Hielscher ultrahang technológia

Az ultrahangos pektin kitermelése a gyümölcsökből és biohulladékból

  • Pektinek egy nagyon gyakran használt élelmiszer-adalékanyag, elsősorban hozzá a zselésítőhatás.
  • Ultrahangos extrakciós növeli a hozam és a minőség a pektin kivonatok jelentősen.
  • A szonikáció ismert a folyamatok elmélyítő hatásairól, amelyeket már használnak az ipari folyamatokban.

 

Pektinek és pektin kitermelés

Citrusfélék hulladék, mint a hámlani kezd és a maradványok után gyümölcscentrifugálás ideális az ultrahangos kitermelése pektin.Pektin egy természetes komplex poliszacharid (heteropolimszacharid) található különösen a sejtfalakon a gyümölcsök, különösen a citrusfélék és az alma seprő. Nagy pektin tartalmát találhatók a gyümölcs héjat mind az alma és a citrusfélék. Alma seprő tartalmaz 10-15% a pektin a száraz anyag alapján, míg a Citrus héja tartalmaz 20-30%. Pektinek a biokompatibilis, biológiailag lebontható és megújítható, és azt mutatják, nagy zselésítő és sűrítő tulajdonságok, ami számukra igen értékes adalékanyag. Pektinek széles körben használják az élelmiszer-, kozmetikai és gyógyszeripari termékek a reumatológia módosító, mint emulgeálószer, Zselésítőanyag, üvegezés, stabilizátor, és a sűrítő.
Az ipari alkalmazásokra szolgáló hagyományos pektin extrakciót savas-katalizált (nitrát-, sósavas vagy kénsavval használt) eljárással végzik. Sav-katalizált kitermelés a legfrekventáltabb folyamat az ipari pektin gyártás, mivel az egyéb kitermelési technikák, mint a közvetlen forralás (60 º c-100 º c) maximum 24 órával és az alacsony pH (1.0-3.0) a lassú és alacsony a hozam, és okozhat hődegradáció a rost kivont és a pektin hozam néha korlátozza a folyamat feltételeit. Azonban a sav-katalizált kitermelés jön a maga hátrányai is: a zord savas kezelés okozza depolymerization és deészterification a pektin láncok, amely érinti a pektin minőségét negatívan. A nagy mennyiségű savas szennyvíz előállítása utólagos feldolgozást és költséges újrafeldolgozási kezelést igényel, ami a folyamat környezeti terheit teszi.

Ultrahangos pektin kitermelés

UIP4000hdT (4kW) ultrahangos processzor pektin kitermelésére ipari inline folyamatban.Ultrahangos kitermelés enyhe, nem termikus kezelés, amely alkalmazzák sokrétű élelmiszer-folyamatokat. Annak tekintetében, hogy a kitermelés a pektin a gyümölcsök és zöldségek, szonikáció termel pektin kiváló minőségű. Ultrasonically kivont pektinek Excel a vízmentes, metoxil-és kalcium-pectate tartalmát, valamint a foka észterezés. Az ultrahangos kitermelés enyhe körülményei megakadályozzák a hőérzékeny pektinek termikus lebomlását.
A pektin minősége és tisztasága az anhidrogalacturonsav típusától, a észteresítés fokától, a kivont pektin hamutartójától függően változhat. A pektin nagy molekulatömegű és alacsony hamuval (10% alatt) magas anhidrogalacturonsav tartalom (65% fölött) ismert, mint a jó minőségű pektin. Mivel az ultrahangos kezelés intenzitását nagyon pontosan lehet szabályozni, a pektin-kivonat tulajdonságait az amplitúdó, extrakciós hőmérséklet, nyomás, retenciós idő és oldószer beállításával lehet befolyásolni.

UIP4000hdT flow cella ipari méretű inline szonikáció esetén

Ultrahangos átfolyási reaktor

Információkérés




Jegyezzük fel Adatvédelmi irányelvek.



Előnyök:

  • magasabb hozam
  • jobb minőség
  • nem termikus
  • csökkentett extrakciós idő
  • folyamatok intenzitásának
  • retro-szerelés lehetséges
  • Zöld Extraction
Ultrahangos extrakciós lehet futtatni különböző oldószerek mint például víz, citromsav, salétromsav oldat (HNO3, pH 2,0) vagy ammónium-oxalát/oxálsav, amely lehetővé teszi a szonátáció beépítését meglévő extraháló vonalakba (retro-szerelés).

Ultrahangos pektin kivonatok Excel:

  • magas zselésítőkapacitás
  • dispersibility
  • pektin szín
  • magas kalcium-pektát
  • kevesebb lebomlás
  • környezetbarát

A gyümölcshulladék forrása: Nagy teljesítményű ultrahang már sikeresen alkalmazták a pektinek elkülönítésére Alma pomace, citrusfélék hámlani kezd (mint például a narancs, citrom, grapefruit), szőlő olívapogácsa, gránátalma, cukorrépa pép, sárkány gyümölcs héj, fügekaktusz cladodes, Passion Fruit héja, és mangó hámlani kezd.

Nagy teljesítményű Ultrasonicators

Hielscher Ultrasonics az Ön partnere a kitermelési folyamatait növényekkel. Akár akarjuk kivonat kis mennyiségű kutatási és analitikai vagy eljárás nagy mennyiségű ipari termelésre, megvan a megfelelő ultrahangos páraelszívó az Ön számára. a Ultrahangos laborprocesszorok valamint a asztali és ipari ultrasonicators robosztus, könnyen használható és épített 24/7 működés teljes terhelés mellett. A széles körű kiegészítők mint például sonotrodes (ultrahangos szonda / szarv) különböző méretű és formájú, áramlási sejtek és reaktorok és booster lehetővé teszi az optimális beállítás az Ön egyedi kivonási eljárás során.
Minden digitális ultrahangos gép fel van szerelve egy színes érintőképernyő, integrált SD-kártya az automatikus adatok prototozás, és a böngésző távirányító átfogó folyamat monitoring. A Hielscher kifinomult ultrahangos rendszereivel a magas folyamatos szabványosítás és minőség-ellenőrzés egyszerűnek készült.
Írjon nekünk ma, hogy megvitassák a követelményeknek az extrakciós folyamat! Szívesen segít Önnek a hosszú távú tapasztalat botanikai foghúzás!
Az alábbi táblázat az ultrahangos készülékek hozzávetőleges feldolgozási kapacitását jelzi:

Kötegelt mennyiség Áramlási sebesség Ajánlott eszközök
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 UIP4000
na 10 - 100 l / perc UIP16000
na nagyobb klaszter UIP16000

Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezz minket!

Kérjen bővebb információt

Kérjük, használja az alábbi űrlapot, ha szeretné, hogy további információt kérni ultrahangos homogenizáció. Mi lesz boldog, hogy Önnek egy ultrahangos rendszer megfelel a követelményeknek.









Kérjük, vegye figyelembe Adatvédelmi irányelvek.


Kutatási eredményei ultrahangos pektin kitermelés

Paradicsom-hulladék: Annak érdekében, hogy a hosszú kivonás idő (12 – 24 óra) a refluxing eljárás, az ultrahangos intenzifikációt a kitermelési folyamat idő tekintetében (15, 30, 45, 60 és 90 perc). A kivonási időtől függően a kapott pektin terméshozama az első ultrahangos Extrahálási lépésnél 60 °C és 80 °C között van 15.2 – 17.2% és 16,3 – 18,5%. Amikor második ultrahangos extrakciós lépést alkalmaztak, a pektinek hozamát a paradicsomhulladékból 34 – 36%-ra növelték, a hőmérséklettől és az időtől függően. Nyilvánvaló, hogy ultrahangos kitermelés növeli törés paradicsomsejtfal mátrix, ami jobb közötti kölcsönhatások oldószer és a kitermelt anyag.
Az ultrahangos extrahált pektineket magas metoxi-pektinként kategorizálhatjuk (HM-pektin), gyorsan beállított zselésítőtulajdonságokkal (DE > 70%) és észterezési foka 73.3-85.4%. n. a kalcium-pectate tartalom ultrahangos extrahált pektin mértük 41,4% és 97,5%, attól függően, hogy az extrakciós paramétereket (hőmérséklet és idő). Az ultrahangos extrahálással a kalcium-pektáttartalom magasabb hőmérsékleten (91 – 97%) és mint ilyen bemutat fontos paraméter-ból pektin zselésítő képesség képest szokásszerű kivonás.
A hagyományos oldószerkivonás a 24 órás időtartamig hasonló pektin-hozamokat eredményez, összehasonlítva 15 perc ultrahangos extrakciós kezeléssel. A kapott eredmények tekintetében megállapítható, hogy az ultrahangos kezelés rendkívül csökkenti az extrakciós időt. Az NMR és az FTIR spektroszkópia megerősíti a túlnyomórészt észterezett pektin jelenlétét minden vizsgált mintában. [Grassino et al. 2016]

Passion gyümölcs héj: A kitermelési terméshozam, galakturonsav és észterezési fokozat tekintették a kitermelési hatékonyság mutatóit. az ultrahang által támogatott extrakcióval nyert pektin legmagasabb hozama 12,67% volt (extrakciós körülmények 85 º C, 664 W/cm2, pH 2,0 és 10 min). Ugyanezen feltételek mellett, a hagyományos fűtési extrahálást végeztek, és az eredmény 7,95% volt. Ezek az eredmények összhangban vannak más tanulmányokkal, amelyek rövid időt jelentnek a poliszacharidok hatékony kinyerésére, beleértve a pektint, a hemicellulousokat és más vízben oldódó poliszacharidokat, amelyek ultrahang segítségével készülnek. Azt is megállapították, hogy a kitermelési hozam nőtt 1,6 szeres, amikor a kitermelés segítette ultrahang. A kapott eredmények igazolták, hogy ultrahang volt hatékony és időtakarékos technika kitermelése pektin a szenvedély gyümölcshéj. [Freitas de Oliveira et al. 2016]

Fügekaktusz Cladodes: A pektin ultrahangos, Opuntia Ficus Indica (OFI) kladode-ja, miután a nyálka eltávolítását a válaszfelület módszerének felhasználásával kísérelte meg. A folyamatváltozókat az isovariant központi kompozit kialakítás optimalizálták annak érdekében, hogy javuljon a pektin extraháló hozama. A kapott optimális feltétel: Szonáta idő 70 min, hőmérséklet 70, pH 1,5 és a víz-anyag arány 30 ml/g. Ez az állapot validált, és a kísérleti kitermelés teljesítménye 18,14% ± 1,41% volt, ami szorosan összefügg a becsült értékkel (19,06%). Így az ultrahangos kitermelés ígéretes alternatívát jelent a hagyományos extrakciós eljárással szemben, köszönhetően a magas hatásfoknak, amelyet kevesebb idő alatt és alacsonyabb hőmérsékleten értek el. Az OFI berakottnak (uaepc) által extrahált ultrahangos kivonással kivont pektin alacsony fokú észterezéssel, magas uronsav tartalommal, fontos funkcionális tulajdonságokkal és jó anti-radikális aktivitású. Ezek az eredmények mellett a használata UAEPC lehetséges adalékanyag az élelmiszeripar. [Bayar et al. 2017]

Szőlő olívapogácsa: A "pektinek a citromsavval történő felhasználásával végzett ultrahang-támogatott extrahálása" című kutatási dokumentumban a "reakciófelület módszertani megközelítése" című tanulmány alapján a pektinek a szőlőtörkölyből citromsavval kivonjuk a kitermelési ágat. Szerint a válasz Surface módszertan, a legmagasabb pektin hozam (∼ 32,3%) akkor érhető el, ha az ultrahangos extrahálást 75 º C-on végzik 60 percen keresztül, pH 2,0 citromsav oldattal. A főként galacturonsav-egységekből (az összes cukor 97%-a) álló pektintartalmú poliszacharidok (a teljes cukortartalom ∼%-a) átlagos molekulatömege 163.9 kDa, valamint a 55,2%-os észteresítés (de) foka.
Az hangzással ellátott szőlőseprő felszíni morfológiája azt mutatja, hogy a szonikáció fontos szerepet játszik a növényi szövetek lebontésében és a terméshozamok javításán. A pektinek ultrahangos kivonása után kapott terméshozam optimális körülmények között (75 °C, 60 perc, pH 2,0) 20%-kal magasabb volt, mint a kitermeléskor kapott hozam, az azonos hőmérsékleti, idő-és pH-érték feltételek alkalmazása mellett, de ultrahangos használat nélkül. Segítségnyújtás. Ezen túlmenően, a pektinek ultrahangos extrakciós is mutatott nagyobb átlagos molekulatömegű. [Minjares-Fuentes et al. 2014]

Hielscher Ultrasonics segít az első vizsgálat a kereskedelmi forgalomba az alkalmazás.

A megvalósíthatósági vizsgálatból a folyamat optimalizálása és az ipari telepítés – A hielscher Ultrasonics az Ön partnere a sikeres ultrahangos folyamatokban!

Irodalom / References

  • Bayar N., Bouallegue T., Achour M., Kriaa M., Bougatef A., Kammoun R. (2017): a pektin ultrahangos kivonása az Opuntia Ficus Indica kladodes a nyálka eltávolítását követően: a kísérleti körülmények optimalizálása és a kémiai és funkcionális Értékelés Tulajdonságok. Ultrahangos pektin extrakció a fügekaktusz kladode-ból. Élelmiszer-kémia 235, 2017.
  • Raffaella Boggia, Federica Turrini, Carla Villa, Chiara Lacapra, Paola Zunin, Brunella Parodi (2016): zöld extrakció a gránátalma Marcs előállítására funkcionális élelmiszerek és kozmetikumok. Gyógyszeripar (Bázel). 2016 Dec; 9 (4): 63.
  • Cibele Freitas de Oliveira, Diego Giordani, Rafael Lutckemier, POLIANA Deyse Gurak, Florencia Cladera-Olivera, Ligia Damasceno Ferreira Marczak (2016): Kitermelése pektin a passiógyümölcs héj segíti ultrahang. VVAST – Élelmiszer-tudomány és technológia 71, 2016. 110-115.
  • Antonela Nincevic Grassino, Mladen Brncic, Drazen Vikic-topic, Suncica Roca, Maja Dent, Suzana Rimac Brncíc (2016): Ultrahang támogatott kitermelése és jellemzése pektin a paradicsom hulladék. Élelmiszer-kémia 198 (2016) 93 – 100.
  • Krauser, S.; Szalai, A.; Iqbal, M. (2015): Összehasonlító tanulmányok a hagyományos (víz-forró sav) és a nem-hagyományos (Ultrasonication) eljárások kitermelése és kémiai jellemzése pektin a Peel hulladék Mango fajta Chausna. Pak. J. bot., 47 (4): 1527-1533, 2015.
  • R. Minjares-Fuentes, A. Femenia, MC Garaua, J.A. Meza-Velázquez, S. Simal, C. Rosselló (2014): A pektinek a szőlőtörkölyből citromsavval történő ultrahang-asszisztált kitermelése: A válaszfelület módszertani megközelítése. Szénhidrát-polimerek 106 (2014) 179 – 189.


Tudni érdemes

Pektin

Pektin egy természetben előforduló heteropolimszacharid, amely elsősorban található gyümölcsök, mint például alma seprő és citrusfélék. Pektinek, más néven pektintartalmú poliszacharidok, gazdag galacturonic savas. A pektintartalmú csoporton belül számos különböző poliszacharidot azonosítottak. A homogalacturoniak lineáris, α-(1-4)-lánckapcsolt D-galakturonsav láncok. A helyettesített galacturonans-t a szacharid appendant maradványok (pl. d-xilóz vagy d-apiose) jelenléte jellemzi a xylogalacturonan és apiogalacturonan esetében, amelyek a d-galacturonic Acid maradványok gerincéről származnak. A rhamnogalacturonan I pektinok (RG-I) az ismétlődő diszacharid gerincét tartalmazzák: 4)-α-D-galacturonsav-(1,2)-α-L-rhamnose-(1. Sok Ramnóz maradványok sidechains különböző semleges cukrok. A semleges cukrok főleg D-galaktóz, L-arabinose és D-xylose. A semleges cukrok típusai és arányai a pektin eredetétől eltérőek.
Egy másik szerkezeti típusa pektin a rhamnogalacturonan II (RG-II), amely egy komplex, erősen elágazó poliszacharid és ritkábban található a természetben. A rhamnogalacturonan II gerincét kizárólag D-galakturonsav egységek alkotják. Az izolált pektin jellemzően 60000 – 130000 g/MOL molekulatömegű, amely a származással és az extrakciós feltételekkel változik.
Pektinek fontos adalékanyag sokrétű alkalmazások élelmiszerek, gyógyszerek, valamint más iparágakban. A használata a pektin alapul magas képessége, hogy formában gél jelenlétében CA2 + vagy kis pH-értékű oldott anyag. A pektinek két formája létezik: alacsony metoxil-pektin (LMP) és magas metoxil-pektin (HMP). A kétféle pektin különböztetik meg a foka metiláció (DM). A metillathiontól való függést, pektin lehet magas metoxi pektin (DM>50) vagy alacsony metoxi-pektin (DM<50). a magas metoxi-pektin jellemzője a zselék savas közegben való képessége (pH 2.0-3.5), ami azt a feltevést jellemzi, hogy a szacharóz legalább 55 WT% vagy magasabb koncentrációban jelen van. Alacsony metoxi pektin képezheti gél egy nagyobb pH tartományban (2.0-6.0) jelenlétében egy divalens ion, mint például a kalcium.
A magas metoxil-pektin zseléket illetően a pektin molekulák keresztösszekapcsolása miatt hidrogén-kötvények és a molekulák közötti hidrofób kölcsönhatás következik be. Az alacsony metoxil-pektin, a zselés az ionos kapcsolat keresztül kalcium-híd két karboxyl csoportok tartozó két különböző láncok közvetlen közelében egymástól.
A pH, a többi oldott anyag jelenléte, a molekulatömeg, a metoxiláció foka, az oldalsó láncok száma és helyzete, és a molekula befolyásolja a pektin zselatációs tulajdonságait. A pektinek két típusát különböztetik meg az oldhatósága tekintetében. Van vízoldható vagy szabad pektin és vízben oldhatatlan pektin. A pektin vízoldhatósága a polimerizáció fokán és a metoxil csoportok mennyiségén és helyzetén alapul. Általánosságban a pektin vízoldhatósága növeli a molekulatömeg és az észterezett Karboxil csoportok növekedését. A pH, a hőmérséklet és az oldott anyag típusa azonban az oldhatóságot is befolyásolja.
Ezt a minőséget, ha a kereskedelmi forgalomban használt pektin általában inkább a diszpergálási képesség határozza meg, mint az abszolút oldhatósága. Ha száraz porított pektin egészül ki a víz, ismert, hogy formában az úgynevezett “Halszemek”. Ezek a hal-szemét csomókat alakult miatt gyors hidratálás a por. “Halszem” csomókat egy száraz, un-nedvesített pektin mag, amely bevont erősen hidratált külső réteg nedves por. Az ilyen csomók nehezen nedves rendesen, és ők eloszlassa csak nagyon lassú.

A pektinek használata

Az élelmiszeripar, a pektin hozzáadódik a lekvárok, gyümölcstakaró, dzsemek, zselék, italok, mártások, fagyasztott élelmiszerek, édességek, és a sütőipari termékek. Pektin használják cukrászati zselék, hogy egy jó gél szerkezete, tiszta harapás, és felruházza egy jó ízű Release. Pektin is használják, hogy stabilizálja a savas fehérje italok, mint például az ivás joghurtot, hogy javítsa textúra, száj-érez és cellulóz stabilitás gyümölcslé alapú italok és a zsír helyett a sült árut. A kalória-csökkentett/alacsony kalóriatartalmú, pektin egészül ki, mint a zsír és/vagy cukor csere.
A gyógyszeripar, azt használják, hogy csökkentsék a vér koleszterinszintjét és a gyomor-bélrendszeri rendellenességek.
A pektin egyéb ipari alkalmazásai is az ehető filmekben, mint a víz-és olajemulziók emulziós stabilizátoraként, reumatológiai módosító és Lágyítóként, a papír és textil méretező ügynökeként, stb.

Forrásai pektin

Bár pektin megtalálható a sejtfal a legtöbb növény, Alma seprő és narancshéj van a két fő forrásai a kereskedelmileg előállított pektinok, mivel a pektin a nagy minőséget. Más forrásokból azt mutatják, gyakran rossz zselésítő viselkedését. A gyümölcsök mellett az alma és a citrusfélék, az őszibarack, a sárgabarack, a körte, a guajava, a birs, a szilva és az egres a pektin nagy mennyiségéről ismertek. Között zöldségek, paradicsom, sárgarépa, és a burgonya ismert magas pektin tartalmát.

paradicsom

Millió tonna paradicsom (Lycopersicon esculentum Mill.) dolgozzák fel évente termékek előállításához, mint a paradicsomlé, paszta, püré, ketchup, mártás és a salsa, ami generációs nagy mennyiségű hulladékot. A paradicsom préselés után nyert paradicsomhulladék 33 tömegszázalék, 27% bőr és 40% cellulóz, míg a szárított paradicsompogácsa 44% vetőmagot és 56%-os pépet és bőrt tartalmaz. Paradicsom hulladék egy nagy forrás előállításához pektin.