Ultrahangos kivonása és megőrzése

Az ultrahangos extrakció és megőrzés a teljesítmény ultrahangot használja a sejtszerkezetek szétesésére (lízis). A sejtek ultrahangos megszakítása az intracelluláris vegyületek rendkívül hatékony extrakciójában, valamint a mikrobiális inaktiválásban rejlik. Számos előnye miatt az ultrahangos kezelést széles körben használják az élelmiszeriparban történő extrakcióhoz és megőrzéshez. Tudjon meg többet az ultrahangos extrakció és az élelmiszer-feldolgozás előnyeiről!

Teljesítmény ultrahang az élelmiszerek és botanikai anyagok kivonásához és tartósításához

Ultrahangos extrahálás: Az ultrahangos extrakció olyan folyamat, amely nagyfrekvenciás hanghullámokat használ a vegyületek kivonására különböző anyagokból, például növényekből, gyümölcsökből és zöldségekből. Az eljárás magában foglalja az ultrahangos hullámok használatát, hogy nagynyomású buborékokat hozzon létre folyékony vagy félig szilárd anyagban, amelyek gyorsan összeomlanak, intenzív hőt és nyomást generálnak, amely megzavarja az anyag sejtfalát és felszabadítja a kívánt vegyületeket.

Az ultrahangos extrakció és megőrzés működési elve

Az ultrahangos extrakció alapelve az akusztikus kavitáció néven ismert jelenségen alapul. Amikor egy folyadékot nagy intenzitású és alacsony frekvenciájú (kb. 20 kHz) ultrahangos hullámoknak tesznek ki, nyomáshullámokat generál, amelyek apró vákuumbuborékokat hoznak létre a folyadékban. Ezek a buborékok mérete növekszik, ahogy az ultrahang intenzitása nő, és amikor elérnek egy bizonyos méretet, hirtelen és hevesen összeomlanak, lökéshullámot generálnak, és energiát bocsátanak ki hő és nyomás formájában.
Ez az eljárás a sejtfalak mechanikai megzavarását okozza, felszabadítva a kívánt vegyületeket az anyagból a folyékony oldószerbe. A felszabaduló vegyületeket ezután standard elválasztási technikákkal, például szűréssel vagy centrifugálással elválaszthatjuk az oldószertől.

Információkérés




Jegyezzük fel Adatvédelmi irányelvek.


Az alkaloidok ultrahangos kötegelt extrakciója növényi anyagból az ultrahangos szonda segítségével UP400St.

ultrasonicator UP400St a növényi anyagok hatékony, nem termikus célú kitermeléséhez.

Ultrahangos megőrzés: Az ultrahangos megőrzés ugyanazokon a kavitációs hatásokon alapul, mint az ultrahangos extrakció. A megőrzéshez teljesítmény ultrahangot alkalmaznak a romlandó élelmiszerek eltarthatóságának meghosszabbítására nagyfrekvenciás hanghullámok használatával, hogy megakadályozzák a romlást okozó mikroorganizmusok növekedését. A folyamat magában foglalja az élelmiszer ultrahangos hullámoknak való kitettségét, amelyek megzavarják a baktériumok, élesztők és penészgombák sejtfalát, ami pusztuláshoz vagy gátláshoz vezet.
Ez a folyamat a mikroorganizmusok sejtfalainak mechanikai megzavarását okozza, ami pusztuláshoz vagy gátláshoz vezet. Az ultrahangos hullámok növelhetik a sejtmembránok permeabilitását is, lehetővé téve a tartósítószerek és más antimikrobiális szerek hatékonyabb behatolását és megölését a mikroorganizmusokba.
Az ultrahangos tartósítást előnyben részesítik a hagyományos tartósítási módszerekkel szemben, mert számos előnnyel jár, mint például a rövidebb feldolgozási idő, a nagyobb hatékonyság, valamint az élelmiszer természetes tulajdonságainak és ízeinek megőrzése. Élelmiszertermékek széles skálájában használják, például szószokban, gyümölcslevekben, tejtermékekben, tojásban és húsban, hogy meghosszabbítsák eltarthatóságukat és biztosítsák biztonságukat.

Az ultrahangos extrakciós és tartósítási technikát előnyben részesítik a hagyományos extrakciós és megőrzési módszerekkel szemben, mivel számos előnnyel jár, mint például a gyorsabb extrakciós sebesség, a kiváló termékminőség, a magasabb hozam, a tisztán mechanikus, nem hőkezelés és a vegyületek szélesebb körének kivonásának képessége. Számos iparágban használják, például élelmiszer- és italgyártásban, gyógyszeriparban és kozmetikumokban.

Az ultrahangos botanikai extrakció magasabb hozamot biztosít. A Hielscher UIP2000hdT, 2000 wattos homogenizátor elég erős ahhoz, hogy könnyen kivonja a 10 literről 120 literre jutó tételeket.

A botanikai anyagok ultrahangos extrakciója - 30 liter / 8 gallonos tétel

Videó indexképe

Erőteljes Ultrahangos kavitáció at Hielscher Cascatrode

Erőteljes ultrahangos kavitáció Hielscher UIP1000hdT kaszkatróde

Ultrahangos fehérje és enzim extrakció

Különösen a sejtekben és szubcelluláris részecskékben tárolt enzimek és fehérjék extrakciója a nagy intenzitású ultrahang egyedülálló és hatékony alkalmazása, mivel a növények és magvak testében lévő szerves vegyületek oldószerrel történő kivonása jelentősen javítható. Ezért az ultrahangnak potenciális előnye van az új, potenciálisan bioaktív komponensek kivonásában és izolálásában, pl. a jelenlegi folyamatokban képződő, fel nem használt melléktermékáramokból. Az ultrahang segíthet az enzimes kezelés hatásainak fokozásában is, és ezáltal csökkentheti a szükséges enzim mennyiségét, vagy növelheti a kivonható releváns vegyületek hozamát.

Lipidek és fehérjék ultrahangos extrakciója

Az ultrahangos kezelést gyakran használják a növényi magvakból származó lipidek és fehérjék, például a szójabab (pl. Liszt vagy zsírtalanított szójabab) vagy más olajos magvak kinyerésére. Ebben az esetben a sejtfalak elpusztítása megkönnyíti a sajtolás (hideg vagy meleg), és ezáltal csökkenti a maradék olajat vagy zsírt a sajtolópogácshoz.

A folyamatos ultrahangos extrakció hatását a diszpergált fehérje hozamára Moulton és munkatársai mutatták ki. Az ultrahangos kezelés fokozatosan növelte a diszpergált fehérje visszanyerését, mivel a pehely / oldószer arány 1:10-ről 1:30-ra változott. Kimutatták, hogy az ultrahang képes a szójafehérjét szinte bármilyen kereskedelmi forgalomban átadni, és hogy a szükséges szonikációs energia volt a legalacsonyabb, amikor vastagabb szuszpenziókat használtak.

Fenolos vegyületek és antocianinok ultrahangos izolálása

Enzimek, mint például pektinázok, cellulázok és hemicellulázok széles körben használják a gyümölcslé feldolgozás érdekében lebomló sejtfal és javítja a gyümölcslé extrahálhatóság. A zavar a sejtfal mátrixot is felszabadít komponensek, mint például a fenolos vegyületek a gyümölcslé. Ultrahang javítja a kitermelési folyamat, és ezért növekedéséhez vezet a fenolos vegyület, alkaloidok és gyümölcslé-kihozatalt, általánosan maradt a préslepényt.

The beneficial effects of ultrasonic treatment on the liberation of phenolic compounds and anthocyanins from grape and berry matrix, in particular from bilberries (Vaccinium myrtillus) and black currants (>Ribes nigrum) into juice, was investigated by VTT Biotechnology, Finland using an ultrasonic processor UIP2000hd after thawing, mashing and enzyme incubation. The disruption of the cell walls by enzymatic treatment (Pectinex BE-3L for bilberries and Biopectinase CCM for black currants) was improved when combined with ultrasound. “US kezelés fokozott koncentrációja a fenolos vegyületek a feketeáfonya lé több mint 15%. […] A befolyása US (ultrahang) volt jelentősebb fekete ribizli, amelyek nagyobb kihívást bogyók gyümölcslé feldolgozása, mint fekete áfonya miatt nagy mennyiségben tartalmaz pektint és a különböző sejtfal építészet. […] A fenolos vegyületek koncentrációja a lé nőtt 15-25% segítségével US (ultrahang) utáni kezelés enzim inkubálást.” (vö. Mokkila et al., 2004)
 

Ebben az előadásban bemutatjuk Önnek a botanikai kivonatok gyártását. Megmagyarázzuk a kiváló minőségű botanikai kivonatok előállításának kihívásait, és azt, hogy egy szonikátor hogyan segíthet leküzdeni ezeket a kihívásokat. Ez a bemutató megmutatja, hogyan működik az ultrahangos extrakció. Meg fogja tanulni, milyen előnyökkel járhat az ultrahangos készülék használata az extrakcióhoz, és hogyan valósíthat meg ultrahangos elszívót a kivonat előállításába.

Ultrahangos botanikai extrakció - Hogyan használjuk az ultrahangos készülékeket botanikai vegyületek kivonására

Videó indexképe

 

Ipari szonda típusú ultrahangos készülék UIP6000hdT (6kW, 20kHz) áramlási cellás reaktorral a folyadékok és paszták folyamatos ultrahangos feldolgozásához, nagy áteresztőképességgel.

Ultrahangos UIP6000hdT folyamatos extrakció ipari létesítményében.

Információkérés




Jegyezzük fel Adatvédelmi irányelvek.


Mikrobiológiai és enzim inaktiválása

Mikrobiológiai és enzim inaktiválásaA mikrobiális és enzim inaktiválás (tartósítás), pl. gyümölcslevekben és szószokban, az ultrahang másik alkalmazása az élelmiszer-feldolgozásban. Ma még mindig a rövid ideig tartó hőmérséklet-emelkedéssel történő tartósítás (pasztőrözés) a leggyakoribb feldolgozási módszer a mikrobiális vagy enzim inaktiváláshoz, amely hosszabb eltarthatósági időt eredményez (tartósítás). A magas hőmérsékletnek való kitettség miatt a hagyományos termikus pasztőrözés gyakran hátrányt jelent az élelmiszeripari termékek számára.
A termelés az új anyagok a hő-katalizált reakciók és módosítására makromolekulák, valamint a deformáció a növényi és állati struktúrák csökkentheti a veszteséget a minőség. Ezért, a termikus kezelés is okozhat nem kívánt változásait érzékszervi jellemzők, azaz a textúra, íz, szín, szag, és táplálkozási tulajdonságokkal, azaz a vitaminok és fehérjék. Ultrahang egy hatékony nem termikus (minimális) feldolgozás alternatívát.

A hagyományos hőkezelésekkel ellentétben az ultrahangos megőrzés az akusztikus kavitáció energiáját és nyíróerőit használja az enzimek inaktiválásához. Az szonikáció kellően alacsony szintjén szerkezeti és metabolikus változások fordulhatnak elő a sejtekben anélkül, hogy elpusztulnának. A peroxidáz aktivitása, amely megtalálható a legtöbb nyers és blansírozatlan gyümölcsben és zöldségben, és különösen összefüggésbe hozható az ízek és a barnulási pigmentek kialakulásával, jelentősen csökkenthető ultrahang használatával. A hőrezisztens enzimek, például a lipáz és a proteáz, amelyek ellenállnak az ultramagas hőmérsékletű kezelésnek, és amelyek csökkenthetik a hőkezelt tej és más naplótermékek minőségét és eltarthatóságát, hatékonyabban inaktiválhatók ultrahang, hő és nyomás (MTS) egyidejű alkalmazásával.

Az ultrahang bizonyította potenciálját az élelmiszer-eredetű kórokozók, például az E.coli, a Salmonellae, az Ascaris, a Giardia, a Cryptosporidium ciszták és a poliovírus megsemmisítésében.

Alkalmazható: lekvár, lekvár vagy öntetek, gyümölcslevek és szószok, húskészítmények, tejtermékek és fagylalt tartósítására.
 

A Hielscher ultrahangos készülékek homogenizálhatják és pasztörizálhatják a folyékony tojástermékeket (egész tojás, tojásfehérje, sárgája) az élelmiszerbiztonság és a mechanikai stabilitás biztosítása érdekében. A Hielscher ultrahangos homogenizátorok intenzív kavitációt és nagy nyíróerőt biztosítanak a mikrobák elpusztítására. Az ultrahangos pasztőrözés nagyon hatékony és hatékony alacsony hőmérsékletű pasztőrözési alternatíva. Az ultrahangos kezeléssel pasztörizált folyékony tojás kevesebb fehérje denaturációt, alacsonyabb ízveszteséget, jobb homogenitást és jelentősen magasabb energiahatékonyságot mutat.

Folyékony tojáshomogenizálás és pasztőrözés Power ultrahang alkalmazása az ultrahangos UP400ST ultrahanggal

Videó indexképe

 

Szinergiát ultrahang hőmérséklet és a nyomás

Ultrasonication gyakran hatékonyabb, ha együtt más anti-mikrobiális módszerek, mint például:

  • Thermo-szonikálással, azaz hő-és ultrahang
  • mano-ultrahangos kezelés, azaz a nyomás és az ultrahang
  • mano-Thermo-szonikálással, azaz nyomás, hő és az ultrahang

Az ultrahang hővel és / vagy nyomással történő kombinált alkalmazása ajánlott Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Bacillus cereus, Bacillus sterothermophilus, Saccharomyces cerevisiae és Aeromonas hydrophila esetében.

Ultrahang vs Egyéb élelmiszer-tartósítási technikák

Más termikus és nem termikus folyamatokkal ellentétben, mint például a nagynyomású homogenizálás, a hőpasztőrözés, a magas hidrosztatikus nyomás (HP), a sűrített szén-dioxid (cCO2) és a szuperkritikus szén-dioxid (ScCO2), a nagy elektromos mező impulzusok (HELP) vagy a mikrohullámú sütő, az ultrahang könnyen tesztelhető laboratóriumi vagy asztali skálán – reprodukálható eredmények generálása vertikális felskálázáshoz. Az intenzitás és a kavitációs jellemzők könnyen adaptálhatók az adott extrakciós folyamathoz a konkrét célok elérése érdekében. Az amplitúdó és a nyomás széles tartományban változtatható, pl. a leginkább energiahatékony elszívási beállítás azonosítása érdekében.

Az ultrahangos szonda típusú extrakció használatához kapcsolódó egyéb előnyök a kivonat könnyű kezelése, gyors végrehajtás, maradékok nélkül, magas hozam, környezetbarát, fokozott minőség és a kivonat lebomlásának megakadályozása.
(vö. Chemat et al., 2011)

Az ultrahangos élelmiszer-feldolgozás előnyei
 

  • teljesebb kivonás
  • Nem termikus megőrzés
  • Magasabb hozamok
  • Magas tápanyagtartalom, prémium élelmiszer-minőség
  • gyors folyamat,
  • Hideg / nem termikus folyamat
  • Könnyen kezelhető és biztonságos
  • Alacsony karbantartás
Az ultrahangos szondák rendkívül hatékonyak a gyógygombák, például a Chaga nem termikus extrakciójához. Ez a videó bemutatja a gyors teljes spektrumú extrakciót a chagából az UP100H ultrahangos készülékkel.

Gomba extrakció - hideg Chaga gomba extrakció segítségével ultrahangos kezelés

Videó indexképe

Nagy teljesítményű ultrahangos készülékek extrakcióhoz és előkészítéshez

Hielscher Ultrasonics tervezi, gyártja és forgalmazza nagy teljesítményű ultrahangos készülékek a hatékony kivonás és megőrzés. A Hielscher ultrahangos berendezések használata extrakcióhoz és élelmiszer-tartósításhoz egy erőteljes feldolgozási technológia, amely nemcsak biztonságosan és környezetbarátan, hanem hatékonyan és gazdaságosan is alkalmazható. A homogenizáló és tartósító hatás könnyen alkalmazható bármilyen folyékony vagy pasztaszerű élelmiszerhez, beleértve a gyümölcsleveket és püréket (pl. Narancs, alma, grapefruit, mangó, szőlő, szilva), valamint zöldségszószokhoz és levesekhez (pl. Paradicsomszósz vagy spárgaleves), tejtermékekhez, tojáshoz és húshoz.
Az ultrahangos homogenizátorok és elszívók portfóliója a kézi, hordozható eszközöktől a teljesen ipari termelési rendszerekig terjed, nagy mennyiségek kereskedelmi méretű inline feldolgozásához.

Tervezés, gyártás és tanácsadás – Minőség Németországban

A Hielscher ultrahangos készülékek jól ismertek a legmagasabb minőségi és tervezési szabványokról. A robusztusság és az egyszerű kezelés lehetővé teszi az ultrahangos készülékek zökkenőmentes integrálását az ipari létesítményekbe. A durva körülményeket és az igényes környezeteket a Hielscher ultrahangos készülékek könnyen kezelhetik.

A Hielscher Ultrasonics egy ISO tanúsítvánnyal rendelkező vállalat, és különös hangsúlyt fektet a nagy teljesítményű ultrahangos készülékekre, amelyek a legmodernebb technológiával és felhasználóbarátsággal rendelkeznek. Természetesen a Hielscher ultrasonicators CE-kompatibilisek és megfelelnek az UL, CSA és RoHs követelményeinek.

Az alábbi táblázat az ultrahangos készülékek hozzávetőleges feldolgozási kapacitását jelzi:

Kötegelt mennyiség Áramlási sebesség Ajánlott eszközök
00,5-1,5 ml na VialTweeter
1 - 500 ml 10-200 ml / perc UP100H
10-2000 ml 20-400 ml / perc Uf200 ः t, UP400St
0.1-20L 02 - 4 L / perc UIP2000hdT
10-100 liter 2 - 10 l / perc UIP4000hdT
15 és 150L között 3 és 15 l / perc között UIP6000hdT
na 10 - 100 l / perc UIP16000
na nagyobb klaszter UIP16000

Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezz minket!

Kérjen bővebb információt

Kérjük, használja az alábbi űrlapot, hogy kérjen további információkat ultrahangos processzorok, alkalmazások és az ár. Örömmel megvitatjuk önnel a folyamatot, és olyan ultrahangos rendszert kínálunk Önnek, amely megfelel az Ön igényeinek!









Kérjük, vegye figyelembe Adatvédelmi irányelvek.


Ultrahangos magas nyíró homogenizátorokat használnak laboratóriumi, asztali, kísérleti és ipari feldolgozásban.

Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok keverésalkalmazások, diszperziós, emulgeálás és extrakciós laboratóriumi, kísérleti és ipari méretű.



Irodalom / Referenciák

Tudni érdemes

Ultrahangos Cell Disintegration

Intenzív szonikálás alatt enzimek vagy fehérjék szabadulhatnak fel a sejtekből vagy szubcelluláris organellákból a sejtek szétesése következtében. Ebben az esetben az oldószerben oldandó vegyület oldhatatlan szerkezetbe kerül. Annak érdekében, hogy kivonjuk, a sejtmembránt meg kell semmisíteni. A sejtzavar érzékeny folyamat, mivel a sejtfal képes ellenállni a belsejében lévő magas ozmotikus nyomásnak. A sejtzavar megfelelő szabályozására van szükség, hogy elkerüljük az összes intracelluláris termék akadálytalan felszabadulását, beleértve a sejttörmeléket és a nukleinsavakat, vagy a termék denaturációját.
Ultrasonication szolgál, mint egy jól szabályozható eszközt sejt szétesés. Ehhez, a mechanikai hatások az ultrahang biztosít gyorsabb és teljesebb behatolását oldószert cellás anyagok és javítása anyagátadási. Ultrahang eléri nagyobb behatolás egy oldószer egy növényi szövetben, és javítja a anyagátadási. Ultrahang hullámok generálására kavitáció megzavarják a sejtfalakat, és elősegítik az mátrix komponensek.

Az ultrahanggal javított tömegátadás elősegíti az extrakciót

Általában az ultrahang a sejtmembránok ionokká történő permeabilizációjához vezethet, és jelentősen csökkentheti a sejtmembránok szelektivitását. Az ultrahang mechanikai aktivitása támogatja az oldószerek diffúzióját a szövetbe. Mivel az ultrahang mechanikusan megszakítja a sejtfalat a kavitációs nyíróerőkkel, megkönnyíti a sejtből az oldószerbe történő átvitelt. A részecskeméret csökkentése az ultrahangos kavitációval növeli a szilárd és a folyékony fázis közötti érintkezési felületet.

Ultrahangos lízis és az E.coli inaktiválása

Kis mennyiségű rekombináns fehérje előállításához biológiai tulajdonságaik tanulmányozásához és jellemzéséhez az E.coli a választott baktérium. A tisztítócímkéket, pl. a polihisztidinfarkot, a béta-galaktozidázt vagy a maltózkötő fehérjéket általában rekombináns fehérjékhez kapcsolják annak érdekében, hogy a legtöbb analitikai célra elegendő tisztasággal elkülöníthetők legyenek a sejtkivonatoktól. Az ultrahangos kezelés lehetővé teszi a fehérje felszabadulásának maximalizálását, különösen akkor, ha a termelési hozam alacsony, és megőrzi a rekombináns fehérje szerkezetét és aktivitását.

Ultrahangos oxidáció

Szabályozott intenzitás mellett az ultrahang alkalmazása a biotranszformációra és az erjedésre fokozott biofeldolgozást eredményezhet az indukált biológiai hatások és a megkönnyített sejttömeg-transzfer miatt. Az ultrahang (20 kHz) szabályozott alkalmazásának hatását a koleszterin kolesztenonává történő oxidációjára a Rhodococcus erythropolis ATCC 25544 (korábban Nocardia erythropolis) nyugalmi sejtjeivel Bar (1987) vizsgálta.
Ez a rendszer jellemző a szterinek és szteroidok mikrobiális átalakulásaira, mivel a szubsztrát és a termékek vízben oldhatatlan szilárd anyagok. Ezért ez a rendszer meglehetősen egyedülálló abban az értelemben, hogy mind a sejtek, mind a szilárd anyagok ultrahang hatásának vannak kitéve. Kellően alacsony ultrahangos intenzitással, amely megőrizte a sejtek szerkezeti integritását és fenntartotta metabolikus aktivitását, Bar jelentősen javult a biotranszformáció kinetikai sebességében az 1,0 és 2,5 g / l koleszterin mikrobiális szuszpenzióiban, amikor 5s minden 10mn-t ultrahanggal kezeltek 0,2W / cm² teljesítménygel. Az ultrahang nem mutatott hatást a koleszterin (2,5 g / l) koleszterin-oxidáz általi enzimatikus oxidációjára.


Nagy teljesítményű ultrahang! A Hielscher termékskálája lefedi a teljes spektrumot a kompakt laboratóriumi ultrasonicatortól a padtetős egységeken át a teljes ipari ultrahangos rendszerekig.

Hielscher Ultrahang gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok Labor nak nek ipari méretben.


Örömmel megvitassuk a folyamatot.

Lépjünk kapcsolatba.