Hielscher ултразвукова технология

Ултразвукова екстракция пектин от плодове и био отпадъци

  • Пектини са много често използвана хранителна добавка, основно добавени за неговите желиращи ефекти.
  • Ултразвукова екстракция увеличава добивът и качеството на пектини значително.
  • Соникация е известен със своя процес засилване ефекти, които вече се използват в многобройни индустриални процеси.

 

Екстракция на пектини и пектини

Цитрусови отпадъци, като пилинг и остатъци след изцеждане на сок, са идеални за ултразвукова екстракция на пектини.Пектинът е естествен комплекс полизахарид (хетониполизахарид), който се намира по-специално в клетъчните стени на плодовете, особено в цитрусови плодове и ябълки от остатъчен материал. В плодовите пилинг на ябълки и цитрусови плодове се срещат високо съдържание на пектини. Ябълковият остатъчен материал съдържа 10-15% от пектини на сухо вещество, докато цитрусовата кора съдържа 20-30%. Пектини са биосъвместими, биоразградими и възобновяеми и показват големи желиращи и сгъстяващи свойства, което ги прави високо ценени добавка. Пектини се използват широко в храни, козметика и фармацевтични продукти като Модификатор на реология като емулгатор, желиращи агент, остъкляване агент, стабилизатор, и сгъстител.
Конвенционалните пектини екстракция за индустриални приложения се извършва с помощта на киселинно катализиран процеси (с помощта на азотна, солна или сярна киселина). Катализирана киселина екстракция е най-посещаваните процес в промишленото производство на пектини, тъй като другите техники за екстракция като директно кипене (60 º c-100 º c) за до 24 часа и ниско pH (1.0-3.0) са бавни и ниски в добива и могат да причинят термично разграждане на извлеченото влакно и добивът на пектини понякога се ограничават от условията на процеса. Въпреки това, киселината катализирана екстракция идва с неговите недостатъци, също: сурово кисело лечение причинява деполимеризацията и дистерификатион на веригите пектини, което влияе негативно на качеството на пектина. Производството на големи обеми киселинни отпадъчни води изисква последваща обработка и скъпо рециклиране, което прави процеса екологична тежест.

Ултразвукова екстракция пектин

UIP4000hdT (4kW) ултразвуков процесор за извличане на пектини в индустриален вграден процес.Ултразвукова екстракция е лека, не-термична обработка, която се прилага за многобройни хранителни процеси. По отношение на извличането на пектини от плодове и зеленчуци, ултразвук произвежда пектини с високо качество. Ултразвуково извлечени пектини Excel от тяхната анхидрауроник киселина, методикил и калций пектини съдържание, както и неговата степен на естерификация. Меките състояния на ултразвукова екстракция предотвратяват термично разграждане на топлинно чувствителните пектини.
Качеството и чистотата на пектинът могат да варират в зависимост от анахидрогалактична киселина, степен на естерификация, съдържание на пепел от извлечената пектини. Пектинът с високо молекулно тегло и ниска пепел (под 10%) съдържание с висока анахидрогалактурна киселина (над 65%) са известни като пектини с добро качество. Тъй като интензивността на Ултразвуковото лечение може да бъде много прецизно контролирана, свойствата на екстракта от пектини могат да бъдат повлияни от коригирането на амплитудата, температурата на екстракция, налягането, времето на задържане и разтворителя.

UIP4000hdT поток клетка за вградена соникация в промишлен мащаб

Ултразвуков реактор поток-през

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,



Ползи:

  • по-висока доходност
  • по-добро качество
  • не-топлинен
  • намалено време за екстракция
  • процес интензификация
  • възможност за ретро монтаж
  • Green Извличане
Ултразвукова екстракция може да се работи с помощта на различни разтворители като вода, лимонена киселина, разтвор на азотна киселина (HNO3, pH 2,0), или амониев оксалат/оксалова киселина, което го прави също така възможно да се интегрира ултразвук в съществуващите линии за екстракция (ретро-монтаж).

Ултразвуков пектинът екстракти от:

  • висок капацитет за гулиране
  • диспергиране
  • цвят на пектинът
  • висок калциев пекат
  • по-малко разграждане
  • природосъобразно

Плодови отпадъци като източник: Високопроизводителните ултразвук вече се прилага успешно за изолиране на пектини от ябълка остатъчен материал, цитрусови плодови пилинг (като портокал, лимон, грейпфрут), грозде от гроздов материал, нар, захарно цвекло, кора Драконови плодове, бодлива круша cladodes, маракуя Кори и кори от манго.

Висока производителност Ultrasonicators

Hielscher Ultrasonics е вашият партньор за процеса на извличане от растителни продукти. Независимо дали искате извлечете малки количества за научни изследвания и анализи или процесни големи обеми за търговско производство, имаме подходящ ултразвуков прахосмукачка за вас. наш ултразвукови лабораторни процесори както и нашата пейка-горната и промишлени ultrasonicators са здрави, лесни за употреба и построен за 24/7 работа при пълно натоварване. Широка гама от аксесоари като sonotrodes (ултразвукови сонди / рога) с различни размери и форми, клетки поток и реактори и бустери дават възможност за оптимална настройка, за специфичен процес на екстракция.
Всички цифрови ултразвукови машини са оборудвани с цветен сензорен дисплей, интегрирана SD карта за автоматична протковане на данни и дистанционно управление на браузъра за цялостен мониторинг на процеса. С усъвършенствани ултразвукови системи Hielscher, висока стандартизация на процеса и контрол на качеството се прави проста.
Свържете се с нас днес, за да обсъдят изискванията на процеса на извличане! Ние ще се радваме да ви помогнем с нашия дългогодишен опит в ботанически екстракции!
Таблицата по-долу дава индикация за приблизителната капацитет за преработка на нашите ultrasonicators:

Партида том Дебит Препоръчителни Devices
10 до 2000mL 20 до 400 ml / мин Uf200 ः т, UP400St
00,1 до 20L 00,2 до 4 л / мин UIP2000hdT
10 до 100L 2 до 10 л / мин UIP4000
п.а. 10 до 100 L / мин UIP16000
п.а. по-голям струпване на UIP16000

Свържете се с нас! / Попитай ни!

Поискайте повече информация

Моля, използвайте формата по-долу, ако желаете да изиска допълнителна информация за ултразвукова хомогенизиране. Ние ще се радваме да Ви предложим ултразвукова система, отговарящи на вашите изисквания.









Моля, обърнете внимание, че нашите Правила за поверителност,


Резултатите от изследванията на ултразвукова екстракция Пектинът

Отпадъци от домати: За да се избегнат дългите времена за екстракция (12 – 24 часа) в процедурата за рефлуклиране, ултразвук се използва за интензификация на процеса на екстракция по отношение на времето (15, 30, 45, 60 и 90 мин). В зависимост от времето на екстракция, полученият пектин се добива при първата стъпка на ултразвукова екстракция, при температури от 60 ° c и 80 ° c са съответно от 1 90 до 18% и Когато се прилага втората стъпка ултразвукова екстракция, добивът на пектини от доматени отпадъци се увеличава до 34 – 36%, в зависимост от температурите и времената). Очевидно, ултразвукова екстракция увеличава руптура на Доматената клетъчна стена матрица, което води до по-добри взаимодействия между разтворител и екстрахира материал.
Извлечените от ултразвука пектини могат да бъдат категоризирани като високи методохилни пектини (HM-пектини) с бързо определени желиращи свойства (DE > 70%) и естерификация степен на 73.3 – 85.4%. n. съдържанието на калций pectate в ултразвука екстрахирани пектини се измерва между 41,4% до 97,5%, в зависимост от параметрите на екстракция (температура и време). При по-висока температура на екстракция с ултразвук, съдържанието на калциев пектейт е по-високо (91 – 97%) и като такъв представлява важен параметър за способността за пектини в сравнение с конвенционалното извличане.
Конвенционалната екстракция с разтворител за продължителност от 24hr дава подобни добиви на пектини в сравнение с 15 минути ултразвукова екстракция лечение. По отношение на получените резултати може да се заключи, че ултразвуковата обработка намалява времето за екстракция забележително. Спектроскопия NMR и FTIR потвърждават съществуването на преобладаващо естерифицирани пектини във всички изследвани проби. [Гратино и Ал. 2016]

Кора от маракуя: Добивът на екстракция, галактурната киселина и естерификация степен се считат за индикатори на ефективността на екстракция. най-високия добив на пектини, получен чрез ултразвук с помощта на екстракция е 12,67% (условия на екстракция 85 º C, 664 W/cm2, pH 2,0 и 10 мин). За същите тези условия се извършва конвенционална топлинна екстракция и резултатът е 7,95%. Тези резултати са в съответствие с други проучвания, които докладват за краткото време за ефективна екстракция на полизахариди, включително пектини, хемицелулоза и други водоразтворим полизахариди, подпомагани от ултразвук. Също така се наблюдава, че добивът на екстракция се увеличава 1,6 пъти, когато екстракцията се подпомага от ултразвук. Получените резултати показват, че Ултразвукът е ефективна и пестяващ времето техника за екстракция на пектини от кора на маракуя. [Фредитас де Оливеса ЕТ. 2016]

Бодлива круша Клододес: Ултразвукова асистирана екстракция (ОАЕ) от пектин от Opuntia фикус (OFI) дръжките след отстраняване на демониране е опит с помощта на методологията на реакцията повърхност. Променливите на процеса са оптимизирани от централния композитния дизайн на изоварианта, за да се подобри добивът на добив на пектини. Оптималното състояние, получено е: обработка с ултразвук време 70 мин, температура 70, pH 1,5 и съотношението вода-материал 30 мл/г. Това условие е потвърдено и извършването на експериментална екстракция е 18,14% ± 1,41%, което е тясно свързано с прогнозната стойност (19,06%). По този начин, ултразвукова екстракция присъства обещаващ алтернатива на конвенционален процес на екстракция благодарение на високата си ефективност, която се постига за по-малко време и при по-ниски температури. Пектинът, извлечен чрез ултразвукова екстракция от OFI дръжките (uaepc), има ниска степен на естерификация, високо съдържание на уринова киселина, важни функционални свойства и добра антирадикална активност. Тези резултати са в полза на използването на UAЕПК като потенциална добавка в хранително-вкусовата промишленост. [Bayar et al. 2017]

Гроздов остатък: В изследването на хартията "ултразвук с помощта на екстракция на пектини от гроздов остатък с помощта на лимонена киселина: отговор повърхност методология подход", ултразвук се използва за извличане на пектини от гроздов остатък с лимонена киселина като извличащия агент. Според методологията на повърхността на реакцията, най-високият добив на пектини (∼ 32,3%) може да се постигне, когато процесът на екстракция ултразвуков се извършва при 75 º C за 60 мин с помощта на разтвор на лимонена киселина на pH 2,0. Тези пектични полизахариди, съставени главно от галактурно-киселинни единици (∼ 97% от общите захари), имат средно молекулно тегло на 163.9 kDa и степен на естерификация (DE) от 55,2%.
Повърхностната морфология на ултразвук грозде от остатъчен материал показва, че ултразвук играе важна роля в разрушаването на зеленчуковото тъкан и повишаване добивите на екстракция. Добивът, получен след ултразвукова екстракция на пектини с помощта на оптимални условия (75 ° c, 60 min, pH 2,0) е с 20% по-висока от добива, получен, когато екстракцията се извършва при прилагане на същите условия на температура, време и pH, но без ултразвукова Помощ. В допълнение, пектини от ултразвукова екстракция също са показали по-високо средно молекулно тегло. [Минджарес-Фуентес ал. 2014]

Hielscher ултразвук ви помага от първия тест за комерсиализация на вашата кандидатура.

От тестове за осъществимост до оптимизация на процесите и промишлена инсталация – Hielscher ултразвук е вашият партньор за успешни ултразвукови процеси!

Позоваването литература /



Факти заслужава да се знае

Пектин

Пектинът е естествено възникващ хетполизахарид, който се среща главно при плодове като ябълков и цитрусови плодове. Пектини, известен също като pectins полизахариди, са богати на галактурнова киселина. В групата пектинови материали са идентифицирани няколко различни полизахариди. Хомогалактурците са линейни вериги на α-(1 – 4)-свързана D-галактурнова киселина. Заместените галактика се характеризират с наличието на захароноценни остатъци (като D-ксилоза или D-азагуба в съответните случаи на ксилоалактурнан и айодгалактика), Разклоняващи се от гръбнака на D-Галактуронова киселина. (Р-и) съдържа гръбнак на повтарящия се дизахарид: 4)-α-D-галактурнонова киселина-(1, 2)-α-L-рахамнос-(1. Много остатъци от рахамнос имат сидечаинс от различни неутрални захари. Неутрални захари са главно D-галактоза, L-арабин и D-ксилоза. Видовете и пропорциите на неутрални захари варират в зависимост от произхода на пектина.
Друг структурен вид пектини е рхамногалакттуронан II (р-II), който е сложен, силно разклонен полизахарид и по-рядко разпространен в природата. Гръбнакът на rhamnogalacturonan II се състои изключително от D-галактуронови киселинни единици. Изолираните пектини имат молекулно тегло обикновено 60 – 130000 g/mol, вариращи с произход и условия на екстракция.
Пектини са важна добавка с разнообразни приложения в храни, фармацевтични продукти, както и в други индустрии. Използването на пектини се основава на неговата висока способност да образува гел в присъствието на Ca2 + йони или разтвор при ниско рН. Има две форми на пектини: ниско-методоксиил пектин (LMP) и високометодикил пектинът (HMP). Двата вида пектини се отличават с тяхната степен на метилиране (DM). В зависимост от метилон, пектинът може да бъде или висок метокси (DM>50) или нискометокси (DM<50). високият метокси пектин се характеризира със способността си да образува гелове в кисела среда (pH 2.0-3.5) под предпоставката, че захароза с концентрация най-малко 55 тегловни% или по-висока е налице. Ниският метокси може да образува гелове в по-голям диапазон на рН (2.0 – 6,0) в присъствието на дивалентна йонна, като калций.
По отношение на гелизацията на високометодецния пектин, кръстосаното свързване на молекулите на пектини настъпва поради водородни връзки и хидрофобни взаимодействия между молекулите. При ниско-методокилтини, гелизацията се получава от йонната връзка чрез калциеви мостове между две карбоксилни групи, принадлежащи към две различни вериги в непосредствена близост един до друг.
Фактори като pH, наличие на други разтворители, молекулярен размер, степен на методосилиране, брой и положение на страничните вериги, и плътност на заряда на молекулата влияние на гелизацията свойства на пектини. Два вида пектини се разграничават по отношение на разтворимостта му. Има водоразтворим или свободен пектин и неразтворим във вода пектини. Водоразтворимостта на пектини е свързана със степента на полимеризацията и количеството и положението на методохилни групи. По принцип водата-разтворимостта в пектини се увеличава с намаляване на молекулното тегло и повишаване на естерифицирани карбоксилни групи. Въпреки това, pH, температура, и вида на разтворното влияние на разтворимост, също.
Качеството, ако търговската употреба на пектини обикновено е по-определена от неговата диспербилност, отколкото от абсолютната му разтворимост. Когато сух прахообразен пектин се добавя към водата, е известно, че образуват така наречените “Риба-Eyes”. Тези риби-очи са бучки, формирани поради бързата хидратация на праха. “Рибно око” бучки имат суха, неовлажнена сърцевина на пектини, която е покрита с силно хидратиран външен слой от мокър прах. Такива бучки са трудно да се намокри правилно и те се разпръснат само много бавно.

Използване на пектини

В хранителната промишленост пектинът се добавя към мармалади, плодови спредове, конфитюри, желета, напитки, сосове, замразени храни, сладкарски изделия и хлебни изделия. Пектинът се използва в сладкарски желета, за да се даде добър гел структура, чиста хапка и да се предостави добро освобождаване на вкуса. Пектинът се използва и за стабилизиране на киселинни протеинови напитки, като например мляко за пиене, за подобряване на текстурата, усещане за уста и стабилност на пулп в алкохолни напитки и като заместител на мазнините в печени изделия. За калории-намалени/нискокалорични, пектини се добавят като мазнини и/или захар заместител.
Във фармацевтичната индустрия, тя се използва за намаляване на нивата на холестерола в кръвта и стомашно-чревни разстройства.
Други промишлени приложения на пектини включват прилагането му в годни за консумация филми, като стабилизатор на емулсия за вода/маслени емулсии, като Модификатор на реология и пластификатор, като оразмерител за хартия и текстил и т. н.

Източници на пектини

Въпреки че пектинът може да се намери в клетъчните стени на повечето растения, Ябълковият остатъчен материал и портокаловата кора са двата основни източника на търговски произведени пектини, тъй като техните пектини са с голямо качество. Други източници показват често бедно поведение. В плодовете, освен ябълки и цитрусови плодове, праскови, кайсии, круши, гуасава, дюля, сливи и гъски са известни с високото си количество пектини. Сред зеленчуците, доматите, морковите и картофите са известни с високото си съдържание на пектини.

домат

Милиони тонове домати (Lycopersicon ескулентум Mill.) се преработват ежегодно за производство на продукти като доматен сок, паста, пюре, кетчуп, сос и салса, което води до генериране на големи количества отпадъци. Доматените отпадъци, получени след пресоване на домат, се състоят от 33% семена, 27% кожа и 40% пулп, докато Изсушеният доматен остатък съдържа 44% семена и 56% пулп и кожа. Отпадъците от домати са чудесен източник за производство на пектини.