Effektiv produktion av humleextrakt genom ultraljudsbehandling

Humle och humleextrakt är viktiga ingredienser för produktion av öl. Alfasyrorna a-karyofyllen (humulon) och beta-karyofyllen (humulen) är viktiga smakämnen som ger öl dess bitterhet och bidrar till dess arom, skumstruktur och mikrobiologiska stabilitet. Ultraljudsextraktion är en mycket effektiv teknik för att frigöra de bioaktiva föreningarna från humlecellmatrisen för att producera ett smakrikt och fullt humleextrakt.

Ultraljud extraktion av bittra syror från humle

Ultraljud extraktion av bittra syror från humle är en mycket effektiv och pålitlig teknik som används i bryggeriindustrin, smak- och doftproduktion samt i forskningsanläggningar för att effektivt och effektivt extrahera föreningar som är ansvariga för bitterhet och smakföreningar från humlekottar.

Ultraljudsextraktion använder arbetsprincipen för akustisk kavitation. Akustisk eller ultraljudskavitation genereras av lågfrekventa ultraljudsvågor i vätskor. De växlande högtrycks- / lågtryckscyklerna för ultraljudsvågorna skapar små kavitationsbubblor i ett lösningsmedel. Den snabba bildningen och kollapsen av dessa bubblor genererar intensiva lokala krafter som stör cellväggarna och frigör målföreningar, såsom bittersyror, från humlematerialet. Ultraljudskavitation är mycket effektiv för att frigöra bittra syror som humulon, cohumulone och adhumulon från humle. Dessa föreningar är mest kända som smakämnen som används i öl där de bidrar till ölets bitterhet och distinkta smakprofil.
En stor fördel med ultraljudsextraktion är dess effektivitet och hastighet. Ultraljudsbehandling minskar avsevärt extraktionstiderna jämfört med traditionella metoder, vilket gör det till ett attraktivt val för bryggerier och smaktillverkare.
Eftersom ultraljudsextraktionsprocessen kan optimeras genom att justera olika parametrar, inklusive ultraljudsbehandling tid, temperatur, lösningsmedelskoncentration och förhållandet mellan humlematerial och lösningsmedel, kan processen anpassas till målet smakprofil för humleextraktet. Optimeringen säkerställer maximal extraktion av bitter syra samtidigt som den önskade ölsmaken bibehålls.
Det är viktigt att upprätthålla korrekt temperaturkontroll under ultraljudsextraktion. Förhöjda temperaturer kan leda till nedbrytning av bittra syror och bildning av oönskade bismaker.

Ultraljud Full-Spectrum Hop Extracts

Ultraljudspreparerade humleextrakt är fullspektrumsextrakt, som erbjuder hela utbudet av aktiva ingredienser i humlekottarna. Förutom alfa-syrorna a-karyofyllen (humulon) och beta-karyofyllen (humulen), frigör ultraljud extraktion också ytterligare terpener som linalool och farnesen samt andra fytokemikalier som polyfenoler och flavonoider. Fullspektrumsextrakt värderas för sin så kallade entourage-effekt.
Under ultraljudsextraktion bearbetas växtmaterial, såsom humle och andra örter, vid milda temperaturer, vilket begränsar därmed termisk nedbrytning. Ultraljudsbehandling tillåter användning av milda, säkra, miljövänliga lösningsmedel – undvika användning av giftiga lösningsmedel.
Den höga effektiviteten av ultraljudsextraktion gör det möjligt att även producera humleextrakt från förbrukad humle. Den intensiva ultraljudsextraktionsprocessen frigör de återstående fotoföreningarna från den förbrukade humlen och hjälper till att utarma den förbrukade humlen från alla värdefulla ämnen så att inga bioaktiva ämnen går till spillo.

Bittra syror i humle

Humlebittersyror delas in i α- och β-syror. Bitter α-syror består av tre huvudkomponenter: n-humulon, ad-humulon och co-humulone. På samma sätt består bittra β-syror av n-lupulon, ad-lupulon och co-lupulon. För bryggerier och ölproduktion är α-syror den essentiella syraformen. Genom att koka alfasyror under svagt sura förhållanden isomeriseras alfasyrorna och omvandlas därmed till iso-α-syror. Genom isomerisering omvandlas de dåligt vattenlösliga alfasyrorna till en mer löslig isoform, som uppvisar den karakteristiska organoleptiska bitterheten. β-syrorna, som är ännu mindre vattenlösliga än α-syrorna, är mindre viktiga för bryggeriproduktion eftersom betasyrorna visar en mycket låg isomeriseringshastighet under vörtkokning.
Förutom dess användning som smaksättningsingrediens är humle också känd för sina hälsofrämjande egenskaper, som inkluderar antioxidativa, lugnande, antiinflammatoriska, antikarcinogena och östrogena effekter. Till exempel är xanthohumol, en prenylflavonoid som finns i humle, känd för sina starka antioxidativa effekter. Dessa naturliga humleämnen används i kosttillskott och medicinska produkter för att stödja hälsan eller för att behandla sjukdomar.

Varför använda humleextrakt?

När de används som smakämne möjliggör extrakt en mycket exakt dosering av bitterhet och arom eftersom humleextrakt är standardiserade när det gäller specifika mängder och sammansättningar av alfasyror. Detta gör det möjligt att producera samma smakprofil och därmed en kontinuerligt högkvalitativ produkt som uppfyller kundernas förväntningar.
När de används som aktiv ingrediens i kosttillskott och medicinska produkter erbjuder humleextrakt en högkoncentrerad mängd bioaktiva ämnen, t.ex. terpener, flavonoider. På så sätt är det möjligt att få i sig en hög mängd av det aktiva fotoämnet för att uppnå den riktade effekten.

Gaskromatografianalys av ultraljudshumleextrakt framställt med ultraljudshomogenisator UP100H: β-karyofyllenoxid, α-karyofyllen, α-pinen, mykren, limonen, α-karyofyllen och karyofyllenoxid och andra.

Ultraljud humle extraktion

Ultraljudsaccelererad lösningsmedelsextraktion är en enkel, snabb och säker metod för extraktion av bittra syror från humle. Eftersom det är en lågtemperaturbehandling ger ultraljudshumleextraktion höga utbyten på kort tid, vilket är betydande fördelar jämfört med den konventionella bittersyraextraktionen från humle.
Låga bearbetningstemperaturer, hög avkastning, överlägsen extraktkvalitet (dvs. full smak / fullspektrumsextrakt) och en mycket kort bearbetningstid är de främsta fördelarna med ultraljudshumleextraktion.
Ultraljud Hop Extraktion – Fördelar:

• Mer fullständig extraktion
• Högre avkastning
• Fullständig smakprofil
• Bevarad sortspecifik arom
• Konsekvent bitterhet / smaksättning
• Batch- och inline-bearbetning
• Säker och enkel att använda
• Ekonomisk, snabb ROI

Högpresterande ultraljudsutdragare

Hielscher Ultrasonics har lång erfarenhet av att designa, tillverka och leverera högpresterande ultraljudsextraktorer för små till stora industriella skalor till kända företag och forskningsinstitut över hela världen. Ultraljudsextraktion kan utföras i vilken skala som helst, från små laboratorieinställningar till storskaliga industriella system, vilket gör det möjligt för tillverkare att skräddarsy sin humleextraktionsprocess till sina produktionsbehov.
Hielscher ultraljudsapparater levererar ultraljud med hög effekt, är robusta och kan enkelt köras 24/7 under tung belastning. Detta gör Hielscher ultraljudsextraktorer till den pålitliga arbetshästen inom livsmedels-, läkemedels- och kemisk industri.
Alla digitala ultraljudsprocessorer är utrustade med en färgad pekskärm, genom vilken du enkelt och exakt kan ställa in och styra processparametrarna. På det inbyggda SD-kortet registreras alla processparametrar automatiskt så snart du slår på ultraljudsutsugen.
Den sofistikerade utformningen av Hielschers batch och inline ultraljudsbehandling setups är omfattande testad och optimerad för användarvänlighet och hög kvalitet. Flödescellsreaktorer finns i olika storlekar och med olika geometrier. Det breda utbudet av sonotroder (ultraljudssonder) med olika former, storlekar och längder samt ytterligare tillbehör möjliggör den perfekta konfigurationen av ditt ultraljudssystem i enlighet med din extraktionsprocess och växtmaterial.
En annan fördel med Hielscher Ultrasonics’ Industriella ultraljudsprocessorer levererar mycket höga amplituder på upp till 200 μm, som enkelt och kontinuerligt kan köras i 24/7 drift. För ännu högre amplituder finns anpassade ultraljudssonotroder tillgängliga. Den exakta kontrollen över amplituden och möjligheten att köra mycket låga till mycket höga amplituder möjliggör en optimal och effektiv process. Robustheten hos Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör 24/7 drift vid tung belastning och i krävande miljöer.
Hielscher högpresterande ultraljudsutdrag för överlägsna extrakt!
Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater: