Suhkru ekstraheerimine suhkrupeedist Cossettes
Ultraheli ekstraheerimine võimendab ekstraheeritud sahharoosi saagikust suhkrupeediskosettides ja vähendab märkimisväärselt ekstraheerimisprotsessi kestust. Ultrahelitöötlus on lihtne ja ohutu tehnika, mida saab hõlpsasti kombineerida praeguse jooksva voolu kaevandamise tehnoloogiaga, et parandada kaevandamise efektiivsust.
Ultraheli Suhkrupeediskosette kaevandamine
Ultraheli-abiga ekstraheerimine põhineb akustilise või ultraheli kavitatsiooni tööpõhimõttel. Mehaanilised mõjud, mis on genereeritud ultraheliga indutseeritud kavitatsiooniga, põhjustavad sono-poratsiooni ja rakkude seinte häireid, mis hiljem suurendavad raku sisemuses olevate molekulide läbilaskvust. Cavitationally põhjustas vedeliku voogesituse ja mikro-Turbulentside parandada ekstraheerimisprotsessi massiülekannet, nii et sahharoos ja teised molekulid kantakse lahustit, st vette.
Ultraheli ekstraheerimist saab paigaldada erinevatel sammutel sahharoosi ekstraheerimisel:
- Ultraheli eeltöötlus (enne vastuvoolu torni)
- Sonikatsioon vastuvoolu ekstraheerimisel
- Ultraheli järeltöötlus (pärast vastuvoolu torni)
Sõltuvalt olemasolevast kaevandamisrajatises, tootmiseesmärkideks ja vaba ruumi, võib ultrahelitöötlus olla kergesti retro-paigaldatud nii pre-või järeltöötluseks kui ka vastuvoolu voolukiiruse ekstraheerimisel.
Ultraheli eeltöötlus suhkrupeedi Cossettes
Suhkrupeedi kosettide ultraheli eeltöötlus on protsessi intensiivistamise tehnika. Ultraheli ekstraktorid saab hõlpsasti kombineerida vastuvoolu voolu ekstraheerimistornid, mida kasutatakse peamiselt suhkrupeedi ekstraheerimisel. Suhkrupeedi kosettide lühike ultrahelitöötlus enne, kui nad sisenevad vastuvoolu kaevandamissüsteemi, aitab häirida ja avada rakuseinu. Ultraheli soodustab massiülekannet lahusti (st vee) ja peediskosettide vahel, nii et rakusisese molekuli nagu sahharoos viiakse raku sisemusest lahustit. Suhkrupeedi kosettide ultraheli eeltöötlus hõlbustab ja kiirendab sahharoosi ekstraheerimist vastuvoolu vooveerus.
(200 ×) suhkrupeedi kosette proovide ultraheliga töödeldud temperatuuril 400 W temperatuuril 50 ° c erineval ekstraheerimisajal. A) vastuvoolu cossettes ekstraheerimine; B) pärast AÜE 10 min; C) pärast AÜE 20 min; D) pärast AÜE 40 min. ultraheli ekstraheerimine katkestab rakuseinad ja vabastab rakusisese materjali.
Pildi allikas: Fu et al., 2013
Ultraheli protsessor UIP4000hdT 4KW
Ultraheli vs Counter-praegune kaevandamine võrdlus
Fu et al. (2013) võrreldi tavapärast vooluvoolu ekstraheerimist koos suhkrupeedi kosette-sahharoosi ultraheli ekstraheerimisega. Uuringu tulemused näitasid, et ultrahelitöötlus põhjustas kõrgema puhtusastmega kõrgemat saagikust, samal ajal kui ekstraheerimisaeg vähenes oluliselt 70 min. (vastuvoolu) kuni 40 min. (ultrahelitöötlus). Ultraheliga toetatav ekstraheerimine (AÜE) põhjustab madalama kolloidne impuhtuse kontsentratsiooni (eriti Pektiinid) ja annab kõrgema sahharoosi saagise (94.0 ± 0,15%). Ekstraheeritud mahl kõrge puhtusastmega (92.6 ± 0,11%). (vt Fu et al., 2013)
Kuna suhkru tootmisrajatistel on juba olemas tavapärased vastuvoolu kaevandamistornid, siis üldiselt eelistatakse sünergistliku ultrahelitöötluse kombinatsiooni olemasoleva paigaldamisega. Selleks, et rakendada ultraheli sahharoosi ekstraheerimist kõige kulutõhusamal ja ajaefektiivsel viisil, saab ultraheli ekstraheerimist paigaldada kui sünergilist ravi enne tavapärast vooluvoolu ekstraheerimist, selle ajal või pärast seda. Kuna ultrahelitöötlus häirib suhkrupeedikakkudest ja vabastab sahharoosi rakkudest, võib jooksva voolukiiruse kestust vähendada, samal ajal kui sahharoosi saagikust suurendatakse.
- Kiirendatud protsess
- Kõrgemad tulud
- protsessi intensiivistamine
- Süngeetiline mõju w/vastuvoolu süsteemid
- Lihtne retro-paigaldus
- Lihtne testimine
- lineaarne mastaapsus
- Madal hooldus
- kiire RoI
Suure jõudlusega ultraheli ekstraktorid
Hielscher Ultrasonics ' kaevandamissüsteeme kasutatakse kogu maailmas toidus ja farmaatsiatööstus toiduainete, toidulisandite või ravimitena kasutatavate kvaliteetsete ekstraktide kaubandusliku tootmise tarbeks. Kui soovite katsetada ja optimeerida ultraheli töötlemise parameetreid Pink-top tasandil või paigaldada täielikult Tööstuslik ultraheli ekstraheerimissüsteemi tekstisiseseks tootmiseks, Hielscher Ultrasonics on sobiv Ultraheli ekstraheerimise setup teile. Väike jalg Print ja paindlik paigaldamise võimalusi võimaldavad retro-paigaldus isegi krammed töötlemise rajatises.
Protsessi standardimise Hielscher Ultrasonics
Toiduainete kvaliteediklassi tooteid tuleks toota vastavalt heale tootmistavale ja standardiseeritud töötlemisspetsifikatsioonidele. Hielscher Ultrasonics ' digitaalne ekstraktsioonisüsteemid tulevad intelligentse tarkvaraga, mistõttu on lihtne ultrahelitöötluse protsessi täpselt määrata ja kontrollida. Automaatne andmete salvestamine kirjutab kõik ultraheli protsessi parameetrid nagu ultraheli energia (kogu ja net energia), amplituud, temperatuur, rõhk (kui temp ja rõhuandurid on paigaldatud) koos kuupäeva ja kellaaja templiga sisseehitatud SD-Card. See võimaldab teil iga ultraheliga töödeldud partii üle vaadata. Samal ajal tagatakse reprodutseeritavus ja pidev kõrge tootekvaliteedi kvaliteet.
Hielscher ULTRASONICS’ Tööstuslikud ultraheli töötlejad suudavad pakkuda väga kõrgeid amplituudi. Amplituudid kuni 200 μm saab kergesti pidevalt joosta 24/7 operatsioon. Isegi suuremate amplituudid, kohandatud ultraheli sonotroodid on saadaval. Hielscheri ultraheli seadmete vastupidavus võimaldab 24/7 operatsiooni raskeveokite ja Nõudlikes keskkondades.
Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest:
| partii Köide | flow Rate | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 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 |
| e.k. | 10 kuni 100 l / min | UIP16000 |
| e.k. | suurem | klastri UIP16000 |
Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!
Kirjandus/viited
- 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.
Faktid Tasub teada
Suhkru tootmine
Sahharoosi, mida tuntakse ka lausuhkruna, toodetakse peamiselt suhkruroo ja suhkrupeet (Beta vulgaris). Suhkur, st sahharoos, ekstraheeritakse soolastest, kasutades kuuma vett mitmeastmelisel etapil, kus toores suhkrumahl ekstraheeritakse kuuma vee difusiooniga vastuvoolu voolusüsteemi. Pärastpoole on suhkrumahl kontsentreeritud vaakumis, millele järgneb tsükliline pesemine ja lõpuks kuivatamine.
Pärast saagikoristust transporditakse suhkrupeedi juured suhkru töötlemisettevõttesse, kus peet pestakse ja seejärel mehaaniliselt lõigatud hõbetatud ribadeks, niinimetatud cossettes. Cossettes on toidetud Counter-voolu kaevandamise süsteemi. Vastuvoolu süsteem toimib Difusioonist ja lebib suhkrusisaldust kossettides kuuma vette.
Vastuvoolu difusioon süsteemid on pikad reaktorid või kõrged tornid/veerud mitu meetrit, kus cossettes voolu ühes suunas (ülespoole), samas kui kuuma vee voolab vastupidises suunas (allavoolu). Kaasaegse torni ekstraheerimistehased on töötlemisvõimsusega kuni 17 000 tonni päevas. Tüüpiline säilitusaeg cossettes vastuvoolu torn on umbes 90 min., samas kui vesi jääb ainult 45 min. diakonde veerus. Vastuvoolu voolu süsteemide peamine eelis on vähendatud veekasutus võrreldes suhkrupeedisoolematisega kuuma vee reaktoris. Suhkrumahla lahus, mis on toodetud vastuvoolu difusioonisüsteemi nimetatakse toores mahl. Toores mahla värvus võib varieeruda must tumepunast sõltuvalt selle oksüdatsiooni taset.
Kasutatud cossettes väljub difusioonisüsteemi tselluloosi umbes 95% niiskust, kuid madala sahharoosisisaldusega.
Niiske viljaliha pressitakse keeratava pressiga umbes 75% niiskust, et saada allesjäänud sahharoosi paberimassist tagasi.
Ülejäänud paberimassi kuivatatakse ja kasutatakse peamiselt loomasöödaks.
Karbonatatsioon rakendatakse eemaldada lisandite toores mahl enne seda saab sadestatud suhkru kristallid. Seepärast segatakse toores mahl lubja kuuma piimaga, st kaltsiumhüdroksiidi suspensiooni vees. Karbonaadi ajal on lisandid nagu sulfaadid, fosfaadid, tsitraat ja oksaadid sadestamisel. Need sadestuvad kaltsiumisoolade ja suuremate orgaaniliste molekulide kujul, nt valgud, pektiinid ja saponiinid. Lisaks muundab leeliseline pH väärtus lihtsaid suhkruid glükoosi ja fruktoosi koos aminohapete glutamiini, keemiliselt stabiilsete karboksüülhapete, mida saab eemaldada hiljem filtreerimise teel, sest need molekulid häirivad kristalliseerumise.
Järgnevas protsessietapil on süsinikdioksiid segatud leeliselise suhkru lahusega, mis sadendab lubjakivi kaltsiumkarbonaadiga. Kaltsiumkarbonaadi osakesed seovad mõned lisandid. Rasked osakesed tasakaalustada tank ja saab eemaldada filtreerimise teel. Pärast puhastamist ja puhastamist astmed on saadud nn õhuke mahl. Õhuke mahl võib töödelda naatriumkarbonaadi pH reguleerimiseks, samuti väävli baasil ühend värvi vähendamiseks, mis võib tekkida, sest monosaccharides termilise lagunemise tõttu.
Aurustamise kasutatakse kontsentreeritud mahla abil mitme mõjuga aurustamise süsteeme, nii et õhuke mahl muutub paks mahl. Paks mahl on umbes 60% sahharoosi massist.
Viimases etapis töödeldakse mahla kristallizersis. Ringlussevõetud suhkru lisamisel ja lahustamisel toodetakse nn emaalkoholi. Ema alkohol on kontsentreeritud, keetdes vaakum all suurtes laevades, tuntud vaakum pannid, ja väga peen suhkru kristall lisatakse külv punkte. Need kristallid kasvavad suhkruna ema likööri vorme nende ümber. Saadud suhkru kristall/siirupi segu nimetatakse massekuiks, prantsuse Termin tähendab, et “keedetud mass”. Massecuite on toidetud tsentrifuuga, kus "High Green siirupit" eemaldatakse massekuist tsentrifugaaljõu abil. Pärast tsentrifuugimist pihustatakse vett seejärel tsentrifuugitakse, et pesta suhkrukristallid, mis toodab niinimetatud "madala rohelise siirupi". Tsentrifuugitakse siis väga suurel kiirusel, et osaliselt kuivatada kristallid. Kui tsentrifuugitakse allapoole, on suhkur kraapitud alates tsentrifuugist seintele konveierisüsteemi, et transportida suhkur rotatsiooni granulaatoriks, kus seda soojendatakse sooja õhuga. Kuiv ja puhas suhkru kristallid on valmis müüma rafineerimistehastele või toiduainetootjatele edasiseks töötlemiseks või kasutamiseks.