સુગર બીટ કોસેટ્સમાંથી ખાંડનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ સુગર બીટ કોસેટ્સમાંથી કાઢવામાં આવેલા સુક્રોઝની ઉપજને વધારે છે અને નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાના સમયગાળાને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે. સોનિકેશન એ એક સરળ અને સલામત તકનીક છે, જેને નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે વર્તમાન પ્રતિ-વર્તમાન પ્રવાહ નિષ્કર્ષણ તકનીક સાથે સરળતાથી જોડી શકાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક સુગર બીટ કોસેટ નિષ્કર્ષણ
અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સહાયિત નિષ્કર્ષણ એકોસ્ટિક અથવા અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણના કાર્યકારી સિદ્ધાંત પર આધારિત છે. યાંત્રિક અસરો, જે અલ્ટ્રાસોનિકલી પ્રેરિત પોલાણ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, સોનો-પોરેશન અને કોષની દિવાલોના વિક્ષેપનું કારણ બને છે, જે પાછળથી કોષના આંતરિક ભાગમાં ફસાયેલા પરમાણુઓની અભેદ્યતામાં વધારો કરે છે. પોલાણને કારણે પ્રવાહી સ્ટ્રીમિંગ અને માઇક્રો-ટર્બ્યુલન્સ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાના સામૂહિક સ્થાનાંતરણમાં સુધારો કરે છે, જેથી સુક્રોઝ અને અન્ય પરમાણુઓ દ્રાવક, એટલે કે પાણીમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિકેટર UIP4000hdT ઔદ્યોગિક ખાંડ બીટ નિષ્કર્ષણ માટે.
- અલ્ટ્રાસોનિક પ્રી-ટ્રીટમેન્ટ (કાઉન્ટર-કરન્ટ ટાવર પહેલાં)
- પ્રતિવર્તી નિષ્કર્ષણ દરમિયાન Sonication
- અલ્ટ્રાસોનિક પોસ્ટ-ટ્રીટમેન્ટ (કાઉન્ટર-કરન્ટ ટાવર પછી)
હાલની નિષ્કર્ષણ સુવિધા, ઉત્પાદન લક્ષ્યો અને ઉપલબ્ધ જગ્યાના આધારે, સોનિકેશનને પૂર્વ અથવા પોસ્ટ-ટ્રીટમેન્ટ તરીકે તેમજ કાઉન્ટરકરન્ટ ફ્લો એક્સ્ટ્રક્શન દરમિયાન સરળતાથી રેટ્રો-ફીટ કરી શકાય છે.
સુગર બીટ કોસેટ્સની અલ્ટ્રાસોનિક પૂર્વ-સારવાર
સુગર બીટ કોસેટ્સની અલ્ટ્રાસોનિક પ્રી-ટ્રીટમેન્ટ એ પ્રક્રિયાને તીવ્ર બનાવવાની તકનીક છે. અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ટ્રાક્ટર્સને કાઉન્ટર-કરન્ટ ફ્લો એક્સ્ટ્રક્શન ટાવર્સ સાથે સરળતાથી જોડી શકાય છે, જેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે સુગર બીટ નિષ્કર્ષણ માટે થાય છે. કાઉન્ટર-કરન્ટ એક્સટ્રેક્શન સિસ્ટમમાં પ્રવેશતા પહેલા સુગર બીટ કોસેટ્સનું ટૂંકું સોનિકેશન કોષની દિવાલોને વિક્ષેપિત કરવામાં અને ખોલવામાં મદદ કરે છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશન દ્રાવક (એટલે કે, પાણી) અને બીટ કોસેટ્સ વચ્ચે સામૂહિક ટ્રાન્સફરને પ્રોત્સાહન આપે છે, જેથી સુક્રોઝ જેવા અંતઃકોશિક પરમાણુઓ કોષના આંતરિક ભાગમાંથી દ્રાવકમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. સુગર બીટ કોસેટ્સની અલ્ટ્રાસોનિક પ્રી-ટ્રીટમેન્ટ કાઉન્ટર-કરન્ટ ફ્લો કોલમમાં સુક્રોઝ નિષ્કર્ષણને સરળ બનાવે છે અને ઝડપી બનાવે છે.
સુગર બીટ કોસેટના SEM (200×) નમૂનાઓ અલગ અલગ નિષ્કર્ષણ સમય માટે 50°C પર 400 W પર સોનિક કરે છે. એ) કોસેટ્સ નિષ્કર્ષણનો પ્રતિવર્તી પ્રવાહ; બી) 10 મિનિટ માટે યુએઈ પછી; C) 20 મિનિટ માટે UAE પછી; ડી) 40 મિનિટ માટે UAE પછી. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ સેલ દિવાલોને વિક્ષેપિત કરે છે અને અંતઃકોશિક સામગ્રીને મુક્ત કરે છે.
(©Fu et al., 2013)
અલ્ટ્રાસોનિક વિ કાઉન્ટર-કરન્ટ એક્સટ્રેક્શનની સરખામણી
ફુ એટ અલ. (2013) સુગર બીટ કોસેટમાંથી સુક્રોઝના અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ સાથે પરંપરાગત કાઉન્ટર-કરન્ટ પ્રવાહ નિષ્કર્ષણની તુલના કરી. અભ્યાસના પરિણામો દર્શાવે છે કે સોનિકેશનના પરિણામે ઉચ્ચ શુદ્ધતાની ઉચ્ચ ઉપજ મળી, જ્યારે નિષ્કર્ષણનો સમય 70 મિનિટથી નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી દેવામાં આવ્યો. (કાઉન્ટરકરન્ટ) થી 40 મિનિટ. (સોનિકેશન). અલ્ટ્રાસોનિકલી આસિસ્ટેડ એક્સટ્રેક્શન (યુએઈ) નીચા કોલોઇડલ અશુદ્ધતા એકાગ્રતામાં પરિણમે છે (ખાસ કરીને પેક્ટીન્સ), અને ઉચ્ચ સુક્રોઝ ઉપજ (94.0±0.15%) આપે છે. ઉચ્ચ શુદ્ધતાનો કાઢવામાં આવેલ રસ (92.6±0.11%). (cf. Fu et al., 2013)
ખાંડ ઉત્પાદન સુવિધાઓ પહેલેથી જ પરંપરાગત કાઉન્ટરકરન્ટ એક્સટ્રેક્શન ટાવર્સથી સજ્જ હોવાથી, હાલના ઇન્સ્ટોલેશન સાથે સિનર્જિસ્ટિક સોનિકેશનનું સંયોજન સામાન્ય રીતે તરફેણમાં છે. અલ્ટ્રાસોનિક સુક્રોઝ નિષ્કર્ષણને સૌથી વધુ ખર્ચ- અને સમય-કાર્યક્ષમ રીતે લાગુ કરવા માટે, અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણને પરંપરાગત પ્રતિ-વર્તમાન પ્રવાહ નિષ્કર્ષણ પહેલાં, દરમિયાન અથવા પછી સિનેર્જિસ્ટિક સારવાર તરીકે સ્થાપિત કરી શકાય છે. જેમ જેમ સોનિકેશન શુગર બીટ કોશિકાઓને વિક્ષેપિત કરે છે અને કોષોમાંથી સુક્રોઝ મુક્ત કરે છે, ત્યારે કાઉન્ટર-કરન્ટ ફ્લો ટ્રીટમેન્ટનો સમયગાળો ઘટાડી શકાય છે, જ્યારે સુક્રોઝ ઉપજમાં વધારો થાય છે.
- ઝડપી પ્રક્રિયા
- ઉચ્ચ ઉપજ
- પ્રક્રિયા તીવ્રતા
- કાઉન્ટરકરન્ટ સિસ્ટમ્સ સાથે સિનર્જેટિક અસરો
- સરળ રેટ્રો ફિટિંગ
- સરળ પરીક્ષણ
- રેખીય માપનીયતા
- ઓછો નિર્વાહ ખર્ચ
- ઝડપી ROI
ઉચ્ચ પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ટ્રેક્ટર્સ
Hielscher Ultrasonics’ extraction systems are used worldwide in food and pharma for the commercial production of high quality extracts used as food products, dietary supplements or pharmaceuticals. Wether you want to test and optimise ultrasonic processing parameters on bench-top level or install a fully-industrial ultrasonic extraction system for inline production, Hielscher Ultrasonics has the suitable ultrasonic extraction setup for you. A small foot print and flexible installation options allow for retro-fitting even in a crammed processing facility.
Hielscher Ultrasonics સાથે પ્રક્રિયા માનકીકરણ
ફૂડ-ગ્રેડ ઉત્પાદનોનું ઉત્પાદન ગુડ મેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રેક્ટિસ (GMP) અનુસાર અને પ્રમાણિત પ્રક્રિયા સ્પષ્ટીકરણો હેઠળ થવું જોઈએ. Hielscher Ultrasonics’ ડિજિટલ એક્સટ્રેક્શન સિસ્ટમ્સ બુદ્ધિશાળી સોફ્ટવેર સાથે આવે છે, જે સોનિકેશન પ્રક્રિયાને ચોક્કસ રીતે સેટ અને નિયંત્રિત કરવાનું સરળ બનાવે છે. ઓટોમેટિક ડેટા રેકોર્ડિંગ બિલ્ટ-ઇન SD-કાર્ડ પર તારીખ અને સમય સ્ટેમ્પ સાથે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઊર્જા (કુલ અને ચોખ્ખી ઊર્જા), કંપનવિસ્તાર, તાપમાન, દબાણ (જ્યારે તાપમાન અને દબાણ સેન્સર માઉન્ટ કરવામાં આવે છે) જેવા બધા અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા પરિમાણો લખે છે. આ તમને દરેક અલ્ટ્રાસોનિકલી પ્રોસેસ્ડ લોટને સુધારવાની મંજૂરી આપે છે. તે જ સમયે, પ્રજનનક્ષમતા અને સતત ઉચ્ચ ઉત્પાદન ગુણવત્તા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે.
Hielscher Ultrasonics’ ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર્સ ખૂબ ઊંચા કંપનવિસ્તાર પહોંચાડી શકે છે. 200µm સુધીના કંપનવિસ્તાર સતત 24/7 ઓપરેશનમાં સરળતાથી ચલાવી શકાય છે. ઉચ્ચ કંપનવિસ્તાર માટે, કસ્ટમાઇઝ્ડ અલ્ટ્રાસોનિક સોનોટ્રોડ્સ ઉપલબ્ધ છે. Hielscher ના અલ્ટ્રાસોનિક સાધનોની મજબૂતાઈ ભારે ફરજ પર અને માંગવાળા વાતાવરણમાં 24/7 કામગીરી માટે પરવાનગી આપે છે.
નીચે આપેલ કોષ્ટક તમને અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સની અંદાજિત પ્રોસેસિંગ ક્ષમતાનો સંકેત આપે છે:
| બેચ વોલ્યુમ | પ્રવાહ દર | ભલામણ કરેલ ઉપકરણો |
|---|---|---|
| 1 થી 500 મિલી | 10 થી 200 એમએલ/મિનિટ | UP100H |
| 10 થી 2000 એમએલ | 20 થી 400 એમએલ/મિનિટ | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 થી 20L | 0.2 થી 4L/મિનિટ | UIP2000hdT |
| 10 થી 100 લિ | 2 થી 10L/મિનિટ | UIP4000hdT |
| na | 10 થી 100L/મિનિટ | UIP16000 |
| na | મોટા | નું ક્લસ્ટર UIP16000 |
અમારો સંપર્ક કરો! / અમને પૂછો!
થી હાઇ-પાવર અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સ પ્રયોગશાળા પ્રતિ પાયલોટ અને ઔદ્યોગિક સ્કેલ
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- Fu et al. (2013): The ultrasonic-assisted extraction of sugar from sugar beet cossettes. International Sugar Journal, Sept. 2013. 696-700.
- Hedayati K., Emadi B., Khojastehpour M., Beyraghi Toosi Sh. (2014): The Effect Of Ultrasonic Waves On Sugar Extraction And Mechanical Properties Of Sugar Beet. Journal of Agricultural Machinery Volume 3, Issue 2, 2014. 144-153.
- 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.
જાણવા લાયક હકીકતો
ખાંડનું ઉત્પાદન
સુક્રોઝ, જેને ટેબલ સુગર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે મુખ્યત્વે શેરડીમાંથી અને ખાંડના બીટ (બીટા વલ્ગારિસ)માંથી ઉત્પન્ન થાય છે. ખાંડ, એટલે કે, સુક્રોઝ, ગરમ પાણીનો ઉપયોગ કરીને મલ્ટી-સ્ટેપ સ્ટેપ પ્રક્રિયામાં બીટમાંથી કાઢવામાં આવે છે, જ્યાં કાઉન્ટરકરન્ટ ફ્લો સિસ્ટમમાં ગરમ પાણીના પ્રસારમાં કાચી ખાંડનો રસ કાઢવામાં આવે છે. પછીથી, ખાંડના રસને વેક્યૂમ હેઠળ કેન્દ્રિત કરવામાં આવે છે, ત્યારબાદ ચક્રીય ધોવા અને અંતે સૂકવવામાં આવે છે.
લણણી પછી, બીટના મૂળને સુગર પ્રોસેસિંગ પ્લાન્ટમાં લઈ જવામાં આવે છે, જ્યાં બીટને ધોઈ નાખવામાં આવે છે અને પછી યાંત્રિક રીતે પાતળી કાતરી સ્ટ્રીપ્સમાં કાપવામાં આવે છે, કહેવાતા કોસેટ્સ. કોસેટ્સ પ્રતિ-વર્તમાન પ્રવાહ નિષ્કર્ષણ સિસ્ટમમાં આપવામાં આવે છે. કાઉન્ટરકરન્ટ સિસ્ટમ પ્રસરણ દ્વારા કામ કરે છે અને કોસેટ્સમાંથી ખાંડની સામગ્રીને ગરમ પાણીમાં લીચ કરે છે.
કાઉન્ટરકરન્ટ ડિફ્યુઝન સિસ્ટમ્સ લાંબા રિએક્ટર અથવા કેટલાક મીટરના ઊંચા ટાવર્સ/સ્તંભો છે જેમાં કોસેટ્સ એક દિશામાં (ઉપરની તરફ) વહે છે જ્યારે ગરમ પાણી વિરુદ્ધ દિશામાં (ડાઉનસ્ટ્રીમ) વહે છે. આધુનિક ટાવર નિષ્કર્ષણ પ્લાન્ટમાં દરરોજ 17,000 મેટ્રિક ટન સુધીની પ્રક્રિયા કરવાની ક્ષમતા છે. કાઉન્ટરકરન્ટ ટાવરમાં કોસેટ્સનો લાક્ષણિક રીટેન્શન સમય આશરે છે. 90 મિનિટ, જ્યારે પાણી માત્ર 45 મિનિટ રહે છે. વિસારક કૉલમમાં. કાઉન્ટર-કરન્ટ ફ્લો સિસ્ટમ્સનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે ગરમ પાણીના રિએક્ટરમાં શુગર બીટ મેકરેશનની સરખામણીમાં પાણીનો ઓછો વપરાશ. ખાંડના રસના દ્રાવણ જે કાઉન્ટર-કરન્ટ ડિફ્યુઝન સિસ્ટમમાં ઉત્પન્ન થાય છે તેને કાચો રસ કહેવામાં આવે છે. કાચા રસનો રંગ તેના ઓક્સિડેશન સ્તરના આધારે કાળાથી ઘેરા લાલ વચ્ચે બદલાઈ શકે છે.
ખર્ચવામાં આવેલ કોસેટ્સ લગભગ પલ્પ તરીકે પ્રસરણ પ્રણાલીમાંથી બહાર નીકળી જાય છે. 95% ભેજ, પરંતુ ઓછી સુક્રોઝ સામગ્રી.
ભેજવાળા પલ્પને લગભગ સ્ક્રુ પ્રેસથી દબાવવામાં આવે છે. પલ્પમાંથી બાકી રહેલા સુક્રોઝને પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે 75% ભેજ.
બાકીના પલ્પને સૂકવવામાં આવે છે અને તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે પશુ આહાર તરીકે થાય છે.
કાર્બોનેટેશનનો ઉપયોગ કાચા રસમાંથી અશુદ્ધિઓને ખાંડના સ્ફટિકોમાં થાય તે પહેલાં તેને દૂર કરવા માટે કરવામાં આવે છે. તેથી, કાચા રસને ચૂનાના ગરમ દૂધમાં ભેળવવામાં આવે છે, એટલે કે, પાણીમાં કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનું સસ્પેન્શન. કાર્બોનેટેશન દરમિયાન, સલ્ફેટ, ફોસ્ફેટ્સ, સાઇટ્રેટ અને ઓક્સાલેટ્સ જેવી અશુદ્ધિઓ અવક્ષેપિત થાય છે. તેઓ કેલ્શિયમ ક્ષાર અને મોટા કાર્બનિક પરમાણુઓ, દા.ત. પ્રોટીન, પેક્ટીન્સ અને સેપોનિનના સ્વરૂપમાં અવક્ષેપ કરે છે. વધુમાં, આલ્કલાઇન pH મૂલ્ય એમિનો એસિડ ગ્લુટામાઇન સાથે સાદી શર્કરા ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝને રાસાયણિક રીતે સ્થિર કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જે પછીથી ગાળણ દ્વારા દૂર કરી શકાય છે, કારણ કે તે પરમાણુઓ સ્ફટિકીકરણમાં દખલ કરશે.
નીચેના પ્રક્રિયાના પગલામાં, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ આલ્કલાઇન ખાંડના દ્રાવણ દ્વારા બબલ કરવામાં આવે છે, જે ચૂનોને કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ તરીકે અવક્ષેપિત કરે છે. કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ કણો કેટલીક અશુદ્ધિઓને બાંધે છે. ભારે કણો ટાંકીમાં સ્થાયી થાય છે અને ગાળણ દ્વારા દૂર કરી શકાય છે. આ શુદ્ધિકરણ અને સફાઈના પગલાઓ પછી કહેવાતા પાતળા રસ મેળવવામાં આવે છે. પીએચ મૂલ્યને સમાયોજિત કરવા માટે પાતળા રસને સોડા એશ સાથે તેમજ રંગ ઘટાડવા માટે સલ્ફર-આધારિત સંયોજન સાથે સારવાર કરી શકાય છે, જે મોનોસેકરાઇડ્સના થર્મલ વિઘટનને કારણે થઈ શકે છે.
બાષ્પીભવનનો ઉપયોગ મલ્ટીપલ ઇફેક્ટ બાષ્પીભવન પ્રણાલીનો ઉપયોગ કરીને પાતળા રસને કેન્દ્રિત કરવા માટે થાય છે, જેથી પાતળો રસ જાડા રસમાં ફેરવાય છે. જાડા રસમાં આશરે છે. વજન દ્વારા 60% સુક્રોઝ.
અંતિમ તબક્કામાં, જાડા રસને ક્રિસ્ટલાઈઝરમાં ગણવામાં આવે છે. રિસાયકલ કરેલ ખાંડ ઉમેરીને અને ઓગાળીને, કહેવાતા મધર લિકરનું ઉત્પાદન થાય છે. મધર લિકરને વેક્યૂમ પેન તરીકે ઓળખાતા મોટા વાસણોમાં શૂન્યાવકાશની નીચે ઉકાળીને વધુ કેન્દ્રિત કરવામાં આવે છે, અને ખૂબ જ બારીક સુગર ક્રિસ્ટલ સીડીંગ પોઈન્ટ તરીકે ઉમેરવામાં આવે છે. આ સ્ફટિકો તેમની આસપાસ મધર લિકર સ્વરૂપોમાંથી ખાંડ તરીકે વધે છે. પરિણામી સુગર ક્રિસ્ટલ / સીરપ મિશ્રણને મસેક્યુઇટ કહેવામાં આવે છે, જેનો ફ્રેન્ચ શબ્દ છે જેનો અર્થ થાય છે “રાંધેલા સમૂહ”. The massecuite is fed into a centrifuge, where the “High Green syrup” is removed from the massecuite by centrifugal force. After a centrifucagtion, water is then sprayed into the centrifuge to wash the sugar crystals, which produces a so-called “Low Green syrup”. The centrifuge then spins at very high speeds to partially dry the crystals. When the centrifuge slows down, the sugar is scraped from centrifuge walls onto a conveyer system to transport the sugar into a rotation granulator where it is dried by warm air. The dry, clean sugar crystals are ready to be sold to refineries or food manufacturers for further treatment or use.