Ultraheli kaevandamine ja säilitamine

Ultraheli ekstraheerimine ja säilitamine kasutab rakustruktuuride lagunemiseks (lüüsi) võimsuse ultraheli kasutamist. Rakkude purustamine ultraheliga rersults väga tõhusal rakusiseste ühendite ekstraheerimisel ja mikroobide inaktiveerimisel. Arvukate eeliste tõttu kasutatakse ultraheli laialdaselt ekstraheerimiseks ja säilitamiseks toiduainetööstuses. Lisateave ultraheli ekstraheerimise ja toiduainete töötlemise eeliste kohta!

Võimsuse ultraheli toidu ja botaaniliste preparaatide ekstraheerimiseks ja säilitamiseks

Ultraheli ekstraheerimine: Ultraheli ekstraheerimine on protsess, mis kasutab kõrgsageduslikke helilaineid ühendite ekstraheerimiseks erinevatest materjalidest, nagu taimed, puuviljad ja köögiviljad. Protsess hõlmab ultraheli lainete kasutamist kõrgsurvemullide loomiseks vedelas või pooltahkes materjalis, mis varisevad kiiresti, tekitades intensiivset soojust ja survet, mis häirib materjali rakuseinu ja vabastab soovitud ühendid.

Ultraheli ekstraheerimise ja säilitamise tööpõhimõte

Ultraheli ekstraheerimise põhiprintsiip põhineb nähtusel, mida nimetatakse akustiliseks kavitatsiooniks. Kui vedelik puutub kokku kõrge intensiivsusega ja madala sagedusega ultraheli lainetega (umbes 20 kHz), tekitab see rõhulaineid, mis tekitavad vedelikus pisikesi vaakummulle. Need mullid kasvavad ultraheli intensiivsuse suurenedes ja kui nad saavutavad teatud suuruse, varisevad nad äkki ja vägivaldselt, tekitades lööklaine ja vabastades energiat soojuse ja rõhu kujul.
See protsess põhjustab rakuseinte mehaanilisi häireid, vabastades soovitud ühendid materjalist vedelasse lahustisse. Seejärel saab vabanenud ühendid lahustist eraldada, kasutades standardseid eraldamismeetodeid, nagu filtreerimine või tsentrifuugimine.

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Alkaloidide ultraheli partii ekstraheerimine taimsest materjalist, kasutades ultraheli sondi UP400St.

ultrasonikaator UP400St taimse materjali tõhusaks mittesoojuslikuks ekstraheerimiseks.

Ultraheli säilitamine: Ultraheli säilitamine põhineb samadel kavitatsioonilistel mõjudel nagu ultraheli ekstraheerimine. Säilitamiseks kasutatakse kiiresti riknevate toiduainete säilivusaja pikendamiseks võimsuse ultraheli, kasutades kõrgsageduslikke helilaineid, et pärssida riknemist põhjustavate mikroorganismide kasvu. Protsess hõlmab toidu kokkupuudet ultraheli lainetega, mis häirivad bakterite, pärmide ja hallitusseente rakuseinu, põhjustades nende hävitamist või pärssimist.
See protsess põhjustab mikroorganismide rakuseinte mehaanilisi häireid, mis viib nende hävitamiseni või pärssimiseni. Ultraheli lained võivad suurendada ka rakumembraanide läbilaskvust, võimaldades säilitusainetel ja muudel antimikroobsetel ainetel tungida mikroorganismidesse ja tappa neid tõhusamalt.
Ultraheli säilitamist eelistatakse traditsioonilistele säilitusmeetoditele, sest see pakub mitmeid eeliseid, nagu lühem töötlemisaeg, suurem efektiivsus ja võime säilitada toidu looduslikke omadusi ja maitseid. Seda kasutatakse paljudes toiduainetes, nagu kastmed, mahlad, piimatooted, munad ja liha, et pikendada nende säilivusaega ja tagada nende ohutus.

Ultraheli ekstraheerimise ja säilitamise tehnikat eelistatakse traditsioonilistele ekstraheerimis- ja säilitusmeetoditele, sest see pakub mitmeid eeliseid, nagu kiiremad ekstraheerimiskiirused, suurepärane toote kvaliteet, suurem saagis, puhtalt mehaaniline mittetermiline töötlemine ja võime ekstraheerida laiemat valikut ühendeid. Seda kasutatakse paljudes tööstusharudes, nagu toit ja jook, farmaatsiatooted ja kosmeetika.

Ultraheli botaaniline ekstraheerimine annab suurema saagikuse. Hielscheri UIP2000hdT, 2000 vatti homogenisaator on piisavalt võimas, et eraldada partiid kergesti 10 liitrist 120 liitrini.

Botaaniliste ainete ultraheli ekstraheerimine - 30-liitrine / 8 galloni partii

Video pisipilt

Võimas ultraheli kavitatsioon hielscheri Cascatrode

Võimas ultraheli kavitatsioon kell Hielscher UIP1000hdT Cascatrode

Ultraheli valgu ja ensüümi ekstraheerimine

Eelkõige rakkudes ja subtsellulaarsetes osakestes säilitatavate ensüümide ja valkude ekstraheerimine on suure intensiivsusega ultraheli ainulaadne ja tõhus rakendamine, kuna taimede ja seemnete kehas sisalduvate orgaaniliste ühendite ekstraheerimist lahustiga saab oluliselt parandada. Seetõttu on ultrahelil potentsiaalne kasu uudsete potentsiaalselt bioaktiivsete komponentide ekstraheerimisel ja eraldamisel, nt praegustes protsessides moodustunud mittekasutatavatest kõrvalsaaduste voogudest. Ultraheli võib samuti aidata intensiivistada ensüümravi mõju ja seeläbi vähendada vajaliku ensüümi kogust või suurendada ekstraheeritavate asjakohaste ühendite saagist.

Lipiidide ja valkude ultraheli ekstraheerimine

Ultraheli kasutatakse tihti parandada kaevandamise valkude ja lipiidide taimeseemnetest, nagu sojaoad (nt jahu või rasvatustatud sojaoad) või muude õliseemnete. Sel juhul hävitamine rakuseinad hõlbustab vajutades (külma või kuuma) ja seeläbi vähendab järelejäänud õli või rasva vajutades kooki.

Pideva ultraheli ekstraheerimise mõju dispergeeritud valgu saagisele näitasid Moulton et al. Ultrahelitöötlus suurendas dispergeeritud valgu taastumist järk-järgult, kuna helveste / lahusti suhe muutus 1:10-lt 1:30-le. See näitas, et ultraheli on võimeline sojavalku peptiseerima peaaegu igasuguse kaubandusliku läbilaskevõimega ja et vajalik ultrahelitöötluse energia oli madalaim, kui kasutati paksemaid läga.

Fenoolsete ühendite ja antotsüaniinide ultraheli isoleerimine

Ensüümid, nagu pectinases, tsellulaasid ja hemicellulases kasutatakse laialdaselt mahla protsessides eesmärgiga lagunevad rakuseinad ja parandada mahla ekstraheeritavusele. Häireid rakuseina maatriksi väljastab ka komponente nagu fenoolosakeste mahlasse. Ultraheli parandab ekstraktsioonprotsessist ning seetõttu võib viia suurenenud fenoolühendi, alkaloidid ja mahlasaagist, tavaliselt pikaks ajakirjanduses kooki.

The beneficial effects of ultrasonic treatment on the liberation of phenolic compounds and anthocyanins from grape and berry matrix, in particular from bilberries (Vaccinium myrtillus) and black currants (>Ribes nigrum) into juice, was investigated by VTT Biotechnology, Finland using an ultrasonic processor UIP2000hd after thawing, mashing and enzyme incubation. The disruption of the cell walls by enzymatic treatment (Pectinex BE-3L for bilberries and Biopectinase CCM for black currants) was improved when combined with ultrasound. “US ravi kontsentratsiooni tõstmine fenoolosakeste mustikas mahla rohkem kui 15%. […] Mõju USA (ultraheli) oli märkimisväärne mustad sõstrad, mis on keerulisem marjad mahla töötlemise kui mustikad tõttu rohkesti pektiini ja erinevate rakuseina arhitektuuri. […] Kontsentratsioon fenoolosakeste mahla kasvas 15-25%, kasutades US (ultraheli) ravita pärast ensüümi inkubatsiooni.” (vrd Mokkila et al., 2004)
 

Selles esitluses tutvustame teile botaaniliste ekstraktide tootmist. Selgitame kvaliteetsete botaaniliste ekstraktide tootmise väljakutseid ja seda, kuidas sonikaator aitab teil neid väljakutseid ületada. See esitlus näitab teile, kuidas ultraheli ekstraheerimine toimib. Te saate teada, milliseid eeliseid võite oodata sonikaatori kasutamisel ekstraheerimiseks ja kuidas saate ultraheli ekstraktorit oma ekstrakti tootmisse rakendada.

Ultraheli botaaniline ekstraheerimine - kuidas kasutada sonikaatoreid botaaniliste ühendite ekstraheerimiseks

Video pisipilt

 

Tööstuslik sondi tüüpi ultrasonikaator UIP6000hdT (6kW, 20kHz) koos vooluraku reaktoriga suure läbilaskevõimega vedelike ja pastade pidevaks ultraheli töötlemiseks.

Ultrasonikaator UIP6000hdT pideva kaevandamisega tegelevas tööstusrajatises.

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Mikroobide ja ensüümide inaktiveerimine

Mikroobide ja ensüümide inaktiveerimineMikroobide ja ensüümide inaktiveerimine (säilitamine), nt puuviljamahlades ja kastmetes, on veel üks ultraheli kasutamine toiduainete töötlemisel. Tänapäeval on säilitamine temperatuuri tõstmisega lühikese aja jooksul (pastöriseerimine) endiselt kõige tavalisem mikroobide või ensüümide inaktiveerimise töötlemismeetod, mis viib pikema säilivusajani (säilitamine). Kõrge temperatuuriga kokkupuute tõttu on tavapärane termiline pastöriseerimine toiduainetele sageli kahjulik.
Toota uusi aineid kuumast katalüüsitud reaktsioonid ja muutmise makromolekulide samuti deformatsiooni taimse ja loomse struktuurid võivad vähendada kaotus kvaliteeti. Seetõttu termilise töötlemise põhjustada soovimatuid muutusi sensoorse atribuute, st tekstuur, maitse, värvus, lõhn ja toiteväärtust, st vitamiine ja valke. Ultraheli on tõhus mittetermiline (minimaalne) töötlemine alternatiivi.

Erinevalt tavapärastest kuumtöötlustest kasutab ultraheli säilitamine ensüümide inaktiveerimiseks akustilise kavitatsiooni energiat ja nihkejõude. Piisavalt madalal ultrahelitöötluse tasemel võivad rakkudes esineda struktuursed ja metaboolsed muutused ilma nende hävitamiseta. Peroksidaasi aktiivsust, mida leidub enamikus toores ja blanšeerimata puu- ja köögiviljades ning mida võib eriti seostada maitsete ja pruunistavate pigmentide arenguga, saab ultraheli abil oluliselt vähendada. Termoresistentseid ensüüme, nagu lipaas ja proteaas, mis taluvad ülikõrget temperatuuri töötlemist ja mis võivad vähendada kuumtöödeldud piima ja muude päevikutoodete kvaliteeti ja säilivusaega, saab tõhusamalt inaktiveerida ultraheli, soojuse ja rõhu (MTS) samaaegse rakendamisega.

Ultraheli on näidanud oma potentsiaali toidu kaudu levivate patogeenide hävitamisel, nagu E.coli, Salmonellae, Ascaris, Giardia, Cryptosporidium tsüstid ja polioviirus.

Kohaldatav: moosi, marmelaadi või lisandite, puuviljamahlade ja -kastmete, lihatoodete, piimatoodete ja jäätise säilitamiseks.
 

Hielscheri ultrasonikaatorid võivad homogeniseerida ja pastöriseerida vedelaid munatooteid (terved munad, munavalged, munakollased), et tagada toiduohutus ja mehaaniline stabiilsus. Hielscheri ultraheli homogenisaatorid pakuvad intensiivset kavitatsiooni ja suurt nihkejõudu mikroobide tapmiseks. Ultraheli pastöriseerimine on väga tõhus ja tõhus madala temperatuuriga pastöriseerimise alternatiiv. Ultraheliga pastöriseeritud vedel muna näitab vähem valgu denaturatsiooni, väiksemat maitsekadu, paremat homogeensust ja oluliselt suuremat energiatõhusust.

Vedela muna homogeniseerimine ja pastöriseerimine, rakendades võimsuse ultraheli ultrasonikaatoriga UP400ST

Video pisipilt

 

Sünergia ultraheli temperatuuri ja rõhu

Ultraheli on sageli tõhusamad kui koos teiste mikroobivastaste meetodeid, näiteks:

  • termo-ülihelikiirusel st soojuse ja ultraheli
  • mano-ülihelikiirusel st rõhul ja ultraheli
  • mano-termo-ülihelikiirusel st rõhu, soojus- ja ultraheli

Ultraheli kombineeritud kasutamine kuumuse ja / või rõhuga on soovitatav Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Bacillus cereus, Bacillus sterothermophilus, Saccharomyces cerevisiae ja Aeromonas hydrophila puhul.

Ultraheli vs muud toidu säilitamise tehnikad

Erinevalt teistest termilistest ja mittetermilistest protsessidest, nagu kõrgsurve homogeniseerimine, soojuspastöriseerimine, kõrge hüdrostaatiline rõhk (HP), kokkusurutud süsinikdioksiid (cCO2) ja ülekriitiline süsinikdioksiid (ScCO2), kõrge elektrivälja impulsid (HELP) või mikrolaineahi, saab ultraheli hõlpsasti testida laboris või pink-top skaalal – reprodutseeritavate tulemuste genereerimine laiendamiseks. Intensiivsust ja kavitatsiooniomadusi saab hõlpsasti kohandada konkreetse ekstraheerimisprotsessiga, et saavutada konkreetseid eesmärke. Amplituudi ja rõhku saab varieerida laias vahemikus, näiteks selleks, et teha kindlaks kõige energiatõhusam ekstraheerimisseade.

Muud eelised, mis on seotud ultraheli sondi tüüpi ekstraheerimise kasutamisega, on ekstrakti lihtne käsitsemine, kiire täitmine, jääkide puudumine, kõrge saagis, keskkonnasõbralik, parem kvaliteet ja ekstrakti lagunemise vältimine.
(vrd Chemat et al., 2011)

Ultraheli toiduainete töötlemise eelised
 

  • täielikum ekstraktsioon
  • Mittetermiline säilitamine
  • Kõrgemad tulud
  • Kõrged toitained, esmaklassiline toidukvaliteet
  • kiire protsess
  • Külm / mittetermiline protsess
  • Lihtne ja ohutu tegutseda
  • Madal hooldus
Ultraheli sondid on väga tõhusad meditsiiniliste seente nagu Chaga mittetermiliseks ekstraheerimiseks. See video näitab musta pässiku kiiret täisspektrilist ekstraheerimist ultrasonikaatori UP100H abil.

Seente ekstraheerimine - külma chaga seente ekstraheerimine ultraheli abil

Video pisipilt

Suure jõudlusega ultrasonikaatorid ekstraheerimiseks ja preseravatsiooniks

Hielscher Ultrasonics projekteerib, toodab ja levitab suure jõudlusega ultrasonikaatoreid tõhusaks ekstraheerimiseks ja säilitamiseks. Hielscheri ultraheli seadmete kasutamine ekstraheerimiseks ja toidu säilitamiseks on võimas töötlemistehnoloogia, mida ei saa mitte ainult ohutult ja keskkonnasõbralikult rakendada, vaid ka tõhusalt ja ökonoomselt. Homogeniseerivat ja säilitavat toimet saab hõlpsasti kasutada mis tahes vedela või pastataolise toiduaine, sealhulgas puuviljamahlade ja püreede (nt apelsin, õun, greip, mango, viinamari, ploom) puhul, samuti köögiviljakastmete ja suppide (nt tomatikaste või sparglisupp), piimatoodete, munade ja liha puhul.
Meie ultraheli homogenisaatorite ja ekstraktorite portfell ulatub käeshoitavatest kaasaskantavatest seadmetest kuni täielikult tööstuslike tootmissüsteemideni suurte koguste tekstisiseseks töötlemiseks kaubanduslikul tasandil.

Disain, tootmine ja nõustamine – Kvaliteet Valmistatud Saksamaal

Hielscheri ultrasonikaatorid on tuntud oma kõrgeimate kvaliteedi- ja disainistandardite poolest. Vastupidavus ja lihtne kasutamine võimaldavad meie ultrasonikaatorite sujuvat integreerimist tööstusrajatistesse. Karmid tingimused ja nõudlikud keskkonnad on Hielscheri ultrasonikaatorite poolt kergesti käsitsetavad.

Hielscher Ultrasonics on ISO sertifitseeritud ettevõte ja paneb erilist rõhku suure jõudlusega ultrasonikaatoritele, millel on tipptasemel tehnoloogia ja kasutajasõbralikkus. Loomulikult on Hielscheri ultrasonikaatorid CE-nõuetele vastavad ja vastavad UL, CSA ja RoHs nõuetele.

Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest:

partii Köide flow Rate Soovitatavad seadmed
0.5 kuni 1,5 ml e.k. VialTweeter
1 kuni 500 ml 10 kuni 200 ml / min UP100H
10 kuni 2000 ml 20 kuni 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 kuni 20 l 0.2 kuni 4 l / min UIP2000hdT
10 kuni 100 l 2 kuni 10 l / min UIP4000hdT
15 kuni 150 l 3 kuni 15 l/min UIP6000hdT
e.k. 10 kuni 100 l / min UIP16000
e.k. suurem klastri UIP16000

Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!

Küsige lisateavet

Palun kasutage allolevat vormi, et küsida lisateavet ultraheli protsessorite, rakenduste ja hinna kohta. Meil on hea meel arutada teie protsessi teiega ja pakkuda teile ultraheli süsteem, mis vastab teie vajadustele!









Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Ultraheli kõrge nihega homogenisaatoreid kasutatakse laboris, pink-top, piloot ja tööstuslik töötlemine.

Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid rakenduste segamiseks, hajutamiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks laboris, piloot- ja tööstuslikus mastaabis.



Kirjandus/viited

Faktid Tasub teada

Ultrahelirakkude lagunemine

Intensiivse ultrahelitöötluse korral võivad ensüümid või valgud rakkude lagunemise tagajärjel vabaneda rakkudest või subtsellulaarsetest organellidest. Sel juhul suletakse lahustisse lahustatav ühend lahustumatusse struktuuri. Selle ekstraheerimiseks tuleb rakumembraan hävitada. Rakkude katkemine on tundlik protsess, sest rakuseina võime taluda kõrget osmootilist rõhku sees. Vajalik on hea kontroll rakuhäirete üle, et vältida kõigi rakusiseste toodete, sealhulgas rakujäätmete ja nukleiinhapete takistamatut vabanemist või toote denatureerimist.
Ultraheli toimib hästi kontrollitav vahend rakkude lagunemise. Selleks mehhaanilist toimet ultraheli pakkuda kiiremat ja täielikku imendumist lahustit tsellulaarmaterjalide ja parandada massivahetuse. Ultraheli saavutab suurema penetratsiooni lahustis viiakse taimekoed ja parandab massiülekandel. Ultrahelilaineteks genereerimiseks kavitatsioon häirida rakuseinad ja vabastamise hõlbustamiseks maatriksi komponente.

Ultraheli täiustatud massiülekanne soodustab ekstraheerimist

Üldiselt võib ultraheli põhjustada rakumembraanide imbumist ioonidesse ja see võib oluliselt vähendada rakumembraanide selektiivsust. Ultraheli mehaaniline aktiivsus toetab lahustite difusiooni koesse. Kuna ultraheli lõhub rakuseina mehaaniliselt kavitatsiooni nihkejõudude abil, hõlbustab see ülekannet rakust lahustisse. Osakeste suuruse vähendamine ultraheli kavitatsiooniga suurendab tahke ja vedela faasi kokkupuutel olevat pinda.

Ultraheli lüüs ja E.coli inaktiveerimine

Väikeses koguses rekombinantsete valkude tootmiseks nende bioloogiliste omaduste uurimiseks ja iseloomustamiseks on E.coli valitud bakter. Puhastussildid, nt polühistidiini saba, beeta-galaktosidaas või maltoosi siduvad valgud, ühendatakse tavaliselt rekombinantsete valkudega, et muuta need eraldatavaks rakuekstraktidest, mille puhtus on piisav enamiku analüütiliste eesmärkide jaoks. Ultraheli võimaldab maksimeerida valgu vabanemist, eriti kui tootmise saagis on madal ja säilitada rekombinantse valgu struktuur ja aktiivsus.

Ultraheli oksüdatsioon

Kontrollitud intensiivsusega ultraheli rakendamine biotransformatsioonile ja kääritamisele võib indutseeritud bioloogiliste mõjude ja hõlbustatud rakumassiülekande tõttu põhjustada täiustatud biotöötlust. Bar (1987) uuris ultraheli (20 kHz) kontrollitud kasutamise mõju kolesterooli oksüdatsioonile kolestenooniks Rhodococcus erythropolis ATCC 25544 (endine Nocardia erythropolis) puhkerakkudega.
See süsteem on tüüpiline steroolide ja steroidide mikroobsetele muundumistele, kuna substraat ja tooted on vees lahustumatud tahked ained. Seetõttu on see süsteem üsna ainulaadne, kuna nii rakud kui ka tahked ained võivad olla ultraheli mõju all. Piisavalt madala ultraheli intensiivsusega, mis säilitas rakkude struktuurse terviklikkuse ja säilitas nende metaboolse aktiivsuse, täheldas Bar biotransformatsiooni kineetiliste kiiruste olulist suurenemist mikroobide läga 1,0 ja 2,5 g / L kolesteroolis, kui ultraheliga töödeldi 5s iga 10 mn järel väljundvõimsusega 0,2W / cm². Ultraheli ei näidanud mingit mõju kolesterooli (2,5g/L) ensümaatilisele oksüdatsioonile kolesterooli oksüdaasiga.


Suure jõudlusega ultraheli! Hielscheri tootevalik hõlmab kogu spektrit alates kompaktsest labori ultraheliaatorist üle pink-top üksuste kuni täistööstuslike ultrahelisüsteemideni.

Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid Lab et tööstuslik suurus.


Meil on hea meel arutada teie protsessi.

Võtame ühendust.