استخراج بالموجات فوق الصوتية من السكر من كوزيت الشمندر
استخراج بالموجات فوق الصوتية يعزز العائد من السكروز المستخرج من كوزيت الشمندر السكري ويقلل من مدة عملية الاستخراج بشكل كبير. سونيكيشن هو تقنية بسيطة وآمنة، والتي يمكن دمجها بسهولة مع التكنولوجيا الحالية استخراج تدفق عكس التيار من أجل تحسين كفاءة الاستخراج.
بالموجات فوق الصوتية السكر البنجر كوزيت استخراج
ويستند استخراج بالموجات فوق الصوتية بمساعدة على مبدأ العمل من التجويف الصوتية أو بالموجات فوق الصوتية. التأثيرات الميكانيكية ، التي يتم إنشاؤها عن طريق التجويف المستحث بالموجات فوق الصوتية ، تسبب السوثة واضطراب جدران الخلايا ، مما يزيد لاحقًا من نفاذية الجزيئات المحبوسة في داخل الخلية. تسبب التجويف تدفق السائل والاضطرابات الدقيقة تحسين النقل الجماعي لعملية الاستخراج، بحيث يتم نقل السكروز والجزيئات الأخرى إلى المذيبات، أي الماء.
الموجات فوق الصوتية UIP4000hdT لاستخراج بنجر السكر الصناعي.
- المعالجة المسبقة بالموجات فوق الصوتية (قبل برج مضاد للتيار)
- سونيكيشن أثناء استخراج عكس التيار
- بالموجات فوق الصوتية بعد العلاج (بعد برج مضاد ة الحالية)
اعتمادا على مرفق الاستخراج القائمة، وأهداف الإنتاج والمساحة المتاحة، سونيكيشن يمكن بسهولة الرجعية تركيبها قبل أو بعد العلاج وكذلك أثناء استخراج تدفق التيار المضاد.
بالموجات فوق الصوتية قبل المعالجة من كوزيت الشمندر السكري
بالموجات فوق الصوتية قبل المعالجة من كوزيت الشمندر السكري هو عملية تكثيف تقنية. يمكن الجمع بسهولة مع المستخلصات بالموجات فوق الصوتية مع أبراج استخراج التدفق المضادة الحالية ، والتي تستخدم بشكل رئيسي لاستخراج الشمندر السكري. صوتنة قصيرة من cossettes الشمندر السكري قبل أن تدخل نظام استخراج عكس التيار تساعد على تعطيل وفتح جدران الخلية. يعزز الموجات فوق الصوتية النقل الجماعي بين المذيبات (أي الماء) والبنجر، بحيث يتم نقل الجزيئات داخل الخلايا مثل السكروز من داخل الخلية إلى المذيبات. المعالجة المسبقة بالموجات فوق الصوتية من كوزيت الشمندر السكري يسهل ويسرع استخراج السكروز في عمود التدفق عكس الحالية.
SEM (200×) من عينات كوسيت بنجر السكر صوتي عند 400 واط عند 50 درجة مئوية لوقت استخراج مختلف. أ) التدفق المعاكس لاستخراج cossettes ؛ ب) بعد الإمارات لمدة 10 دقائق ؛ ج) بعد الإمارات لمدة 20 دقيقة ؛ د) بعد الإمارات لمدة 40 دقيقة. استخراج بالموجات فوق الصوتية يعطل جدران الخلايا ويطلق المواد داخل الخلايا.
(©لو وآخرون ، 2013)
مقارنة بين الموجات فوق الصوتية مقابل الاستخراج المضاد للتيار
قارن فو وآخرون (2013) استخراج التدفق التقليدي المضاد للتيار مع استخراج السكروز بالموجات فوق الصوتية من كوزيت بنجر السكر. وأظهرت نتائج الدراسة أن سونيكيشن أدى إلى ارتفاع العائد من نقاء متفوقة، في حين تم تخفيض وقت الاستخراج بشكل كبير من 70 دقيقة (التيار المضاد) إلى 40 دقيقة (سونيكيشن). ينتج عن الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية (الإمارات العربية المتحدة) تركيز الشوائب الغروية الأقل (وخاصة البكتين)، ويعطي عائد ًا أعلى من السكروز (94.0 ± 0.15٪). عصير المستخرجة من نقاء عالية (92.6 ± 0.11٪). (راجع فو وآخرون، 2013)
منذ مرافق إنتاج السكر مجهزة بالفعل مع أبراج استخراج عكسالتيار التقليدية، ويفضل عموما مزيج من سونيكيشن التآزر مع التثبيت الحالي. من أجل تطبيق استخراج السكروز بالموجات فوق الصوتية في الطريقة الأكثر كفاءة من حيث التكلفة والوقت، يمكن تثبيت استخراج الموجات فوق الصوتية كعلاج التآزر قبل، أثناء، أو بعد استخراج التدفق التقليدية المضادة للتيار. كما سونيكيشن يعطل خلايا الشمندر السكري ويطلق السكروز من الخلايا، يمكن تقليل مدة العلاج تدفق عكس التيار، في حين يتم تعزيز العائد السكروز.
- عملية متسارعة
- عوائد أعلى
- تكثيف عملية
- تأثيرات synergetic ث / أنظمة التيارات المضادة
- سهلة الرجعية المناسب
- اختبار بسيط
- قابلية الخطية
- صيانة منخفضة
- بسرعة روي
عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية مستخرج
وتستخدم أنظمة استخراج Hielscher Ultrasonics في جميع أنحاء العالم في الغذاء وفارما للإنتاج التجاري من مقتطفات عالية الجودة تستخدم كمنتجات غذائية أو المكملات الغذائية أو المستحضرات الصيدلانية. Wether كنت ترغب في اختبار وتحسين معلمات المعالجة بالموجات فوق الصوتية على مستوى مقاعد البدلاء الأعلى أو تثبيت نظام استخراج الموجات فوق الصوتية الصناعية بالكامل للإنتاج المضمنة، Hielscher الموجات فوق الصوتية لديها الإعداد استخراج الموجات فوق الصوتية مناسبة بالنسبة لك. تسمح خيارات الطباعة الصغيرة ومرونة التركيب بإعادة تركيب هالكة حتى في منشأة معالجة مكتظة.
عملية التوحيد القياسي مع الموجات فوق الصوتية Hielscher
وينبغي إنتاج المنتجات من الدرجة الغذائية وفقا لممارسات التصنيع الجيدة (GMP) وفي إطار مواصفات المعالجة الموحدة. تأتي أنظمة الاستخراج الرقمي ة لـ Hielscher Ultrasonics مع برامج ذكية ، مما يجعل من السهل تعيين عملية سونيكيشن والتحكم فيها بدقة. تسجيل البيانات التلقائي يكتب جميع معلمات عملية الموجات فوق الصوتية مثل الطاقة بالموجات فوق الصوتية (إجمالي وصافي الطاقة)، والسعة، ودرجة الحرارة، والضغط (عندما يتم تركيب أجهزة استشعار درجة الحرارة والضغط) مع التاريخ والطابع الزمني على المدمج في بطاقة SD. هذا يسمح لك لمراجعة كل الكثير المعالجة بالموجات فوق الصوتية. في الوقت نفسه ، يتم ضمان إعادة الإنتاج وجودة المنتج عالية باستمرار.
HIELSCHER الفوق’ يمكن للمعالجات بالموجات فوق الصوتية الصناعية تقديم السعة عالية جدا. السعة تصل إلى 200μm يمكن تشغيلها بسهولة بشكل مستمر في 24/7 العملية. لسعة أعلى، sonotrodes بالموجات فوق الصوتية مخصصة متوفرة. قوة معدات الموجات فوق الصوتية Hielscher يسمح للتشغيل 24/7 في الثقيلة وفي البيئات الصعبة.
الجدول أدناه يعطيك مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لultrasonicators لدينا:
| دفعة حجم | معدل المد و الجزر | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500ML | 10 إلى 200ML / دقيقة | UP100H |
| 10 إلى 2000ML | 20 إلى 400ML / دقيقة | Uf200 ः ر، UP400St |
| 00.1 إلى 20L | 00.2 إلى 4L / دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100L | 2 إلى 10L / دقيقة | UIP4000hdT |
| زمالة المدمنين المجهولين | 10 إلى 100L / دقيقة | UIP16000 |
| زمالة المدمنين المجهولين | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
الأدب / المراجع
- Fu et al. (2013): The ultrasonic-assisted extraction of sugar from sugar beet cossettes. International Sugar Journal, Sept. 2013. 696-700.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Martín-García Beatriz; Pasini, Federica; Verardo, Vito; Díaz-de-Cerio, Elixabet; Tylewicz, Urszula; Gómez-Caravaca, Ana María; Caboni Maria Fiorenza (2019): Optimization of Sonotrode Ultrasonic-Assisted Extraction of Proanthocyanidins from Brewers’ Spent Grains. Antioxidants 2019, 8, 282.
حقائق تستحق العلم
إنتاج السكر
السكروز، المعروف أيضا باسم سكر المائدة، ويتم إنتاجها أساسا من قصب السكر ومن بنجر السكر (بيتا vulgaris). يتم استخراج السكر، أي السكروز، من البنجر باستخدام الماء الساخن في عملية خطوة متعددة الخطوات، حيث يتم استخراج عصير السكر الخام في انتشار الماء الساخن في نظام تدفق التيار المضاد. بعد ذلك ، يتركز عصير السكر تحت الفراغ ، يليه الغسيل الدوري والتجفيف أخيرًا.
بعد الحصاد ، يتم نقل جذور البنجر إلى مصنع معالجة السكر ، حيث يتم غسل البنجر ثم تقطيعه ميكانيكيًا إلى شرائح رقيقة ، ما يسمى بـ cossettes. يتم تغذية cossettes في لمكافحة التيار استخراج تدفق النظام. يعمل النظام المضاد عن طريق نشر ويرشح محتوى السكر من الكوسيتات إلى الماء الساخن.
أنظمة الانتشار القابلة للتيار هي مفاعلات طويلة أو أبراج عالية / أعمدة من عدة أمتار حيث تتدفق الكوسيتات في اتجاه واحد (صعوداً) بينما يتدفق الماء الساخن في الاتجاه المعاكس (المصب). محطات استخراج الأبراج الحديثة لديها قدرة معالجة تصل إلى 17،000 طن متري يوميا. وقت الاحتفاظ النموذجي للcossettes في برج عكس التيار حوالي 90 دقيقة، في حين أن الماء لا يزال فقط 45 دقيقة في العمود الناشر. الميزة الرئيسية لأنظمة التدفق المضادة الحالية هي انخفاض استخدام المياه بالمقارنة مع بنجر السكر في مفاعل الماء الساخن. ويسمى محلول عصير السكر الذي يتم إنتاجه في نظام الانتشار المضاد الحالي العصير الخام. يمكن أن يختلف لون العصير الخام بين الأسود والأحمر الداكن اعتمادًا على مستوى الأكسدة.
وcossettes المستهلكة يخرج من نظام الانتشار واللب مع الرطوبة 95٪ تقريبا، ولكن انخفاض محتوى السكروز.
يتم الضغط على اللب الرطب بضغطة المسمار إلى حوالي 75٪ رطوبة لاسترداد السكروز المتبقي من اللب.
يتم تجفيف اللب المتبقي واستخدامه بشكل رئيسي كعلف للحيوانات.
يتم تطبيق الكاربونلإزالة لإزالة الشوائب من العصير الخام قبل أن يمكن أن يعجل إلى بلورات السكر. لذلك ، يتم خلط العصير الخام مع الحليب الساخن من الجير ، أي تعليق هيدروكسيد الكالسيوم في الماء. أثناء الكربنة ، والشوائب مثل الكبريتات والفوسفات والسيترات والأكسالات تترسب. أنها تعجل في شكل أملاح الكالسيوم والجزيئات العضوية أكبر، على سبيل المثال البروتينات والبكتينات، والسابونين. بالإضافة إلى ذلك، فإن قيمة الرقم الهيدروجيني القلوية تحول الجلوكوز والسكريات البسيطة والفركتوز جنبا إلى جنب مع الجلوتامين الأحماض الأمينية، إلى أحماض كاربوكسيليك مستقرة كيميائيا، والتي يمكن إزالتها في وقت لاحق عن طريق الترشيح، لأن تلك الجزيئات سوف تتداخل مع تبلور.
في الخطوة التالية العملية ، يتم وضع ثاني أكسيد الكربون من خلال محلول السكر القلوي ، مما يؤدي إلى ترسب الجير ككربونات الكالسيوم. جزيئات كربونات الكالسيوم تربط بعض الشوائب. تستقر الجسيمات الثقيلة في الخزان ويمكن إزالتها عن طريق الترشيح. بعد هذه الخطوات تنقية وتنظيف يتم الحصول على ما يسمى عصير رقيقة. ويمكن التعامل مع عصير رقيقة مع رماد الصودا لضبط قيمة درجة الحموضة وكذلك مع مركب قائم على الكبريت للحد من التلوين، والتي قد تحدث بسبب التحلل الحراري من أحادية الصودا.
يستخدم التبخر لتركيز العصير الرقيق باستخدام أنظمة التبخر متعددة التأثيرات ، بحيث يتحول العصير الرقيق إلى عصير سميك. العصير السميك لديه ما يقرب من 60٪ من السكروز حسب الوزن.
في الخطوة الأخيرة ، يتم علاج العصير السميك في البلور. بإضافة وذوبان السكر المعاد تدويره، يتم إنتاج ما يسمى الخمور الأم. ويتركز الخمور الأم كذلك عن طريق الغليان تحت فراغ في الأوعية الكبيرة، والمعروفة باسم المقالي فراغ، والكريستال السكر غرامة جدا تضاف كنقاط البذر. هذه البلورات تنمو كما السكر من أشكال الخمور الأم من حولهم. ويسمى الكريستال السكر الناتجة / خليط شراب massecuite، وهو مصطلح ويتش الفرنسية يعني “كتلة مطبوخة”. يتم تغذية massecuite في جهاز طرد مركزي ، حيث تتم إزالة "شراب الأخضر العالي" من massecuite بواسطة قوة الطرد المركزي. بعد الطرد المركزي ، يتم رش الماء بعد ذلك في جهاز الطرد المركزي لغسل بلورات السكر ، والتي تنتج ما يسمى "شراب أخضر منخفض". ثم يدور جهاز الطرد المركزي بسرعات عالية جدًا لتجفيف البلورات جزئيًا. عندما يتباطأ جهاز الطرد المركزي، يتم كشط السكر من جدران الطرد المركزي على نظام ناقل لنقل السكر إلى حبيبات دوران حيث يتم تجفيفه بواسطة الهواء الدافئ. بلورات السكر الجاف والنظيف جاهزة للبيع إلى المصافي أو مصنعي المواد الغذائية لمزيد من العلاج أو الاستخدام.