Hielscher ультразвукова технологія

Ультразвукове проростання Солодження та солоду

 

  • Зварювання - це тривалий процес: замочування та зволоження насіння зерна займає багато часу і досягають в основному нерівномірних результатів.
  • За допомогою ультразвуку, швидкість проростання, швидкість та врожайність ячменю можуть бути значно поліпшені.

 

 

Виробництво солоду

Солодовий / солодовий хліб широко використовується для виготовлення пива, віскі, солодового струсу, солодового оцту, а також харчової добавки. Під час процесу солодження сушене зерно (наприклад ячмінь) просочується у воді, щоб почати проростання. Під час проростання виділяються існуючі ферменти, виробляються нові ферменти, а стінки клітин ендосперму порушуються, щоб вивільнити їх вміст клітин, а також розбити частину збереженого білка на амінокислоти. Коли певна ступінь проростання була досягнута, процес проростання зупиняється процесом сушіння. Зливаючи зерна, ферменти – а саме α-амілази та β-амілази – необхідні для модифікації зернових крохмалів у цукри. Різні види цукру включають моносахарид глюкозу, дисахарид мальтозу, трисахарид мальтотріозу та вищі цукри, названі мальтодекстринами. Змочування та проростання зерна доволі тривалі, враховуючи, що промивання займає 1-2 дні, а проростання займає додаткові 4-6 днів. Це робить виробництво солоду трудомістким і дорогим.

Анікейка підвищує здатність проростання

Проростаючий ячмінь

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Ультразвукове поліпшення Malting

Рішення: усунення

  • Анікейка покращує проростання і швидкість зерна ячменю.

Вплив ультразвуку:

  • Швидше і краще замочування
  • Швидке проростання
  • Більше повного проростання
  • Активація ферментів
  • Вища коефіцієнт вилучення
  • Високоякісний солод

Ці ультразвукові ініціативні ефекти обумовлені поліпшеною ферментативною активністю та мікрострубами, індукованими ультразвукова кавітація на насіння Зерно ячменю може поглинати більше води за коротший період часу, що значно підвищиться покращена гідратація насіння Швидка гідратація та навіть проростання є важливими для хорошого якості солоду, оскільки незнищені насіння схильні до пошкодження бактерій та грибів.
Мальтинг - це складний процес, що включає багато ферментів; Важливими є α-амілаза, β-амілаза, α-глюкозидаза та ліміт декстрину. Під час солодження ячменю проходить неповний процес природного проростання, який включає в себе серію ферментативних розробок ендосперму ядра ячменю. Внаслідок цього деградації ферментів, стінки клітин ендосперму деградуються, а гранули крохмалю виділяються з матриці ендосперму, в якій вони вбудовані. Ультрасоніка активізує ферменти і покращує швидкість екстракції внутрішньоклітинного матеріалу, наприклад, крохмалю, білків. Молекули арабіноксилану, як правило, утворюють макромолекулярні агрегати у розведених розчинах полісахаридів. Ультразвукова передача допомагає ефективно зменшувати агрегати полісахаридів. При деградації полісахаридного крохмалю утворюються ферментативні вуглеводи. Такі вуглеводи перетворюються на алкоголь на стадії бродіння виробництва пива.

Всі ці ультразвукові наслідки для біохімічних процесів під час солодження призводять до а коротший час проростання і a висока швидкість проростання / урожайність. Скорочення періоду проростання призводить до значного комерційні вигоди для солодової та пивоварної промисловості.

Yaldagard et al. (2008) показав, що ультразвукове дослідження “має потенціал для використання в процесах солодження як спосіб обробки насіння для зменшення періоду проростання і підвищення процентного вмісту загальної схожості.”

Yaldagard et al. 2008 рік досліджував ультразвукове поліпшення проростання насіння ячменю.

Швидке проростання ультразвуком

Ультразвуковий протокол насіння ячменю

Матеріал:
Насіння ячменю Hordeum vulgare (Вологість 9%, зберігання при кімнатній температурі протягом 3 місяців після збору врожаю)
Ультразвуковий пристрій UP200H (200 Вт, 24 кГц), оснащений сонотродом S3 (радіальна форма, діаметром 3 мм, максимальна глибина занурення 90 мм)

Протокол:
Верхівка ріг була занурена приблизно. 9 мм у технологічний розчин, що складається з насіння води та ячменю. Всі експерименти проводилися на зразках (10 г насіння ячменю), розосереджених у 80 мл водопровідної води з прямою ультразвуком (зондова система) при вхідній потужності 20, 60 і 100%, з додатковою агітацією або струшуванням. Це було використано для уникнення стоячих хвиль або формування твердих вільних областей для рівномірного розподілу ультразвукових хвиль. Ультразвуковий пристрій встановили в пульсаційний режим, використовуючи регулятор робочого циклу, щоб зменшити утворення вільних радикалів. Цикл був встановлений на 50% для всіх експериментів. Розчин обробляли при постійній температурі 30 ° С протягом 5, 10 та 15 хв. [Yaldagard et al. 2008 р.]

Результати:
Ультразвукове лікування призводить до більш високої гідратації та більш швидкого проростання в короткий час.
Найвище проростання насіння (приблизно 100%) було зафіксовано при 100% -й потужності. Для насіння з ультразвуком на 5, 10 та 15 хв при повній потужності (100% енергетична установка пристрою), швидкість проростання була збільшена з ~ 93,3% (несонячні насіння) до 97,2%, 98% та 99,4%, відповідно. Ці результати можуть бути пов'язані з механічними ефектами, викликаними ультразвуковими індукованими кавітаціями, що збільшують поглинання води клітинними стінками. Ультразвукова обробка покращує масове перенесення та полегшує проникнення води через клітинну стінку в внутрішню клітину. Колапс кавітаційних бульбашок біля стінки клітин порушує структуру клітини і забезпечує хороший перенос масел завдяки ультразвуковим струменям рідини.
Метод значно зменшив час, необхідний для ініціювання проростання насіння. Кроки волосся з'являються швидше у оброблених зразках і ростуть рясно, в порівнянні з незміненого насіння. При застосуванні ячменю, що обробляли, як описано вище, період проростання був скорочений до 4-5 днів (залежно від ультразвукової потужності та часу експозиції) за звичайних 7 днів. Крім того, середній час проростання знизився з 6,66 днів при 20% -ному регулюванні потужності до 4,04 дня при 100% -ному ультразвуковому режимі після 15 хвилин обробки. Аналіз отриманих даних вказує на те, що ступінь проростання та середній час проростання суттєво вплинули різними параметрами ультразвукової сили під час тесту на проростання. Усі експерименти призвели до посилення проростання насіння ячменю у порівнянні з незміненого контролю (рис.1). Максимальний середній час проростання було зареєстровано для 20% потужності та мінімальний середній час проростання було зареєстровано для 100% потужності (рис.2).

Вища дохідність ультразвукового солоду.

Вища швидкість проростання і врожайність ультразвуком

Засолення також довело посилення проростання насіння нут, пшениці, помідорів, перець, моркви, редису, кукурудзи, рису, кавуна, соняшнику та багатьох інших.

Ультразвукове обладнання

Hielscher Ultrasonics забезпечує надійні ультразвукові прилади високої потужності для лабораторного, лабораторного та промислового використання. Для насіння та солоду в комерційному масштабі ми рекомендуємо вам наші промислові ультразвукові системи, такі як UIP2000hdT (2кВт), UIP4000hdT (4кВт) UIP10000 (10кВт) або UIP16000 (16кВт). Реактори та аксесуари різноманітного потоку-клітини завершують наш асортимент продукції. Всі системи Hielscher надзвичайно надійні і побудовані для цілодобової експлуатації.
Для перевірки та оптимізації занурення та проростання ультразвукового насіння ми пропонуємо вам можливість відвідати наш повноцінну ультразвукову технологічну лабораторію та технічний центр!
Зв'язатися з нами сьогодні! Ми раді обговорювати з вами процес!

UIP

UIP1000hdT

Покращене проростання
ультрасоніки

  • Прискорене проростання
  • вища врожайність

Зв'яжіться з нами! / Запитати нас!

Запитайте більше інформації

Будь ласка, використовуйте форму нижче, якщо ви хочете отримати додаткову інформацію про гомогенізацію ультразвуку. Ми будемо раді запропонувати вам ультразвукову систему, яка відповідатиме вашим вимогам.









Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Література / Довідники



Факти про ячмінь & Солод

Процес зварювання

У соленій зернові зерно проростає, і воно включає в себе три етапи: промивання, проростання і подрібнення. Під час промивання воду додають до зерна, що активує ферменти. Звичайне замочування займає 1-2 дні. Через 1-2 дні зерна ячменя досягли вмісту води 40-45%. На цьому етапі ячмінь видаляється з зрошувальної води і починається проростання.
Під час проростання утворюються або активізуються декілька ферментів, які в процесі загартування є суттєвими. β-глюкани порушуються за допомогою ендо-β-1,4-глюканази та ендо-β-1,3-глюканази. Ендо-β-1,4-глюканаза вже присутня в ячменю, але ендо-β-1,3-глюканаза присутня тільки в солоді. Оскільки β-глюкани є гелеутворюючими і, таким чином, можуть спричинити проблеми з фільтрацією, в солоді бажаний високий вміст β-глюканази та низький вміст β-глюкану. Зміст крохмалю зменшується, а вміст цукру під час проростання зростає, а крохмаль деградується α-амілазою та β-амілазою. У ячміні немає α-амілази; воно виробляється під час проростання, тоді як β-амілаза вже присутня в ячменю. Білки також деградують під час проростання. Пептидази розщеплюють 35-40% білків у розчинний матеріал. Через 5-6 днів проростання завершується, а його життєві процеси інактивуються шляхом випалювання. При випаленні вода видаляється шляхом пропускання гарячого повітря через солод. Це зупиняє проростання та модифікації, а замість кольорових та ароматичних сполук утворюються реакції Майляра.

Ферменти в Malting & Процес пивоваріння

Найбільш важливими ферментами для гідролізу крохмалю в ячменю є α-амілази та β-амілази, які каталізують гідроліз крохмалю в цукри. Амілаза погіршує полісахариди, а саме крохмаль, до мальтози. β-амілаза присутня у неактивній формі до проростання, тоді як α-амілаза та протеази з'являються, коли вже проростання починається. Оскільки α-амілаза може діяти будь-де на субстраті, вона має тенденцію бути швидше дієздатною, ніж β-амілаза. β-амілаза каталізує гідроліз другої α-1,4-глікозидної зв'язку, відщеплення зразу двох одиниць глюкози / мальтози.
Інші ферменти, такі як протеази, розщеплюють білки у зерні у форми, які можуть використовуватися дріжджами. Залежно від часу припинення процесу солодження, одержують бажане співвідношення крохмалю / ферменту та частково перетвореного крохмалю на ферментативні цукри. Солод також містить невелику кількість інших цукрів, таких як сахароза та фруктоза, які не є продуктами модифікації крохмалю, але вже перебувають у зерні. Подальше перетворення в ферментативні цукри досягається під час процесу змащення.

Крахмал Гідроліз

Під час ферментативного гідролізу ферменти каталізують процес сахаризації, що означає, що вуглеводи (крохмаль) розбиваються на його компонентні молекули цукру. За допомогою гідролізу енергетичний ресурс (крохмаль) перетворюється на цукри, які споживаються зародком для вирощування.

Білки в ячменю

Ячмінь має вміст білка від 8 до 15%. Ячмінні білки значною мірою сприяють якості солоду та пива. Розчинні білки важливі для зберігання та стабільності голови пива.

Арабіноксилани та β-глюкан у ячмінь

Арабіноксилани та β-глюкан є розчинними дієтичними волокнами. Екстракти солоду можуть містити високий рівень арабіноксіланів, що може спричинити труднощі під час фільтрації, оскільки в'язкі екстракти можуть суттєво погіршити продуктивність процесів пивоваріння. Для процесу пивоваріння високий вміст β-глюкану в ячменю може призвести до недостатньої деградації клітинних стінок, що, в свою чергу, заважає дифузії ферментів, проростання та мобілізації запасів ядра, а отже, і зменшує екстракт солоду. Залишок β-глюкану також може призвести до сильно в'язкого сусла, що спричиняє проблему фільтрації в пивоварному заводі, і воно може брати участь у дозріванні пива, що спричиняє озноб. Арабіноксилани знаходяться в клітинних стінках ячменю, вівса, пшениці, жита, кукурудзи, рису, сорго та просо. Екстрагування як арабіноксиланів, так і β-глюкану значно збільшується за допомогою ультразвукової обробки.

Антиоксиданти в ячмінь

Ячмінь містить більше 50 проантоціанідів, включаючи олігомерні та полімерні флаван-3-ол, катехін та галокатехін. Найбільш поширені в ячменях димерні проантоцианіни В3 та процианідин B3.
Антиоксиданти відомі своєю здатністю затримувати або запобігати реакціям окислення та реакцій вільного радикалу кисню, що робить їх важливими в процесі солодження та заварювання. Антиоксиданти (наприклад, сульфіти, формальдегід, аскорбат) використовуються як добавки в процесі пивоваріння, щоб поліпшити стабільність аромату пива. Близько 80% фенольних сполук у пиві отримують з ячмінного солоду.