se druge fermentabilne pijače, kot so fermentni sadni in zelenjavni soki, inokulacijo z bakterijami in kvasom.
Zdravljenje z ultrazvoka lahko izboljša učinkovitost fermentacije in kakovost lastnosti fermentiran pijače, vključno z vsebnostjo hranil in okusom.

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrazvočni bioreaktor z ultrazvočno sondo z 2000 vati za izboljšane fermentacijo, npr. za proizvodnjo kombucha in drugih fermentanih pijač.

Ultrazvočni bioreaktor za stimulacijo rasti bakterij in kvasa. Ultrazvočna stimulacija mikroorganizmov ima za rezultat izboljšane postopke fermentacije.

Kako ultrazvok izboljša Kombucha Fermentacija?

  • Učinkovitejša fermentacija
  • Ekstrakcija prehranskih spojin (npr. polifenoli, flavonoidi itd.)
  • Ekstrakcija aromatnih spojin
  • Ohranjanje, mikrobna stabilizacija

Ultrazvočno intenzivna Kombucha Fermentacija

Ultrazvočni valovi so dobro znani, da spodbujajo rast bakterij in kvasa. Nadzorovana blaga sonication kombucha kultur (SCOBY, znan tudi kot čajna goba, čajna gliva, ali mandžurske gobe) lahko zato spodbuja proces fermentacije in vodi do višjih donosov kombucha v pospešenem času fermentacije.
Ultrazvočno stimulirana fermentacija kaže okrepljeno membransko prepustnost in s tem povečan prenos mase. Sonomehanska obdelava ultrazvočnih valov perforira celične stene in plazemske membrane mikroorganizmov (proces imenovan sonoporacija). Nekatere celice so morda celo pretrgane. Te zmotljene celice sproščajo rast spodbujanje dejavnikov, kot so vitamini, jekleotidi, aminokisline in encimi, ki bi lahko spodbudil rast celično neosnaženih, kot tudi membransko ogrožene bakterije.
Ultrazvočno zdravljenje predhodno fermentacijo, kot tudi v zamik in log faze pokazal najbolj izstopa učinke na stimulacijo bakterijske rasti.

Ultrazvočno zdravljenje mikroorganizmov lahko spodbudi njihovo rast in s tem izboljša posledične fermentacijo procese. (graf, prilagojen od Mihala Komoniczaka)

Ultrazvočna stimulacija mikrobne rasti je najbolj učinkovita, ko se ultrazvok uporablja predhodno fermentacijo ali v zamik in log faze.

Ultrazvočna stimulacija fermentacije jabolčnega soka

Sonda tipa ultrasonicator za ekstrakcijo sadja in zelenjavnega soka in fermentacijo.Raziskave so pokazale, da ultrazvočno zdravljenje v lasnih in logaritamskih fazah med fermentacijo jabolčnega soka spodbuja mikrobno rast in intenzivne biotransformacije malicne kisline v mlečno kislino. Na primer, po sonication v fazi zamika za 0,5 h, Mikrobni štetok i delež mlečne kisline u ultrazvučno tretiranim vzorcu pri 58,3 W/L je dosegao 7,91 ± 0,01 Log CFU/mL i 133,70 ± 7,39 mg/L, ki je bio znatno višji od 0,01 Log CFU/mL i 133,70 ± 7,39 mg/L, kar je bilo znatno višje od nega u nesanicanim vzorcu. Poleg tega je ultrasonication v las in logarithmic faze imel zapletene vplive na presnovo jabolčnih fenolikov, kot so klorogena kislina, kofeinska kislina, procyanidin B2, catechin in galska kislina. Ultrazvok bi lahko pozitivno vplival na hidrolizo klorogene kisline v kofeinsko kislino, preoblikovanje procijanidina B2 in dekarboksilacijo galske kisline. Presnova organskih kislin in prostih aminokislin v sonicanih vzorcih je bila statistično povezana s fenolično presnovo, kar pomeni, da lahko ultrazvok koristi fenoličnemu derivatu z izboljšanjem mikrobne presnove organskih kislin in aminokislin. (prim. Wang et al., 2021)

Ultrazvočno izboljšana fermentacija sojinega mleka

Raziskovalna skupina Ewe et al. (2012) je preučiti učinke ultrazvoka na presnovno učinkovitost sevov laktobacilli (Lactobacillus acidophilus BT 1088, L. fermentum BT 8219, L. acidophilus FTDC 8633, L. gasseri FTDC 8131) za vreme fermentacije soje. Opazili so, da ultrazvočno zdravljenje permeabilizira celične membrane bakterij. Permeabilizirane celične membrane so povzročile izboljšano internalizacijo hranil in posledično povečanje rasti (P ≺ 0,05). Večje amplitude in daljše trajanje zdravljenja sonication je spodbujalo rast laktobacilija v sojini milk, pri tem pa je število preživetja presegalo 9 log CFU/ml. Intraceliularne in zunajcelične β-glukozidaze specifične dejavnosti laktobacili so bile okrepljene (P ≺ 0,05) z ultrasoniko, kar je povzročilo povečano biokonverzijo izoflavonov v soymilk, zlasti genistin in malonyl genistin v genistein. Rezultati te študije kažejo, da ultrazvočno zdravljenje celic laktobakili spodbuja (P ≺ 0,05) aktivnost β-glukozidaze celic v korist okrepljenega (P ≺ 0,05) biokonverzije glukozidov izoflavona v bioaktivne aglikne v soji. (prim. Ewe et al., 2012)

Ultrasonication perforates celične membrane laktobacilli , ki je spodbujal privzek hranil in rast laktobacili v sojini milk. To je povzročilo okrepljene aktivnosti encimov b-glukozidaze ob fermentaciji.

Skeniranje elektronskih mikrografov laktobacilijev brez zdravljenja (A) in laktobacili, zdravljenih z ultrazvokom pri 60% amplitudi 3 min (B). Krogi, ki prikazujejo pretrgane celice in celice s pore.
(Študija in slike: ©Ewe et al., 2012)

Ekstrakcija prehranskih spojin in okusov v Kombucha in Fermented Pijače

Fermentiran čaj, sok in zelenjavne pijače, npr. Ultrazvočni valovi motijo celične strukture rastlinskih materialov in sproščajo znotrajcelične spojine, kot so okusi, polifenoli, antioksidanti in flavonoidi. Obenem ultrazvočna homogenizacija zagotavlja enakomerno razpršeno in emulgiran pijačo, ki preprečuje ločevanje faz in ponuja privlačen videz za potrošnike. Lahko si oglejte primer ultrazvočno obdelane morsko buckthorns berry kombucha brez faznega ločevanja v primerjavi z nezdravljene različice spodaj.
Preberite več o ultrazvočnem okusu in ekstrakciji hranil!

Ultrasonication visoke intenzivnosti se vnaša v biokemične reaktorje, da bi izboljšali fermentacijo procese.

Ultrazvočni bioreaktor s 4x UIP4000hdT za izboljšane postopke fermentacije

Ultrazvok za ohranjanje Kombucha

Ultrazvočni inline homogenizator za sok, mlečne in tekoče jajčno pasterizacijoUltrazvočno zdravljenje lahko vpliva na mikrobe bodisi s spodbujanjem ali inaktivijo. Prav tako encimi vplivajo sonication: Ultrazvok lahko spremeni značilnosti encimov, substrate in njihove reakcije. Ti učinki nizko frekvenčni ultrazvok se uporabljajo pri predelavi hrane kot netermalna alternativa za pasteuriziranje hrane in pijač. Sonication ponuja prednost natančno nadzor nad parametri procesa, kot so amplituda, čas, temperatura in tlak, ki omogoča ciljno inaktivacijo mikroorganizmov. Inaktivacija mikrobne obremenitve v kombucha in fermentiranih pijačah omogoča povečanje rok uporabnosti in stabilnosti izdelkov. Zmanjšanje mikrobov in encimov omogoča komercialno distribucijo zaradi dolgotrajne rok uporabnosti končnega izdelka. Ultrasonication je netermalna metoda pasterizacije, ki se uporablja že pri komercialni predelavi hrane, kot je pasterizacija sokov. Še posebej pri višjih amplitudah ultrazvok inaktivira bakterije in kvas s strupenjem celičnih sten. To ima za rezultat počasnejšo ali ustavljeno mikrobno rast. Na primer, Kwaw et al. (2018) je preiskal ultrazvočno kot netermalno strategijo pasterizacije mlečne kisline fermentiranega soka iz muda. Ultrazvočno obdelani fermentirani dudov sok je imel večjo vsebnost fenoličnih spojin (1700,07 ± 2,44 μg/ml) kot kontrolni, nezdravljeni fermentirani dudov sok. "Med posameznimi netermalni tretmaji je ultrasonication povzročila pomembno (p < 0.05) povišanje fenolne in antioksidantne lastnosti mlečno kislinsko fermentiranega dudovega soka v primerjavi z pulzno svetlobno obdelavo." (Kwaw et al., 2018) Medtem ko je kombucha pijača, znana po svojih življenjskih kulturah, se lahko uporabi nadzorovano zmanjšanje mikrobov, da se podaljša rok uporabnosti komercialno porazdeljenih kombucha pijač. Redna toplotna pasterizacija ubija vse žive kvase in bakterije, ki so običajno prisotne v kombucha in so eden od glavnih dejavnikov za njene učinke spodbujanja zdravja. Ultrazvočna pasterizacija je netermalna metoda ohranjanja, s katero se lahko bodisi zmanjša število mikrobov bodisi popolnoma odpravijo mikroorganizmi. To pomeni, da lahko komercialni proizvajalci uporabijo ultrazvok pri nižjih amplitudah in krajših obdobjih, da bi znižali število bakterij in kvasa, ne da bi popolnoma odpravili. Zato so v kombuchah še vedno prisotne življenjske kulture, čeprav so pri manjšem številu tako, da se izboljša rok uporabnosti in čas shranjevanja.

Znanstveno dokazani rezultati pri ultrazvočno zdravljenih Kombucha

Zdravilo Dornan et al. (2020) je raziskalo učinke nizko frekvenčni ultrazvoka na kombucha, izdelanega z jagodami iz ultrazvočni procesor UIP500hdT. Raziskovalna skupina bi lahko dokazala več koristnih učinkov ultrasonikacije na pripravo jagodičevja z morsko rogovino in nato fermentacijo kombucha.

Ultrazvočno morje buckthorn jagode ekstrakcija

Sonication sveže celega morje buckthorns jagode (znan tudi kot peskovnik; H. rhamnoides cv. Sunny) so prečistili z mešalnikom Vitamix 2 min. Dodana je bila in zlita prostornina dH2O, ki je enaka 30% originalnega volumna puréeja. Ultrazvok (90 W, 20 kHz, 10 min) je bil nanešen na 200 ml razredčenega Ultrazvočni procesor UIP500hdT (Hielscher Ultrasonics, Nemčija). Čas zdravljenja je bil izbran za optimizacijo hranil in vzdrževanje vzorca v svežem stanju. Rezultati ultrazvočne ekstrakcije kažejo pomembno (P ≺ 0,05) povečanje za 10% donos ekstrakcije iz celuloze (s 19,04 ± 0,08 na 20 97 ± 0,29%) i za 7% za seme (od 14,81 ± 0,08 do 15,83 ± 0,28%). To povečanje donosa nafte poudarja funkcionalnost sonikacije kot učinkovitosti in zelene tehnologije za povečanje vrednosti surovin. Ultrazvočno ekstrakcijo iz jagode iz dna dna so povzročile višji donos olja in skrajšan čas predelave, porabo energije in izogibanje nevarnim topilom.

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrazvočna homogenizacija sea Buckthorn Berry Kombucha

Ultrazvočno obdelane morske rogove (sanddorne) jagode kombucha so pokazale bistveno izboljšano stabilnost izdelka. 21. dan skladiščenja je sonicana jagoda kombucha ostala homogena. Dejstvo, da niso opazili sinereza v sonicated berry kombucha za celotno študijo (21 dni, glejte sliko spodaj) kaže, da je ultrazvok samo učinkovito emulgacijo tehniko, ki lahko proizvaja stabilnost proizvodov in za preprečevanje ločevanja faz.

Ultrasonication izboljša stabilnost seabuckthorne jagode kombucha.

Seabuckthorn pire (P) brez in z ultrazvočnim zdravljenjem (P+US) na dan 0 in 21.
Študija in slika:©Dornan et al., 2020.

Ultrasonication za zaustavitev fermentacije

Izdelani so bili štirje vzorci kombucha: K (kombucha), K+US (kombucha + ultrazvok), K+S (kombucha + suharoza) in K+S+US (kombucha + ultrazvok). Vsi vzorci so bili pripravljeni z uporabo 200 ml pireja iz močk (P) ali P+US in 12,5 g zdravila SCOBY. K sta sestavljala P in SCOBY. K+US je sestavljala P+US in SCOBY. K+S je sestavljen iz P, 15,0 gharoze in SCOBY. K+S+US je bila sestavljena iz P+US, 15,0 gharoze in SCOBY. Vsi vzorci so bili 5 dni v temnem prostoru na sobni temperaturi. Druga obdelava sonikacije (90 W, 20 kHz, 10 min) je bila uporabljena za K+US in K+S+US za zaustavitev fermentacije na 5. dan.

Ultrazvočni ohranitev učinki na Kombucha

Pri mornih vedrah kombucha se je sonication zmanjšala začetna mikrobna obremenitev za 2,6 log CFU/ml, s čimer se je proces fermentacije ustavil ob izbranem času, da bi preprečili čezmerno fermentacijo. Poleg tega nadzorovano mikrobno zmanjšanje pomaga povečati rok uporabnosti in stabilnost končnega proizvoda, kar olajša komercialno distribucijo kombucha.
Preberite več o ultrasonication kot netermalni sok pasterizacija metoda!

Splošni rezultati ultrazvočno zdravljenih Kombucha

Ultrasonication se je zmanjšala začetna mikrobna obremenitev za 2,6 log CFU/ml, povečala vrednost ORAC za 3 % in povečala indeks topnosti vode (WSI) za 40% (s 6,64 na 9,29 g/g) brez sineze. Rezultati te študije kažejo, da lahko uporaba ultrasonication poveča fenolne funkcionalnosti med fermentacijo in je zmožen zmanjšanje sinereza, povečanje donosa olja, zmanjšanje mikrobne obremenitve in povečanje ORAC z minimalno izgubo hranilne kakovosti. (prim. Dornan et al., 2020)

Ultrazvočna oprema za izboljšano kombucha pivovarjenje

Hielscher Ultrasonics designs, proizvaja in distribuira visoko zmogljene ultrazvočne, ultrazvočne bioreaktorje in dodatke za izboljšano fermentacijo, ekstrakcijo in pasterizacijo procesov, ki se uporabljajo v živilih & proizvodnjo pijač. Hielscher ultrazvočni sistemi za predelavo hrane se uporabljajo za različne aplikacije, ki so varna, zanesljiva in stroškovno učinkovita tehnologija za proizvodnjo visokokakovostnih živil in pijač. Montaža in delovanje vseh Hielscher ultrazvočnih procesorjev je enostavno: Zahtevajo le malo prostora, lahko enostavno namestite v obstoječe predelovalne objekte.
Hielscher Ultrasonics je dolgo izkušen v uporabi moči ultrazvok v hrani & industrije pijač ter številnih drugih industrijskih vej. Naši ultrazvočni procesorji so opremljeni s sonotrodi in pretočnimi celicami (čisto-na mestu CIP / steriliz-in-in-place SIP) sonotrodi in pretok-celice (vlažilni deli). Hielscher Ultrasonics’ industrijski ultrazvočni predelovalci lahko dostavijo zelo visoke amplitude. Amplitude do 200μm je mogoče brez težav neprekinjeno izvajati v 24/7 operaciji. Za spodbujanje ali inaktiviranje mikroorganizmov je pomembno natančno ugasnjenje amplitud in možnost preklopa med nizkimi in visokimi amplitudami. Zato se lahko isti ultrasonicator uporablja bodisi za spodbujanje mikrobov povečanje fermentacije ali za inaktiviranje mikroorganizmov za pasterizacijo.
Najmotejša tehnologija, visoko zmogljiva in prefinjena programska oprema naredijo Hielscher Ultrasonics’ zanesljive delovne konje v postopku fermentacije hrane. Z majhnim odtisom in vsestransko namestitev možnosti, Hielscher ultrasonicators lahko enostavno vključite ali retro-fited v obstoječih proizvodnih linij.

Proces standardizacije z Hielscher Ultrazvočna

Hielscher ultrasonicatorji se lahko daljinsko upravljajo prek nadzora brskalnika. Parametre sonikacije je mogoče spremljati in prilagajati natančno zahtevam postopka.Proizvode iz živilske kakovosti je treba proizvedejo v skladu z dobrimi proizvodnimi praksami (GMP) in standardiziranimi specifikacijami predelave. Hielscher Ultrazvočna digitalni ekstrakcijski sistemi prihajajo z inteligentno programsko opremo, zaradi česar je enostaven za nastavitev in nadzor procesa ultrazvoka natančno. Samodejni zapis podatkov piše vse ultrazvočne procesne parametre, kot so ultrazvočna energija (skupna in neto energija), amplitude, temperatura, tlak (ko temp in tlačni senzorji so nameščeni) z datumom in časovnim žigom na vgrajeno SD-Card. To vam omogoča, da pregleda vsako ultrazvočno predelano serijo. Hkrati sta zagotovljeni obnovljivost in neprekinjeno visoka kakovost proizvodov.
Hielscher Ultrazvočna’ industrijski ultrazvočni procesorji lahko poda zelo visoko amplitudi. Amplitudi do 200 μm je mogoče enostavno neprekinjeno teči v 24/7 operaciji. Za še višje amplitude, prilagojene ultrazvočne sonotrodes so na voljo. Robustnost Hielscher je Ultrazvočna oprema omogoča 24/7 delovanje na težka in v zahtevnih okoljih.
Prosimo, kontaktirajte nas, da izvemo več o funkcijah in zmogljivosti naših ultrazvočnih pasterizacijskih sistemov. Z veseljem bomo z vami razpravljali o vaši prijavi!

V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators:

serija Volume Pretok Priporočena naprave
1 do 500ml 10 do 200 ml / min UP100H
10 do 2000 ml 20 do 400ml / min UP200Ht, UP400St
00,1 do 20L 00,2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10L / min UIP4000hdT
ni podatkov 10 do 100L / min UIP16000
ni podatkov večja gruča UIP16000

Kontaktiraj nas! / Vprašajte nas!

Vprašajte za več informacij

Prosimo, uporabite spodnji obrazec, da zahteva dodatne informacije o ultrazvočni procesorji, aplikacije in ceno. Mi bo z veseljem razpravljali vaš proces z vami in vam ponudimo ultrazvočni sistem, ki izpolnjuje vaše zahteve!









Prosimo, upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrazvočni visoko striže homogenizatorji se uporabljajo v laboratorij, klop-top, pilot in industrijske predelave.

Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljivost ultrazvočnih homogenizatorjev za mešanje aplikacij, disperzijo, emulgiranje in ekstrakcijo na lab, pilot in industrijske lestvice.



Literatura/reference

Dejstva je treba vedeti

Kombucha Fermentacija

Izraz “kombucha” proizvodni postopek za kombucha ni zakonsko urejen. To pomeni, da se veliko fermentanih pijač prodaja kot kombucha pijača, vendar v tradicionalnem smislu “kombucha” je fermentni čajni na pijači. Kombucha je narejena z dodajanjem kulture kombucha v bruho sladkorja čaja. Sladkor služi kot hranilo za SCOBY, ki omogoča, da bakterije in kvas rastejo v tekočini sladkorja. Bakterije ocete kisline v kombuči so aerobne, kar pomeni, da za svojo rast in aktivnost potrebujejo kisik. Med fermentacijo poteka biokemična pretvorba, ki pretvoriharozo v fruktozo in glukozo. Fruktoza in glukoza se nato pretvorita v glukozno kislino in oceto kislino. Poleg tega kombucha vsebuje encime in aminokisline, polifenole in različne druge organske kisline, ki se razlikujejo med pripravki. Druge specifične sestavine so etanol, glukuronska kislina, glicerol, mlečna kislina, usnska kislina, B-vitamini in vitamin C. Vsebnost alkohola v kombuči je običajno manj kot 0,5% od bakterijskega seva Komagataeibacter xylinus pretvori etanol v kisline (kot je ocetna kislina). Vendar razširjena fermentacija povečuje vsebnost alkohola. Čezmerna fermentacija ustvarja visoke količine kislin, podobnih kisu. Kombucha pijače imajo običajno pH vrednost približno 3,5.


Ultrazvočne visoke zmogljivosti! Hielscherjeva paleta izdelkov zajema celoten spekter od kompaktnega laboratorijskega ultrazvočnikatorja nad enotami na vrhu klopi do polnoindustrijskih ultrazvočnih sistemov.

Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljivost ultrazvočnih homogenizatorjev iz laboratorij do industrijske velikosti.