Ultratovush yordamida solod tayyorlash va solodning unib chiqishi
- Solod tayyorlash koʻp vaqt talab qiladigan jarayondir: don urugʻlarini ivitish va namlantirish ancha vaqt oladi hamda koʻpincha bir tekis boʻlmagan natijalar beradi.
- Ultratovush bilan ishlov berish orqali arpaning unib chiqish tezligi, darajasi va chiqimini sezilarli yaxshilash mumkin.
Solod ishlab chiqarish
Solod / solodga aylantirilgan don pivo, viski, solodli kokteyllar, solod sirkasi tayyorlashda, shuningdek, oziq-ovqat qoʻshimchasi sifatida keng qoʻllaniladi. Solod tayyorlash jarayonida quritilgan don (masalan, arpa) unib chiqishni boshlashi uchun suvda ivitiladi. Unib chiqish vaqtida mavjud fermentlar ajralib chiqadi, yangi fermentlar hosil boʻladi va endosperm hujayralarining devorlari parchalanib, hujayra tarkibidagi moddalar ajralib chiqadi hamda zaxiradagi oqsilning bir qismi aminokislotalarga parchalanadi. Muayyan unib chiqish darajasiga erishilgach, unib chiqish jarayoni quritish orqali toʻxtatiladi. Donni solodga aylantirish orqali don kraxmalini shakarlarga aylantirish uchun zarur boʻlgan fermentlar – yaʼni α-amilaza va β-amilaza – hosil boʻladi. Shakarning turli turlariga monosaxarid glyukoza, disaxarid maltoza, trisaxarid maltotrioza va maltodekstrinlar deb ataladigan yuqori saxaridlar kiradi. Ivitish 1–2 kun, unib chiqish esa qoʻshimcha 4–6 kun davom etishini hisobga olsak, donni ivitish va undirib olish ancha vaqt talab qiladi. Bu solod ishlab chiqarishni koʻp vaqt talab qiladigan va qimmat jarayonga aylantiradi.
Unib chiqayotgan arpa
Ultratovush yordamida yaxshilangan solod tayyorlash
Yechim: ultratovush bilan ishlov berish
- Ultratovush bilan ishlov berish arpa donlarining unib chiqish qobiliyati va tezligini yaxshilaydi.
Ultratovushning taʼsirlari:
- Tezroq va yaxshiroq ivitish
- Tezroq unib chiqish
- Toʻliqroq unib chiqish
- Fermentlarning faollashuvi
- Yuqoriroq ekstraksiya tezligi
- Yuqori sifatli solod
Ultratovush orqali yuzaga keladigan bu taʼsirlar fermentativ faollikning yaxshilanishi hamda urugʻda ultratovush kavitatsiyasi hosil qiladigan mikroyoriqlar tufayli yuz beradi. Arpa doni qisqaroq vaqt ichida koʻproq suvni oʻzlashtira oladi, natijada urugʻlarning namlanishi sezilarli yaxshilanadi . Tez namlanish va bir tekis unib chiqish solodning yaxshi sifati uchun muhimdir, chunki unib chiqmagan urugʻlar bakteriya va zamburugʻlar taʼsirida zararlanishga moyil boʻladi.
Solod tayyorlash koʻplab fermentlar ishtirok etadigan murakkab jarayondir; ularning muhimlari α-amilaza, β-amilaza, α-glyukozidaza va chegaraviy dekstrindir. Solod tayyorlash vaqtida arpa toʻliq yakunlanmagan tabiiy unib chiqish jarayonidan oʻtadi; bu jarayon arpa doni endospermining bir qator fermentativ parchalanishlarini oʻz ichiga oladi. Ushbu fermentativ parchalanish natijasida endosperm hujayralarining devorlari parchalanadi va kraxmal granulalari oʻzlari joylashgan endosperm matritsasidan ajralib chiqadi. Ultratovush fermentlarni faollashtiradi va hujayra ichidagi moddalarning, masalan, kraxmal va oqsillarning ekstraksiya tezligini oshiradi. Arabinoksilan molekulalari suyultirilgan polisaxarid eritmalarida makromolekulyar agregatlar hosil qilishga moyil boʻladi. Ultratovush bilan ishlov berish polisaxarid agregatlarini samarali kamaytirishga yordam beradi. Kraxmal polisaxaridining parchalanishi orqali bijgʻiy oladigan uglevodlar hosil boʻladi. Bunday uglevodlar pivo ishlab chiqarishning bijgʻitish bosqichida spirtga aylantiriladi.
Solod tayyorlash vaqtidagi biokimyoviy jarayonlarga ultratovushning ushbu barcha taʼsirlari natijasida unib chiqish vaqti qisqaradi va unib chiqish darajasi / chiqimi oshadi. Unib chiqish davrini qisqartirish sezilarli tijoriy foyda keltiradi, bundan solod tayyorlash va pivo ishlab chiqarish sanoati manfaatdor boʻladi.
Yaldagard va boshqalar (2008) ultratovushning «unib chiqish davrini qisqartirish va umumiy unib chiqish foizini yaxshilash uchun urugʻlarga ishlov berish usuli sifatida solod tayyorlash jarayonlarida qoʻllanish salohiyatiga ega ekanini» koʻrsatgan.
Ultratovush bilan ishlov berish orqali tezroq unib chiqish
Arpa urug‘larini ekishga ultratovush yordamida tayyorlash protokoli
Arpa urugʻlari Hordeum vulgare (namlik miqdori 9%; hosil yigʻib olingandan keyin xona haroratida 3 oy saqlangan)
S3 sonotrodi bilan jihozlangan UP200H ultratovush qurilmasi (200W, 24kHz) (radial shakl, diametri 3mm, maksimal botirish chuqurligi 90mm)
Protokol:
Sonotrodning uchi suv va arpa urugʻlaridan iborat texnologik eritmaga taxminan 9 mm botirildi. Barcha tajribalar 80 mL vodoprovod suvida disperslangan namunalarda (10 g arpa urugʻi) 20, 60 va 100% quvvat kiritish darajasida bevosita ultratovush bilan ishlov berish (zondli tizim) orqali, qoʻshimcha aralashtirish yoki chayqatish bilan oʻtkazildi. Bu ultratovush toʻlqinlarining bir tekis taqsimlanishi uchun turgʻun toʻlqinlar yoki qattiq moddasiz sohalar hosil boʻlishining oldini olish maqsadida qoʻllanildi. Erkin radikallar hosil boʻlishini kamaytirish uchun ultratovush qurilmasi ish siklini boshqarish yordamida impuls rejimiga oʻrnatildi. Barcha tajribalar uchun ish sikli 50% ga oʻrnatildi. Eritmaga 30°C doimiy haroratda 5, 10 va 15 min davomida ishlov berildi. [Yaldagard et al. 2008]
Natijalar:
Ultratovush bilan ishlov berish qisqaroq vaqt ichida yuqoriroq namlanish va tezroq unib chiqishga olib keladi.
Urugʻlarning eng yuqori unib chiqish darajasi (taxminan 100%) 100% quvvat sozlamasida qayd etildi. Toʻliq quvvatda (qurilmaning 100% quvvat sozlamasi) 5, 10 va 15 min davomida ultratovush bilan ishlov berilgan urugʻlarda unib chiqish darajasi ~93,3% dan (ultratovush bilan ishlov berilmagan urugʻlar) mos ravishda 97,2%, 98% va 99,4% gacha oshdi. Bu natijalar hujayra devorlarining suvni oʻzlashtirishini oshiradigan, ultratovush orqali yuzaga keltirilgan kavitatsiya tufayli paydo boʻladigan mexanik taʼsirlarga bogʻliq boʻlishi mumkin. Ultratovush bilan ishlov berish massa almashinuvini kuchaytiradi va suvning hujayra devori orqali hujayra ichiga kirishini osonlashtiradi. Hujayra devorlari yaqinida kavitatsiya pufakchalarining kollapsga uchrashi hujayra tuzilishini buzadi va ultratovush taʼsiridagi suyuqlik oqimchalari tufayli yaxshi massa almashinuvini taʼminlaydi.
Bu usul urugʻlarning unib chiqishini boshlash uchun zarur boʻlgan vaqtni ancha qisqartirdi. Ishlov berilgan namunalarda sochsimon ildizlar tezroq paydo boʻldi va ultratovush bilan ishlov berilmagan urugʻlarga nisbatan moʻlroq oʻsdi. Yuqorida bayon qilinganidek ishlov berilgan arpadan foydalanilganda unib chiqish davri odatdagi 7 kundan 4–5 kungacha qisqardi (ultratovush quvvati va taʼsir qilish vaqtiga qarab). Bundan tashqari, 15 min ishlov berishdan keyin oʻrtacha unib chiqish vaqti 20% quvvat sozlamasidagi 6,66 kundan 100% ultratovush quvvati sozlamasidagi 4,04 kungacha kamaydi. Olingan maʼlumotlarning tahlili unib chiqish sinovi davomida turli ultratovush quvvati sozlamalari unib chiqish darajasi va oʻrtacha unib chiqish vaqtiga sezilarli taʼsir koʻrsatganini bildiradi. Barcha tajribalarda ultratovush bilan ishlov berilmagan nazorat namunasiga nisbatan arpa urugʻlarining unib chiqishi oshdi (1-rasm). Eng katta oʻrtacha unib chiqish vaqti 20% quvvat sozlamasida, eng kichik oʻrtacha unib chiqish vaqti esa 100% quvvat sozlamasida qayd etildi (2-rasm).
Ultratovush yordamida yuqoriroq unib chiqish darajasi va chiqimi
Ultratovush bilan ishlov berish noʻxat, bugʻdoy, pomidor, qalampir, sabzi, turp, makkajoʻxori, sholi, tarvuz, kungaboqar va boshqa koʻplab oʻsimliklar urugʻlarining unib chiqishini ham yaxshilashi isbotlangan.
Ultratovush uskunalari
Hielscher Ultrasonics laboratoriyada, laboratoriya stolida va sanoatda foydalanish uchun ishonchli, yuqori quvvatli ultratovush qurilmalarini yetkazib beradi. Tijorat miqyosida urugʻlarni ekishdan oldin tayyorlash va solod tayyorlash uchun quyidagi kabi sanoat ultratovush tizimlarimizni tavsiya qilamiz: UIP2000hdT (2kW), UIP4000hdT (4kW), UIP10000 (10kW) yoki UIP16000 (16kW). Turli oqim hujayrasi reaktorlari va qoʻshimcha jihozlar mahsulotlar assortimentimizni toʻldiradi. Barcha Hielscher tizimlari nihoyatda mustahkam va 24/7 ishlash uchun yaratilgan.
Urugʻlarni ultratovush yordamida ekishdan oldin tayyorlash va undirib olishni sinash hamda optimallashtirish uchun toʻliq jihozlangan ultratovush jarayonlari laboratoriyamiz va texnik markazimizga tashrif buyurish imkoniyatini taklif qilamiz!
Bugunoq biz bilan bogʻlaning! Jarayoningizni siz bilan muhokama qilishdan mamnun boʻlamiz!
UIP1000hdT
unib chiqishni yaxshilash
- Tezlashtirilgan unib chiqish
- Yuqoriroq chiqim
Biz bilan bogʻlaning! / Bizdan soʻrang!
Adabiyotlar/Manbalar
- Goussous, S. J.; Samarah, N. H.; Alqudah, A. M.; Othman, M. O. (2010): Ultratovush usuli yordamida toʻrt xil ekin turi urugʻlarining unib chiqishini yaxshilash. Experimental Agriculture, 46/02, 2010. 231–242.
- Nilsson, Frida (2009): SE-HPLC yordamida pivo ishlab chiqarish jarayonida arpa oqsillari tarkibini oʻrganish. Kalmar universiteti, Sof va amaliy tabiiy fanlar maktabida bajarilgan bitiruv loyiha ishi, Shvetsiya.
- Yaldagard, Maryam; Mortazavi, Seyed Ali; Tabatabaie, Farideh (2008): Arpa urugʻining unib chiqishini tezlashtirish va yaxshilash uchun ekishdan oldin tayyorlash usuli sifatida ultratovush toʻlqinlarini qoʻllash: usulni Taguchi yondashuvi orqali optimallashtirish. J. Inst. Brew. 114(1), 2008. 14–21.
- Yaldagard, Maryam; Mortazavi, Seyed Ali; Tabatabaie, Farideh (2007): Arpa urugʻining unib chiqishini ragʻbatlantirish va uning alfa-amilaza faolligiga ultratovush bilan ishlov berishning samaradorligi. Biologik, biomolekulyar, qishloq xo’jaligi, oziq-ovqat va biotexnologik muhandislik xalqaro jurnali 1/10, 2007 yil.
Arpa va solod haqida maʼlumotlar
Solod tayyorlash jarayoni
Solod tayyorlashda boshoqli don unib chiqadi va bu jarayon uch bosqichni oʻz ichiga oladi: ivitish, undirib olish va quritish pechida quritish. Ivitish vaqtida donlarga suv qoʻshiladi, bu fermentlarni faollashtiradi. Anʼanaviy ivitish 1–2 kun davom etadi. 1–2 kundan keyin arpa donlarining suv miqdori 40–45% ga yetadi. Shu paytda arpa ivitish suvidan olinadi va unib chiqish boshlanadi.
Unib chiqish vaqtida keyinchalik zatorda ishlov berish jarayonida zarur boʻladigan bir qancha fermentlar hosil boʻladi yoki faollashadi. β-glyukanlar endo-β-1,4-glyukanaza va endo-β-1,3-glyukanaza tomonidan parchalanadi. Endo-β-1,4-glyukanaza arpada avvaldan mavjud, ammo endo-β-1,3-glyukanaza faqat solodda mavjud. β-glyukanlar gel hosil qilishi va shu tufayli filtrlashda muammolarga sabab boʻlishi mumkinligi uchun solodda β-glyukanaza miqdorining yuqori va β-glyukan miqdorining past boʻlishi maʼqul. Unib chiqish vaqtida kraxmal miqdori kamayadi, shakar miqdori esa oshadi; kraxmal α-amilaza va β-amilaza tomonidan parchalanadi. Arpada α-amilaza mavjud emas; u unib chiqish vaqtida hosil boʻladi, β-amilaza esa arpada avvaldan mavjud. Unib chiqish vaqtida oqsillar ham parchalanadi. Peptidazalar oqsillarning 35 – 40 % qismini eruvchan moddalarga parchalaydi. 5–6 kundan keyin unib chiqish yakunlanadi va quritish pechida quritish orqali uning hayotiy jarayonlari toʻxtatiladi. Quritish pechida quritish vaqtida solod orqali issiq havo oʻtkazilib, suv chiqarib yuboriladi. Bu unib chiqish va oʻzgarishlarni toʻxtatadi, ularning oʻrniga Mayyar reaksiyalari orqali rang va taʼm beruvchi birikmalar hosil boʻladi.
Solod tayyorlash va pivo ishlab chiqarish jarayonidagi fermentlar
Arpadagi kraxmal gidrolizi uchun eng muhim fermentlar kraxmalning shakarlarga gidrolizlanishini katalizlaydigan α-amilaza va β-amilaza fermentlaridir. Amilaza polisaxaridlarni, yaʼni kraxmalni maltozagacha parchalaydi. β-amilaza unib chiqishdan oldin nofaol shaklda mavjud boʻladi, α-amilaza va proteazalar esa unib chiqish boshlangach paydo boʻladi. α-amilaza substratning istalgan joyiga taʼsir qila olgani uchun odatda β-amilazaga qaraganda tezroq taʼsir qiladi. β-amilaza ikkinchi α-1,4 glikozid bogʻining gidrolizini katalizlab, bir vaqtning oʻzida ikkita glyukoza birligi / maltozani ajratib oladi.
Proteazalar kabi boshqa fermentlar dondagi oqsillarni achitqi foydalana oladigan shakllarga parchalaydi. Solod tayyorlash jarayoni qachon toʻxtatilishiga qarab, maqbul kraxmal / ferment nisbatiga va kraxmalning bir qismi bijgʻiy oladigan shakarlarga aylanishiga erishiladi. Solod tarkibida saxaroza va fruktoza kabi boshqa shakarlar ham oz miqdorda mavjud boʻlib, ular kraxmalning oʻzgarish mahsulotlari emas, balki donda avvaldan mavjud boʻlgan. Bijgʻiy oladigan shakarlarga keyingi aylanish zatorda ishlov berish jarayonida amalga oshadi.
Kraxmal gidrolizi
Fermentativ gidroliz vaqtida fermentlar shakarlanish jarayonini katalizlaydi, yaʼni uglevodlar (kraxmal) oʻzini tashkil etuvchi shakar molekulalariga parchalanadi. Gidroliz orqali energiya manbai (kraxmal) murtak oʻsish uchun isteʼmol qiladigan shakarlarga aylantiriladi.
Arpadagi oqsillar
Arpaning oqsil miqdori 8–15% ni tashkil qiladi. Arpa oqsillari solod va pivo sifatiga muhim hissa qoʻshadi. Eruvchan oqsillar pivo koʻpigining saqlanishi va barqarorligi uchun muhimdir.
Arpadagi arabinoksilanlar va β-glyukan
Arabinoksilanlar va β-glyukan eruvchan oziq tolalaridir. Solod ekstraktlarida arabinoksilanlar miqdori yuqori boʻlishi mumkin, bu filtrlashda qiyinchiliklarga sabab boʻlishi mumkin, chunki qovushqoq ekstraktlar pivo ishlab chiqarish jarayonlarining samaradorligini sezilarli yomonlashtirishi mumkin. Pivo ishlab chiqarish jarayonida arpadagi β-glyukanning yuqori miqdori hujayra devorlarining yetarlicha parchalanmasligiga olib kelishi mumkin; bu esa, oʻz navbatida, fermentlarning diffuziyasi, unib chiqish va don zaxiralarining safarbar etilishiga toʻsqinlik qiladi hamda natijada solod ekstrakti miqdorini kamaytiradi. Qoldiq β-glyukan ham yuqori qovushqoqlikdagi pivo suslosi hosil boʻlishiga olib kelib, pivo ishlab chiqarish korxonasida filtrlash muammosini keltirib chiqarishi mumkin; shuningdek, u pivoning yetilishida ishtirok etib, sovuqda loyqalanishga sabab boʻlishi mumkin. Arabinoksilanlar arpa, suli, bugʻdoy, javdar, makkajoʻxori, sholi, joʻxori va tariqning hujayra devorlarida uchraydi. Ultratovush bilan ishlov berish arabinoksilanlarning ham, β-glyukanning ham ekstraksiyalanish qobiliyatini sezilarli oshiradi.
Arpadagi antioksidantlar
Arpa tarkibida 50 dan ortiq proantotsianidinlar, jumladan, oligomer va polimer flavan-3-ol, katexin va gallokatexin mavjud. Dimer proantotsianin B3 va protsianidin B3 arpada eng koʻp uchraydiganlaridir.
Antioksidantlar oksidlanish reaksiyalari va kislorod erkin radikallari reaksiyalarini kechiktirish yoki oldini olish qobiliyati bilan mashhur boʻlib, bu ularni solod tayyorlash va pivo ishlab chiqarish jarayonida muhim qiladi. Antioksidantlar (masalan, sulfitlar, formaldegid, askorbat) pivo taʼmining barqarorligini yaxshilash maqsadida pivo ishlab chiqarish jarayonida qoʻshimchalar sifatida ishlatiladi. Pivodagi fenol birikmalarining taxminan 80% qismi arpa solodidan kelib chiqadi.