Ultrazvučno Vađenje šećera iz šećerne rezove Cossettes
Ultrazvučna ekstrakcija poboljšava prinos ekstrahirane saharoze iz šećerne rezove i značajno smanjuje trajanje procesa ekstrakcije. Sonication je jednostavna i sigurna tehnika, koja se može lako kombinirati s trenutnom protustrujnom tehnologijom ekstrakcije protoka kako bi se poboljšala učinkovitost ekstrakcije.
Ultrazvučno Ekstrakcija šećerne remene rezne kave
Ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija temelji se na principu rada akustične ili ultrazvučne kavitacije. Mehanički učinci, koji su generirani ultrazvučno inducirana kavitacija, uzrokuju sono-poracija i poremećaj staničnih zidova, što naknadno povećava propusnost molekula zarobljenih u unutrašnjosti stanica. Kavitacijajejeje dovelo tekućine streaming i mikro-turbulencija poboljšati prijenos mase procesa ekstrakcije, tako da saharoza i druge molekule prenose u otapalo, odnosno vode.
Ultrasonicator UIP4000hdT za industrijsku ekstrakciju šećerne repe.
- Ultrazvučno predobrada (prije protustrujnog tornja)
- Sonication tijekom protustrujne ekstrakcije
- Ultrazvučno post-tretman (nakon protustrujnog tornja)
Ovisno o postojećem postrojenju za ekstrakciju, proizvodnim ciljevima i raspoloživom prostoru, sonication se može lako naknadno postaviti kao predili post-tretman, kao i tijekom protustrujne ekstrakcije protoka.
Ultrazvučno Predobrada šećerne rezove Cossettes
Ultrazvučno pre-liječenje šećerne rezove cossettes je proces intenziviranje tehnike. Ultrazvučni ekstraktori mogu se lako kombinirati s protustrujnim tornjevima za ekstrakciju protoka, koji se uglavnom koriste za ekstrakciju šećerne regate. Kratka sonication šećerne rezove cossettes prije nego što uđu u protustrujni sustav ekstrakcije pomoći da se poremetiti i otvoriti stanične zidove. Ultrasonication potiče prijenos mase između otapala (tj. voda) i cikle cossettes, tako da unutarstanične molekule kao što su saharoza prenose iz unutrašnjosti stanica u otapalo. Ultrazvučno pred-liječenje šećerne rezove cossettes olakšava i ubrzava ekstrakciju saharoze u stupcu protoka protustruje.
SEM (200×) uzoraka kozsete šećerne repe ultrazvukom na 400 W pri 50 ° C za različito vrijeme ekstrakcije. A) protustrujni protok ekstrakcije kozica; B) nakon UAE 10 min; C) nakon UAE 20 min; D) nakon UAE 40 min. Ultrazvučna ekstrakcija ometa stanične stijenke i oslobađa unutarstanični materijal.
(©Lu et al., 2013)
Usporedba ultrazvučnih vs protustrujne ekstrakcije
Fu et al. (2013) u usporedbi tradicionalne protustrujne ekstrakcije protoka s ultrazvučnom ekstrakcijom saharoze iz šećerne rezne kći cossette. Rezultati studije pokazali su da je sonication rezultirao većim prinosom superiorne čistoće, dok je vrijeme ekstrakcije značajno smanjeno sa 70 min. (protustruja) na 40 min. (sonication). Ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija (UAE) rezultira nižom koncentracijom koloidne nečistoće (posebno pektina) i daje veći prinos saharoze (94,0±0,15%). Izvađen sok visoke čistoće (92,6 ± 0,11%). (usp. fu et al., 2013.)
Budući da su postrojenja za proizvodnju šećera već opremljena konvencionalnim protustrujnim tornjevima za ekstrakciju, kombinacija sinergističke sonication s postojećom instalacijom općenito je prednost. Kako bi se primijeniti ultrazvučnu ekstrakciju saharoze na najisplativiji i vremenski učinkovit način, ultrazvučna ekstrakcija može se instalirati kao sinergistička obrada prije, tijekom ili nakon konvencionalne protustrujne ekstrakcije protoka. Kao sonication ometa stanice šećerne rete i oslobađa saharoze iz stanica, trajanje protustrujne obrade protoka može se smanjiti, dok je pojačan prinos saharoze.
- Ubrzani proces
- veće prinose
- proces intenziviranje
- Sinergijski učinci w / protustrujni sustavi
- Jednostavna retro-dolikuje
- Jednostavno testiranje
- linearni skalabilnost
- Slabo održavanje
- Brzi povrat ulaganja
Ultrazvučni ekstrakti visokih performansi
Hielscher Ultrasonics ' vađenje sustavi se koriste u svijetu u hrani i pharma za komercijalnu proizvodnju visokokvalitetnih ekstrakata koji se koriste kao prehrambeni proizvodi, dodaci prehrani ili farmaceutski proizvodi. Wether želite testirati i optimizirati ultrazvučne parametre obrade na razini klupe-top ili instalirati potpuno industrijski ultrazvučni sustav ekstrakcije za inline proizvodnje, Hielscher Ultrasonics ima odgovarajući ultrazvučni vađenje postava za vas. Male opcije ispisa stopala i fleksibilne mogućnosti instalacije omogućuju retrougradnju čak i u prepunom pogonu za obradu.
Proces Standardizacija s Hielscher Ultrasonics
Prehrambeni proizvodi trebali bi se proizvoditi u skladu s dobrom proizvodnom praksom (GMP) i prema standardiziranim specifikacijama za preradu. Hielscher Ultrasonics 'digitalni sustavi za ekstrakciju dolaze s inteligentnim softverom, što ga čini lako postaviti i kontrolirati proces ultrazvukom precizno. Automatsko bilježenje podataka piše sve ultrazvučne parametre procesa kao što su ultrazvučna energija (ukupna i neto energija), amplituda, temperatura, tlak (kada su postavljeni senzori tempa i tlaka) s oznakom datuma i vremena na ugrađenoj SD kartici. To vam omogućuje da revidirate svaku ultrazvučno obrađenu šaru . Istovremeno su osigurane obnovljivosti i kontinuirano visoke kvalitete proizvoda.
Hielscher Ultrasonics’ Industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude. Amplitude do 200 μm mogu se lako kontinuirano izvoditi u 24/7 operaciji. Za još više amplitude, prilagođene ultrazvučnih sonotrode su dostupni. Robusnost Hielscher je ultrazvučna oprema omogućuje za 24/7 rad u teškoj dužnosti i u zahtjevnim okruženjima.
Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Batch Volumen | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500 mL | 10 do 200 mL / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l / min | UIP4000hdT |
| N.a. | 10 do 100 l / min | UIP16000 |
| N.a. | veći | grozd UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Visoke snage ultrazvučni homogenizatori iz Laboratorija do Pilot i industrijski razmjera.
Književnost / Reference
- 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.
Činjenice koje vrijedi znati
Proizvodnja šećera
Saharoza, također poznat kao stolni šećer, uglavnom se proizvodi od šećerne trske i šećerne repe (Beta vulgaris). Šećer, odnosno saharoza, ekstrahira se iz repe pomoću tople vode u procesu u više koraka, gdje se sirovi sok od šećera ekstrahira u difuziji tople vode u protustrujnom sustavu protoka. Nakon toga, sok od šećera je koncentriran u vakuumu, nakon čega slijedi cikličko pranje i konačno sušenje.
Nakon žetve, korijenje repe se prevoze u postrojenje za preradu šećera, gdje se repa pere, a zatim mehanički režu na tanko narezane trake, takozvane kozsetes. Cossettes su hranjeni u protustrujni sustav ekstrakcije protoka. Protustrujni sustav djeluje difuzijom i ulijeva sadržaj šećera iz cossettesa u vruću vodu.
Protustrujni difuzijski sustavi su dugi reaktori ili visoki tornjevi / stupovi od nekoliko metara u kojima cossettes teku u jednom smjeru (prema gore), dok topla voda teče u suprotnom smjeru (nizvodno). Moderni toranj ekstrakcija postrojenja imaju kapacitet obrade do 17.000 metričkih tona dnevno. Uobičajeno vrijeme zadržavanja cossettes u countercurrent toranj je oko 90 min., dok je voda ostaje samo 45 min. u difuzorskom stupcu. Glavna prednost protustrujnih sustava protoka je smanjena potrošnja vode u usporedbi s maceracijom šećerne remene remenice u reaktoru tople vode. Otopina soka od šećera koja se proizvodi u protustrujnom sustavu difuzije naziva se sirovi sok. Boja sirovog soka može varirati između crne do tamno crvene, ovisno o njegovoj oksidacijskoj razini.
Potrošeni cossettes izlazi iz difuzijskog sustava kao pulpe s oko 95% vlage, ali nizak sadržaj saharoze.
Vlažna pulpa pritisne se vijčanom prešom na oko 75% vlage kako bi se oporavila preostala saharoza iz pulpe.
Preostala celuloza se suši i koristi uglavnom kao hrana za životinje.
Karbonatacija se primjenjuje za uklanjanje nečistoća iz sirovog soka prije nego što se može talovati na šećerne kristale. Stoga se sirovi sok miješa s vrućim mlijekom vapna, odnosno suspenzijom kalcijevog hidroksida u vodi. Tijekom karbonatizacije, nečistoće kao što su sulfati, fosfati, citrat i oksalati talože. Talože u obliku kalcijenih soli i većih organskih molekula, npr. Osim toga, alkalna pH vrijednost pretvara jednostavne šećere glukoze i fruktoze zajedno s amino kiselina glutamina, u kemijski stabilne karboksilne kiseline, koje se mogu ukloniti kasnije filtracijom, budući da te molekule ometaju kristalizaciju.
U sljedećem koraku procesa, ugljični dioksid je bubbled kroz alkalne šećer neotopine, precipitatiing vapno kao kalcijev karbonat. Čestice kalcijevog karbonata vežu neke nečistoće. Teške čestice se smiruju u spremniku i mogu se ukloniti filtracijom. Nakon ovih koraka pročišćavanja i čišćenja dobiva se takozvani tanki sok. Tanki sok može se tretirati pepelom soda kako bi se prilagodila pH vrijednost, kao i spojem na bazi sumpora kako bi se smanjila boja, koja se može pojaviti zbog termičke razgradnje monosaharida.
Isparavanje se koristi za koncentraciju tankog soka pomoću više-efekt sustava isparavanja, tako da tanki sok pretvara u debeli sok. Debeli sok ima oko 60% saharoze po težini.
U završnom koraku, debeli sok se tretira u kristalizatorima. Dodavanjem i otapanjem recikliranog šećera proizvodi se takozvani majčinski liker. Majčina liker je dodatno koncentrirana kuhanjem pod vakuumom u velikim posudama, poznatim kao vakuumske tave, a kao točke za sijanje dodaju se kao točke sijanja. Ovi kristali rastu kao šećer od majke liker formira oko njih. Dobivena mješavina šećera kristal / sirup se zove masiecuite, francuski pojam koji znači “kuhana masa”. Masiecuit se ubacuje u centrifugu, gdje je "High Green sirup" je uklonjen iz masektuita centrifugalne sile. Nakon centrifucagtion, voda se zatim raspršuje u centrifugu za pranje kristala šećera, koji proizvodi tzv "Low Green sirup". Centrifuga se zatim vrti pri vrlo velikim brzinama kako bi se djelomično osušili kristali. Kada se centrifuga uspori, šećer se sastruga sa zidova centrifuge na transportni sustav za transport šećera u granulator rotacije gdje se suši toplim zrakom. Suhi, čisti kristali šećera spremni su za prodaju rafinerijama ili proizvođačima hrane za daljnju obradu ili uporabu.