การหมัก Kombucha ที่ได้รับการปรับปรุงด้วยอัลตราโซนิก

Sonication ส่งเสริมการหมักในอาหารหมักดองอัลตราโซนิกเช่นคอมบูชากิมจิและผักหมักอื่น ๆ โดยการเพิ่มการถ่ายเทมวลขัดขวางเซลล์จุลินทรีย์กระตุ้นเอนไซม์และปรับปรุงความเป็นเนื้อเดียวกันในที่สุดก็นําไปสู่อัตราการหมักที่เร่งขึ้นและการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพเหนือกว่า Sonication เริ่มต้นการเปลี่ยนแปลงที่เป็นประโยชน์ในสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในระหว่างการหมักแลคติกเพิ่มเนื้อหาของสารประกอบทางโภชนาการและพฤกษเคมี

คอมบูชาและเครื่องดื่มหมัก

คอมบูชาผลิตโดยการหมักชาที่เติมน้ำตาลโดยใช้ “วัฒนธรรมแบบพึ่งพาอาศัยกันของแบคทีเรียและยีสต์” (SCOBY) หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า “แม่” หรือ “ชาเห็ด”. ความหลากหลายและอัตราส่วนของประชากรจุลินทรีย์ใน SCOBY อาจแตกต่างกันอย่างมาก ส่วนประกอบของยีสต์โดยทั่วไปประกอบด้วย Saccharomyces cerevisiae พร้อมกับ Zygosaccharomyces, Candida, Kloeckera/Hanseniaspora, Torulaspora, Pichia, Brettanomyces/Dekkera, Saccharomyces, Lachancea, Saccharomycoides, Schizosaccharomyces และ Kluyveromyces; ส่วนประกอบของแบคทีเรียมักจะรวมถึง Komagataeibacter xylinus (เดิมชื่อ Gluconacetobacter xylinus) ซึ่งหมักแอลกอฮอล์ที่ผลิตโดยยีสต์ให้เป็นกรดอะซิติกและกรดอื่น ๆ เพิ่มความเป็นกรดและจํากัดปริมาณเอทานอล
ในทํานองเดียวกัน เครื่องดื่มหมักอื่นๆ เช่น น้ําผักและผลไม้หมักได้รับการฉีดวัคซีนด้วยแบคทีเรียและยีสต์
การบําบัดด้วยอัลตราซาวนด์สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการหมักและคุณสมบัติด้านคุณภาพของเครื่องดื่มหมักรวมถึงปริมาณสารอาหารและรสชาติ

การหมัก Kombucha ที่เข้มข้นด้วยอัลตราโซนิก

คลื่นอัลตราซาวนด์เป็นที่รู้จักกันดีในการกระตุ้นการเจริญเติบโตของแบคทีเรียและยีสต์ การควบคุมการ sonication อ่อน ๆ ของวัฒนธรรม kombucha (SCOBY หรือที่เรียกว่าเห็ดชาเชื้อราชาหรือเห็ดแมนจูเรีย) จึงสามารถส่งเสริมกระบวนการหมักและนําไปสู่ผลผลิต kombucha ที่สูงขึ้นในเวลาการหมักที่เร่งขึ้น
การหมักที่กระตุ้นด้วยอัลตราโซนิกแสดงให้เห็นถึงการซึมผ่านของเมมเบรนที่เพิ่มขึ้นและด้วยเหตุนี้จึงเพิ่มการถ่ายโอนมวล การรักษาแบบโซโนคานิกโดยคลื่นอัลตราซาวนด์เจาะผนังเซลล์และพลาสมาเมมเบรนของจุลินทรีย์ (กระบวนการที่เรียกว่าโซโนโพเรชั่น) เซลล์บางเซลล์อาจแตกได้ เซลล์ที่ถูกขัดขวางเหล่านี้จะปล่อยปัจจัยส่งเสริมการเจริญเติบโต เช่น วิตามิน นิวคลีโอไทด์ กรดอะมิโน และเอนไซม์ที่สามารถกระตุ้นการเจริญเติบโตของเซลล์ที่สมบูรณ์และแบคทีเรียที่บุกรุกของเยื่อหุ้มเซลล์
การบําบัดด้วยอัลตราโซนิกก่อนการหมักตลอดจนในระยะล่าช้าและบันทึกแสดงให้เห็นถึงผลกระทบที่โดดเด่นที่สุดในการกระตุ้นการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย

ประโยชน์ของ Sonication ในการหมัก Kombucha

อัลตราโซนิกส่งเสริมกระบวนการหมักและช่วยในการผลิต kombucha การหมักผักโคจิ ฯลฯ ที่ดีขึ้นได้อย่างไร? Sonication intenisfies การหมักได้หลายวิธีซึ่งแสดงให้เห็นด้านล่างในบริบทของ kombucha หมัก คอมบูชาเป็นเครื่องดื่มหมักที่ทําจากชาหวานและวัฒนธรรมทางชีวิตของแบคทีเรียและยีสต์ (SCOBY) น้ําซุปข้นผลไม้เจือจางให้ฐานที่อุดมไปด้วยสารอาหารและรสชาติสําหรับการผลิตคอมบูชา ด้านล่างนี้คุณจะได้เรียนรู้ว่าอัลตราโซนิกส่งเสริมการผลิต

• เพิ่มการถ่ายโอนมวล: คลื่นอัลตราโซนิกสร้างฟองอากาศด้วยกล้องจุลทรรศน์ในของเหลวนําไปสู่การก่อตัวของไมโครสตรีมมิ่งไอพ่นของเหลวและความปั่นป่วน การปั่นป่วนนี้ช่วยเพิ่มการถ่ายเทมวลโดยการเพิ่มการสัมผัสระหว่างจุลินทรีย์ที่รับผิดชอบในการหมักและสารอาหารในตัวกลาง ส่งผลให้สารอาหารถูกดูดซึมโดยจุลินทรีย์ที่หมักได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งนําไปสู่อัตราการหมักที่เร็วขึ้น
• การหยุดชะงักของเซลล์: Sonicators เป็นที่รู้จักกันดีในด้านประสิทธิภาพของการสลายเซลล์และการสกัด ในการหมักอาหารเครื่องสะท้อนเสียงจะทําลายผนังเซลล์จุลินทรีย์ปล่อยเอนไซม์ภายในเซลล์และเมตาบอไลต์ที่สามารถเร่งปฏิกิริยาการหมักได้มากขึ้น การหยุดชะงักนี้ช่วยเพิ่มการปลดปล่อยสารประกอบรสชาติ วิตามิน และกรดอินทรีย์จากเซลล์จุลินทรีย์ ซึ่งส่งผลต่อความซับซ้อนของรสชาติและความอุดมสมบูรณ์ของสารอาหารของผลิตภัณฑ์หมัก ใน seabuckthorn kombucha ที่หมักด้วยอัลตราโซนิกสามารถวัดเศษส่วนของสารประกอบฟีนอลิกที่สูงขึ้นได้อย่างมีนัยสําคัญ (อ้างอิง Dornan et al., 2020)
• การเตรียมสารตั้งต้นการหมักที่อุดมด้วยสารอาหาร: การสกัดด้วยอัลตราโซนิกช่วยในการเตรียมสารตั้งต้นการหมักที่ให้สารอาหารมากมายในรูปแบบที่มีอยู่สําหรับการย่อยจุลินทรีย์ ซึ่งหมายความว่าในสารตั้งต้นการหมักที่ผ่านการบําบัดด้วยอัลตราโซนิก (เช่น น้ําซุปข้นผักและผลไม้) สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น แป้งและน้ําตาลจะถูกปลดปล่อยจากเมทริกซ์ภายในเซลล์ของเซลล์พืช จุลินทรีย์สามารถกินสารตั้งต้นได้อย่างง่ายดาย ซึ่งจะเร่งและลดกระบวนการหมักให้สั้นลง เช่นเดียวกับโพลีฟีนอล ฟลาโวนอยด์ และวิตามิน ซึ่งปล่อยออกมาจากเมทริกซ์ภายในเซลล์และมีส่วนช่วยในคุณค่าทางโภชนาการโดยรวมของอาหารหรือเครื่องดื่มหมักดอง
• เพิ่มกิจกรรมของเอนไซม์: Sonication กระตุ้นหรือเพิ่มการทํางานของเอนไซม์บางชนิดที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการหมัก ตัวอย่างเช่น จะเพิ่มการทํางานของเซลลูเลสและอะไมเลส ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่สําคัญในการสลายคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อนให้เป็นน้ําตาลที่เรียบง่าย ซึ่งจะถูกหมักโดยจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในวัฒนธรรมคอมบูชา
• ปรับปรุงความเป็นเนื้อเดียวกัน: เนื่องจากแรง sonication ส่งผลให้ในการผสมและผสมเสมอการรักษาด้วยอัลตราโซนิกช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันของส่วนผสมการหมักส่งผลให้มีการกระจายสารอาหารและจุลินทรีย์อย่างสม่ําเสมอทั่วทั้งตัวกลาง ความสม่ําเสมอนี้ส่งเสริมจลนศาสตร์การหมักที่สม่ําเสมอและการผลิตผลิตภัณฑ์ kombucha คุณภาพสูงพร้อมคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสที่ต้องการ

การกระตุ้นด้วยอัลตราโซนิกของการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์จะมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อใช้อัลตราซาวนด์ก่อนการหมักหรือในระยะล่าช้าและบันทึก

กรณีศึกษา: การกระตุ้นอัลตราโซนิกของการหมักน้ําแอปเปิ้ล

การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการบําบัดด้วยอัลตราโซนิกที่ระยะล่าช้าและลอการิทึมระหว่างการหมักน้ําแอปเปิ้ลส่งเสริมการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์และเพิ่มการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพของกรดมาลิกเป็นกรดแลคติก ตัวอย่างเช่นหลังจากการ sonication ที่ระยะล่าช้าเป็นเวลา 0.5 ชั่วโมงจํานวนจุลินทรีย์และปริมาณกรดแลคติกในตัวอย่างที่ผ่านการอบชุบด้วยอัลตราซาวนด์ที่ 58.3 W / L ถึง 7.91 ± 0.01 Log CFU / mL และ 133.70 ± 7.39 mg / L ซึ่งสูงกว่าตัวอย่างที่ไม่ได้รับการ sonicated อย่างมีนัยสําคัญ ยิ่งไปกว่านั้นอัลตราโซนิกที่ระยะล่าช้าและลอการิทึมมีอิทธิพลที่ซับซ้อนต่อการเผาผลาญฟีนอลิกของแอปเปิ้ลเช่นกรดคลอโรจีนิกกรดคาเฟอิกโปรไซยานิดิน B2 คาเทชินและกรดแกลลิก อัลตราซาวนด์อาจส่งผลดีต่อการไฮโดรไลซิสของกรดคลอโรจีนิกเป็นกรดคาเฟอิกการเปลี่ยนแปลงของโปรไซยานิดิน B2 และการลดคาร์บอกซิเลชันของกรดแกลลิก การเผาผลาญของกรดอินทรีย์และกรดอะมิโนอิสระในตัวอย่างที่โซนิคมีความสัมพันธ์ทางสถิติกับการเผาผลาญฟีนอลิก ซึ่งหมายความว่าอัลตราซาวนด์อาจเป็นประโยชน์ต่อการได้มาของฟีนอลิกโดยการปรับปรุงการเผาผลาญจุลินทรีย์ของกรดอินทรีย์และกรดอะมิโน (อ้างอิง Wang et al., 2021)

กรณีศึกษา: การหมักนมถั่วเหลืองที่ได้รับการปรับปรุงด้วยอัลตราโซนิก

ทีมวิจัยของ Ewe et al. (2012) ได้ตรวจสอบผลกระทบของอัลตราซาวนด์ต่อประสิทธิภาพการเผาผลาญของแลคโตบาซิลลัสสายพันธุ์ (Lactobacillus acidophilus BT 1088, L. fermentum BT 8219, L. acidophilus FTDC 8633, L. gasseri FTDC 8131) ระหว่างการหมักนมถั่วเหลือง สังเกตได้ว่าการรักษาด้วยอัลตราโซนิกซึมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรีย เยื่อหุ้มเซลล์ที่ซึมผ่านส่งผลให้สารอาหารดีขึ้นและเพิ่มการเจริญเติบโตในภายหลัง (P ≺ 0.05) แอมพลิจูดที่สูงขึ้นและระยะเวลาที่ยาวนานขึ้นของการรักษาด้วยโซนิเคชั่นส่งเสริมการเจริญเติบโตของแลคโตบาซิลลัสในนมถั่วเหลืองโดยมีจํานวนที่มีชีวิตเกิน 9 log CFU / mL กิจกรรมเฉพาะ β-glucosidase ภายในเซลล์และนอกเซลล์ของแลคโตบาซิลลัสยังได้รับการปรับปรุง (P ≺ 0.05) โดยอัลตราโซนิกซึ่งนําไปสู่การเพิ่มการแปลงทางชีวภาพของไอโซฟลาโวนในนมถั่วเหลืองโดยเฉพาะอย่างยิ่ง genistin และ malonyl genistin เป็น genistein ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าการรักษาด้วยอัลตราซาวนด์บนเซลล์แลคโตบาซิลลัสส่งเสริม (P ≺ 0.05) กิจกรรม β-glucosidase ของเซลล์เพื่อประโยชน์ของการเพิ่ม (P ≺ 0.05) ไอโซฟลาโวนกกลูโคไซด์เป็นอะกลีโคนที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพในนมถั่วเหลือง (อ้างอิง Ewe et al., 2012)

การสแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนของแลคโตบาซิลลัสที่ไม่ได้รับการรักษา (A) และแลคโตบาซิลลัสที่รักษาด้วยอัลตราซาวนด์ที่แอมพลิจูด 60% เป็นเวลา 3 นาที (B) วงกลมแสดงเซลล์แตกและเซลล์ที่มีรูขุมขน
(การศึกษาและภาพ: ©Ewe et al., 2012)

การสกัดสารประกอบทางโภชนาการและรสชาติในคอมบูชาและเครื่องดื่มหมัก

ชาหมัก น้ําผลไม้ และเครื่องดื่มผัก เช่น น้ําแอปเปิ้ลหมักหรือน้ําหม่อน หรือคอมบูชาผสมผลไม้ ได้รับประโยชน์ในด้านรสชาติและสารอาหารอย่างมีนัยสําคัญจากการรักษาด้วยอัลตราซาวนด์ คลื่นอัลตราซาวนด์จะทําลายโครงสร้างเซลล์ของวัสดุจากพืชและปล่อยสารประกอบภายในเซลล์ เช่น รสชาติ โพลีฟีนอล สารต้านอนุมูลอิสระ และฟลาโวนอยด์ ในขณะเดียวกันการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิกให้เครื่องดื่มที่กระจายตัวและอิมัลชันอย่างสม่ําเสมอเพื่อป้องกันการแยกเฟสและให้รูปลักษณ์ที่น่าสนใจสําหรับผู้บริโภค คุณสามารถดูตัวอย่างของ sea buckthorns berry kombucha ที่ผ่านการบําบัดด้วยอัลตราโซนิกโดยไม่มีการแยกเฟสเมื่อเปรียบเทียบกับรุ่นที่ไม่ผ่านการบําบัดด้านล่าง
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับรสชาติอัลตราโซนิกและการสกัดสารอาหาร!

กรณีศึกษา: Kombucha ที่เก็บรักษาด้วยอัลตราโซนิก

การรักษาด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงสามารถส่งผลต่อจุลินทรีย์ได้ทั้งในทางกระตุ้นหรือยับยั้งการทำงาน นอกจากนี้ เอนไซม์ยังได้รับผลกระทบจากการสั่นสะเทือนด้วยคลื่นเสียงเช่นกัน: คลื่นเสียงความถี่สูงสามารถเปลี่ยนแปลงลักษณะของเอนไซม์ สารตั้งต้น และปฏิกิริยาของสารเหล่านี้ได้ ผลกระทบเหล่านี้ของคลื่นเสียงความถี่ต่ำถูกนำมาใช้ในการแปรรูปอาหารเพื่อเป็นทางเลือกที่ไม่ใช้ความร้อนในการพาสเจอร์ไรซ์อาหารและเครื่องดื่ม การสั่นสะเทือนด้วยคลื่นเสียงมีข้อได้เปรียบที่สามารถควบคุมพารามิเตอร์ของกระบวนการได้อย่างแม่นยำ เช่น ความแรงของคลื่น เวลา อุณหภูมิ และความดัน ซึ่งช่วยให้สามารถยับยั้งจุลินทรีย์ได้อย่างเฉพาะเจาะจงตามต้องการการทำให้เชื้อจุลินทรีย์ในคอมบูชาและเครื่องดื่มหมักหมดฤทธิ์ช่วยเพิ่มอายุการเก็บรักษาและความเสถียรของผลิตภัณฑ์ การลดจำนวนจุลินทรีย์และเอนไซม์ช่วยให้การกระจายเชิงพาณิชย์เป็นไปได้เนื่องจากอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่ยาวนานขึ้น การใช้คลื่นเสียงความถี่สูงเป็นวิธีการพาสเจอไรซ์ที่ไม่ใช้ความร้อน ซึ่งถูกนำมาใช้ในกระบวนการแปรรูปอาหารเชิงพาณิชย์แล้ว เช่น การพาสเจอไรซ์น้ำผลไม้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความเข้มสูง คลื่นเสียงความถี่สูงสามารถทำให้แบคทีเรียและยีสต์หมดฤทธิ์โดยการทำลายผนังเซลล์ส่งผลให้การเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ช้าลงหรือหยุดลง ตัวอย่างเช่น Kwaw และคณะ (2018) ได้ศึกษาการใช้คลื่นเสียงความถี่สูงเป็นกลยุทธ์การพาสเจอไรซ์แบบไม่ใช้ความร้อนสำหรับน้ำมัลเบอร์รี่หมักด้วยกรดแลคติก น้ำมัลเบอร์รี่หมักที่ผ่านการบำบัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงมีปริมาณสารประกอบฟีนอลิกสูงกว่า (1700.07 ± 2.44 μg/mL) เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมซึ่งเป็นน้ำมัลเบอร์รี่หมักที่ไม่ได้รับการบำบัด “ในบรรดาการรักษาแบบไม่ใช้ความร้อนแต่ละวิธี การใช้อัลตราซาวด์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ (p < 0.05) การเพิ่มขึ้นของคุณสมบัติฟีนอลิกและสารต้านอนุมูลอิสระในน้ำองุ่นหมักด้วยกรดแลคติกเมื่อเทียบกับการรักษาด้วยแสงพัลส์” (Kwaw และคณะ, 2018)
แม้ว่า kombucha จะเป็นเครื่องดื่มที่ขึ้นชื่อเรื่องวัฒนธรรมชีวิต แต่ก็สามารถใช้การลดจุลินทรีย์ที่ควบคุมได้เพื่อยืดอายุการเก็บรักษาของเครื่องดื่ม kombucha ที่จําหน่ายในเชิงพาณิชย์
การพาสเจอร์ไรส์ด้วยความร้อนเป็นประจําจะฆ่ายีสต์และแบคทีเรียที่มีชีวิตซึ่งปกติมีอยู่ใน kombucha และเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักสําหรับผลการส่งเสริมสุขภาพ การพาสเจอร์ไรส์แบบอัลตราโซนิกเป็นวิธีการเก็บรักษาแบบไม่ใช้ความร้อนซึ่งสามารถใช้เพื่อลดจํานวนจุลินทรีย์หรือกําจัดจุลินทรีย์ได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งหมายความว่าผู้ผลิตเชิงพาณิชย์สามารถใช้อัลตราซาวนด์ที่แอมพลิจูดที่ต่ํากว่าและระยะเวลาที่สั้นลงเพื่อลดจํานวนแบคทีเรียและยีสต์โดยไม่กําจัดอย่างสมบูรณ์ ด้วยเหตุนี้วัฒนธรรมชีวิตจึงยังคงมีอยู่ใน kombucha แม้ว่าจะมีจํานวนที่ต่ํากว่าเพื่อให้อายุการเก็บรักษาและเวลาในการจัดเก็บดีขึ้น

ผลลัพธ์ที่ได้รับการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์ใน Kombucha ที่ผ่านการบําบัดด้วยอัลตราโซนิก

Dornan et al. (2020) ตรวจสอบผลกระทบของอัลตราซาวนด์ความถี่ต่ําต่อ kombucha ที่ทําจากผลเบอร์รี่ซีบัคธอร์นโดยใช้เครื่องโซนิคเตอร์ UIP500hdT ทีมวิจัยสามารถแสดงให้เห็นถึงผลที่เป็นประโยชน์หลายประการของอัลตราโซนิกในการเตรียมผลไม้เล็ก ๆ ในทะเลและการทําหมัก kombucha ในภายหลัง

อัลตราโซนิก Sea Buckthorn Berry Extraction

Sonication ของผลเบอร์รี่บัคธอร์นทะเลสดทั้งผล (หรือที่เรียกว่าแซนด์ดอร์น; H. rhamnoides cv. Sunny) ถูกบดโดยใช้เครื่องปั่น Vitamix เป็นเวลา 2 นาที เพิ่มปริมาตรของ dH2O เท่ากับ 30% ของปริมาตรน้ําซุปข้นเดิมและผสม อัลตราซาวนด์ (90 W, 20 kHz, 10 นาที) ถูกนําไปใช้กับน้ําซุปข้นเจือจาง 200 มล. โดยใช้โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก UIP500hdT (ดูภาพซ้าย) เวลาในการบําบัดถูกเลือกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของสารอาหารและรักษาตัวอย่างให้อยู่ในสภาพที่เหมือนสด ผลการสกัดด้วยอัลตราโซนิกแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญ (P ≺ 0.05) ผลผลิตการสกัดจากเยื่อกระดาษ 10% (จาก 19.04 ± 0.08 เป็น 20.97 ± 0.29%) และ 7% สําหรับเมล็ดพันธุ์ (จาก 14.81 ± 0.08 เป็น 15.83 ± 0.28%) ผลผลิตน้ํามันที่เพิ่มขึ้นนี้เน้นย้ําถึงการทํางานของ sonication เป็นเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อเพิ่มมูลค่าวัตถุดิบสูงสุด การสกัดด้วยอัลตราโซนิกจากผลเบอร์รี่ทะเลบัคธอร์นส่งผลให้ผลผลิตน้ํามันสูงขึ้นและลดเวลาในการประมวลผลการใช้พลังงานและการหลีกเลี่ยงตัวทําละลายที่เป็นอันตราย

กรณีศึกษา: การทําให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิกของ Sea Buckthorn Berry Kombucha

คอมบูชาเบอร์รี่จากต้นซีบัคธอร์น (แซนด์ดอร์น) ที่ผ่านการบำบัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง แสดงให้เห็นถึงความเสถียรของผลิตภัณฑ์ที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเก็บไว้จนถึงวันที่ 21 คอมบูชาเบอร์รี่ที่ผ่านการโซนิคยังคงมีความเป็นเนื้อเดียวกันอยู่ ข้อเท็จจริงที่ไม่พบการแยกตัวของสารในคอมบูชาเบอร์รี่ที่ผ่านการโซนิคตลอดระยะเวลาการศึกษา (21 วัน ดูภาพด้านล่าง) แสดงให้เห็นว่าคลื่นเสียงความถี่สูงเพียงอย่างเดียวเป็นเทคนิคการอิมัลซิฟิเคชั่นที่มีประสิทธิภาพ สามารถสร้างความเสถียรของผลิตภัณฑ์และป้องกันการแยกตัวของเฟสได้

น้ําซุปข้นซีบัคธอร์น (P) โดยไม่ต้องทําอัลตราซาวนด์ (P+US) ในวันที่ 0 และ 21
การศึกษาและรูปภาพ:©Dornan et al., 2020.

อัลตราโซนิกเพื่อหยุดการหมัก

มีการทําตัวอย่าง kombucha สี่ตัวอย่าง: K (kombucha), K+US (kombucha + อัลตราซาวนด์), K+S (kombucha + ซูโครส) และ K+S+US (kombucha + ซูโครส + อัลตราซาวนด์) ตัวอย่างทั้งหมดเตรียมโดยใช้น้ําซุปข้นซีบัคธอร์น (P) หรือ P+US 200 มล. และ SCOBY 12.5 กรัม K ประกอบด้วย P และ SCOBY K+US ประกอบด้วย P+US และ SCOBY K+S ประกอบด้วย P, ซูโครส 15.0 กรัม และ SCOBY K+S+US ประกอบด้วย P+US, ซูโครส 15.0 กรัม และ SCOBY ตัวอย่างทั้งหมดถูกทิ้งไว้ให้หมักในที่มืดที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลาห้าวัน การบําบัดด้วยโซนิเคชั่นครั้งที่สอง (90 W, 20 kHz, 10 นาที) ถูกนําไปใช้กับ K + US และ K + S + US เพื่อหยุดการหมักในวันที่ 5

ผลการเก็บรักษาอัลตราโซนิกบน Kombucha

ในทะเล buckthorns kombucha การ sonication ช่วยลดปริมาณจุลินทรีย์เริ่มต้น 2.6 log CFU / mL จึงหยุดกระบวนการหมักในเวลาที่เลือกเพื่อป้องกันการหมักมากเกินไป นอกจากนี้ การลดจุลินทรีย์ที่ควบคุมได้ยังช่วยเพิ่มอายุการเก็บรักษาและความเสถียรของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ซึ่งอํานวยความสะดวกในการจัดจําหน่ายคอมบูชาในเชิงพาณิชย์
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ ultrasonication เป็นวิธีการพาสเจอร์ไรส์น้ําผลไม้แบบไม่ใช้ความร้อน!

ผลลัพธ์โดยรวมใน Kombucha ที่ผ่านการบําบัดด้วยอัลตราโซนิก

อัลตราโซนิกลดปริมาณจุลินทรีย์เริ่มต้น 2.6 log CFU / mL เพิ่มค่า ORAC 3% และเพิ่มดัชนีความสามารถในการละลายน้ํา (WSI) 40% (จาก 6.64 เป็น 9.29 g / g) โดยไม่ต้อง syneresis ผลจากการศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่าการประยุกต์ใช้อัลตราโซนิกสามารถเพิ่มการทํางานของฟีนอลิกในระหว่างการหมักและสามารถ ลด syneresis เพิ่มผลผลิตน้ํามันลดปริมาณจุลินทรีย์และเพิ่ม ORAC โดยสูญเสียคุณภาพทางโภชนาการน้อยที่สุด. (อ้างอิง Dornan et al., 2020)

อุปกรณ์อัลตราโซนิกสําหรับการปรับปรุงการต้ม Kombucha

Hielscher Ultrasonics ออกแบบผลิตและจัดจําหน่ายเครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพอัลตราโซนิกและอุปกรณ์เสริมสําหรับกระบวนการหมักการสกัดและพาสเจอร์ไรส์ที่ใช้ในอาหารที่ดีขึ้น & การผลิตเครื่องดื่ม ระบบแปรรูปอาหารอัลตราโซนิกของ Hielscher ใช้สําหรับการใช้งานที่หลากหลายซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ปลอดภัยเชื่อถือได้และคุ้มค่าในการผลิตอาหารและเครื่องดื่มคุณภาพสูง การติดตั้งและการทํางานของโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก Hielscher ทั้งหมดนั้นง่าย: พวกเขาต้องการพื้นที่เพียงเล็กน้อยสามารถติดตั้งเพิ่มเติมในโรงงานแปรรูปที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดาย
Hielscher Ultrasonics มีประสบการณ์มาอย่างยาวนานในการประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์พลังงานในอาหาร & อุตสาหกรรมเครื่องดื่มและสาขาอุตสาหกรรมอื่น ๆ อีกมากมาย โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกของเราติดตั้ง sonotrodes และโฟลว์เซลล์ที่ทําความสะอาดง่าย (CIP ทําความสะอาดในสถานที่ / SIP ฆ่าเชื้อในสถานที่) Hielscher อัลตราโซนิกส์’ โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมสามารถให้แอมพลิจูดที่สูงมาก แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถทํางานต่อเนื่องได้อย่างง่ายดายในการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน การปรับแอมพลิจูดที่แม่นยําและตัวเลือกในการสลับระหว่างแอมพลิจูดต่ําและสูงเป็นสิ่งสําคัญในการกระตุ้นหรือยับยั้งจุลินทรีย์ ด้วยเหตุนี้เครื่องอัลตราโซนิกเครื่องเดียวกันนี้จึงสามารถใช้เพื่อกระตุ้นจุลินทรีย์ที่เพิ่มการหมักหรือเพื่อยับยั้งจุลินทรีย์สําหรับการพาสเจอร์ไรส์
เทคโนโลยีล้ําสมัย ซอฟต์แวร์ประสิทธิภาพสูง และซับซ้อนทําให้ Hielscher Ultrasonics’ ม้าทํางานที่เชื่อถือได้ในกระบวนการหมักอาหารของคุณ ด้วยรอยเท้าขนาดเล็กและตัวเลือกการติดตั้งที่หลากหลายเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher สามารถรวมหรือติดตั้งเพิ่มเติมเข้ากับสายการผลิตที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดาย

การกําหนดมาตรฐานกระบวนการด้วย Hielscher Ultrasonics

ผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในอาหารควรผลิตตามหลักเกณฑ์วิธีการที่ดีในการผลิต (GMP) และภายใต้ข้อกำหนดการแปรรูปที่เป็นมาตรฐาน Hielscher Ultrasonics’ ระบบสกัดดิจิทัลมาพร้อมกับซอฟต์แวร์อัจฉริยะ ซึ่งช่วยให้การตั้งค่าและควบคุมกระบวนการโซนิคได้อย่างแม่นยำการบันทึกข้อมูลอัตโนมัติจะบันทึกพารามิเตอร์กระบวนการอัลตราโซนิกทั้งหมด เช่น พลังงานอัลตราโซนิก (พลังงานรวมและพลังงานสุทธิ), แอมพลิจูด, อุณหภูมิ, ความดัน (เมื่อติดตั้งเซ็นเซอร์อุณหภูมิและความดัน) พร้อมวันที่และเวลาลงบนการ์ด SD ที่ติดตั้งในตัว ซึ่งช่วยให้คุณสามารถตรวจสอบแต่ละล็อตที่ผ่านการประมวลผลด้วยอัลตราโซนิกได้ ในขณะเดียวกันยังรับประกันความสามารถในการทำซ้ำและคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่สูงอย่างต่อเนื่อง
Hielscher Ultrasonics’ โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมสามารถให้แอมพลิจูดที่สูงมาก แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถทํางานต่อเนื่องได้อย่างง่ายดายในการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน สําหรับแอมพลิจูดที่สูงขึ้นมี sonotrodes อัลตราโซนิกแบบกําหนดเอง ความทนทานของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ช่วยให้สามารถทํางานได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันในงานหนักและในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ
โปรดติดต่อเราเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติและความสามารถของระบบพาสเจอร์ไรส์อัลตราโซนิกของเรา เรายินดีที่จะหารือเกี่ยวกับใบสมัครของคุณกับคุณ!

ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา: