Hajelscher ultrazvuk tehnologije

Veći pectin yields sa ultrazvučnim ekstrakcijom

Ultrazvučna ekstrakcija rezultira visokim prinosima vrhunskih kvalitetnih pektina. Koristeći sonication, vrijedni pektini mogu se efikasno proizvoditi iz voćnog otpada (npr. ostrijedci iz prerade sokova) i druge biološke sirovine. Ultrazvučna ekstrakcija pektina excelsira druge tehnike ekstrakcije proizvodeći više prinose, dajući vrhunsku kvalitetu pektina, i brzu proceduru ekstrakcije.

Intenziviranje Ekstrakcije Pectina sonicationom

Pectin se koristi kao gelling, emulgiranje i zadebljenje agens u brojnim proizvodima od hrane kao i sastojak u kozmetici i farmaceutici. Konvencionalna industrijska ekstrakcija pektina se radi putem ekstrakcije tople vode, gdje se sirovina kao što su kore citrusa, jabučki pomas i drugi voćni otpad natopi u 60–100 °C tople vode pri niskoj pH (cca. pH 1,5 – 3,5) na duže vrijeme. Ovo pretvara konvencionalno vađenje tople vode u proces koji troši vrijeme i energiju, koji često nije dovoljno efikasan da oslobodi visoke količine pektina dostupnih u sirovini.
Kako bi se prevazišla neefikasnost konvencionalnog načina proizvodnje, ultrazvučno ekstrakcija se primjenjuje kao proces intenziviranje tehnike koja smanjuje vrijeme vađenja i znatno maksimizira prinos pektina u odnosu na tradicionalno vađenje tople vode.

Prednost ultrazvučne ekstrakcije pektina

Ultrazvučna ekstrakcija se primjenjuje u mnogim poljima proizvodnje ekstrakta, npr. botanički i biljni ekstrakti za hranu, dodatke, farmaceutske proizvode i kozmetiku. Vrlo istaknut primjer ultrazvučne ekstrakcije je vađenje kanabidiola (CBD) i drugih spoja iz biljke kanabisa.
Ultrazvučna ekstrakcija je tehnika netermalne ekstrakcije, koja time sprečava bioaktivne spojeve protiv toplinske degradacije. Svi ultrazvučni parametri procesa, kao što su amplitude, intenzivnost, vrijeme, temperatura i pritisak, mogu se tačno kontrolirati. To omogućava precizan proces i kontrolu kvaliteta i olakšava ponavljanje i reprodukciju jednom dobivenih rezultata ekstrakcije. Ekstrakt proizvođači vrednuju ultrasonication za pouzdanu poetivost procesa, što pomaže u standardizaciji procesa i proizvoda.

Procesni parametri za ultrazvučnu ekstrakciju pektina

  • Intenzivnost sonikacije
  • temperatura
  • pH vrijednost
  • vrijeme
  • Veličina čestica sirovine
The ultrasonicator UIP4000hdT is a powerful extractor for industrial pectin production.

Ultrazvučni ekstraktor UIP4000hdT je 4kW snažan ekstraktor za industrijsku proizvodnju pektina.

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Određivanje relevantnih parametara procesa omogućava optimizirati ultrazvučni proces ekstrakcije do najviše efikasnosti i vrhunskog kvaliteta ekstrakta.
Na primjer, veličina čestica sirovine (npr. kore citrusa) je važan faktor: Manja veličina čestica znači višu površinu na koju će ultrazvučni valovi djelovati. Mala veličina čestica time rezultira većim prinosima pektina, nižim stepenom metilacije i većim omjerom rhamnogalacturonan (RG) regija.
PH vrijednost ekstrakcionog otavara (to jest vode + kiseline) je još jedan bitan parametar. Kada se pektin izdvaja u kiselim uvjetima, mnoge rhamnogalacturonan razgranate regije polimera su razgranate, tako da uglavnom homogalakturonski (HG) "ravno" regija sa nekoliko neutralnih molekula šećera pričvršćenih na ili u glavnom linearnom lancu ostaju.
Ultrazvučna ekstrakcija pektina smanjuje vrijeme vađenja i snižava traženu temperaturu procesa, što smanjuje šansu za neželjenu modifikaciju pektina kiselinama. To omogućava upotrebu kiselina pod ograničenim uslovima kako bi se pectine modificirale upravo na zahtjeve proizvoda.

Zašto je ultrazvučna ekstrakcija pektina tako efikasna?

Uticaj ultrazvučne ekstrakcije direktno utiče na oticanje, perforaciju i lom ćelijske zidove. Ultrazvučno izazvan prijenos mase uzrokuje hidrataciju pektinoznog materijala u srednjoj lameli koja dovodi do prekida vegetarijanih tkiv. Ultrazvučna kavitacija i sile smicanja direktno udare u ćelijske zidove i lome ih otvorene. Ovi mehanizmi rezultiraju vrlo efikasnim rezultatima ultrazvučne ekstrakcije.

Ultrazvučno ekstrahiran pektin (također akustična kavitacija asistirala je ekstrahiran pectin, skraćeno. ACAE) koji je imao nižu molekularnu težinu i stepen metoksilacije bio je bogatiji u rhamnogalacturonan-I (RG-I) regiji s dugim bočnim lancima u odnosu na konvencionalnu toplotu ekstrahiranu (CHE) pektin iz hemijske i FT-IR analize. Potrošnja energije za ekstrakciju ulgtrasoninog pektina bila je znatno niža od konvencionalne metode grijanja, što ukazuje na njegovu obećavajuću primjenu za industrijsku proizvodnu vagu.
(cf. Wang et al., 2017)
Wang i njegove kolege (2017) također podcjenjuju da je ultrazvučno potpomognuto izvlačenje (UAE) dokazano ekonomičniji i ekološki prikladan proces s većom efikasnosti i manje troškova u odnosu na konvencionalno vađenje grijanja (CHE).

Kako radi ultrazvučna ekstrakcija pektina?

Ultrazvučna ekstrakcija se zasniva na sonomehaničkom efektu ultrazvuka visokog inteziteta. Za promociju i intenziviranje ekstrakcije pektina putem ultrazvuka, ultrazvučni talasi velike snage su u paru preko ultrazvučne sonde (koja se naziva i ultrazvučni rog ili sonotrode) u tekući medij, dakle mulj koji se sastoji u sirovini koja sadrži pektin i otapalu. Ultrazvučni talasi putuju kroz tečnost i stvaraju naizmjenični ciklus niskog pritiska / visokotlačni ciklusi. Tokom ciklusa niskog pritiska stvaraju se minutni vakuumski mehurići (zvani kavitacioni mjehurići) koji rastu preko nekoliko ciklusa pritiska. Tokom tih ciklusa rasta mehurića, rastvoreni gasovi u tečnosti ulaze u vakuumski mehur, tako da se vakuumski mehur transformiše u rastuće mehuriće gasa. U određenoj veličini, kada mehurići ne mogu apsorbirati više energije, impliraju nasilno tokom ciklusa visokog pritiska. Imploziju mjehurića karakteriziraju intenzivne kavitacione sile, uključujući vrlo visoku temperaturu i pritisak koji dostiže do 4000K odnosno 1000atm; kao i odgovarajuće diencijale visoke temperature i pritiska. Ove ultrazvučno generirane turbulencije i smicalice razbijaju biljne ćelije i oslobađaju intracelijske pektine u otapao na bazi vode. Pošto ultrazvučna kavitacija stvara veoma intezivan prijenos mase, sonikacija rezultira izuzetno visokim prinosima u vrlo kratkom vremenu obrade.

Ultrasonični pobunjenici se koriste za ekstrakcije od fitto izvora (npr. biljaka, algi, Fungi)

Ultrasonične izvlacenje iz ćelija biljaka: mikroskopski prijenosni odjeljak (TS) pokazuje mehanizam akcija tokom Ultrasonične izvlačenja iz ćelija (uvećavanje 2000x) [resurs: Vilkhu Et Al. 2011]

O Pectinsu

Pectin je razgranati heteropolizaharid koji se sastoji od dugo lančanih galakturonskih segmenata i drugih neutralnih šećera kao što su rhamnose, arabinose, galaktoza i ksiloza. Da bismo bili precizniji, pektin je blok ko-polimera koji se sačinjava od 1,4-α povezane galakturonske kiseline i 1,2-povezane rhamnose sa bočnim granama β-D-galaktoze, L-arabinoze i drugih jedinica šećera. Budući da se u pektinu nađe nekoliko šećernih maže i različitih nivoa metil esterifikacije, pektin nema definisanu molekularnu težinu kao drugi polisaharidi. Pectin, koji je naveden za upotrebu u hrani, je definisan kao heteropolizaharid koji sadrži najmanje 65% jedinica galakturonske kiseline. Primjenom specifičnih uslova ekstrakcije, pektini se mogu uspješno modificirati i funkcionalizirati kako bi se ispunili specifični zahtjevi. Proizvodnja funkcionaliziranih i modificiranih pektina je od interesa za posebne primjene, npr. nisko-metoksilirani pektin (LMP) za farmaceutske proizvode.

The ultrasonicator UIP2000hdT is a 2kW extractor for industrial pectin production.

Ultrazvučni ekstraktor seronje UIP2000hdT sa kaskatradnim rogom

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Pektini izvađeni iz voćnog otpadnog

Ultrasonic extraction is highly efficient to produce high-quality pectins from citrus waste.Voćni otpad kao što su piling, osteoti voćne pulpe (nakon presovanja voćnog soka), a drugi voćni ostrijedci često su bogati izvori pektina. Dok se proizvodi od voćnog otpada često koriste kao stočna hrane, ekstrakcija pektina je vrednija upotreba voćnog otpada.
Ultrazvučna ekstrakcija pektina već se uspješno izvodi korom citrusa (kao što su naranče, mandarine, grejp), pilule dinje, pomas od jabuke, pomas od šećerne pese, kore manga, otpad od rajčice, kao i jackfruit, voće strasti, smokve kore među ostalima.

Case Studies of Ultrasonic Pectin Extraction

Zbog nedostatka konvencionalne ekstrakcije pektina toplotom, istraživanja i industrija su već istraživali inovativne alternative kao što je ultrazvučno izvlačenje. Time su dostupne i dosta informacija procesnih parametara za različite sirovine kao i podaci optimizacije procesa.

Ultrazvučna ekstrakcija Pectina iz Apple Pomacea

Dranca i Oroian (2019) istražili su ultrazvučno asistiran proces ekstrakcije pektina iz pomasa od jabuka primjenjujući različite ultrazvučne uvjete i koristeći Box-Behnken dizajn površine odgovora. Otkrili su da ultrazvučna amplituda snažno utiče na prinos i stepen esterifikacije ekstrahovanog pektina, dok je ekstrakcija pH imala veliki uticaj na sva tri odgovora, dakle na prinos, Sadržaj GalA, i stepen esterifikacije. Optimalni uslovi za ekstrakciju su bili 100% amplitude, pH od 1,8, omjer čvrste tekućine od 1:10 g/mL, i 30 min sonikacije. U ovim uslovima prinos pektina je bio 9,183% i imao je 98,127 g/100 g GalA sadržaja i 83,202% stepena esterifikacije. Da bi se postavili rezultati ultrazvučno ekstrahovanog pektina u odnosu sa komercijalnim pektinom, uzorak pektina dobiven ultrazvučnom ekstrakcijom pod optimalnim uslovima su upoređeni sa komercijalnim uzorcima citrusa i jabuka pektina od strane FT-IR, DSC, reoloških analiza, i SEM. Prve dvije tehnike su naglasile neke posebnosti uzorka pektina izvađenog ultrazvučnom ekstrakcijom kao što su uži raspon distribucije molekularne težine, redoljubiv molekularni raspored, i visok stepen esterifikacije koji je bio sličan onom komercijalno dostupnih pektina jabuke. Analiza morfoloških karakteristika ultrazvučno dobivenog uzorka ukazuje na određivanje između raspodjele veličina fragmenta ovog uzorka i njegovog GalA sadržaja na jednoj strani, i kapaciteta za unos vode na drugoj strani. Viskoznost ultrazvučno ekstrahovanog rastvora pektina bila je mnogo višu od otopine napravljene pomoću komercijalnog pektina, što je možda zbog visoke koncentracije galakturonske kiseline. Kada se uzme u obzir i visok stepen esterifikacije, to bi moglo objasniti zašto je viskoznost bila višu za ultrazvučno ekstrahiran pektin. Istraživači zaključuju da čistoća, struktura i reološko ponašanje pektina ekstrahirano ultrazvučnim izvlačenjem iz Malus domestica 'Fălticeni' jabuka pomace ukazuje na obećavajuće primjene ovog rastvornog vlakna. (cf. Dranca & Oroanski 2019)

Ultrazvučna metoda ekstrakcije pektina se excels by

  • veće prinose
  • brža obrada
  • blaži uvjeti obrade
  • Poboljšana sveukupna efikasnost
  • jednostavan i siguran rad
  • brzi RoI

Ultrazvučni ekstraktor visokih performansi za proizvodnju Pectina

Ultrasonic extractor UIP4000hdT with flow-through setup for pectin extractionUltrazvučno vađenje je pouzdana tehnologija obrade, koja olakšava i ubrzava proizvodnju visokokvalitetnih pektina razne sirovine kao što su nutritori agrusnog voća i pilule, pomace od jabuka i mnoge druge. Hielscher Ultrasonics portfolio pokriva cijeli raspon od kompaktnih laboratorijskih ultrasonicatora do industrijskih sistema ekstrakcije. Time, mi u Hielscheru vam možemo ponuditi najpo odgovarajući ultrasonikator za vaš predviđeni procesni kapacitet. Naše iskusno osoblje će vam pomoći od testova izvodljivosti i optimizacije procesa do instalacije vašeg ultrazvučnog sistema na konačnom nivou proizvodnje.
Mali otisak stopala naših ultrazvučnih ekstraktora kao i njihova svestranost u mogućnostima instalacije čine da se uklapaju čak i u objekte za preradu pektina u malom prostoru. Ultrazvučni procesori se u cijelom svijetu ugrade u pogone za proizvodnju hrane, farme i nutricionih dodataka.

Hielscher Ultrazvuk – Sofisticirana oprema za izvlačenje

Hielscher Ultrasonics portfolio proizvoda pokriva cijeli raspon ultrazvučnih ekstraktora visokih performansi od malih do velikih razmjera. Dodatni dodaci omogućavaju lakši sklop najpouzvočnije konfiguracije ultrazvučnih uređaja za vaš proces ekstrakcije pektina. Optimalno ultrazvučno podešavanje zavisi od zavidnog kapaciteta, volumena, sirovine, batch ili inline procesa i timeline.

Batch i Inline

Hielscher ultrasonicators se može koristiti za obradu i neprekidnu obradu protoka. Ultrazvučna obrada grupa je idealna za testiranje procesa, optimiziranje i mali do srednji nivo proizvodnje. Za proizvodnju velikih volumena pektina, inline obrada bi mogla biti po prednosti. Kontinuirani inline proces miješanja zahtijeva sofisticirano podešavanje – koja se sastoji u pumpi, crijevima ili cijevima i spremnicima -, ali je vrlo efikasna, brza i zahtijeva znatno manje radne snage. Hielscher Ultrasonics ima najposkladnije podešavanje ekstrakcije za vaš volumen vađenja i procesne ciljeve.

Ultrazvučni ekstraktori za svaki proizvod kapacitet

UIP4000hdT protok ćelija za automatsko sonicaciju na industrijskoj skaliHielscher Ultrasonics raspon proizvoda pokriva cijeli spektar ultrazvučnih procesora od kompaktnih lab ultrasonicatora preko bench-top i pilot sistema do potpuno industrijskih ultrazvučnih procesora sa kapacitetom za obradu tereta kamiona na sat. Cijeli proizvodni raspon nam omogućava da vam ponudimo najpouzdaniji ultrazvučni ekstraktor za vašu sirovinu koja sadrži pectin, procesni kapacitet i ciljeve proizvodnje.
Ultrazvučni benchtop sistemi su idealni za testove izvodljivosti i optimizaciju procesa. Linearna skala-up na osnovu utvrđenih parametara procesa čini vrlo lako povećati kapacitete obrade od manjih lotova do potpuno komercijalne proizvodnje. Up-skaliranje se može učiniti ili instaliranjem snažnije ultrazvučne ekstraktorske jedinice ili grupiranjem nekoliko ultrazvučnikatora paralelno. Sa UIP16000, Hielscher nudi najmoćniji ultrazvučni ekstraktor širom svijeta.

Precizno kontrolisane amplitude za optimum rezultate

Svi Hielscherovi ultrasonicatori su precizno kontrolisani i time pouzdani konji u proizvodnji. Amplituda je jedan od presudnih parametara procesa koji utiču na efikasnost i učinkovitost ultrazvučnog vađenja pektina iz voća i bio-otpad.
Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Sve Hielscher Ultrasonics’ procesori omogućavaju precizno postavljanje amplitude. Sonotrodes i booster rogovi su pribor koji omogućava modificiranje amplitude u još širem rasponu. Hielscherovi industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude i isporučiti potreban ultrazvučni intezitet za zahtjevne aplikacije. Amplitute do 200μm mogu se lako kontinuirano pokrenuti u 24/7 operaciji.
Precizne postavke amplitude i trajno praćenje parametara ultrazvučnog procesa putem pametnog softvera daju vam mogućnost da tretirate svoju sirovinu sa najucinkovitnijim ultrazvučnim uslovima. Optimalno sonication za najbolje rezultate izvlačenja!
Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućava 24/7 rad na teškim dužnostima i u zahtjevnim okruženjima. To čini Hielscherovu ultrazvučnu opremu pouzdanim radom alatom koji ispunjava vaše zahtjeve za izvlačenje.

Polako, testiranje bez rizika

Ultrazvučni procesi se mogu potpuno linearno skalirati. To znači svaki rezultat koji ste postigli koristeći laboratorij ili klupa-top ultrasonicator, može se skalirati na potpuno isti izlaz koristeći potpuno iste parametre procesa. To čini ultrasonication idealnim za testiranje izvodljivosti bez rizika, optimizaciju procesa i naknadno implementaciju u komercijalnu proizvodnju. Kontaktirajte nas kako biste saznali kako sonication može povećati vašu proizvodnju ekstrakta pektina.

Najkvalitetnije – Dizajniran i proizveden u Njemačkoj

Kao porodični posao i porodična posla, Hielscher prioritete najviše kvalitetnih standarda za svoje ultrazvučne procesore. Svi ultrasonicatori su dizajnirani, proizvedeni i temeljno testirani u našoj četvrtini u Teltow blizu Berlina, Njemačka. Robustnost i pouzdanost Hielscherove Ultrasonične opreme čini ga pravim konjem u vašoj proizvodnji. 24/7 operacija pod punim teretom i zahtevna okruženja je prirodna karakteristika Hielscherovih visokouspješnih miksuera.

Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators:

Batch Volumen protok Preporučeni uređaji
1 do 500ml 10 do 200ml / min UP100H
00,1 do 20L 00,2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100l 2 do 10L / min UIP4000hdT
N / A. 10 do 100L / min UIP16000
N / A. veći klaster UIP16000

Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!

Traži više informacija

Molimo koristite formular ispod da Zatražit dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, aplikacijama i cijeni. Biće nam drago da diskutujemo o vašem procesu sa vama i da vam ponudimo ultrazvučni sistem.









Molim vas, obratite se našem Politika privatnosti.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulgaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim skalama.

Književnost/reference