เทคโนโลยีอัลตราซาวนด์ Hielscher

อัลตราโซนิกและการงอกของมอลต์

 

  • Malting เป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานที่: แช่น้ำและความชุ่มชื้นของเมล็ดข้าวจะใช้เวลามากของเวลาและบรรลุผลไม่สม่ำเสมอส่วนใหญ่
  • โดย ultrasonication ที่งอกความเร็วอัตราและผลผลิตของข้าวบาร์เลย์สามารถปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ

 

 

การผลิตมอลต์

มอลต์ / malted ข้าวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำเบียร์วิสกี้ malted สั่น, น้ำส้มสายชูมอลต์เช่นเดียวกับสารเติมแต่งอาหาร ในระหว่างกระบวนการ malting ที่เมล็ดแห้ง (เช่นข้าวบาร์เลย์) จะแช่ในน้ำที่จะเริ่มต้นการงอก ในระหว่างการงอกของเอนไซม์ที่มีอยู่จะถูกปล่อยเอนไซม์ใหม่ที่มีการผลิตและผนังเซลล์ endosperm จะแตกจะปล่อยเนื้อหาของเซลล์ของพวกเขาเช่นเดียวกับการที่จะทำลายลงบางส่วนของโปรตีนที่เก็บไว้เป็นกรดอะมิโน เมื่อระดับหนึ่งของการงอกได้รับความสำเร็จกระบวนการงอกหยุดโดยกระบวนการอบแห้ง โดยธัญพืช Malting เอนไซม์ – คือαอะไมเลสและβ-อะไมเลส – ที่จำเป็นสำหรับการปรับเปลี่ยนแป้งข้าวที่เป็นน้ำตาลที่มีการพัฒนา ประเภทต่างๆของน้ำตาลกลูโคสรวมโมโนแซ็กคาไรด์, มอลโตสไดแซ็กคาไรด์ที่ maltotriose trisaccharide และน้ำตาลที่สูงขึ้นที่เรียกว่า maltodextrines ลาฮัวนีและการงอกของเมล็ดข้าวที่ค่อนข้างใช้เวลานานในการพิจารณาว่าลาฮัวนีจะใช้เวลา 1-2 วันและการงอกจะใช้เวลาเพิ่มเติม 4-6 วัน นี้จะทำให้การผลิตมอลต์ใช้เวลานานและมีราคาแพง

sonication ช่วยเพิ่มขีดความสามารถการงอก

งอกข้าวบาร์เลย์

ขอข้อมูล





Malting ปรับปรุง ultrasonically

โซลูชั่น: Sonication

  • sonication ช่วยเพิ่มขีดความสามารถการงอกและความเร็วของเมล็ดข้าวบาร์เลย์

ผลกระทบจากการอัลตราซาวด์:

  • ได้เร็วขึ้นและดีกว่าการแช่
  • งอกได้เร็วขึ้น
  • งอกที่สมบูรณ์มากขึ้น
  • กระตุ้นการทำงานของเอนไซม์
  • อัตราการสกัดน้ำมันที่สูงขึ้น
  • มอลต์ที่มีคุณภาพสูง

ผลกระทบเหล่านี้ริเริ่ม ultrasonically ที่เกิดจากกิจกรรมของเอนไซม์ที่ดีขึ้นและรอยแยกขนาดเล็กที่เกิดจาก อัลตราโซนิกโพรงอากาศ ในเมล็ด เมล็ดข้าวบาร์เลย์สามารถดูดซับน้ำมากขึ้นในระยะเวลาอันสั้นนำไปสู่การอย่างมีนัยสำคัญ ความชุ่มชื้นที่ดีขึ้น ของเมล็ด ชุ่มชื้นอย่างรวดเร็วและแม้กระทั่งการงอกที่มีความสำคัญที่มีคุณภาพที่ดีตั้งแต่ malting เมล็ดตัวอย่างควบคุมมีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหายแบคทีเรียและเชื้อรา
Malting เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับเอนไซม์มากมาย; คนที่สำคัญคือα-อะไมเลβ, α-glucosidase และจำกัด dextrine ในระหว่างการเป็นโรค, ข้าวบาร์เลย์ผ่านกระบวนการการงอกทางธรรมชาติที่ไม่สมบูรณ์ที่เกี่ยวข้องกับชุดของเอนไซม์ degradations ของข้าวบาร์เลย์ของการส่องกล้อง เป็นผลมาจากการย่อยสลายของเอนไซม์นี้, ผนังเซลล์ส่องกล้องจะเสื่อมสภาพ, และเม็ดแป้งจะถูกปล่อยออกมาจากเมทริกซ์ของการส่องกล้องที่พวกเขาจะฝัง. Ultrasonics เรียกใช้เอนไซม์และปรับปรุงอัตราการสกัดของวัสดุภายในเซลล์เช่นแป้งโปรตีน โมเลกุลที่มีแนวโน้มที่จะสร้างการรวมกันของโมเลกุลในโซลูชันที่เจือจาง ช่วยลดมวลรวมของไรด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ. โดยการย่อยสลายของแป้งไรด์, คาร์โบไฮเดรต fermentable มีการผลิต. คาร์โบไฮเดรตดังกล่าวจะถูกแปลงเป็นเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ในขั้นตอนการหมักของเบียร์ผลิต

ทุกผลกระทบล้ำเหล่านี้บนกระบวนการชีวภาพเคมีระหว่าง Malting ผลใน เวลาการงอกของเมล็ดสั้น และ อัตราการงอกสูง / ผลผลิต. การตัดทอนผลระยะเวลาการงอกในอย่างมีนัยสำคัญ ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ สำหรับมอลต์และเบียร์อุตสาหกรรม

Yaldagard et al, (2008) ได้แสดงให้เห็นว่า ultrasonics “มีศักยภาพในการที่จะใช้ในกระบวนการ malting เป็นวิธีการรักษาเมล็ดพันธุ์เพื่อลดระยะเวลาการงอกและปรับปรุงเปอร์เซ็นต์การงอกของทั้งหมดที่”

Yaldagard et al, 2008 การตรวจสอบการงอกดีขึ้น ultrasonically ของเมล็ดข้าวบาร์เลย์

งอกได้เร็วขึ้นโดย sonication

อัลตราโซนิกเมล็ดข้าวบาร์เลย์รองพื้นพิธีสาร

วัสดุ:
เมล็ดข้าวบาร์เลย์ Zea Mays (ความชื้น 9%; เก็บรักษาที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 3 เดือนหลังการเก็บเกี่ยว)
อัลตราโซนิกอุปกรณ์ UP200H (200W, 24kHz) พร้อมกับ sonotrode S3 (รูปร่างรัศมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 3mm, สูงสุด. แช่ลึก 90 มม)

โปรโตคอล:
ปลายของฮอร์นถูกแช่ประมาณ9มม. ในการแก้ปัญหากระบวนการที่ประกอบด้วยในน้ำและเมล็ดข้าวบาร์เลย์ การทดลองทั้งหมดถูกดำเนินการในตัวอย่าง (เมล็ดข้าวบาร์เลย์10กรัม) กระจายตัวใน๘๐มล. ของน้ำประปากับ sonication โดยตรง (ระบบโพรบ) ที่อินพุตพลังงานของ 20, ๖๐, และ๑๐๐%, ที่มีความปั่นป่วนเพิ่มเติมหรือเขย่า. นี้ได้รับการว่าจ้างเพื่อหลีกเลี่ยงการยืนคลื่นหรือการก่อตัวของพื้นที่ว่างที่เป็นของแข็งสำหรับการกระจายเครื่องแบบของคลื่นอัลตราโซนิก อุปกรณ์อัลตราโซนิกจะถูกตั้งค่าให้โหมดการปรับใช้การควบคุมรอบหน้าที่เพื่อลดการก่อตัวของอนุมูลอิสระ มีการตั้งค่าวงจรบน๕๐% สำหรับการทดสอบทั้งหมด การแก้ปัญหาได้รับการประมวลผลที่อุณหภูมิคงที่30° c สำหรับ 5, 10 และ15นาที [Yaldagard et al. ๒๐๐๘]

ผล:
การรักษาอัลตราโซนิกส่งผลให้ความชุ่มชื้นสูงขึ้นและการงอกเร็วขึ้นในเวลาที่สั้นลง
การงอกของเมล็ดพันธุ์สูงสุด (ประมาณ๑๐๐%) ถูกบันทึกที่การตั้งค่ากำลังไฟ๑๐๐% สำหรับเมล็ดพืชสำหรับ 5, 10, และ15นาทีที่พลังงานเต็ม (๑๐๐% การตั้งค่าพลังงานของอุปกรณ์), อัตราการงอกเพิ่มขึ้นจาก ~ ๙๓.๓% (เมล็ดที่ไม่ใช่-sonicated) ถึง๙๗.๒%, ๙๘% และ๙๙.๔% ตามลำดับ ผลลัพธ์เหล่านี้อาจจะถูกนำมาประกอบกับผลกระทบทางกลเนื่องจากการทำให้เกิดโพรงอากาศที่ช่วยเพิ่มการดูดซึมน้ำโดยผนังเซลล์. Sonication ช่วยเพิ่มการถ่ายโอนมวลและอำนวยความสะดวกในการรุกของน้ำผ่านผนังเซลล์ลงในการตกแต่งภายในของเซลล์ การล่มสลายของฟองอากาศที่อยู่ใกล้ผนังเซลล์ disrupts โครงสร้างของเซลล์และเปิดใช้งานสำหรับการถ่ายโอนมวลที่ดีเนื่องจากเจ็ตส์เหลวอัลตราโซนิก
วิธีการลดเวลาที่จำเป็นในการเริ่มต้นการงอกของเมล็ด รากผมปรากฏได้เร็วขึ้นในตัวอย่างที่ได้รับการรักษาและเติบโตมากมายในการเปรียบเทียบกับเมล็ดที่ไม่ใช่ เมื่อใช้ข้าวบาร์เลย์ถือเป็นดังกล่าวข้างต้น, ระยะเวลาการงอกถูกสั้นลง4ถึง5วัน (ขึ้นอยู่กับพลังงานอัลตราโซนิกและเวลาการสัมผัส) จากปกติ7วัน. นอกจากนี้เวลาการงอกเฉลี่ยลดลงจาก๖.๖๖วันสำหรับการตั้งค่าพลังงาน20% เป็น๔.๐๔วันสำหรับการตั้งค่าพลังงานล้ำของ๑๐๐% หลังจากเวลาการประมวลผล15นาที การวิเคราะห์ข้อมูลผลลัพธ์บ่งชี้ว่าขอบเขตของการงอกและเวลาการงอกเฉลี่ยได้รับผลกระทบอย่างมากจากการตั้งค่าพลังงานอัลตราโซนิกที่แตกต่างกันในระหว่างการทดสอบการงอก การทดสอบทั้งหมดส่งผลให้เกิดการงอกที่เพิ่มขึ้นของเมล็ดข้าวบาร์เลย์เมื่อเทียบกับการควบคุมที่ไม่ใช่ sonicated (รูปที่ 1) เวลาการงอกเฉลี่ยสูงสุดถูกบันทึกไว้สำหรับการตั้งค่าพลังงาน20% และเวลาการงอกเฉลี่ยต่ำสุดถูกบันทึกไว้สำหรับการตั้งค่ากำลังไฟ๑๐๐% (รูปที่ 2)

อัตราผลตอบแทนที่สูงขึ้นโดย malting อัลตราโซนิก

อัตราการงอกสูงขึ้นและอัตราผลตอบแทนกับ ultrasonics

sonication ยังได้รับการพิสูจน์เพื่อเพิ่มความงอกของเมล็ดถั่วชิกพี, ข้าวสาลี, มะเขือเทศพริกแครอทหัวไชเท้า, ข้าวโพด, ข้าวแตงโมดอกทานตะวันและอื่น ๆ อีกมากมาย

อุปกรณ์อัลตราโซนิก

Hielscher Ultrasonics ซัพพลาย ultrasonicators พลังงานสูงที่เชื่อถือได้สำหรับห้องปฏิบัติการบนม้านั่งและใช้ในอุตสาหกรรม สำหรับรองพื้นเมล็ดพันธุ์และมอลต์ในเชิงพาณิชย์เราขอแนะนำให้คุณระบบอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมของเราเช่น UIP2000hdT (2kW) UIP4000hdT (4kW) UIP10000 (10kW) หรือ UIP16000 (16kW) เครื่องปฏิกรณ์ไหลเซลล์ Manifold และอุปกรณ์เสริมเสร็จสมบูรณ์ผลิตภัณฑ์ของเรา ทุกระบบ Hielscher เป็นอย่างมากที่แข็งแกร่งและสร้างขึ้นสำหรับการดำเนินงาน 24/7
การทดสอบและการเพิ่มประสิทธิภาพการรองพื้นเมล็ดอัลตราโซนิกและการงอกของเรามีความเป็นไปได้ในการเยี่ยมชมห้องปฏิบัติการเต็มรูปแบบพร้อมกระบวนการอัลตราโซนิกของเราและศูนย์เทคนิค!
ติดต่อเราวันนี้! เรายินดีที่จะหารือเกี่ยวกับคุณดำเนินการกับคุณ!

UIP

UIP1000hdT

ปรับปรุงการงอกโดย
ultrasonics

  • เร่งการงอกของเมล็ด
  • อัตราผลตอบแทนที่สูงขึ้น

ติดต่อเรา! / ถามเรา!

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

โปรดใช้แบบฟอร์มด้านล่างหากคุณต้องการขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของอัลตราโซนิก เรายินดีที่จะเสนอระบบอัลตราโซนิกให้ตรงกับความต้องการของคุณ










วรรณคดี / อ้างอิง



ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับข้าวบาร์เลย์ & ข้าวมอลต์

กระบวนการ Malting

ในการ germinates เมล็ดธัญพืชและมันเกี่ยวข้องกับสามขั้นตอน: ลาฮัวลา, การงอกและ kilning. ในระหว่างลาฮัวนี, น้ำจะถูกเพิ่มลงในเมล็ดซึ่งเปิดใช้งานเอนไซม์. ใช้เวลา1-2 วัน. หลังจาก1-2 วันธัญพืชข้าวบาร์เลย์ได้ถึงปริมาณน้ำของ 40-45%. จุดนี้, ข้าวบาร์เลย์จะถูกลบออกจากน้ำลาฮัวลาและการงอกเริ่มต้น.
ในระหว่างการงอกเอนไซม์หลายตัวจะเกิดขึ้นหรือเปิดใช้งานซึ่งต่อมาในกระบวนการการปลดปล่อยเป็นสิ่งจำเป็น β-กลูกระป๋องแบ่งออกโดยโด-β-1, 4-กลูกาและ endo-β-1, 3-glucanase. Β-1, 4-glucanase อยู่แล้วในข้าวบาร์เลย์, แต่ endo-β-1, 3-glucanase มีอยู่ในมอลต์เท่านั้น. เนื่องจากβเป็นเจลขึ้นรูปและสามารถที่จะเกิดปัญหาในการกรอง, เนื้อหาที่สูงของβ-glucanase และเนื้อหาต่ำของβ-glucans เป็นที่พึงปรารถนาในมอลต์. เนื้อหาแป้งลดลงและปริมาณน้ำตาลเพิ่มขึ้นในระหว่างการงอกและแป้งถูกลดลงโดยα-อะไมเลสและβ-อะไมเลส มีไม่มีα-อะไมเลสอยู่ในข้าวบาร์เลย์; มันถูกผลิตในระหว่างการงอก, ในขณะที่β-อะไมเลมีอยู่แล้วในข้าวบาร์เลย์. โปรตีนจะถูกลดลงในระหว่างการงอก. Peptidases ลดลง๓๕–๔๐% ของโปรตีนเป็นวัสดุที่ละลายน้ำได้. หลังจาก5ถึง6วันการงอกเสร็จสมบูรณ์และกระบวนการชีวิตของมันจะถูกใช้งานโดย kilning ในการกำจัดน้ำจะถูกลบออกโดยผ่านอากาศร้อนผ่านมอลต์ นี้จะหยุดการงอกและการปรับเปลี่ยน, และแทนที่สีและรสชาติสารประกอบจะเกิดขึ้นโดยปฏิกิริยา Maillard.

เอนไซม์ใน Malting & กระบวนการผลิตเบียร์

เอนไซม์ที่สำคัญที่สุดสำหรับการย่อยสลายของแป้งในข้าวบาร์เลย์เป็นαอะไมเลสและβ-อะไมเลสเอนไซม์ที่กระตุ้นการย่อยแป้งให้เป็นน้ำตาล อะไมเลสลด polysaccharides คือแป้งไปมอลโตส β-อะไมเลสที่มีอยู่ในรูปแบบที่ไม่ได้ใช้งานก่อนที่จะงอกขณะαอะไมเลสและโปรตีเอสปรากฏเมื่องอกได้เริ่ม ตั้งแต่αอะไมเลสสามารถทำหน้าที่ได้ทุกที่บนพื้นผิวที่มีแนวโน้มที่จะเร็วกว่าการทำหน้าที่เบต้าอะไมเลส β-อะไมเลสเร่งปฏิกิริยาการย่อยสลายของα-1,4 พันธบัตร glycosidic สองฝ่าออกสองหน่วยกลูโคส / มอลโตสในครั้งเดียว
เอนไซม์อื่น ๆ เช่นโปรตีเอสทำลายลงโปรตีนในเมล็ดข้าวในรูปแบบที่สามารถนำมาใช้โดยยีสต์ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเมื่อกระบวนการ malting จะหยุดหนึ่งได้รับแป้งแนะนำ / อัตราส่วนเอนไซม์และแป้งแปลงส่วนหนึ่งเป็นน้ำตาลที่ย่อย มอลต์ยังมีจำนวนน้อยน้ำตาลอื่น ๆ เช่นน้ำตาลซูโครสและฟรุกโตสซึ่งไม่ได้เป็นผลิตภัณฑ์ของการปรับเปลี่ยนแป้ง แต่มีอยู่แล้วในเมล็ดข้าว แปลงต่อไปย่อยน้ำตาลจะประสบความสำเร็จในระหว่างกระบวนการ mashing

ไฮโดรไลซิสตาร์ช

ในระหว่างการย่อยของเอนไซม์เอนไซม์กระตุ้นกระบวนการ saccharification ซึ่งหมายความว่าคาร์โบไฮเดรต (แป้ง) จะแบ่งออกเป็นน้ำตาลโมเลกุลที่เป็นส่วนประกอบของ โดยการย่อยสลายที่ทรัพยากรพลังงาน (แป้ง) จะถูกแปลงเป็นน้ำตาลที่มีการบริโภคโดยเชื้อโรคสำหรับการเจริญเติบโต

โปรตีนในข้าวบาร์เลย์

ข้าวบาร์เลย์มีปริมาณโปรตีน 8-15% โปรตีนข้าวบาร์เลย์มีส่วนร่วมเป็นหลักเพื่อคุณภาพของข้าวมอลต์และเบียร์ โปรตีนที่ละลายน้ำมีความสำคัญต่อการเก็บรักษาหัวเบียร์และความมั่นคง

Arabinoxylans และβ-Glucan ในข้าวบาร์เลย์

อาราอิน oxylans และβสามารถละลายเส้นใยอาหารได้ สารสกัดจากมอลต์สามารถประกอบด้วยระดับสูงของ arabinoxylans ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาในระหว่างการกรองเนื่องจากสารสกัดจากความหนืดอาจเสื่อมสภาพประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตเบียร์อย่างมีนัยสำคัญ. สำหรับกระบวนการผลิตเบียร์, เนื้อหาที่สูงของβสามารถทำได้ในข้าวบาร์เลย์อาจนำไปสู่การย่อยสลายไม่เพียงพอของผนังเซลล์, ซึ่งในทางกลับกันการแพร่กระจายของเอนไซม์, การงอก, และการเคลื่อนที่ของเคอร์เนลสำรอง, และด้วยเหตุนี้ลดสารสกัดจากมอลต์. Βที่เหลืออาจนำไปสู่ wort ที่มีความหนืดสูง, ให้เพิ่มขึ้นกับปัญหาการกรองในโรงเบียร์, และมันอาจมีส่วนร่วมในการดื่มเบียร์, ก่อให้เกิดหมอกควันเย็น. Arabinoxylans พบในผนังเซลล์ของข้าวบาร์เลย์, oat, ข้าวสาลี, ข้าวไรย์, ข้าวโพด, ข้าว, sorghum, และ millet. ความสามารถในการแยกของทั้งสอง arabinoxylans และβจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญโดย sonication

สารต้านอนุมูลอิสระในข้าวบาร์เลย์

ข้าวบาร์เลย์ที่มีมากกว่า 50 proanthocyanidins รวมทั้ง oligomeric และพอลิเมอ flavan-3-OL, catechin และ gallocatechin B3 proanthocyanin dimeric และ procyanidin B3 เป็นคนที่มีมากที่สุดในข้าวบาร์เลย์
สารต้านอนุมูลอิสระที่เป็นที่รู้จักสำหรับความสามารถของพวกเขาที่จะชะลอหรือป้องกันการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันและออกซิเจนฟรีปฏิกิริยารุนแรงซึ่งทำให้พวกเขามีความสำคัญในการผลิตเบียร์มอลต์และกระบวนการ สารต้านอนุมูลอิสระ (เช่นซัลไฟต์ฟอร์มาลดีไฮด์ ascorbate) จะถูกนำมาใช้เป็นสารเติมแต่งในกระบวนการผลิตเบียร์เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพรสชาติเบียร์ ประมาณ 80% ของสารฟีนอลในเบียร์จะได้มาจากข้าวมอลต์บาร์เลย์