Ефикасна производња екстраката хмеља ултразвуком

Хмељ и екстракти хмеља су неопходни састојци за производњу пива. Алфа-киселине а-кариофилен (хумулон) и бета-кариофилен (хумулен) су важна једињења укуса, која пиву дају горчину и доприносе његовој ароми, структури пене и микробиолошкој стабилности. Ултразвучна екстракција је веома ефикасна техника за ослобађање биоактивних једињења из матрикса ћелија хмеља како би се добио ароматичан и пун екстракт хмеља.

Ултразвучна екстракција горких киселина из хмеља

Ултразвучна екстракција горких киселина из хмеља је веома ефикасна и поуздана техника која се користи у пиварској индустрији, производњи арома и мириса, као иу истраживачким установама за ефикасно и ефективно издвајање једињења одговорних за горчину и укус једињења из шишарки хмеља.

Ултразвучна екстракција користи принцип рада акустичне кавитације. Акустична или ултразвучна кавитација се генерише ултразвучним таласима ниске фреквенције у течностима. Наизменични циклуси високог/ниског притиска ултразвучних таласа стварају ситне мехуриће кавитације у растварачу. Брзо формирање и колапс ових мехурића ствара интензивне локалне силе које ометају ћелијске зидове и ослобађају циљна једињења, као што су горке киселине, из материјала хмеља. Ултразвучна кавитација је веома ефикасна за ослобађање горких киселина као што су хумулон, кохумулон и адхумулон из хмеља. Ова једињења су најпознатија као једињења укуса која се користе у пиву где доприносе горчини и посебном профилу укуса пива.
Главна предност ултразвучне екстракције је њена ефикасност и брзина. Соникација значајно смањује време екстракције у поређењу са традиционалним методама, што га чини атрактивним избором за пиваре и произвођаче укуса.
Пошто се процес ултразвучне екстракције може оптимизовати подешавањем различитих параметара, укључујући време ултразвучне обраде, температуру, концентрацију растварача и однос материјала хмеља према растварачу, процес се може прилагодити циљаном профилу укуса екстракта хмеља. Оптимизација осигурава максималну екстракцију горке киселине уз задржавање жељеног укуса пива.
Одржавање правилне контроле температуре током ултразвучне екстракције је од суштинског значаја. Повишене температуре могу довести до разградње горких киселина и стварања непожељних непријатних укуса.

Ултразвучни екстракти хмеља пуног спектра

Ултразвучно припремљени екстракти хмеља су екстракти пуног спектра, који нуде читав низ активних састојака шишарки хмеља. Поред алфа-киселина а-кариофилен (хумулон) и бета-кариофилен (хумулен), ултразвучна екстракција такође ослобађа даље терпене као што су линалол и фарнезен, као и друге фито-хемикалије као што су полифеноли и флавоноиди. Екстракти пуног спектра су цењени због њиховог такозваног ефекта окружења.
Током ултразвучне екстракције, биљни материјали, као што су хмељ и друго биље, обрађују се на благим температурама, чиме се ограничава термичка деградација. Соникација омогућава употребу благих, сигурних, еколошки прихватљивих растварача – избегавање употребе токсичних растварача.
Висока ефикасност ултразвучне екстракције омогућава чак и производњу екстракта хмеља из истрошеног хмеља. Интензиван процес ултразвучне екстракције ослобађа преостале фото-једињења из истрошеног хмеља и помаже да се истрошени хмељ исцрпи од свих вредних супстанци, тако да се ниједна биоактивна супстанца не троши.

Горке киселине у хмељу

Горке киселине хмеља се разликују на α- и β-киселине. Горке α-киселине се састоје од три главне компоненте: н-хумулона, ад-хумулона и ко-хумулона. Исто тако, горке β-киселине се састоје од н-лупулона, ад-лупулона и ко-лупулона. За пиваре и производњу пива, α-киселине су есенцијални киселински облик. Кувањем алфа-киселина у слабо киселим условима, алфа-киселине се изомеришу и на тај начин трансформишу у изо-α-киселине. Изомеризацијом се слабо растворљиве у води алфа-киселине претварају у растворљивији изо-облик, који испољава карактеристичну органолептичку горчину. β-киселине, које су још мање растворљиве у води од α-киселина, мање су важне за производњу пива јер бета-киселине показују веома ниску стопу изомеризације током кључања сладовине.
Осим што се користи као састојак ароме, хмељ је познат и по својим здравственим својствима, која укључују антиоксидативне, седативне, антиинфламаторне, антиканцерогене и естрогене ефекте. На пример, ксантохумол, пренилфлавоноид који се налази у хмељу, познат је по снажним антиоксидативним ефектима. Ове природне супстанце хмеља се користе у суплементима и лековима за подршку здрављу или за лечење болести.

Зашто користити екстракте хмеља?

Када се користи састојак ароме, екстракти омогућавају веома прецизно дозирање горчине и ароме, јер су екстракти хмеља стандардизовани у погледу специфичних количина и састава алфа киселина. Ово омогућава производњу истог профила укуса, а тиме и континуираног високог квалитета производа који испуњава очекивања купаца.
Када се користи као активни састојак у суплементима и медицинским производима, екстракти хмеља нуде високо концентрисане количине биоактивних супстанци, нпр. терпена, флавоноида. На тај начин је могуће унети велику количину активног фотокомпунда да би се постигао циљани ефекат.

Анализа помоћу гасне хроматографије ултразвучног екстракта хмеља припремљеног ултразвучним хомогенизатором УП100Х: β-кариофилен оксид, α-кариофилен, α-пинен, микрен, лимонен, α-кариофилен и кариофилен оксид и други.

Ултразвучна екстракција хмеља

Ултразвучно убрзана екстракција растварачем је једноставан, брз и штедљив метод за екстракцију горких киселина из хмеља. Као нискотемпературни третман, ултразвучна екстракција хмеља даје високе приносе за кратко време процеса, што је значајна предност у поређењу са конвенционалном екстракцијом горке киселине из хмеља.
Ниске температуре обраде, високи приноси, врхунски квалитет екстракта (тј. екстракти пуног укуса / пуног спектра) и веома кратко време обраде су главне предности ултразвучне екстракције хмеља.
Ултразвучна екстракција хмеља – Предности:

• Потпуна екстракција
• Већи принос
• Профил пуног укуса
• Очувана арома специфична за сорту
• Конзистентна горчина / арома
• Батцх и Инлине обрада
• Безбедан и лак за руковање
• Економичан, брз поврат улагања

Ултразвучни екстрактори високих перформанси

Хиелсцхер Ултрасоницс има дугогодишње искуство у пројектовању, производњи и испоруци ултразвучних екстрактора високих перформанси за мале до велике индустријске размере реномираним компанијама и истраживачким институтима широм света. Ултразвучна екстракција се може извести у било ком обиму, од малих лабораторијских подешавања до великих индустријских система, омогућавајући произвођачима да прилагоде свој процес екстракције хмеља својим производним потребама.
Хиелсцхер ултрасоникатори испоручују ултразвук велике снаге, робусни су и могу лако да раде 24/7 под великим оптерећењем. Ово чини Хиелсцхер ултразвучне екстракторе поузданим радним коњем у прехрамбеној, фармацеутској и хемијској индустрији.
Сви дигитални ултразвучни процесори су опремљени екраном осетљивим на додир у боји, преко којег можете лако и прецизно да подесите и контролишете процесне параметре. На уграђеној СД картици сви параметри процеса се аутоматски снимају чим укључите ултразвучни екстрактор.
Софистицирани дизајн Хиелсцхер-ових серијских и инлине подешавања соникације је опсежно тестиран и оптимизован за лаку употребу и висок квалитет излаза. Реактори са проточним ћелијама су доступни у различитим величинама и са различитим геометријама. Широк спектар сонотрода (ултразвучних сонди) различитих облика, величина и дужина, као и додатни прибор омогућавају идеалну конфигурацију вашег ултразвучног система у складу са вашим процесом екстракције и биљним материјалом.
Још једна предност Хиелсцхер Ултрасоницс-а’ индустријски ултразвучни процесори испоручују веома високе амплитуде до 200µм, који се могу лако и континуирано покретати у раду 24/7. За још веће амплитуде, доступне су прилагођене ултразвучне сонотроде. Прецизна контрола амплитуде и могућност рада од веома малих до веома високих амплитуда омогућавају оптималан и ефикасан процес. Робусност Хиелсцхерове ултразвучне опреме омогућава 24/7 рад у тешким условима иу захтевним окружењима.
Хиелсцхер ултразвучни екстрактори високих перформанси за врхунске екстракте!
Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата: