Hielscher Ultrasound Technology

Ultrasonic Pectin-ekstraksje fan Fruit en Bio-ôffal

  • Peektines binne in heul brûkt brûkt fiedingsadditive, foaral tafoege foar syn geling-effekten.
  • Ultrasjonele ekstraksje fergruttet de ymport en kwaliteit fan pektin-ekstracts signifikant.
  • Sonication is bekend om syn prosesfersterjende effekten, dy't al brûkt wurde yn mannichfâldige yndustryske prosessen.

 

Peektines en Pectine-ekstraksje

Citrus fruit ôffal lykas peels en residuals nei it saftjen binne ideaal foar de ultrasonic-ekstraksje fan pektins.Peektin is in natuerlik kompleks polysaccharide (heteropolysaccharide) dy't benammen fûn yn 'e selma-muorren fan fruchten, benammen yn siertruzen en appelbeam. Hege peektine-ynhâld is fûn yn 'e fruchten skelpen fan sawol apel as citrusfruchten. Apple pomace befettet 10-15% fan pektin op in droege materialbasis, wylst siferskoalle 20-30% befettet. Peektines binne biokompatibel, biologyske en duorsume en duorsume en sjen litte grutte gelling en dikkeigens, wêrtroch't se in tige weardefolle additie makket. Peektines wurde breed brûkt yn iten, kosmetika en pharmazeutyske produkten as rheology modifikaasje lykas emulator, geliering agent, glaze agent, stabilisator en efter.
Konverteare pektine-ekstraksje foar yndustrieel tapassingen wurdt útfierd mei in siedkatalysearre proses (gebrûklike nitric, sulverlrike of sulfurine sûker). Acid-katalysearre ekstraksje is it meast frequenteare proses yn 'e yndustryterekt pectineproduksje, om't de oare ekstraktytechniken lykas direkte sieden (60 ° C-100 ° C) foar oant 24hrs en leech pH (1,0-3,0) langer en leech yngeande binne en kin thermikaal feroarsaakje degradaasje fan 'e glêstried en de pectin-rendemint wurdt soms beheind troch de prosesbetingsten. De sêne-katalysearre ekstraksje komt lykwols ek mei har neidielen: De hurdlike siedigere behanneling feroarsake depolymerisearring en deesterifikaasje fan 'e pektineketten, wat de pectin kwaliteit negatyf beynfloedet. De produksje fan grutte voluminten fan siedende ôfwettering freget post-ferwurkjen en djoere recyclingbehandeling, wêrtroch it proses in miljeuslêst makket.

Ultrasonic Pectin Extraction

UIP4000hdT (4kW) ultrasone prosessor foar it útfieren fan pektins yn in yndustrial ynlineproses.Ultrasjonele ekstraksje is in mild, non-thermyske behanneling, dy't tapast wurdt foar mannichfâldige itenprozessen. Yn betinken nommen fan it útfieren fan pektins fan fruchten en griente, soargje de sonikaasje peektin fan hege kwaliteit. Ultrasonically útgroeid pektins fertsjinne ekscel troch har anhydrouronsäure, methoxyl- en kalsypektate-ynhâld en ek de sterkte fan ferearing. De minne omstannichheden fan de ultrasonic-ekstraksje foarkomme in termysk degradaasje fan 'e hjittensensitive pektins.
Peektin kwaliteit en râniteit kin ôfhinklik wêze fan anhydrogalacturonyske sûr, groei fan ferregeling, ash-ynhâld fan útgroeid pektin. It pektin mei hege molekulêre gewicht en lege as (ûnder 10%) ynhâld mei hege anhydrogalacturonyske sûger (boppe 65%) binne bekend as goede kwaliteit fan pektin. Om't de yntensiteit fan de ultrasoanlike behanneling hiel krekt kontrolearje kin, kinne de eigenskippen fan 'e pectin-ekstrakt beynfloede wurde troch it oanpassen fan amplituden, ekstraktuortemperatuer, druk, retentiid en solvent.

UIP4000hdT-flowing-sel foar ynline-sonication op yndustyske skaal

Ultrasjonele trochstreamreaktor

Fersyk om ynformaasje




Notysje by ús Privacy Policy.



foardielen:

  • hegere rendemint
  • bettere kwaliteit
  • net-thermysk
  • fermindering
  • proses yntinsivearring
  • retro-fitting mooglik
  • griene winning
Ultrasjonele ekstraksje kin brûkt wurde troch ferskate Solvents lykas wetter, sittensoer, sittensoerslúsing (HNO3, pH 2.0), of ammoniumoxalate / oxaline sûker, dat makket it ek mooglik om de sonikaasje te besteegjen yn besteande ekstraksjelinen (retro-fitting).

Ultrasjonele pectin ekstrakt ekscel troch:

  • hege gelearde kapasiteit
  • dispersibiliteit
  • pektin kleur
  • hege kalsyke pectaat
  • minder degradaasje
  • miljeufreonlik

Fruit ôffal as boarne: High-performance ultrasound is al suksesfol opnommen om pektinen te isolearjen fan apple pomace, citrus fruit peels (lykas oranje, citrus, grapefruit), grape pomace, pomegraat, sûkerbeetpul, dragon fruit peel, stikkende pear kladoden, en mango-peels.

High Performance Ultrasonicators

Hielscher Ultrasonics is jo partner foar ekstraksjeprosessen út botanisy. Oft jo lytse bedraggen foar ûndersyk en analyse ferwiderje wolle of grutte bedriuwen foar kommersjele produksje, hawwe wy de gaadlike ultrasone-ekstraktor foar jo. Ús Ultrasjonele laboratoarstellers lykas ús bench-top en yndustriële ultrasanen binne robúst, maklik te brûken en boud foar 24/7 operaasje ûnder folle laden. In breed oanbod fan accessoires lykas sonotrodes (ultrasone probes / hoarnen) mei ferskate dimensjes en foarmen, streamszellen en reactoaren en boosters kinne it optimale opset foar jo spesifike ekstraksjeproses.
Alle digitale ultrasone-masines binne mei in kleurige toepassing, yntegreare SD-kaart foar automatyske data-protokolling, en browserferwidering foar fergese processen-kontrôle. Mei Hielscher's súksesfolle ultrasone-systemen is in hege prosessen standerdisearring en kwaliteitskontrôle ienfâldich makke.
Kontaktje hjoed ús om de easken fan jo ekstraksjeproses te besprekken! Wy sille bliid wêze om jo te helpen mei ús langstme ûnderfining yn botanyske ekstraktueren!
De tabel hjirûnder jouwt jo in yndikaasje fan 'e ungewoane ferwurkingskapasiteit fan ús ultrasoanen:

batch Volume Floeit Oanrikkemandearre apparaten
10 oant 2000mL 20 oant 400mL / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 oant 20L 0.2 oant 4L / min UIP2000hdT
10 oant 100L 2 oant 10 l / min UIP4000
na 10 oant 100 l / min UIP16000
na grutter kluster fan UIP16000

Kontakt mei ús opnimme! / Freegje ús!

Freegje mear ynformaasje

Brûk asjebleaft it formulier hjirûnder, as jo freegje om ekstra ynformaasje oer ultrasoan-homogenisaasje te freegjen. Wy sille bliid wêze dat jo in ultrasone systeem biede oan jo easken.









Besykje ús Privacy Policy.


Undersyk Resultaten fan Ultrasonic Pectin Extraction

Tomaty ôffal: Om lange útgongstiden (12-24 h) te ûntnimmen yn refluxingproseduere waard ultrasoaning brûkt foar feranking fan ekstraksjeproses yn termen fan tiid (15, 30, 45, 60 en 90 min). Ofhinklik fan ôfrûningsperioaden komt de berikte pektin foar earste ultrasoan-ekstraksje, by temperatueren fan 60 ° C en 80 ° C binne respektivelik 15,2-17,2% en 16,3-18,5%. Doe't in twadde ultrasonnere-ekstraapstap opnommen waard, waard de rendemint fan pektinen út tomato-ôffal ferhege oant 34-36%, ôfhinklik fan temperatueren en tiden). Fansels fergruttet de ultrasjonale ûntploffing fan brekking fan tomato-selma-wandmatrix, dy't liedt ta better ynteraksjes tusken solvent en útstutsen materiaal.
De ultrasonically ekstrakteare pectinen kinne wurde kategorisearre as hege methoxylpektinen (HM-pektine) mei rappe ynstelde gellende eigenskippen (DE > 70%) en in esterifikaasje graad fan 73,3–85,4%. n. De kalsiumpektate-ynhâld yn ultrasonically ekstrakt pectine waard mjitten tusken 41,4% oant 97,5%, ôfhinklik fan ekstraksjeparameters (temperatuer en tiid). By hegere temperatuer fan ultrasone ekstraksje binne de ynhâld fan kalsiumporter heger (91–97%) en as sadanich presintearje wichtige parameter fan fermogen fan pektine-fergeliking yn ferliking mei konvinsjonele ekstraksje.
Konvintiale oplossing fan sulver foar in duorre fan 24 oeren jout likense pektinearingen yn fergeliking mei 15 min fan ultrasonnere-ekstraksjebehandlung. Op it resultaat fan resultaten kin it sluten wurde dat de ultrasoanlike behanneling de ekstraktiid opmerklik ôfnimt. De NMR- en FTIR-spektroskopy befestigje it bestean fan it foarste fertsjintwurdige pektin yn alle ûndersochte samples. [Grassino et al. 2016]

Passion fruit peeling: De ûntginningsútgong, galakturonsäure en ferlerningsgrad waarden beskôge as de yndikators fan 'e ekstraksje-effisjinsje. De heechste rendemint fan pektin dy't troch ultrasound-assistearre ûntginning krige waard 12,67% (ekstraheidsbedingungen 85 ° C, 664 W / cm2, pH 2.0 en 10 min). Foar dyselde betingsten waard in konvinsjoneel ferwaarming útfierd en it resultaat wie 7,95%. Dizze resultaten binne neffens oare stúdzjes, dy't de koarte tiid rapportearje foar effektive ekstraksje fan polysaccharides, ynklusyf pektin, hemicellulosen en oare wetterlûse polysaccharides, assistearre troch ultrasound. It waard ek beoardield dat de ekstraksjeútkearing 1,6 fold waard as de ekstraksje assistent waard troch ultrasound. De resultaten soarge derop dat ultrasound in effisjinte en tiidkrêfttech foar ekstraksje fan pektin fan frije skelpfeart. [Freitas de Oliveira et al. 2016]

Prickly Pear Cladodes: Ultrasonic assisted extraction (UAE) fan pektin fan Opuntia ficus indica (OFI) kladoaden nei mucilageôfwikkeling waard besocht mei help fan 'e antwurdfliermethodology. De prosessenvariablen waarden optimisearre troch it isovariêre sintrale kompositeel ûntwerp om de pektine-ekstraksjeútgong te ferbetterjen. De optimale betingst oanwêzich wie: sonication time 70 min, temperatuer 70, pH 1.5 en it wettermateriaal ratio 30 ml / g. Dizze betinges waard fêststeld en de útfiering fan eksperiminteare ekstraksje wie 18.14% ± 1,41%, dy't nau ferbûn wie mei de foarige wearde (19,06%). Sa is de ultrasoanlike ekstraksje in promovende alternatyf oan konvinsjonele ekstraksjeprozess oanwêzich troch syn hege effisjinsje dy't yn minder tiid en by legere temperatueren berikt waard. It pektin, dat útfierd wurdt troch ultrasonnere útfining fan OFI-kladoaden (UAEPC), hat in leech sterke fersteanding, hege uronium-ynhâld, wichtige funksjonele eigenskippen en goede anty-radikale aktiviteit. Dizze resultaten binne foardiel fan it brûken fan UAEPC as potensjele additiv yn 'e produksje fan iten. [Bayar et al. 2017]

Grape Pomace: Yn it ûndersykspapier "Ultrasound-assistearre ekstraksje fan pektins fan grape pomaas mei help fan siedsoal: in antwurde-opfangmethodology oanwêzich", wurdt sonikaasje brûkt om pektins út te reitsjen fan grape pomaas mei sittensoer as de extracting-agent. Neffens 'Response Surface Methodology' kin de heechste pektin-rendemint (~ 32,3%) berikt wurde as it ultrasoan-ekstraksjeproses op 75 ° C foar 60 min útfierd wurdt mei help fan sittensoalyt fan pH 2.0. Dizze peektyske polysaccharides, dy't benammen makke binne troch galacturonsäure-ienheden (~97% fan totale sûcharen), hawwe in trochsneed molekulargewicht fan 163,9kDa en in sterke fermentering (DE) fan 55,2%.
De oerflakmorphology fan soarte drukte pomace lit sjen dat sonikaasje in wichtige rol spilet yn it brekken fan de fegetaryske tissue en it fuortsterkjen fan ekstrawinning. De oplieding dy't nei ôfrin fan ultrasonic ekstraksje fan pektins brûkte mei de optimale betingsten (75 ° C, 60 min, pH 2.0), wie 20% heger as de rendemint dat krige doe't de ôftrekking útfierd waard mei it tapassen fan deselde betingsten fan temperatuer, tiid en pH, mar sûnder ultrasone help. Boppedat ekspresjonearren pektins fan ultrasonic ekstra in hegere gemiddelde molekulargewicht. [Minjares-Fuentes et al. 2014]

Hielscher Ultrasonics helpt jo fan 'e earste test nei de kommersjalisaasje fan jo oanfraach.

Fan machigensprotest om optimisaasje en yndustrieel ynstallaasje te ferwurkjen – Hielscher Ultrasonics is jo partner foar suksesfolle ultrasoan-prosessen!

Literatuer / Referinsjes



Facts Worth Knowing

Pectin

Peektin is in natuerlik heuleopolisaccharide, dy't fral fûn wurdt yn fruchten as appelopfang en citrusfruchten. Peektinen, ek wol bekend as peektyske polysaccharides, binne ryk yn galacturonium. Binnen de pektykgroep binne ferskate ferskillende polysaccharides identifisearre. Homogalacturonen binne lineêre kaanen fan α- (1-4) -knikke D-galacturonsoide. Substitute galacturonanen binne karakterisearre troch de oanwêzigens fan saccharide-oanroppen (lykas D-xylose of D-apiose yn 'e oanbelangjende gefallen fan xylogalacturonan en apiogalacturonan), dy't fertsjinje fan in eftergrûn fan D-galacturonsoerreste. Rhamnogalacturonan I pektins (RG-I) befetsje in eftergrûn fan it werhellende disaccharide: 4) -α-D-galacturonsäure- (1,2) -α-L-rhamnose- (1) In soad rhamnose-residues hawwe sidekanten fan ferskate neutraal-sûcharen De neutraal-sûcharen binne benammen D-galactose, L-arabinose en D-xylose, en de soarten en prestaasjes fan neutralen sûkers feroarje mei de pektin's oarsprong.
In oare struktureartype fan pektin is rhamnogalacturonan II (RG-II), dat in komplekse, tige ferskeare polysaccharide is en minder faak yn 'e natuer fûn. De eftergrûn fan rhamnogalacturonan II bestiet útinoar fan D-galacturonium siden. In isolearre pektin hat in molekulêre gewicht fan typysk 60.000-130.000 g / mol, ôfwike mei oarsprong en ekstra betingsten.
Pectins binne in wichtich tafoegje mei mannichfâldige tapassingen yn iten, farmaseutyske produkten, lykas ek yn oare yndustry. It gebrûk fan pektinen is basearre op har hege kapasiteit om gel te foarmjen yn 'e oanwêzigens fan Ca2+ ioanen as in solute by lege pH. D'r binne twa foarmen fan pektinen: leech-methoxyl-pektine (LMP) en heech-methoxyl-pektine (HMP). De twa soarten pectine wurde ûnderskieden troch har mjit fan methylation (DM). Yn ôfhinklik fan methylathion kin pectine itsij hege methoxy-pektine wêze (DM>50) as lege methoxy-pektine (DM<50). Hege methoxy-pektine wurdt karakterisearre troch har fermogen om gels te foarmjen yn in soer medium (pH 2,0-3,5) ûnder it betingst dat sucrose yn in konsintraasje fan minstens 55 wt% of heger oanwêzich is. Leech methoxy-pektine kin gels foarme oer in grutter pH-berik (2,0–6,0) yn 'e oanwêzigens fan in divalent ion, lykas kalsium.
Wat de gelaasje fan pektine mei hege methoxyl oanbelanget, komt de krúsbining fan pektinemolekulen op fanwege wetterstofbannen en hydrofobe ynteraksjes tusken de molekulen. Mei leech-methoxylpektine wurdt gelaasje krigen fan 'e ionyske skakeling fia kalsiumbrêgen tusken twa karboxylgroepen dy't ta twa ferskillende keatlingen hearre yn' e buert fan elkoar.
Faktoaren lykas pH, oanwêzigens fan oare soluten, molekulêre grutte, mjitte fan methoxylaasje, oantal en posysje fan sydkettingen, en ladingsdichtheid op it molekule beynfloedzje de gelaasje-eigenskippen fan pektine. Twa soarten pectinen wurde ûnderskieden oangeande syn oplosberens. D'r is wetteroplosber as fergees pektine en wetteroplosber pektine. De wetteroplosberens fan Pectin is besibbe oan syn mjitte fan polymerisaasje en it bedrach en de posysje fan methoxylgroepen. Yn 't algemien nimt de wetteroplosberens fan pectine ta mei ôfnimmend molekulêr gewicht en nimt ta yn feresterde karboxylgroepen. Lykwols, pH, temperatuer, en it type oanwêzich stof binne ynfloed op oplosberens, ek.
De kwaliteit as kommersjeel brûkt pektine wurdt normaal mear bepaald troch syn ferspriedberens dan troch syn absolute oplosberens. As droech poederpektine oan wetter wurdt tafoege, is it bekend dat it saneamde wurdt “fiskjen”. Dizze fisk-eagen binne klompen foarme fanwege de rappe hydrataasje fan it poeder. “Fisk-each” klompen hawwe in droege, net bevochtige pektine kearn, dy't wurdt bedekt mei in heul hydratisearre bûtenste laach fan wiet poeder. Sokke klompen binne min te goed wiet en se ferspriede allinich heul stadich.

Gebrûk fan Pectins

Yn 'e fiedingsindustry wurdt pektin tafoege oan marmelades, fruitpropten, jams, jellys, dranken, sauzes, gefrissene fiedings, sûkelade en bakkerijen. Peektin wurdt brûkt yn sirkelfabels om in goede gelstruktuer te jaan, in skjin bite en in goede smaakferlof te jaan. Peektin wurdt ek brûkt foar stabilisearjen fan siedende earmdrinken, lykas drinking yoghurt, te ferbetterjen fan tekstuer, mûle-gefoel en pulpebastigens yn saken basearre dranken en as in fetter ferfanger yn bakken. Foar kalorie-fermindere / leech kalorie wurde pektins as fet- en / of sûker ferfongen.
Yn 'e pharmazeutyske sektor wurdt it brûkt om senale bloedolestoliumnivo's en gastrointestinale besprekken te ferleegjen.
Oare yndustriële tapassingen fan pektine omfetsje de tapassing dêrfan yn eetbere films, as in emulsionsstabilisator foar wetter / oalje-emulsjes, as reologymodifikaasje en plastifisearder, as dimensje-agent foar papier en tekstyl ensfh.

Boarnen fan Pektine

Hoewol pektine kin fûn wurde yn 'e selmuorren fan' e measte planten, binne appelmoes en oranje peel de twa wichtichste boarnen fan kommersjeel produsearre pektinen, om't har pektinen fan grutte kwaliteit binne. Oare boarnen litte faaks min gelsgedrach sjen. Yn fruchten, njonken appel en sitrus, binne perziken, abrikoazen, pears, guava's, kweepeer, pruimen, en stekbisten bekend om har hege hoemannichte pektine. Under grienten, tomaten, woartels, en ierappels binne bekend om har hege pektine-ynhâld.

tomaat

Miljoenen ton tomaten (Lycopersicon esculentum Mill.) Wurde jierliks ferwurke om produkten te produsearjen lykas tomatensap, pasta, puree, ketchup, saus en salsa, wat resulteart yn generearjen fan grutte hoemannichten ôffal. Tomato-ôffal, krigen nei persjen fan tomaat bestiet út 33% sied, 27% hûd, en 40% pulp, wylst droege tomaatgrom 44% sied en 56% pulp en hûd befettet. Tomato-ôffal is in geweldige boarne om pektinen te produsearjen.