Hielscher Ultra ääni tekniikka

Ultrasonic Pectin uuttaminen hedelmistä ja biojätteistä

  • Pectins on hyvin usein käytetty elin tarvike lisä aine, joka on pääasiassa lisätty sen hyytelöimis vaikutuksia.
  • Ultra ääni uuttaminen lisää huomattavasti pektiini uutteiden tuottoa ja laatua.
  • Sonikaatio on tunnettu prosessitehostusvaikutuksistaan, joita käytetään jo moninvanhoissa teollisissa prosesseissa.

 

Pectins ja Pectin louhinta

Sitrus hedelmien jätteet, kuten kuoria ja jäännöstä jälkeen mehun ovat ihanteellisia Ultra ääni uuttamalla pectins.Pectin on luonnollinen monimutkainen polysakkaridia (heteropolysaccharide) löytyy erityisesti solu seinät hedelmiä, erityisesti sitrus hedelmien ja omenan puristemassaksi. Korkea pektiini sisältö löytyy hedelmä kuoria sekä omena ja sitrus hedelmät. Applen puristemassaosa sisältää 10-15% pektiiniä kuiva-aineesta, kun taas sitrus hedelmien kuori sisältää 20-30%. Pektiinit ovat bioyhteensopivia, biologisesti hajoavia ja uusiutuvia, ja ne osoittavat suurta hyytelöimis-ja paksuuntumista, mikä tekee niistä erittäin arvostetun lisä aineen. Pektiineja käytetään laajalti elin tarvikkeissa, kosmetiikassa ja farmaseuttisissa tuotteissa Reologian muunto kuten emulgointi aine, hyytelöimis agentti, lasitus agentti, Stabilizer, ja sakeempi.
Tavan omainen pektiini uuttaminen teollisiin sovelluksiin tehdään käyttämällä happo katalysoituja prosesseja (käyttäen typpi-, kloori vety-tai rikki happoa). Happoa katkattua uuttoa käytetään teollisuus Pektiinin tuotannossa eniten, koska muut uuttotekniikat, kuten suora kiehuminen (60 º C-100 º C) jopa 24hrs ja matala pH (1.0-3.0), ovat hitaita ja alhaisia ja voivat aiheuttaa lämpö tilan heikkenemisen kuitu uutetaan ja Pektiinin tuotto on joskus rajoitettu prosessi olosuhteissa. Kuitenkin happo-katalysoivat louhinta tulee sen haitat, liian: ankara hapan hoito aiheuttaa depolymerisaatiota ja deesterification pektiini ketjut, joka vaikuttaa pektiiniä laatua negatiivisesti. Suurten happusten jäte vesien tuotanto vaatii jälki käsittelyä ja kallista kierrätys käsittelyä, mikä tekee prosessista ympäristö taakan.

Ultra ääni Pectin louhinta

UIP4000hdT (4kW) Ultra ääni prosessori Pektiinien uuttamiseen teollisessa inline-prosessissa.Ultra ääni louhinta on lievä, ei-lämpö käsittely, jota levitetään moninvanhoihin elin tarvike prosesseihin. Mitä tulee Pektiinien uuttamiseen hedelmistä ja vihanneksista, sonikointi tuottaa korkealaatuista pektiiniä. Ultrasonically uutettu pektiini Kunnostautua niiden vedetouronic happo, methoxyl ja kalsium pectate sisältö sekä sen aste esteröinti. Ultra ääni uuttamisen lievät olosuhteet estävät lämpöherkkien Pektiinien lämpö tilan heikkenemisen.
Pektiinin laatu ja puhtaus voivat vaihdella anhydrogalacturonihapon, esteröinti asteen, uutetun Pektiinin tuhka pitoisuuden mukaan. Pektiini, jolla on korkea molekyyli paino ja matala tuhka (alle 10%) pitoisuus on korkea anhydrogalacturonihappo (yli 65%) kutsutaan hyvälaatuista pektiiniä. Koska Ultra ääni hoidon intensiteetti voi olla hyvin tarkasti hallinnassa, pektiini uutteen ominaisuuksiin voi vaikuttaa säätämällä amplitudi, uuttolämpötila, paine, retentio aika ja liuotin.

UIP4000hdT virtaus solu inline-sonikaatiota varten teollisessa mitta kaavassa

Ultra ääni läpi virtaus reaktori

Informaatio pyyntö




Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.



Edut:

  • korkeampi saanto
  • parempi laatu
  • ei-terminen
  • vähennetty uuttoaika
  • tehostamiseen
  • Retro-istuva mahdollista
  • vihreä Extraction
Ultra ääni louhinta voidaan käyttää eri liuottimet kuten vesi, sitruuna happo, typpi happo liuos (HNO3, pH 2,0), tai ammonium oksalaatista/oksaalihappoa, mikä mahdollistaa myös sonikaation integroimiseksi olemassa oleviin uuttolinjoihin (retro-istuva).

Ultra ääni pektiini otteita Kunnostautua:

  • korkea hyytelöimis kapasiteetti
  • dispergoituvuus
  • Pektiini väri
  • korkea kalsiumpectate
  • vähemmän hajoamista
  • ympäristöystävällinen

Hedelmä jätteet lähteenä: Korkean suoritus kyvyn Ultra ääni on jo onnistuneesti sovellettu eristää pektiini Applen puristejäännöstä, sitrus hedelmien kuoria (kuten appelsiini, sitruuna, greippi), rypäleen puristemassaksi, granaattiomena, sokeri juurikas sellu, lohi käärme hedelmät kuori, piikikäs päärynä cladodes, Passion hedelmät kuori, ja mango kuorii.

Korkean suoritus kyvyn ultrasonicators

Hielscher Ultrasonics on yhteistyökumppani kasvitieteiden uuttamisprosesseista. Haluatko uuttaa pieniä määriä tutkimukseen ja analyysiin tai käsitellä suuria määriä kaupalliseen tuotantoon, meillä on sopiva ultraäänipesijä sinulle. Meidän Ultra ääni Lab prosessorit samoin kuin meidän penkki-top ja teollisuuden ultraääni ovat kestäviä, helppokäyttöisiä ja rakennettu 24/7-käyttöikään täyden kuormituksen aikana. Laaja valikoima Lisätarvikkeet kuten sonotrodit (ultraääniset koettimet / sarvet), joiden koko ja muoto, virtaussolut ja reaktorit ja vahvistimet mahdollistavat optimaalisen asennuksen sinulle erityiselle uuttoprosessille.
Kaikki digitaaliset Ultra ääni koneet on varustettu värillinen kosketus näyttö, integroitu SD-kortti automaattista tietojen protocolling, ja selaimen kauko-ohjaus kattavan prosessin seurantaa. Hielscher hienostunut Ultra ääni järjestelmät, korkea prosessi standardoinnin ja laadun valvonta on tehty yksinkertainen.
Ota meihin yhteyttä tänään keskustelemaan hankintaprosessin vaatimuksista! Olemme iloisia voidessamme auttaa sinua pitkäaikaisessa kokemuksessamme kasvitieteellisistä uutteista!
Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista:

erätilavuus Virtausnopeus Suositeltavat laitteet
10 - 2000 ml 20 - 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 - 20L 0.2 - 4 l / min UIP2000hdT
10 - 100 litraa 2 - 10 l / min UIP4000
n.a 10 - 100 l / min UIP16000
n.a suuremmat klusterin UIP16000

Ota meihin yhteyttä! / Kysy meiltä!

Kysy lisä tietoja

Käytä alla olevaa lomaketta, jos haluat lisätietoja ylimääräisestä homogenoinnista. Olemme iloisia voidessamme tarjota sinulle ultrasonic-järjestelmän, joka vastaa tarpeitasi.









Huomaathan, että Tietosuojakäytäntö.


Tutkimus tulokset Ultra ääni Pectin louhinta

Tomaatti jätteet: Jotta vältettäisiin pitkät uuttamisajat (12 – 24 h) refluksointi menettelyssä, Ultra ääntä käytettiin uuttamisprosessin tehostamiseen ajan suhteen (15, 30, 45, 60 ja 90 min). Uuttoajoista riippuen saatu pektiini saadaan ensimmäiselle Ultra ääni uuttovaiheille 60 ° c:n ja 80 ° C:n lämpö tilassa 15,2 – 17,2% ja 16,3 – 18,5%. Kun käytettiin toista Ultra ääni uuttovaihetta, tomaatti jätteestä perä isin olevien pectiinien saanto nousi 34 – 36 prosenttiin lämpö tilasta ja kellon ajoista riippuen). On selvää, Ultra ääni louhinta lisää repeämä tomaatti solu seinän matriisi, mikä parantaa vuoro vaikutusta liuottimen ja uutettu materiaali.
Ultra äänellä uutettu Pektiinit voidaan luokitella korkeiksi metoksyylipektiini Pektiinit (HM-Pectin), jossa on nopeat hyytelöimis-ominaisuudet (de > 70%) ja esteröintiaste 73.3 – 85.4%. n. ultrasonisesti uutetun Pektiinin kalsium pektiiniä pitoisuus mitattiin 41,4 prosentista 97,5 prosenttiin, riippuen uuttoparametreista (lämpö tila ja aika). Ultra ääni uuttamisen korkeammalla lämpö tilassa kalsium pectaatti pitoisuus on korkeampi (91 – 97%) ja sellaisenaan tällä hetkellä tärkeä parametri Pektiinin hakkurauksen kyky verrattuna perinteisiin uuttamiseen.
Tavan omainen liuottimen uuttaminen ajaksi 24 h antaa samanlaisia pektiiniä saanto verrattuna 15 min Ultra ääni louhinta hoito. Saatujen tulosten osalta voidaan päätellä, että Ultra ääni hoito vähentää uuttoaikaa huomattavan. NMR ja FTIR-spektroskopia vahvistavat pääasiallisesti esteröidyt Pektiinin olemassaolon kaikissa tutkittujen näytteiden osalta. [Grassino et al. 2016]

Passion hedelmät kuori: Uuttotuottoa, galacturonihappoa ja esteröinti astetta pidettiin uuttamistehokkuuden indikaattoreina. Ultra äänellä avustamalla saadun Pektiinin korkein tuotos oli 12,67% (uuttoolosuhteet 85 º C, 664 W/cm2, pH 2,0 ja 10 min). Näissä samoissa olosuhteissa suoritettiin tavan omainen lämmön talteenotto ja tulos oli 7,95%. Nämä tulokset ovat muiden tutkimusten, jotka raportoidut lyhyt aika tehokkaaseen uuttamiseen polysakkarideja, mukaan lukien pektiiniä, hemiselluloosat ja muut vesiliukoinen polysakkarideja, avustaa Ultra äänellä. Havaittiin myös, että uuttotuotto lisääntyi 1,6 kertaa, kun uuttamista avusti Ultra äänellä. Saadut tulokset osoittivat, että Ultra ääni oli tehokas ja aikaa säästävä tekniikka uuttamalla pektiiniä Into himosta hedelmän kuorta. [Freitas de Oliveira et al. 2016]

Piikikäs päärynä Cladodes: Opuntia Ficus Indican (OFI) cladodien Ultra ääni-avusteinen uuttaminen (UAE) on yritetty käyttää vaste pinta menetelmää. Prosessi muuttujat optimoitiin isovariant keskeinen komposiitti suunnittelu parantamiseksi pektiiniä louhinta tuotto. Optimaalinen tila saatiin: sonikointi aika 70 min, lämpö tila 70, pH 1,5 ja vesi-materiaali suhde 30 ml/g. Tämä edellytys on validoitu ja kokeellisen uuttamisen suoritus kyky oli 18,14% ± 1,41%, mikä oli läheisesti sidoksissa ennustetun arvon (19,06%). Näin ollen Ultra ääni uuttamalla esittää lupaava vaihto ehto perinteisen uuttamisprosessin ansiosta korkea hyöty suhde, joka saavutettiin vähemmän aikaa ja alemmissa lämpö tiloissa. Pektiini uutetaan Ultra ääni uuttamalla OFI cladodes (UAEPC) on alhainen esteröinti, korkea uronic happo pitoisuus, tärkeitä toiminnallisia ominaisuuksia ja hyvä anti-radikaali toimintaa. Nämä tulokset kannattaa käyttää UAEPC kuin mahdollinen lisä aineena elin tarvike teollisuudessa. [Bayar et al. 2017]

Rypäleen Puristemassaksi: Tutkimus kirjassa "Ultra ääni-Assisted uuttamalla pektiini alkaen rypäleen puristemehusta käyttäen sitruuna happoa: vaste pinta metodologia lähestymis tapa", Ultra äänellä käytetään poimia pektiini alkaen rypäleen puristemassaksi sitruuna happoa kuin talteen agentti. Response Surface-menetelmän mukaan korkein Pektiinin tuotto (∼ 32,3%) voidaan saavuttaa, kun Ultra ääni uuttamisprosessi suoritetaan 75 º c:ssa 60 min käyttäen pH 2,0 sitruuna happo liuosta. Nämä Peptiset polysakkaridit, jotka koostuvat pääasiassa galakturonihappoyksiköistä (∼ 97% kokonaissokereista), ovat 163.9 kDa:n keskimääräinen molekyyli paino ja jonkinasteinen esteröinti (DE) 55,2%.
Pinnan morfologia sonicated rypäleen puristemassaksi osoittaa, että Ultra äänellä on tärkeä rooli hajottaa kasvi kudoksesta ja parantaa louhinta tuotokset. Pectiinien Ultra ääni uuttamisen jälkeen saatu tuotto optimaalisilla ehdoilla (75 °C, 60 min, pH 2,0) oli 20% korkeampi kuin saanto, kun louhinta suoritettiin soveltamalla samoja lämpö tilan, ajan ja pH:n olosuhteita, mutta ilman Ultra ääntä Apua. Lisäksi Ultra ääni uuttamalla Pektiinit näytteillä myös keskimääräistä molekyyli painoa. [Minjares-Fuentes et al. 2014]

Hielscher Ultrasonics auttaa sinua ensimmäisestä testistä sovelluksen kaupallistamiseen.

Toteutettavuustestistä prosessien optimointiin ja teolliseen asennukseen – Hielscher Ultrasonics on kumppanisi onnistuneeseen Ultra ääni prosesseihin!

Kirjallisuus / Viitteet



Tosiasiat, jotka kannattaa tietää

Pektiiniä

Pectin on luonnossa esiintyvät heteropolysaccharide, joka on pääosin löytyy hedelmiä, kuten omena puristemassaöljy ja sitrus hedelmät. Pectins, tunnetaan myös nimellä pektiini polysakkaridien, ovat runsaasti galakturonihappo. Pektiini-ryhmässä on tunnistettu useita erilaisia polysakkarideja. Homogalacturonans ovat lineaarinen ketjut α-(1 – 4)-sidoksissa D-galacturonic happo. Substituoitu galacturonans on ominaista läsnäolo pneumokokkisakkaridikonjugaattirokotetta appendant jäämien (kuten d-Ksyloosi tai d-apiose vastaavissa tapa uksissa xylogalacturonan ja apiogalacturonan) haarautuminen selkä Ranka D-galacturonic happo jäämiä. Rhamnogalacturonan I pektiini (RG-i) sisältää selkä rangan toistuva disakkaridi: 4)-α-D-galacturonic acid-(1,2)-α-L-rhamnose-(1. Monet ramnoosi jäämät ovat sidechains eri neutraaleja sokereita. Neutraalit sokerit ovat pääasiassa D-galaktoosia, L-arabinosia ja D-ksyloosia. Neutraalien sokerien tyypit ja osuudet vaihtelevat Pektiinin alku perän mukaan.
Toinen rakenteellinen tyyppi pektiiniä on rhamnogalacturonan II (RG-II), joka on monimutkainen, hyvin haarautunut polysakkaridia ja harvemmin esiintyy luonnossa. Rhamnogalacturonan II:N selkä Ranka koostuu yksinomaan D-galacturonic Acid-yksiköistä. Eristetty Pektiini on molekyyli paino tyypillisesti 60000 – 130000 g/mol, vaihtelevat alku perä ja louhinta olosuhteissa.
Pektiinit ovat tärkeä lisä aine, jossa on monipuolisia sovelluksia elin tarvikkeissa, lääkkeissä sekä muilla teollisuuden aloilla. Pektiinien käyttö perustuu sen kykyyn muodostaa geeli, kun läsnä on Ca2 +-kirjain tai liuos, jonka pH on alhainen. Pektiineja on kaksi: matala-methoksyylipektiini (LMP) ja korkea-metoksyylipektiini (HMP). Kaksi Pektiinin tyyppiä erottuvat niiden metyloinnin asteesta (DM). Koska pektiini voi olla joko korkea metoksi pektiiniä (DM>50) tai matala metoksi pektiiniä (DM<50). korkea metoksi pektiiniä on ominaista sen kyky muodostaa geelit happamassa väli aineessa (pH 2.0-3.5) sillä perusteella, että sakkaroosia on vähintään 55 paino-% tai korkeampi on läsnä. Matala metoksi pektiini voi muodostaa geelit suuremmalle pH-alueelle (2,0 – 6,0), kun läsnä on kahdenarvoisia kationeja-ioni, kuten kalsium.
Korkean metoksi Pektiinin gelaation osalta pektiinimolekyylien ristiinlinkittäminen tapahtuu vety sidosten ja molekyylien välisten Hydrofobisten interaktioiden vuoksi. Alhaisen metoksyylipektiinin avulla gelaatio saadaan ionista linkistä kalsium siltojen kautta kahden karboksyyliryhmässä, jotka kuuluvat kahteen eri ketjuun toistensa läheisyydessä.
Sellaiset tekijät kuin pH, muiden liukoisten aineiden esiintyminen, molekyyli koko, methoxylation-aste, sivu ketjujen luku määrä ja sijainti sekä molekyylin lataus tiheys vaikuttavat Pektiinin gelaatioominaisuuksia. Kahden tyyppisiä pektiineja erotetaan sen Liukoisuus. On vesiliukoista tai ilmaista pektiiniä ja veteen liukenemattomia pektiiniä. Pektiinin vesi Liukoisuus liittyy sen polymerisaatiorasteeseen ja metoksyylipektiini-ryhmien määrään ja asemaan. Yleisesti ottaen Pektiinin vesi Liukoisuus lisääntyy, kun molekyyli paino pienenee ja esteröidyt Karboksyyliryhmät lisääntyvät. Kuitenkin, pH, lämpö tila, ja tyyppi Liukoisuus läsnä vaikuttaa myös liukentavuutta.
Laatu, jos kaupallisesti käytetty Pektiini on yleensä määritelty sen dispersability kuin sen absoluuttinen Liukoisuus. Kun kuiva jauhettu pektiini lisätään veteen, sen tiedetään muodostavalla ns. “Kala-Eyes”. Nämä kalat-silmät ovat möhkäleitä muodostettu johtuen nopean nesteytyksen jauheen. “Fish-Eye” möykköillä on kuiva, un-kostutettu pektiini ydin, joka on päällystetty erittäin hydratoidulla ulkokerroksella märkä jauheella. Tällaiset möhkäleitä on vaikea märkä kunnolla ja ne hajoavat vain hyvin hitaasti.

Pectins käyttö

Elin tarvike teollisuudessa pektiiniä lisätään marmeladit, hedelmä levitteet, hillot, hyytelöt, juomat, kastikkeet, jäädytetyt elin tarvikkeet, makeiset ja leipomo tuotteet. Pektiiniä käytetään makeis hyytelöt antaa hyvän geeli rakenne, puhdas purema ja antamaan hyvän maun release. Pectin käytetään myös vakauttaa hapan proteiini juomat, kuten juominen jogurtti, parantaa rakenne, suu-tuntea ja massan vakautta mehu perustuu juomien ja rasvaa korvike leivon naisia. Kalori-alennettu/vähäkalorinen, Pektiinit lisätään rasvaa ja/tai sokerin korvaaminen.
Lääke teollisuudessa, sitä käytetään vähentämään veren kolesterolia ja ruoan sulatus kanavan häiriöt.
Pektiinin muita teollisia sovelluksia ovat sen soveltaminen syötävissä elokuvissa, kuten emulsio stabilointi aine vesi/öljy-emulsioihin, kuten Reologian muunto ja pehmittin, kuten paperin ja tekstiilien mitoitus agentti jne.

Lähteet Pectin

Vaikka pektiiniä löytyy useimpien kasvien solu seinistä, omenan puristemassaja appelsiinin kuori ovat kaksi merkittävää kaupallisesti tuotetun Pektiinin lähdettä, koska niiden Pektiinit ovat laadultaan merkittäviä. Muut lähteet osoittavat usein huono hyytelöimis käyttäytymistä. Hedelmissä, lisäksi omena ja sitrus hedelmien, persikat, aprikoosit, päärynät, guavas, kvitteni, luumut, ja karviaiset ovat tunnettuja suuren määrän pektiiniä. Keskuudessa vihanneksia, tomaattia, porkkanat, ja perunat ovat tunnettuja korkea pektiini sisältöä.

tomaatti

Miljoonia tonneja tomaatteja (Lycopersicon esculentum Mill.) käsitellään vuosittain tuottamaan tuotteita, kuten tomaatti mehu, tahna, soseen, ketsuppi, kastike ja Salsa, jolloin suku polvi suuria määriä jätettä. Tomaatti jätteet, saatu puristamalla tomaatti koostuu 33% siemenet, 27% iho, ja 40% sellua, kun taas kuivattu tomaatti puristemassaksi sisältää 44% siemeniä ja 56% massaa ja ihoa. Tomaatti jäte on suuri lähde tuottamaan pektiineja.