Sản xuất hiệu quả chiết xuất hoa bia bằng cách siêu âm

Hoa bia và chiết xuất hoa bia là những thành phần thiết yếu để sản xuất bia. Các axit alpha a-caryophyllene (humulone) và beta-caryophyllene (humulene) là những hợp chất hương vị quan trọng, mang lại vị đắng cho bia và góp phần tạo nên hương thơm, cấu trúc bọt và sự ổn định vi sinh của bia. Chiết xuất siêu âm là một kỹ thuật hiệu quả cao để giải phóng các hợp chất hoạt tính sinh học từ ma trận tế bào hoa bia để tạo ra chiết xuất hoa bia đầy đủ và giàu hương vị.

Chiết xuất siêu âm axit đắng từ hoa bia

Chiết xuất siêu âm axit đắng từ hoa bia là một kỹ thuật hiệu quả cao và đáng tin cậy được sử dụng trong ngành sản xuất bia, sản xuất hương vị và hương thơm cũng như trong các cơ sở nghiên cứu để chiết xuất hiệu quả và hiệu quả các hợp chất chịu trách nhiệm về vị đắng và các hợp chất hương vị từ nón hoa bia.

Chiết xuất siêu âm sử dụng nguyên lý làm việc của xâm thực âm thanh. Sự xâm thực âm thanh hoặc siêu âm được tạo ra bởi sóng siêu âm tần số thấp trong chất lỏng. Các chu kỳ áp suất cao / áp suất thấp xen kẽ của sóng siêu âm tạo ra các bong bóng xâm thực nhỏ trong dung môi. Sự hình thành và sụp đổ nhanh chóng của những bong bóng này tạo ra các lực cục bộ mạnh mẽ phá vỡ thành tế bào và giải phóng các hợp chất mục tiêu, chẳng hạn như axit đắng, khỏi vật liệu hoa bia. Siêu âm xâm thực rất hiệu quả để giải phóng các axit đắng như humulone, cohumulone và adhumulone từ hoa bia. Các hợp chất này được biết đến nhiều nhất là các hợp chất hương vị được sử dụng trong bia, nơi chúng góp phần tạo ra vị đắng và hương vị khác biệt của bia.
Một ưu điểm chính của chiết xuất siêu âm là hiệu quả và tốc độ của nó. Sonication làm giảm đáng kể thời gian chiết xuất so với các phương pháp truyền thống, làm cho nó trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho các nhà máy bia và nhà sản xuất hương vị.
Vì quá trình chiết xuất siêu âm có thể được tối ưu hóa bằng cách điều chỉnh các thông số khác nhau, bao gồm thời gian siêu âm, nhiệt độ, nồng độ dung môi và tỷ lệ vật liệu hoa bia với dung môi, quá trình này có thể được điều chỉnh theo hương vị mục tiêu của chiết xuất hoa bia. Tối ưu hóa đảm bảo chiết xuất axit đắng tối đa trong khi vẫn duy trì hương vị bia mong muốn.
Duy trì kiểm soát nhiệt độ thích hợp trong quá trình chiết xuất siêu âm là điều cần thiết. Nhiệt độ cao có thể dẫn đến sự phân hủy axit đắng và hình thành các hương vị không mong muốn.

Chiết xuất Hop toàn phổ siêu âm

Chiết xuất hoa bia được điều chế bằng siêu âm là chiết xuất toàn phổ, cung cấp đầy đủ các thành phần hoạt tính của nón hoa bia. Bên cạnh axit alpha a-caryophyllene (humulone) và beta-caryophyllene (humulene), chiết xuất siêu âm cũng giải phóng các tecpen khác như linalool và farnesene cũng như các hóa chất thực vật khác như polyphenol và flavonoid. Chiết xuất toàn phổ được đánh giá cao vì cái gọi là hiệu ứng tùy tùng của chúng.
Trong quá trình chiết xuất siêu âm, các vật liệu thực vật, chẳng hạn như hoa bia và các loại thảo mộc khác, được chế biến ở nhiệt độ nhẹ, do đó hạn chế sự xuống cấp nhiệt. Sonication cho phép sử dụng dung môi nhẹ, an toàn, thân thiện với môi trường – tránh sử dụng dung môi độc hại.
Hiệu quả cao của chiết xuất siêu âm thậm chí cho phép sản xuất chiết xuất hoa bia từ hoa bia đã qua sử dụng. Quá trình chiết xuất siêu âm cường độ cao giải phóng các hợp chất quang còn lại từ hoa bia đã qua sử dụng và giúp làm cạn kiệt hoa bia đã sử dụng khỏi tất cả các chất có giá trị để không lãng phí các hoạt chất sinh học.

Axit đắng trong hoa bia

Axit đắng hoa bia được phân thành axit α và axit β. Axit α đắng bao gồm ba thành phần chính: n-humulone, ad-humulone và co-humulone. Tương tự như vậy, axit β đắng bao gồm n-lupulone, ad-lupulone và co-lupulone. Đối với các nhà máy bia và sản xuất bia, axit α là dạng axit thiết yếu. Bằng cách đun sôi axit alpha trong điều kiện axit yếu, axit alpha được đồng phân hóa và do đó chuyển hóa thành axit iso-α. Bằng cách đồng phân hóa, các axit alpha hòa tan trong nước kém được biến thành dạng đồng hòa tan hơn, thể hiện vị đắng cảm quan đặc trưng. Các axit β, thậm chí còn ít hòa tan trong nước hơn axit α, ít quan trọng hơn đối với sản xuất nhà máy bia vì axit beta cho thấy tốc độ đồng phân rất thấp trong quá trình đun sôi nước hèm.
Bên cạnh việc sử dụng làm thành phần hương liệu, hoa bia còn được biết đến với các đặc tính tăng cường sức khỏe, bao gồm tác dụng chống oxy hóa, an thần, chống viêm, chống ung thư và estrogen. Ví dụ, xanthohumol, một prenylflavonoid được tìm thấy trong hoa bia, được biết đến với tác dụng chống oxy hóa mạnh mẽ. Những chất hoa bia tự nhiên này được sử dụng trong các chất bổ sung và các sản phẩm thuốc để hỗ trợ sức khỏe hoặc điều trị bệnh.

Tại sao nên sử dụng chiết xuất hoa bia?

Khi được sử dụng thành phần hương liệu, chiết xuất cho phép định lượng vị đắng và mùi thơm rất chính xác vì chiết xuất hoa bia được tiêu chuẩn hóa về số lượng và thành phần cụ thể của axit alpha. Điều này cho phép tạo ra cùng một hương vị và do đó một sản phẩm chất lượng cao liên tục đáp ứng mong đợi của khách hàng.
Khi được sử dụng làm thành phần hoạt tính trong các chất bổ sung và các sản phẩm thuốc, chiết xuất hoa bia cung cấp một lượng chất hoạt tính sinh học tập trung cao, ví dụ như tecpen, flavonoid. Qua đó, có thể hấp thụ một lượng lớn photo-compund hoạt động để đạt được hiệu ứng mục tiêu.

Phân tích sắc ký khí của chiết xuất hoa bia siêu âm được điều chế bằng máy đồng nhất siêu âm UP100H: β-caryophyllene oxide, α-caryophyllene, α-pinene, mycrene, limonene, α-caryophylene và caryophylene oxide và các loại khác.

Chiết xuất hoa bia siêu âm

Chiết xuất dung môi tăng tốc siêu âm là một phương pháp đơn giản, nhanh chóng và tiết kiệm để chiết xuất axit đắng từ hoa bia. Là một phương pháp xử lý ở nhiệt độ thấp, chiết xuất hoa bia siêu âm cho năng suất cao trong thời gian xử lý ngắn, đây là những lợi thế đáng kể so với chiết xuất axit đắng thông thường từ hoa bia.
Nhiệt độ xử lý thấp, năng suất cao, chất lượng chiết xuất vượt trội (tức là chiết xuất đầy đủ hương vị / toàn phổ) và thời gian xử lý rất ngắn là những ưu điểm chính của chiết xuất hoa bia siêu âm.
Khai thác siêu âm hop – Lợi thế:

• Khai thác hoàn chỉnh hơn
• Năng suất cao hơn
• Hồ sơ hương vị đầy đủ
• Hương thơm dành riêng cho giống được bảo quản
• Vị đắng / hương vị nhất quán
• Xử lý hàng loạt và nội tuyến
• An toàn và dễ vận hành
• RoI tiết kiệm, nhanh chóng

Máy vắt siêu âm hiệu suất cao

Hielscher Ultrasonics có kinh nghiệm lâu năm trong việc thiết kế, sản xuất và cung cấp máy vắt siêu âm hiệu suất cao cho quy mô công nghiệp từ nhỏ đến lớn cho các công ty và viện nghiên cứu nổi tiếng trên toàn thế giới. Chiết xuất siêu âm có thể được thực hiện ở mọi quy mô, từ thiết lập phòng thí nghiệm nhỏ đến hệ thống công nghiệp quy mô lớn, cho phép các nhà sản xuất điều chỉnh quy trình chiết xuất hoa bia theo nhu cầu sản xuất của họ.
Máy siêu âm Hielscher cung cấp siêu âm công suất cao, mạnh mẽ và có thể dễ dàng chạy 24/7 khi tải nặng. Điều này làm cho máy chiết siêu âm Hielscher trở thành con ngựa làm việc đáng tin cậy trong ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và hóa chất.
Tất cả các bộ xử lý siêu âm kỹ thuật số đều được trang bị màn hình cảm ứng màu, qua đó bạn có thể thiết lập và kiểm soát các thông số quy trình một cách dễ dàng và chính xác. Trên thẻ SD tích hợp, tất cả các thông số quy trình được tự động ghi lại ngay sau khi bạn bật máy vắt siêu âm.
Thiết kế tinh vi của các thiết lập siêu âm hàng loạt và nội tuyến của Hielscher được kiểm tra rộng rãi và tối ưu hóa để thân thiện với người dùng và đầu ra chất lượng cao. Lò phản ứng tế bào dòng chảy có sẵn ở nhiều kích cỡ khác nhau và với các hình dạng khác nhau. Nhiều loại sonotrodes (đầu dò siêu âm) với nhiều hình dạng, kích thước và chiều dài khác nhau cũng như các phụ kiện bổ sung cho phép cấu hình lý tưởng của hệ thống siêu âm phù hợp với quy trình chiết xuất và nguyên liệu thực vật của bạn.
Một ưu điểm khác của Hielscher Ultrasonics’ Bộ xử lý siêu âm công nghiệp cung cấp biên độ rất cao lên đến 200μm, có thể chạy dễ dàng và liên tục trong hoạt động 24/7. Đối với biên độ cao hơn nữa, sonotrodes siêu âm tùy chỉnh có sẵn. Kiểm soát chính xác biên độ và tùy chọn chạy biên độ từ rất thấp đến rất cao cho phép một quy trình tối ưu và hiệu quả. Sự mạnh mẽ của thiết bị siêu âm của Hielscher cho phép hoạt động 24/7 ở nhiệm vụ nặng và trong môi trường khắc nghiệt.
Máy chiết siêu âm hiệu suất cao Hielscher cho chiết xuất vượt trội!
Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của ultrasonicators của chúng tôi: