Hasil Pektin Yang Lebih Tinggi dengan Ekstraksi Ultrasonik

Ekstraksi ultrasonik menghasilkan hasil tinggi pektins berkualitas unggul. Menggunakan sonikasi, pektins berharga dapat diproduksi secara efisien dari limbah buah (misalnya, produk by-dari pengolahan jus) dan bahan baku biologis lainnya. Ekstraksi pektin ultrasonik unggul teknik ekstraksi lain dengan menghasilkan hasil yang lebih tinggi, memberikan kualitas pektin yang unggul, dan prosedur ekstraksi yang cepat.

Ekstraksi Pektin Yang Diintensifkan oleh Sonikasi

Pektin digunakan sebagai agen gelling, emulsifying dan penebalan dalam berbagai produk makanan serta bahan dalam kosmetik dan farmasi. Ekstraksi pektin industri konvensional dilakukan melalui ekstraksi air panas, di mana bahan baku seperti kulit jeruk, pomace apel dan limbah buah lainnya direndam dalam 60-100 ° C air panas pada pH rendah (sekitar pH 1,5 - 3,5) untuk jangka waktu yang lama. Ini mengubah ekstraksi air panas konvensional proses yang memakan waktu dan energi, yang sering bahkan tidak cukup efisien untuk melepaskan pektins dalam jumlah tinggi yang tersedia dalam bahan baku.
Untuk mengatasi inefisiensi metode produksi konvensional, ekstraksi ultrasonik diterapkan sebagai teknik mengintensifkan proses yang mengurangi waktu ekstraksi dan memaksimalkan hasil pektin secara signifikan jika dibandingkan dengan ekstraksi air panas tradisional.

Keuntungan dari Ultrasonic pektin ekstraksi

Ekstraksi ultrasonik diterapkan di banyak bidang produksi ekstrak, misalnya ekstrak botani dan herbal untuk makanan, suplemen, farmasi, dan kosmetik. Contoh yang sangat menonjol dari ekstraksi ultrasonik adalah ekstraksi cannabidiol (CBD) dan senyawa lain dari tanaman ganja.
Ekstraksi ultrasonik adalah teknik ekstraksi non-termal, yang mencegah dengan demikian senyawa bioaktif terhadap degradasi termal. Semua parameter proses ultrasonik, seperti amplitudo, intensitas, waktu, suhu dan tekanan, dapat dikontrol dengan tepat. Ini memungkinkan proses yang tepat dan kontrol kualitas dan membuatnya mudah untuk mengulangi dan mereproduksi setelah diperoleh hasil ekstraksi. Ekstrak produsen nilai ultrasonikasi untuk proses yang dapat diandalkan pengulangan, yang membantu untuk menstandarkan proses dan produk.

Parameter Proses untuk Ekstraksi Pektin Ultrasonik

  • Intensitas sonikasi
  • Suhu
  • nilai pH
  • Waktu
  • Ukuran partikel bahan baku
The ultrasonicator UIP4000hdT is a powerful extractor for industrial pectin production.

Ekstraktor ultrasonik UIP4000hdT adalah ekstraktor kuat 4kW untuk produksi pektin industri.

Permintaan Informasi




Perhatikan Kebijakan pribadi.


Penentuan parameter proses yang relevan memungkinkan untuk mengoptimalkan proses ekstraksi ultrasonik untuk efisiensi tertinggi dan kualitas ekstrak unggul.
Misalnya, ukuran partikel bahan baku (misalnya, kulit jeruk) adalah faktor penting: Ukuran partikel yang lebih kecil berarti area permukaan yang lebih tinggi untuk gelombang ultrasonik untuk bertindak. Ukuran partikel kecil menghasilkan hasil pektin yang lebih tinggi, tingkat metilasi yang lebih rendah dan rasio yang lebih besar dari daerah rhamnogalacturonan (RG).
Nilai pH dari pelarut ekstraksi (yaitu air + asam) adalah parameter penting lainnya. Ketika pektin diekstraksi dalam kondisi asam, banyak daerah bercabang rhamnogalacturonan polimer membusuk, sehingga terutama daerah "lurus" homogalacturonan (HG) dengan beberapa molekul gula netral yang melekat pada atau dalam rantai linear utama tetap ada.
Ekstraksi pektin ultrasonik mengurangi waktu ekstraksi dan menurunkan suhu proses yang diperlukan, yang mengurangi kemungkinan modifikasi pektin yang tidak dirancang oleh asam. Ini memungkinkan untuk menggunakan asam dalam kondisi terbatas untuk memodifikasi pektins tepat untuk persyaratan produk.

Apa yang membuat Ekstraksi Pektin Ultrasonik begitu Efisien?

Dampak ekstraksi ultrasonik secara langsung mempengaruhi pembengkakan, perforasi dan kerusakan dinding sel. Ultrasonically diinduksi perpindahan massa menyebabkan hidrasi bahan pektinus di lamella tengah yang menyebabkan pecahnya jaringan vegetal. Ultrasonic kavitasi dan gaya geser langsung berdampak pada dinding sel dan memecahnya terbuka. Mekanisme ini menghasilkan hasil ekstraksi ultrasonik yang sangat efisien.

Pektin ultrasonically-diekstraksi (juga kavitasi akustik dibantu diekstraksi pektin, singkatan. ACAE) yang memiliki berat molekul yang lebih rendah dan tingkat methoxylation lebih kaya di daerah rhamnogalacturonan-I (RG-I) dengan rantai samping panjang dibandingkan dengan pektin panas konvensional yang diekstraksi (CHE) dari analisis kimia dan FT-IR. Konsumsi energi untuk ekstraksi pektin ulgtrasonik secara signifikan lebih rendah daripada metode pemanasan konvensional, yang menunjukkan aplikasi yang menjanjikan untuk skala produksi industri.
(cf. Wang dkk., 2017)
Wang dan rekan-rekannya (2017) juga mendukung bahwa ekstraksi ultrasonically dibantu (UEA) terbukti menjadi proses yang lebih ekonomis dan ramah lingkungan dengan efisiensi yang lebih tinggi dan biaya yang lebih sedikit dibandingkan dengan ekstraksi pemanasan konvensional (CHE).

Bagaimana Cara Kerja Ekstraksi Pektin Ultrasonik?

Ekstraksi ultrasonik didasarkan pada efek sonomekanis usg intensitas tinggi. Untuk mempromosikan dan mengintensifkan ekstraksi pektin melalui ultrasonikasi, gelombang ultrasound berdaya tinggi digabungkan melalui probe ultrasonik (juga disebut tanduk ultrasonik atau sonotrode) ke dalam media cair, yaitu bubur yang terdiri dari bahan baku yang mengandung pektin dan pelarut. Gelombang ultrasound melakukan perjalanan melalui cairan dan menciptakan siklus tekanan rendah / tekanan tinggi bergantian. Selama siklus tekanan rendah, gelembung vakum menit (yang disebut gelembung kavitasi) dibuat, yang tumbuh selama beberapa siklus tekanan. Selama siklus pertumbuhan gelembung, gas terlarut dalam cairan memasuki gelembung vakum, sehingga gelembung vakum berubah menjadi gelembung gas yang tumbuh. Pada ukuran tertentu, ketika gelembung tidak dapat menyerap lebih banyak energi, mereka meledak keras selama siklus tekanan tinggi. Ledakan gelembung ditandai oleh kekuatan kavitasi yang intens, termasuk suhu dan tekanan yang sangat tinggi mencapai hingga 4000K dan 1000atm, masing-masing; serta diferensial suhu dan tekanan tinggi yang sesuai. Ultrasonically ini menghasilkan turbulensi dan kekuatan geser memecah sel tanaman dan melepaskan pektins intraseluler ke dalam pelarut berbasis air. Karena kavitasi ultrasonik menciptakan perpindahan massa yang sangat intens, sonikasi menghasilkan hasil yang sangat tinggi dalam waktu pemrosesan yang sangat singkat.

Ultrasonic pengganggu digunakan untuk ekstraksi dari sumber phyto (misalnya tanaman, ganggang, jamur)

Ekstraksi ultrasonik dari sel tanaman: bagian melintang mikroskopis (TS) menunjukkan mekanisme tindakan selama ekstraksi ultrasonik dari sel (pembesaran 2000x) [Sumber: Vilkhu et al. 2011]

Tentang Pektins

Pektin adalah heteropolysaccharide bercabang yang terdiri dari segmen galacturonan rantai panjang dan gula netral lainnya seperti rhamnose, arabinose, galaktosa, dan xylose. Agar lebih spesifik, pektin adalah blok co-polimer yang terdiri dari 1,4-α asam galakturonat terkait dan 1,2 rhamnose terkait dengan cabang samping β-D-galaktosa, L-arabinose dan unit gula lainnya. Karena dalam pektin beberapa moieties gula dan tingkat esterifikasi metil yang berbeda ditemukan, pektin tidak memiliki berat molekul yang ditentukan seperti polisakarida lainnya. Pektin, yang ditentukan untuk penggunaan dalam makanan, didefinisikan sebagai heteropolysaccharide yang mengandung setidaknya 65% unit asam galakturonat. Dengan menerapkan kondisi ekstraksi tertentu, pektins dapat berhasil dimodifikasi dan difungsionalkan untuk memenuhi persyaratan tertentu. Produksi pektin yang difungsionalkan dan dimodifikasi menarik untuk aplikasi khusus, misalnya pektin rendah methoxylated (LMP) untuk farmasi.

The ultrasonicator UIP2000hdT is a 2kW extractor for industrial pectin production.

Ekstraktor batch ultrasonik UIP2000hdT dengan tanduk cascatrode

Permintaan Informasi




Perhatikan Kebijakan pribadi.


Pektins Diekstrak dari Limbah Buah

Ultrasonic extraction is highly efficient to produce high-quality pectins from citrus waste.Limbah buah seperti kulit, sisa bubur buah (setelah jus buah menekan), dan produk by-produk buah lainnya sering kaya sumber pektin. Sementara produk limbah buah sering digunakan sebagai pakan ternak, ekstraksi pektin adalah penggunaan limbah buah yang lebih berharga.
Ekstraksi pektin ultrasonik sudah berhasil dilakukan dengan kulit jeruk (seperti jeruk, jeruk keprok, jeruk bali), kulit melon, pomace apel, pomace bit gula, kulit mangga, limbah tomat, serta nangka, markisa, kulit ara antara lain.

Studi Kasus Ekstraksi Pektin Ultrasonik

Karena kelemahan ekstraksi pektin konvensional oleh panas, penelitian dan industri telah menyelidiki alternatif inovatif seperti ekstraksi ultrasonik. Dengan demikian, tersedia banyak informasi parameter proses untuk berbagai bahan baku serta data pengoptimalan proses.

Ultrasonic ekstraksi pektin dari Apple Pomace

Dranca dan Oroian (2019) menyelidiki proses ekstraksi pektin ultrasonically dibantu dari pomace apel menerapkan berbagai kondisi ultrasonik dan menggunakan desain permukaan respons Box-Behnken. Mereka menemukan bahwa amplitudo ultrasound sangat mempengaruhi hasil dan tingkat esterifikasi pektin yang diekstraksi, sementara pH ekstraksi memiliki dampak besar pada ketiga respons, yaitu hasil, kandungan GalA, dan tingkat esterifikasi. Kondisi optimal untuk ekstraksi adalah amplitudo 100%, pH 1,8, rasio padat-cair 1:10 g / mL, dan sonikasi 30 menit. Dalam kondisi ini, hasil pektin adalah 9,183% dan memiliki kandungan GalA 98,127 g/100 g dan esterifikasi tingkat 83,202%. Untuk mengatur hasil pektin ultrasonically diekstraksi ke dalam hubungan dengan pektin komersial, sampel pektin yang diperoleh dengan ekstraksi ultrasonik dalam kondisi optimal dibandingkan dengan jeruk komersial dan sampel pektin apel oleh FT-IR, DSC, analisis reologis, dan SEM. Dua teknik pertama menyoroti beberapa kekhasan sampel pektin yang diekstraksi oleh ekstraksi ultrasonik seperti kisaran distribusi berat molekul yang lebih sempit, pengaturan molekul yang teratur, dan tingkat esterifikasi yang tinggi yang mirip dengan pektin apel yang tersedia secara komersial. Analisis karakteristik morfologis sampel ultrasonically diperoleh menunjukkan pola penentuan antara distribusi ukuran fragmen sampel ini dan kandungan GalA-nya di satu sisi, dan kapasitas penyerapan air di sisi lain. Viskositas larutan pektin ultrasonically diekstraksi jauh lebih tinggi daripada solusi yang dibuat menggunakan pektin komersial, yang mungkin karena konsentrasi asam galakturat yang tinggi. Ketika juga mempertimbangkan tingkat esterifikasi yang tinggi, ini mungkin menjelaskan mengapa viskositas lebih tinggi untuk pektin ultrasonically diekstraksi. Para peneliti menyimpulkan bahwa kemurnian, struktur dan perilaku reologi pektin yang diekstraksi oleh ekstraksi ultrasonik dari malus domestica 'Fălticeni' pomace apel menunjukkan aplikasi yang menjanjikan dari serat larut ini. (cf. Dranca & Oroianian 2019)

Metode ekstraksi pektin ultrasonik unggul dengan

  • hasil yang lebih tinggi
  • pemrosesan yang lebih cepat
  • kondisi pemrosesan yang lebih ringan
  • Peningkatan efisiensi keseluruhan
  • operasi sederhana dan aman
  • cepat RoI

Ekstraktor Ultrasonik Kinerja Tinggi untuk Produksi Pektin

Ultrasonic extractor UIP4000hdT with flow-through setup for pectin extractionEkstraksi ultrasonik adalah teknologi pengolahan yang dapat diandalkan, yang memfasilitasi dan mempercepat produksi pektins berkualitas tinggi berbagai bahan baku seperti produk by-produk buah jeruk dan kulit, pomace apel dan banyak lainnya. Portofolio Hielscher Ultrasonics mencakup berbagai lengkap dari ultrasonicators lab kompak hingga sistem ekstraksi industri. Dengan demikian, kami di Hielscher dapat menawarkan ultrasonikator yang paling cocok untuk kapasitas proses Anda yang dipertimbangkan. Staf kami yang berpengalaman sejak lama akan membantu Anda dari uji kelayakan dan pengoptimalan proses hingga pemasangan sistem ultrasonik Anda pada tingkat produksi akhir.
Cetakan kaki kecil dari ekstraktor ultrasonik kami serta fleksibilitasnya dalam opsi instalasi membuatnya cocok bahkan ke fasilitas pemrosesan pektin ruang kecil. Prosesor ultrasonik dipasang di seluruh dunia di fasilitas produksi makanan, farmasi dan suplemen gizi.

Hielscher Ultrasonics – Peralatan ekstraksi canggih

Portofolio produk Hielscher Ultrasonics mencakup berbagai ekstraktor ultrasonik kinerja tinggi dari skala kecil hingga besar. Aksesori tambahan memungkinkan perakitan mudah konfigurasi perangkat ultrasonik yang paling cocok untuk proses ekstraksi pektin Anda. Pengaturan ultrasonik optimal tergantung pada kapasitas, volume, bahan baku, batch atau proses inline dan timeline yang dibayangkan.

Batch dan Inline

Ultrasonicators Hielscher dapat digunakan untuk pemrosesan aliran-melalui batch dan terus menerus. Pemrosesan batch ultrasonik sangat ideal untuk pengujian proses, pengoptimalan dan tingkat produksi kecil hingga menengah. Untuk menghasilkan volume besar pektin, pemrosesan sebaris mungkin lebih menguntungkan. Proses pencampuran inline berkelanjutan memerlukan pengaturan yang canggih – terdiri dari pompa, selang atau pipa dan tangki -, tetapi sangat efisien, cepat dan membutuhkan tenaga kerja yang jauh lebih sedikit. Hielscher Ultrasonics memiliki pengaturan ekstraksi yang paling cocok untuk volume ekstraksi Anda dan tujuan proses.

Ultrasonic Extractors untuk Setiap Kapasitas Produk

Sel aliran UIP4000hdT untuk sonikasi inline pada skala industriRangkaian produk Hielscher Ultrasonics mencakup spektrum penuh prosesor ultrasonik dari ultrasonicators lab kompak di atas bangku dan sistem percontohan untuk prosesor ultrasonik sepenuhnya industri dengan kapasitas untuk memproses muatan truk per jam. Rangkaian produk lengkap memungkinkan kami untuk menawarkan ekstraktor ultrasonik yang paling cocok untuk bahan baku, kapasitas proses, dan target produksi yang mengandung pektin Anda.
Sistem benchtop ultrasonik sangat ideal untuk uji kelayakan dan optimasi proses. Peningkatan linear berdasarkan parameter proses yang ditetapkan membuatnya sangat mudah untuk meningkatkan kapasitas pemrosesan dari lot yang lebih kecil hingga produksi komersial sepenuhnya. Up-scaling dapat dilakukan dengan menginstal unit ekstraktor ultrasonik yang lebih kuat atau pengelompokan beberapa ultrasonicators secara paralel. Dengan UIP16000, Hielscher menawarkan ekstraktor ultrasonik paling kuat di seluruh dunia.

Amplitudo yang Dapat Dikendalikan secara Tepat untuk Hasil Optimal

Semua ultrasonicators Hielscher dapat dikontrol dengan tepat dan dengan demikian kuda kerja yang dapat diandalkan dalam produksi. Amplitudo adalah salah satu parameter proses penting yang mempengaruhi efisiensi dan efektivitas ekstraksi ultrasonik pektin dari buah dan bio-limbah.
Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Semua Hielscher Ultrasonics’ prosesor memungkinkan pengaturan amplitudo yang tepat. Sonotrodes dan booster horns adalah aksesori yang memungkinkan untuk memodifikasi amplitudo dalam kisaran yang lebih luas. Prosesor ultrasonik industri Hielscher dapat memberikan amplitudo yang sangat tinggi dan memberikan intensitas ultrasonik yang diperlukan untuk aplikasi yang menuntut. Amplitudo hingga 200μm dapat dengan mudah terus berjalan dalam operasi 24/7.
Pengaturan amplitudo yang tepat dan pemantauan permanen parameter proses ultrasonik melalui perangkat lunak pintar memberi Anda kemungkinan untuk mengobati bahan baku Anda dengan kondisi ultrasonik yang paling efektif. Sonikasi optimal untuk hasil ekstraksi terbaik!
Kekokohan peralatan ultrasonik Hielscher memungkinkan untuk operasi 24/7 pada tugas berat dan di lingkungan yang menuntut. Hal ini membuat peralatan ultrasonik Hielscher alat kerja yang dapat diandalkan yang memenuhi persyaratan ekstraksi Anda.

Pengujian mudah dan bebas risiko

Proses ultrasonik dapat sepenuhnya berskala linier. Ini berarti setiap hasil yang telah Anda capai menggunakan lab atau bench-top ultrasonicator, dapat diskalakan ke output yang sama persis menggunakan parameter proses yang sama persis. Ini membuat ultrasonikasi ideal untuk pengujian kelayakan bebas risiko, optimasi proses dan implementasi berikutnya ke manufaktur komersial. Hubungi kami untuk mempelajari bagaimana sonikasi dapat meningkatkan produksi ekstrak pektin Anda.

Kualitas Tertinggi – Dirancang dan Diproduksi di Jerman

Sebagai bisnis yang dimiliki keluarga dan dikelola keluarga, Hielscher memprioritaskan standar kualitas tertinggi untuk prosesor ultrasonik. Semua ultrasonicators dirancang, diproduksi dan diuji secara menyeluruh di kantor pusat kami di Teltow dekat Berlin, Jerman. Ketahanan dan keandalan peralatan ultrasonik Hielscher menjadikannya kuda kerja dalam produksi Anda. 24/7 operasi di bawah beban penuh dan dalam menuntut lingkungan adalah karakteristik alami dari Hielscher ini kinerja tinggi mixer.

Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:

Batch Volume Flow Rate Direkomendasikan perangkat
1 hingga 500mL 10-200mL/min UP100H
0.1 hingga 20L 0.2 sampai 4L/min UIP2000hdT
10 sampai 100L 2-10L/min UIP4000hdT
n.a. 10 sampai 100L/menit UIP16000
n.a. kristal yang lebbig cluster UIP16000

Hubungi Kami! / Tanya Kami!

Meminta informasi lebih lanjut

Silakan gunakan formulir di bawah ini untuk meminta informasi tambahan tentang prosesor ultrasonik, aplikasi dan harga. Kami akan senang untuk mendiskusikan proses Anda dengan Anda dan menawarkan sistem ultrasonik yang memenuhi kebutuhan Anda!









Harap dicatat bahwa Kebijakan pribadi.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizers ultrasonik kinerja tinggi untuk aplikasi pencampuran, dispersi, emulsifikasi dan ekstraksi pada laboratorium, pilot dan skala industri.

Literatur/referensi