فن آوری اولتراسوند Hielscher

التراسونیک پکتین استخراج از میوه و بیو زباله

  • Pectins ها یک افزودنی غذایی بسیار اغلب استفاده می شود ، به طور عمده برای اثرات ژل آن اضافه شده است.
  • استخراج اولتراسونیک عملکرد و کیفیت عصاره پکتین را به طور قابل توجهی افزایش می دهد.
  • روش فراصوت برای اثرات تشدید فرایند آن شناخته شده است ، که در حال حاضر در فرآیندهای صنعتی چند برابر استفاده می شود.

 

پپکتین و پکتین استخراج

زباله های میوه مرکبات مانند لایه برداری و باقیمانده پس از آبمیوه گیری ایده آل برای استخراج اولتراسونیک پپکتین هستند.پکتین یک پلی ساکارید پیچیده طبیعی (هتروپلی ساکارید) به ویژه در دیواره های سلولی میوه ها ، به ویژه در میوه های مرکبات و تفاله سیب است. مطالب پکتین بالا در لایه برداری میوه از سیب و مرکبات میوه ها یافت می شود. تفاله سیب حاوی 10-15 درصد از پکتین بر اساس ماده خشک در حالی که پوست مرکبات حاوی 20-30 ٪ است. Pectins زیست سازگار ، زیست تخریب پذیر و تجدید پذیر و نشان دادن خواص ژل و ضخیم شدن بزرگ ، که آنها را یک افزودنی بسیار ارزشمند است. Pectins به طور گسترده ای در مواد غذایی ، لوازم آرایشی و محصولات دارویی به عنوان رئولوژی مانند امولسیفایر ، عامل ژل ، عامل لعاب ، تثبیت کننده و قوام دهنده استفاده می شود.
استخراج پکتین معمولی برای کاربردهای صنعتی با استفاده از فرایند کاتالیز اسید (با استفاده از اسید نیتریک ، هیدروکلریک یا سولفوریک) انجام می شود. استخراج اسید-شتاب ترین روند در تولید پکتین صنعتی است ، چرا که روش های استخراج دیگر مانند جوش مستقیم (۶۰ º C-۱۰۰ º C) تا 24hrs و pH پایین (1.0-3.0) آهسته و کم در عملکرد هستند و می تواند باعث تخریب حرارتی فیبر استخراج شده و عملکرد پکتین گاهی اوقات توسط شرایط فرآیند محدود می شود. با این حال ، استخراج اسید کاتالیز می آید با معایب آن ، بیش از حد: درمان اسیدی خشن باعث وابسپارش و deesterification از زنجیر پکتین ، که بر کیفیت پکتین منفی است. تولید حجم زیادی از پساب اسیدی نیاز به پس از پردازش و گران درمان بازیافت ، که باعث می شود روند بار زیست محیطی است.

التراسونیک پکتین استخراج

UIP4000hdT (4kw) پردازنده مافوق صوت برای استخراج از پکتین در یک فرایند درون خطی صنعتی.استخراج التراسونیک یک درمان خفیف و غیر حرارتی است که به فرآیندهای غذایی چند برابر اعمال می شود. با توجه به استخراج از عصاره از میوه ها و سبزیجات ، فراصوت تولید پکتین با کیفیت بالا. استخراج عصاره التراسونیک توسط اسید anhydrouronic ، methoxyl و کلسیم و همچنین درجه آن از استری. شرایط خفیف استخراج اولتراسونیک جلوگیری از تخریب حرارتی pectins حساس به حرارت.
کیفیت پکتین و خلوص می تواند بسته به نوع اسید آنهیدروگالاتوونیک ، درجه استری ، محتوای خاکستر پکتین استخراج شده متفاوت باشد. پکتین با وزن مولکولی بالا و خاکستر کم (کمتر از 10 درصد) محتوای با اسید بالا anhydrogalacturonic (بالاتر از ۶۵%) به عنوان پکتین با کیفیت خوب شناخته شده است. از آنجا که شدت درمان اولتراسونیک می تواند بسیار دقیق کنترل شود ، خواص عصاره پکتین را می توان با تنظیم دامنه ، دمای استخراج ، فشار ، زمان ماند و حلال تحت تاثیر قرار داد.

UIP4000hdT سلول جریان برای فراصوت درون خطی در مقیاس صنعتی

جریان از طریق راکتور التراسونیک

درخواست اطلاعات




توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.



فواید:

  • عملکرد بالاتر
  • کیفیت بهتر
  • غیر حرارتی
  • کاهش زمان استخراج
  • فرآیند تشدید
  • اتصالات یکپارچهسازی با سیستمعامل امکان پذیر است
  • استخراج سبز
استخراج التراسونیک می توان با استفاده از اجرا های مختلف حلالها مانند آب ، اسید سیتریک ، محلول اسید نیتریک (HNO3، pH ۲/۰) ، یا آمونیوم اگزالات/اگزالیک اسید ، که باعث می شود آن را نیز ممکن است به ادغام فراصوت به خطوط استخراج موجود (یکپارچهسازی با سیستمعامل اتصالات).

پکتین التراسونیک عصاره اکسل توسط:

  • ظرفیت جلّنج بالا
  • تفرق
  • رنگ پکتین
  • کلسیم بالا pectate
  • تخریب کمتر
  • دوستدار محیط زیست

زباله میوه به عنوان منبع: سونوگرافی با عملکرد بالا در حال حاضر با موفقیت برای منزوی کردن پودر از تفاله سیب ، لایه برداری میوه مرکبات (مانند پرتقال ، لیمو ، گریپ فروت) ، تفاله انگور ، انار ، تفاله چغندر قند ، اژدها پوست میوه ، گلابی خاردار cladodes ، میوه شور استفاده می شود پوست ، و انبه لایه برداری.

Ultrasonicators عملکرد بالا

Hielscher Ultrasonics شریک زندگی شما برای فرایندهای استخراج از گیاهان است. این که آیا شما می خواهید مقادیر کمی را برای تحقیق و تجزیه و تحلیل و یا حجم زیادی از حجم تولید برای تولید تجارتی بخرید، ما دارنده ی التراسونیک مناسب برای شما هستیم. ما پردازنده های آزمایشگاه اولتراسونیک و همچنین ما اولتراسونیکاتورهای نیمکت صنعتی و صنعتی قوی، آسان برای استفاده و ساخته شده برای عملیات 24/7 تحت بار کامل است. طیف گسترده ای از و لوازم جانبی مانند سونوترودهای (پروب های سونوگرافی / شاخ) با اندازه ها و اشکال مختلف، سلول های جریان، راکتورها و تقویت کننده ها اجازه می دهد برای تنظیم بهینه برای فرایند استخراج خاص خود.
تمام ماشین های اولتراسونیک دیجیتال با صفحه نمایش لمسی رنگی ، کارت SD یکپارچه برای protocolling خودکار داده ها ، و کنترل از راه دور مرورگر برای نظارت بر فرآیند جامع مجهز شده است. با سیستم های اولتراسونیک پیشرفته Hielscher ، یک استاندارد فرایند بالا و کنترل کیفیت ساده ساخته شده است.
امروز برای بحث در مورد نیاز فرایند استخراج خود تماس بگیرید ما خوشحال خواهیم شد که به شما در طولانی مدت در زمینه استخراج گیاهان کمک کنیم!
جدول زیر به شما می دهد که نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی ultrasonicators ما:

دسته ای دوره نرخ جریان دستگاه های توصیه شده
10 به 2000mL 20 تا 400ML / دقیقه UP200Ht، UP400St
00.1 به 20L 00.2 به 4L / دقیقه UIP2000hdT
10 تا 100L 2 تا 10L / دقیقه UIP4000
خب 10 تا 100L / min و UIP16000
خب بزرگتر خوشه UIP16000

تماس با ما! / از ما بپرسید!

برای اطلاعات بیشتر بپرسید

لطفاجهت کسب اطلاعات بیشتراز فرم زیر استفاده کنید .









لطفا توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


نتایج تحقیقات استخراج پکتین التراسونیک

ضایعات گوجه فرنگی: برای جلوگیری از زمان استخراج طولانی (12--24 ساعت) در روش refluxing ، امواج فراصوت برای تشدید فرایند استخراج در شرایط زمان (15 ، 30 ، ۴۵ ، ۶۰ و ۹۰ دقیقه) مورد استفاده قرار گرفت. با توجه به زمان استخراج ، بازده پکتین به دست آمده برای اولین مرحله استخراج اولتراسونیک ، در دمای 60 درجه سانتی گراد و 80 درجه سانتی گراد ، به ترتیب-17.2% و 16.3 – 18.5% می باشد. هنگامی که یک مرحله استخراج اولتراسونیک دوم اعمال شد ، عملکرد پپکتین از ضایعات گوجه فرنگی به 34-36 ٪ ، بسته به دما و زمان افزایش یافت. بدیهی است ، استخراج اولتراسونیک پارگی ماتریس دیوار سلول گوجه فرنگی ، منجر به تعامل بهتر بین حلال و مواد استخراج شده را افزایش می دهد.
استخراج پکتین التراسونیک می تواند به عنوان پکتین بالا methoxyl (HM-پکتین) با خواص ژل تنظیم سریع (DE > ۷۰%) و درجه استری از ۳.۲-85.4 ٪. n. مقدار کلسیم pectate در پکتین التراسونیک استخراج شده بین ۴۱/۴ ٪ به ۹۷/۵ ٪ ، بسته به پارامترهای استخراج (دما و زمان) اندازه گیری شد. در دمای بالاتر از استخراج اولتراسونیک ، محتوای کلسیم را بالاتر (91-97 ٪) و به عنوان چنین پارامتر مهم در حال حاضر از توانایی ژل پکتین نسبت به استخراج معمولی.
استخراج حلال متعارف برای مدت زمان 24 ساعت عملکرد پکتین مشابه را در مقایسه با 15 دقیقه درمان استخراج اولتراسونیک می دهد. با توجه به نتایج به دست آمده می توان نتیجه گرفت که درمان مافوق صوت را کاهش می دهد زمان استخراج قابل ملاحظه ای. طیف سنجی NMR و FTIR ، وجود پکتین عمدتا استری را در تمام نمونه های مورد بررسی تایید کرده است. [Grassino و همکاران ۲۰۱۶]

پوست میوه شور: عملکرد استخراج ، اسید گالاتورنیک و درجه استری به عنوان شاخص های کارایی استخراج در نظر گرفته شد. بيشترين عملكرد پکتين به دست آمده با استخراج اولتراسوند به کمک ۱۲/۶۷ درصد (شرايط استخراج ۸۵ درجه سانتي گراد ، ۶۶۴ W/cm2 ، pH ۲/۰ و 10 دقيقه) بود. برای این شرایط همان, استخراج حرارت معمولی انجام شد و در نتیجه ۷/۹۵%. این نتایج با توجه به مطالعات دیگر, که گزارش زمان کوتاه برای استخراج موثر از پلی ساکاریدهای, از جمله پکتین, hemicelluloses و دیگر پلی ساکارید محلول در آب, کمک اولتراسوند. همچنین مشاهده شد که عملکرد استخراج افزایش ۱/۶ برابر زمانی که استخراج توسط اولتراسوند کمک شد. نتایج به دست آمده نشان داد که سونوگرافی یک روش بهینه و صرفه جویی در زمان برای استخراج پکتین از پوست میوه شور بود. [Freitas د Oliveira و همکاران ۲۰۱۶]

گلابی خاردار: استخراج التراسونیک کمک (امارات متحده عربی) از پکتین از Opuntia فیکوس شاخص (فی) cladodes پس از حذف چسب اقدام به استفاده از روش سطح پاسخ بود. برای بهبود عملکرد استخراج پکتین ، متغیرهای فرایند با طراحی ترکیبی ایزونوع مرکزی بهینه سازی شد. شرایط بهینه به دست آمده بود: زمان فراصوت ۷۰ دقیقه ، ۷۰ دما ، pH ۱/۵ و نسبت آب مواد 30 میلی لیتر/گرم. این وضعیت دارای اعتبار و عملکرد استخراج آزمایشی ۱۸/۱۴ ± ۱/۴۱% بود که نزدیک به مقدار پیش بینی شده (۱۹/۰۶ درصد) بود. بنابراین ، استخراج اولتراسونیک در حال حاضر جایگزین امیدوار به فرایند استخراج معمولی به لطف کارایی بالا آن است که در زمان کمتر و در دماهای پایین تر به دست آمد. پکتین استخراج شده توسط استخراج اولتراسونیک از فی cladodes (UAEPC) دارای درجه پایین استری ، محتوای اسید uronic بالا ، خواص مهم عملکردی و فعالیت های ضد رادیکال خوب است. این نتایج به نفع استفاده از UAEPC به عنوان افزودنی بالقوه در صنایع غذایی است. [Bayar و همکاران. ۲۰۱۷]

تفاله انگور: در مقاله تحقیقاتی "استخراج اولتراسوند به کمک از عصاره از تفاله انگور با استفاده از اسید سیتریک: روش روش سطح پاسخ" ، فراصوت استفاده می شود برای استخراج پکتین از تفاله انگور با اسید سیتریک به عنوان عامل استخراج. با توجه به روش سطح پاسخ ، بیشترین عملکرد پکتین (∼ ۳۲/۳ درصد) می تواند به دست آورد که فرآیند استخراج اولتراسونیک در ۷۵ º C برای ۶۰ min با استفاده از یک محلول اسید سیتریک از pH ۲/۰ انجام شده است. این پلی ساکارید پکتیک, عمدتا توسط واحد اسید گالاتوونیک تشکیل (∼ ۹۷% از قند کل), وزن مولکولی متوسط 163.9 kda و درجه استری (DE) از ۵۵/۲%.
مورفولوژی سطح تفاله انگور فراصوت داده نشان می دهد که فراصوت نقش مهمی در شکستن بافت گیاهی و افزایش بازده استخراج. عملکرد به دست آمده پس از استخراج اولتراسونیک از عصاره با استفاده از شرایط بهینه (75 درجه سانتی گراد ، ۶۰ دقیقه ، pH ۲/۰) بود 20 ٪ بالاتر از عملکرد به دست آمده زمانی که استخراج انجام شد با استفاده از همان شرایط دما ، زمان و pH ، اما بدون اولتراسونیک کمک. علاوه بر این ، پکتین از استخراج اولتراسونیک نیز به نمایش گذاشته وزن مولکولی به طور متوسط بالاتر است. [Minjares-Fuentes و همکاران. ۲۰۱۴]

Hielscher فرا صوت شما را از آزمون اول به تجاری سازی درخواست شما کمک می کند.

از تست امکان سنجی تا بهینه سازی فرآیند و تاسیسات صنعتی – Hielscher فرا صوت شریک زندگی خود را برای فرایندهای اولتراسونیک موفق است!

ادبیات / منابع



آمار ارزشمند دانستن

پکتین

پکتین یک هتروپلی ساکارید طبیعی است که عمدتاً در میوه هایی مانند تفاله سیب و مرکبات یافت می شود. Pectins, همچنین به عنوان پلی ساکارید pectins شناخته شده, سرشار از اسید گالاتورونیک هستند. در گروه پکتیک ، چندین پلی ساکارید مختلف شناسایی شده اند. هومیوپاتی هستند زنجیره خطی از α-(1-4)--متصل D-گالاتوونیک اسید. جایگزین می شود با حضور ساكاريدها زائده باقی مانده (مانند D-xylose دست دادن و یا d-apiose در موارد مربوطه از xylogalacturنان و apioگالاتورتونان) انشعاب از ستون فقرات-اسید d-گالاتورونیک. Rhamnogalacturonan من پکتین (RG-I) حاوی یک ستون فقرات از تکرار disaccharide: 4)-α-D-گالاتورونیک اسید-(1, 2)-α-L-لیزین-(1. بسياري از باقي مانده لیزین از قند هاي مختلف خنثی sidechains. قند خنثی عمدتا D-گالاتوز, L-arabinose و D-xylose دست دادن. انواع و نسبت های قندهای خنثی با منشا پکتین متفاوت است.
یکی دیگر از نوع ساختاری از پکتین است rhamnogalacturonan II (RG-II), که یک پیچیده است, پلی ساکارید بسیار شاخه ای و کمتر اغلب در طبیعت یافت. ستون فقرات rhamnogalacturonan II به طور انحصاری از واحدهای اسید D-گالاتوررونیک تشکیل شد. پکتین جدا شده دارای وزن مولکولی به طور معمول 60000-130000 گرم در مول ، متفاوت با شرایط منشا و استخراج است.
پکتین یک افزودنی مهم با برنامه های کاربردی چند منظوره در مواد غذایی ، دارویی و همچنین سایر صنایع است. استفاده از پکتین بر اساس قابلیت بالای آن به شکل ژل در حضور Ca2 + یون ها یا املاح در pH پایین. دو شکل از پکتین وجود دارد: پکتین کم methoxyl (LMP) و پکتین بالا methoxyl (HMP). دو نوع از پکتین توسط درجه خود را از methylation (DM) متمایز. در وابستگی به متیل آمین ، پکتین می تواند یا با پکتین بالا (DM>۵۰) و یا کم پکتین (DM<۵۰). بالا پکتین متوکسی با قابلیت آن به شکل ژل در یک محیط اسیدی (pH 2.0-3.5) تحت فرض که ساکارز در غلظت حداقل ۵۵ wt ٪ یا بالاتر وجود دارد مشخص می شود. پکتین متوکسی کم می تواند ژل بیش از یک محدوده pH بزرگتر (2.0-6.0) در حضور یک یون دو ظرفیتی ، مانند کلسیم.
با توجه به گلاز پکتین بالا methoxyl ، ارتباط متقابل مولکول پکتین رخ می دهد به علت پیوند هیدروژن و اثرات متقابل آبگریز بین مولکول. با پکتین کم methoxyl ، gelation از ارتباط یونی از طریق پل های کلسیم بین دو گروه کربوکسیل متعلق به دو زنجیره مختلف در نزدیکی یکدیگر به دست می آید.
عواملی مانند pH ، حضور املاح دیگر ، اندازه مولکولی ، درجه methoxylation ، تعداد و موقعیت زنجیره های جانبی و تراکم شارژ بر روی مولکول بر خواص گلولاسیون پکتین تاثیر گذاشته است. دو نوع از پکتین با توجه به حلالیت آن متمایز است. محلول در آب و یا پکتین آزاد و پکتین نامحلول آب وجود دارد. حلالیت در آب پکتین به میزان پلیمریزاسیون و میزان و موقعیت گروه های methoxyl مربوط می شود. به طور کلی ، حلالیت در آب پکتین با کاهش وزن مولکولی و افزایش در گروه های کربوکسیل استری افزایش می یابد. با این حال, pH, درجه حرارت, و نوع املاح در حال حاضر حلالیت نفوذ, هم.
کیفیت اگر پکتین به صورت تجاری استفاده شود ، معمولا توسط قابلیت پراکندگی آن نسبت به حلالیت مطلق آن تعیین می شود. هنگامی که پکتین پودر خشک به آب اضافه شده است ، آن را به شکل به اصطلاح شناخته شده است “ماهی چشم”. این ماهی چشم هستند توده با توجه به هیدراتاسیون سریع از پودر تشکیل. “ماهی چشم” توده های خشک, سازمان ملل متحد ، هسته پکتین مرطوب, است که با پوشش داده شده بسیار هیدراته لایه بیرونی پودر مرطوب. توده چنین سخت به مرطوب به درستی و آنها پراکنده تنها بسیار کند.

استفاده از پپکتین

در صنایع غذایی ، پکتین به marmalades ، اسپرد میوه ، مربا ، ژله ، نوشیدنی ، سس ، غذاهای یخ زده ، شیرینی پزی و محصولات نانوایی اضافه می شود. پکتین در ژله های شیرینی پزی برای دادن یک ساختار ژل خوب ، نیش پاک و به مشورت عطر و طعم خوب استفاده می شود. پکتین نیز استفاده می شود برای ایجاد ثبات در نوشیدنی های پروتئین اسیدی ، مانند ماست آشامیدنی ، به منظور بهبود بافت ، احساس دهان و خمیر ثبات در نوشیدنی های مبتنی بر آب و به عنوان جایگزین چربی در کالاهای پخته. برای کالری-کاهش می یابد/کم کالری ، پکتین به عنوان جایگزینی چربی و/یا شکر اضافه شده است.
در صنعت داروسازی, آن استفاده می شود برای کاهش سطح کلسترول خون و اختلالات گوارشی.
سایر کاربردهای صنعتی پکتین شامل کاربرد آن در فیلم های خوراکی ، به عنوان یک استابلایزر امولسیون برای امولسیون آب/روغن ، به عنوان رئولوژی و روان کننده ، به عنوان عامل اندازه گیری برای کاغذ و منسوجات و غیره می باشد.

منابع پکتین

اگر چه پکتین را می توان در دیواره های سلولی بسیاری از گیاهان یافت ، تفاله سیب و پوست پرتقال ، دو منبع عمده از تولید تجاری از پکتین از طریق پکتین های خود را از کیفیت اصلی هستند. منابع دیگر نشان می دهد رفتار ژل ضعیف اغلب. در میوه ها ، علاوه بر سیب و مرکبات ، هلو ، زردآلو ، گلابی ، guavas ، درخت ، آلو ، و gooseberries برای مقدار بالای خود را از پکتین شناخته شده است. در میان سبزیجات ، گوجه فرنگی ، هویج ، و سیب زمینی برای مطالب بالا پکتین خود شناخته شده است.

گوجه فرنگی

میلیون ها تن گوجه فرنگی (رقم کادمیوم Mill.) سالانه برای تولید محصولات مانند آب گوجه فرنگی ، رب ، پوره ، سس کچاپ ، سس و سالسا ، و در نتیجه تولید مقادیر زیادی از ضایعات پردازش شده است. ضایعات گوجه فرنگی ، به دست آمده پس از فشار دادن گوجه فرنگی از ۳۳ ٪ دانه ، 27 ٪ پوست و ۴۰ ٪ پالپ ، در حالی که تفاله گوجه فرنگی خشک شده شامل ۴۴ ٪ دانه و ۵۶ ٪ خمیر و پوست است. ضایعات گوجه فرنگی یک منبع عالی برای تولید پپکتین است.