Ultrahangos kitermelése cukor répa cossettes
Az ultrahangos extrakció növeli a cukorrépa cossette-ből kivont szacharóz hozamát, és jelentősen csökkenti az extrakciós folyamat időtartamát. Szonikálás egy egyszerű és biztonságos technika, amely könnyen kombinálható a jelenlegi ellenáramú áramlási extrakciós technológia növelése érdekében extrakciós hatékonyság.
Ultrahangos cukorrépa cossette extrakciós
Az ultrahang-alapú extrakció az akusztikus vagy ultrahangos kavitáció működési elvén alapul. A mechanikai hatások, amelyek által generált ultrahangos rázatással indukált kavitáció, okoz sono-poráció és zavar a sejtfalak, ami később növeli a permeabilitása molekulák csapdába esett a sejt belsejében. A folyékony folyás és a mikroturlikátor okán a kavitáció javítja az extrakciós folyamat tömegátvitelét, így a szacharóz és más molekulák átkerülnek az oldószerbe, azaz a vízbe.
Ultrahangos extrakció lehet telepíteni különböző lépésekben során szacharóz kitermelés:
- Ultrahangos előkezelés (ellenáramú torony előtt)
- Szonikálás ellenáram kitermelése során
- Ultrahangos utókezelés (ellenáramú torony után)
Attól függően, hogy a meglévő kitermelési létesítmény, termelési célok és a rendelkezésre álló hely, szonikálás könnyen utólag felszerelhető, mint az elő- vagy utókezelés, valamint az ellenáramú áramlás kitermelése során.
Ultrahangos előkezelése cukorrépa cossettes
A cukorrépa cossettes ultrahangos előkezelése egy folyamat, amely fokozza a technikát. Az ultrahangos elszívók könnyen kombinálhatók ellenáramú áramláselszívó tornyokkal, amelyeket elsősorban cukorrépa-extrakcióra használnak. Egy rövid szonikálás a cukorrépa cossettes, mielőtt belépnek az ellenáramú extrakciós rendszer segít megzavarni és megnyitni a sejtfalak. Hozzákeverésével elősegíti a tömeges transzfer között az oldószer (azaz a víz) és a céka cossettes, úgy, hogy az intracelluláris molekulák, mint a szacharóz át a sejt belsejében az oldószer. A cukorrépa cossettes ultrahangos előkezelése megkönnyíti és felgyorsítja a szacharóz extrakciót az ellenáramú áramlásoszlopban.
SEM (200×) cukorrépa-cossette minták sonicated 400 W 50 °C-on különböző extrakciós idő. A) a cossettes extrakciójának ellenárama; B) az Egyesült Arab Emírségek után 10 min; C) az Egyesült Arab Emírségek után 20 min; D) az Egyesült Arab Emírségek után 40 min. Ultrahangos extrakció megzavarja a sejtfalakat és felszabadítja az intracelluláris anyagot.
kép forrása: Fu és mtsai., 2013
Ultrahangos processzor UIP4000hdT (4kW)
Ultrahangos vs counter-current extraction összehasonlítása
Fu és mtsai ( 2013) összehasonlította a hagyományos ellenáramú áramlási extrakciót a szacharóz cukorrépa cossette-ből történő ultrahangos extrakciójával. A tanulmány eredményei azt mutatták, hogy szonikálás eredményezett magasabb hozam a kiváló tisztaság, míg az extrakciós idő jelentősen csökkent a 70 min. (ellenáram) a 40 min. (szonikálás). Ultrahangos rázatással kell támogatott extrakció (UAE) eredményez alacsonyabb kolloid szennyeződés koncentráció (különösen pektinek), és ad egy magasabb szacharóz hozam (94.0±0.15%). A nagy tisztaságú extrahált gyümölcslé (92,6±0,11%). (vö. Fu és mtsai, 2013)
Mivel a cukorgyártó létesítmények már fel vannak szerelve hagyományos ellenáramú extrakciós tornyokkal, a szinergikus szonikálás és a meglévő telepítés kombinációja általában előnyben részes. Annak érdekében, hogy ultrahangos szacharóz extrakciós a leginkább költség-és idő-hatékony módon, ultrahangos extrakciós lehet telepíteni, mint szinergikus kezelés előtt, alatt, vagy azt követően a hagyományos ellenáramú áramlási extrakció. Mivel a szonikálás megzavarja a cukorrépa sejtek és felszabadítja a szacharóz a sejtek, az időtartam az ellenáramú áramláskezelés lehet csökkenteni, míg a szacharóz hozam a fokozott.
- Gyorsított folyamat
- Magasabb hozamok
- folyamatok intenzitásának
- Szinergikus hatások kontraáramrendszerek
- Egyszerű utólagos felszerelés
- Egyszerű tesztelés
- lineáris skálázhatóság
- Alacsony karbantartás
- gyors RoI
Nagy teljesítményű ultrahangos extraháló készülékek
Hielscher Ultrasonics extrakciós rendszerek világszerte használják az élelmiszer-és gyógyszeripari a kereskedelmi termelés kiváló minőségű kivonatok használt élelmiszer-ipari termékek, étrend-kiegészítők vagy gyógyszerek. Wether szeretné tesztelni és optimalizálni ultrahangos feldolgozási paraméterek pad-top szinten, vagy telepíteni egy teljesen ipari ultrahangos extrakciós rendszer inline termelés, Hielscher Ultrasonics a megfelelő ultrahangos extrakciós beállítás az Ön számára. A kis lábnyomat és a rugalmas beszerelési lehetőségek lehetővé teszik a retro-felszerelést még egy zsúfolt feldolgozó létesítményben is.
Folyamat szabványosítás hielscher ultrahangos
Az élelmiszerminőségű termékeket a helyes gyártási gyakorlatnak (GMP) és a szabványosított feldolgozási előírásoknak megfelelően kell előállítani. Hielscher Ultrasonics digitális elszívó rendszerek jön-val értelmes szoftver, amely megkönnyíti, hogy állítsa be és irányítsa a szonikálás folyamat pontosan. Automatikus adatfelvétel írja az összes ultrahangos folyamat paraméterek, mint például ultrahang energia (teljes és nettó energia), amplitúdó, hőmérséklet, nyomás (ha temp és nyomás érzékelők vannak szerelve) a dátum és időbélyegző a beépített SD-kártya. Ez lehetővé teszi, hogy vizsgálja felül az egyes ultrahangos folyamattalfeldolgozott tétel . Ugyanakkor biztosított a reprodukálhatóság és a folyamatosan magas termékminőség.
Hielscher Ultrasonics’ az ipari ultrahangos feldolgozók nagyon magas amplitúdót képesek megvalósítani. Az akár 200 μm-es amplitúdóhelyek könnyen, 24/7 működhetnek folyamatosan. Még nagyobb amplitúdókkal, testreszabott ultrahangos sonotrodok állnak rendelkezésre. A Hielscher ultrahangos berendezéseinek robusztussága lehetővé teszi a 24/7 működést nagy teherbírású és igényes környezetekben is.
Az alábbi táblázat az ultrahangos készülékek hozzávetőleges feldolgozási kapacitását jelzi:
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 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 |
| na | 10 - 100 l / perc | UIP16000 |
| na | nagyobb | klaszter UIP16000 |
Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezz minket!
Irodalom / Referenciák
- 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.
Tudni érdemes
Cukortermelés
A szacharóz, más néven asztali cukor, főként cukornádból és cukorrépából (Beta vulgaris) készül. A cukrot, azaz a szacharózt forró vízzel extrahálják egy többlépcsős eljárás során, ahol a nyers cukorlevet forró vízdiffúzióban extraháljuk egy ellenáramú áramlási rendszerben. Ezt követően a cukorlevet vákuum alatt koncentrálják, majd ciklikus mosást és végül szárítást végeznek.
A betakarítás után a répagyökereket a cukorfeldolgozó üzembe szállítják, ahol a céklát mossák, majd mechanikusan vékonyra szeletelt csíkokra vágják, az úgynevezett cossettes. A cossettes betáplálják ellenáramú áramláselszívó rendszer. Az ellenáramrendszer a cossettes cukortartalmának forró vízbe történő diffúziójával és leapadásával működik.
Az ellenáramú diffúziós rendszerek hosszú reaktorok vagy több méter magas tornyok / oszlopok, amelyekben a cossettes egy irányba folyik (felfelé), míg a meleg víz az ellenkező irányba folyik (lefelé). A modern toronykitermelő üzemek feldolgozási kapacitása akár 17.000 tonna naponta. A cossettes tipikus retenciós ideje az ellenáramú toronyban körülbelül 90 min., míg a víz csak 45 min marad a diffúzor oszlopban. Az ellenáramú áramlási rendszerek fő előnye a csökkentett vízfelhasználás a melegvizes reaktorban lévő cukorrépa-macerációhoz képest. Az ellenáramú diffúziós rendszerben előállított cukorlé oldatot nyers gyümölcslének nevezzük. A nyers lé színe az oxidációs szinttől függően fekete és sötétvörös között változhat.
Az elhasznált cossettes kilép a diffúziós rendszer cellulóz mint egy körülbelül 95% nedvesség, de alacsony szacharóz-tartalom.
A nedves pépet csavaros préssel préselik, hogy körülbelül 75% nedvességet képezzünk, hogy visszanyerjük a maradék szacharózt a cellulózból.
A maradék pépet szárítják, és főként állati takarmányként használják.
A karbonátosodást a nyers gyümölcslé szennyeződésének eltávolítására alkalmazzák, mielőtt cukorkristályokgá lehetne kicsapódni. Ezért a nyers levet forró mésztejjel keverik, azaz a kalcium-hidroxid szuszpenzióját vízben. A karbonátosság során szennyeződések, például szulfátok, foszfátok, citrát és oxalátok kicsapódnak. Kalciumsók és nagyobb szerves molekulák , pl. fehérjék, pektinek és szaponinok formájában történő kicsapódása. Ezen túlmenően, a lúgos pH-érték átalakítja az egyszerű cukrok glükóz és fruktóz együtt az aminosav glutamin, a kémiailag stabil karboxilsavak, amely el lehet távolítani később szűréssel, mivel ezek a molekulák zavarná a kristályosodás.
A következő folyamat lépés, szén-dioxid buborékos keresztül lúgcukor oldat, kicsapató a mész, mint a kalcium-karbonát. A kalcium-karbonát részecskék megkötnek néhány szennyeződést. A nehéz részecskék leülepednek a tartályban, és szűréssel eltávolíthatók. A tisztítási és tisztítási lépések után az úgynevezett vékony levet nyerünk. A vékony lé lehet kezelni szódahamuval, hogy állítsa be a pH-érték, valamint a kén-alapú vegyület, hogy csökkentsék a színezés, ami akkor fordulhat elő, mert a termikus bomlása monoszacharidok.
A párolgást a vékony gyümölcslé koncentrálására használják többhatású párolgási rendszer rel, hogy a vékony lé vastag lével alakuljon. A vastag lé kb.
Az utolsó lépésben a vastag levet kristályosítókban kezelik. Az újrahasznosított cukor hozzáadásával és feloldásával úgynevezett anyalikőrkészül. Az anya likőr koncentrálódik tovább forraljuk vákuum alatt a nagy hajók, az úgynevezett vákuum serpenyők, és nagyon finom cukor kristály adunk vetési pontokat. Ezek a kristályok nőnek, mint a cukor az anya likőr formák körülöttük. A kapott cukor kristály / szirup keveréket massecuite-nak nevezik, egy francia kifejezés, amely azt jelenti, “főtt massza”. A massecuite-t centrifugába táplálják, ahol a "High Green szirupot" centrifugális erővel eltávolítják a massecuite-ból. Miután a centrifucagtion, a víz ezután permetezni a centrifuga, hogy mossa meg a cukor kristályok, amely termel egy úgynevezett "Low Green szirup". A centrifuga ezután nagyon nagy sebességgel forog, hogy részben megszárítsa a kristályokat. Amikor a centrifuga lelassul, a cukrot a centrifugafalról egy szállítórendszerre kaparják, hogy a cukrot egy rotációs granulátorba szállítsák, ahol meleg levegőn szárítják. A száraz, tiszta cukorkristályok készen állnak arra, hogy további kezelés vagy felhasználás céljából eladják a finomítóknak vagy az élelmiszergyártóknak.