Ekstraksi ultrasonik gula dari Cossettes gula bit
Ekstraksi ultrasonik meningkatkan hasil sukrosa diekstraksi dari cossettes gula bit dan mengurangi durasi proses ekstraksi secara signifikan. Sonikasi adalah teknik yang sederhana dan aman, yang dapat dengan mudah dikombinasikan dengan arus counter-Current teknologi ekstraksi aliran dalam rangka meningkatkan efisiensi ekstraksi.
Ultrasonik gula Beet Cossette ekstraksi
Ultrasound dibantu ekstraksi didasarkan pada prinsip kerja kavitasi akustik atau ultrasonik. Efek mekanis, yang dihasilkan oleh kavitasi yang diinduksi ultrasonically, menyebabkan Sono-poration dan gangguan dinding sel, yang kemudian meningkatkan permeabilitas molekul yang terperangkap dalam interior sel. Cavitationally menyebabkan streaming cair dan mikro-turbulences meningkatkan perpindahan massa dari proses ekstraksi, sehingga Sukrosa dan molekul lain ditransfer ke dalam pelarut, yaitu air.
Ekstraksi ultrasonik dapat diinstal pada berbagai langkah selama ekstraksi sukrosa:
- Ultrasonic pre-Treatment (sebelum counter-Current menara)
- Sonikasi selama ekstraksi fungsi counter
- Ultrasonic Post-Treatment (setelah kontra-Current Tower)
Tergantung pada fasilitas ekstraksi yang ada, target produksi dan ruang yang tersedia, sonikasi dapat dengan mudah retro-dipasang sebagai pre-atau pasca-pengobatan serta selama ekstraksi aliran fungsi counter.
Ultrasonic pra-pengobatan Cossettes gula Beet
Ultrasonic pra-pengobatan cossettes gula bit adalah teknik proses mengintensifkan. Ultrasonik extractors dapat dengan mudah dikombinasikan dengan aliran counter-Current ekstraksi menara, yang terutama digunakan untuk ekstraksi gula bit. Sebuah sonication singkat dari cossettes gula bit sebelum mereka memasuki counter-sistem ekstraksi saat ini membantu untuk mengganggu dan membuka dinding sel. Ultrasonication mempromosikan perpindahan massa antara pelarut (yaitu, air) dan cossettes bit, sehingga molekul intraseluler seperti sukrosa ditransfer dari interior sel ke pelarut. Pra-pengobatan ultrasonik dari cossettes gula memfasilitasi dan mempercepat ekstraksi sukrosa di kolom aliran kontra-arus.
SEM (200 ×) gula bit sampel cossette disonikasi pada 400 W pada 50 ° c untuk waktu ekstraksi yang berbeda. A) aliran fungsi counter dari cossettes ekstraksi; B) setelah UEA selama 10 menit; C) setelah UEA selama 20 menit; D) setelah UEA untuk 40 min. ekstraksi ultrasonik mengganggu dinding sel dan melepaskan bahan intraseluler.
sumber gambar: Fu et al., 2013
ultrasonic Processor UIP4000hdT 4KW
Perbandingan Ultrasonic vs counter-Current ekstraksi
Fu et al. (2013) dibandingkan tradisional counter-arus ekstraksi aliran dengan ekstraksi ultrasonik sukrosa dari gula bit cossette. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sonikasi menghasilkan hasil yang lebih tinggi dari kemurnian unggul, sementara waktu ekstraksi secara signifikan dikurangi dari 70 min. (countercurrent) untuk 40 min. (sonikasi). Ultrasonically dibantu ekstraksi (UEA) menghasilkan konsentrasi ketidakjelasan koloid yang lebih rendah (terutama pectins), dan memberikan hasil sukrosa yang lebih tinggi (94.0 ± 0,15%). Jus yang diekstrak dari kemurnian tinggi (92.6 ± 0,11%). (cf. Fu et al., 2013)
Karena fasilitas produksi gula sudah dilengkapi dengan menara ekstraksi fungsi counter konvensional, kombinasi sonication sinergis dengan instalasi yang ada umumnya disukai. Untuk menerapkan ekstraksi sukrosa ultrasonik dengan cara yang paling hemat biaya dan waktu, ekstraksi ultrasonik dapat dipasang sebagai perawatan sinergis sebelum, selama, atau setelah ekstraksi aliran penghitung arus konvensional. Sebagai sonikasi mengganggu sel gula bit dan melepaskan sukrosa dari sel, durasi pengobatan aliran kontra-arus dapat dikurangi, sementara hasil sukrosa ditingkatkan.
- Proses dipercepat
- hasil yang lebih tinggi
- proses intensifikasi
- Efek sinergis w/sistem fungsi counter
- Mudah retro-Fitting
- Pengujian sederhana
- Skalabilitas linear
- biaya pemeliharaan yang rendah
- cepat RoI
High Performance Ultrasonic Extractors
Hielscher Ultrasonics ' sistem ekstraksi digunakan di seluruh dunia dalam makanan dan Pharma untuk produksi komersial ekstrak kualitas tinggi digunakan sebagai produk makanan, suplemen diet atau obat-obatan. Wether Anda ingin menguji dan mengoptimalkan parameter pengolahan ultrasonik pada tingkat Bench-Top atau menginstal sistem ekstraksi ultrasonik sepenuhnya-industri untuk produksi inline, Hielscher Ultrasonics memiliki pengaturan ekstraksi ultrasonik yang cocok untuk Anda. Sebuah cetak kaki kecil dan pilihan instalasi yang fleksibel memungkinkan untuk retro-Fitting bahkan dalam fasilitas pengolahan penuh sesak.
Proses standardisasi dengan Hielscher Ultrasonics
Produk makanan-grade harus diproduksi sesuai dengan baik manufaktur Practices (GMP) dan di bawah standar pengolahan spesifikasi. Hielscher Ultrasonics ' sistem ekstraksi digital datang dengan perangkat lunak cerdas, yang membuatnya mudah untuk mengatur dan mengontrol proses sonikasi tepat. Perekaman data otomatis menulis semua parameter proses ultrasonik seperti energi ultrasound (Total dan energi bersih), amplitudo, suhu, tekanan (saat sensor Temp dan tekanan dipasang) dengan stempel tanggal dan waktu pada SD-Card built-in. Hal ini memungkinkan Anda untuk merevisi setiap banyak ultrasonically diproses. Pada saat yang sama, reproduktifitas dan terus menerus kualitas produk yang tinggi terjamin.
Hielscher Ultrasonics’ prosesor ultrasonik industri dapat memberikan amplitudo sangat tinggi. Amplitudo hingga 200 μm dapat dengan mudah terus berjalan di 24/7 operasi. Untuk amplitudo yang lebih tinggi, sonotrodes ultrasonik yang disesuaikan tersedia. Kekokohan peralatan ultrasonik Hielscher memungkinkan untuk 24/7 operasi pada tugas berat dan dalam lingkungan menuntut.
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 |
| 10-2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 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!
Homogenizers ultrasonik berdaya tinggi dari laboratorium hingga pilot dan Industri .
Literatur/referensi
- 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.
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Produksi gula
Sukrosa, juga dikenal sebagai gula Meja, terutama dihasilkan dari gula tebu dan dari gula bit (beta vulgaris). Gula, yaitu, Sukrosa, diekstrak dari bit menggunakan air panas dalam proses langkah multi-langkah, di mana jus gula mentah diekstrak dalam difusi air panas dalam sistem aliran fungsi counter. Setelah itu, jus gula terkonsentrasi di bawah vakum, diikuti oleh mencuci siklik dan akhirnya pengeringan.
Setelah panen, akar bit diangkut ke pabrik pengolahan gula, di mana bit dicuci dan kemudian secara mekanis dipotong menjadi irisan tipis, yang disebut cossettes. The cossettes diberi makan ke counter-arus sistem ekstraksi. Sistem fungsi counter bekerja dengan Difusi dan leaches konten gula dari cossettes ke dalam air panas.
Sistem difusi fungsi counter adalah reaktor panjang atau Menara/kolom tinggi dari beberapa meter di mana cossettes mengalir dalam satu arah (ke atas) sementara air panas mengalir dalam arah yang berlawanan (hilir). Pabrik ekstraksi menara modern memiliki kapasitas pemrosesan hingga 17.000 ton per hari. Waktu retensi khas cossettes di menara fungsi counter adalah approx. 90 min., sementara air tetap hanya 45 min. di kolom diffuser. Keuntungan utama dari sistem aliran kontra-arus adalah penggunaan air berkurang bila dibandingkan dengan gula bit maserasi dalam reaktor air panas. Larutan jus gula yang diproduksi dalam sistem difusi kontra-saat ini disebut jus mentah. Warna jus mentah dapat bervariasi antara hitam ke merah gelap tergantung pada tingkat oksidasi.
Cossettes yang dihabiskan keluar dari sistem difusi sebagai bubur dengan approx. 95% kelembaban, tapi konten sukrosa rendah.
Pulp yang lembab ditekan dengan menekan sekrup untuk approx. 75% kelembaban untuk memulihkan sisa sukrosa dari pulp.
Sisa pulp dikeringkan dan digunakan terutama sebagai pakan ternak.
Karbonatasi diterapkan untuk menghilangkan kotoran dari jus mentah sebelum dapat diendapasi untuk kristal gula. Oleh karena itu, jus mentah dicampur dengan susu panas kapur, yaitu suspensi kalsium hidroksida dalam air. Selama karbonatasi, kotoran seperti sulfat, fosfat, citrate dan oxalates endapan. Mereka endapan dalam bentuk garam kalsium dan molekul organik yang lebih besar, misalnya protein, pectins, dan saponin. Selain itu, nilai pH alkali mengkonversi glukosa gula sederhana dan fruktosa bersama dengan glutamin asam amino, untuk kimia asam karboksilat stabil, yang dapat dihapus kemudian melalui filtrasi, karena molekul tersebut akan mengganggu kristalisasi.
Dalam langkah proses berikut, karbon dioksida adalah mendidih melalui larutan gula alkali, diendapkan kapur sebagai kalsium karbonat. Partikel kalsium karbonat mengikat beberapa kotoran. Partikel berat menetap di dalam tangki dan dapat dihilangkan melalui filtrasi. Setelah pemurnian dan pembersihan ini langkah yang disebut jus tipis diperoleh. Jus tipis dapat diobati dengan soda abu untuk menyesuaikan nilai pH serta dengan senyawa berbasis belerang untuk mengurangi pewarnaan, yang mungkin terjadi karena dekomposisi termal dari monosaccharides.
Penguapan digunakan untuk memusatkan jus tipis menggunakan multi-efek sistem penguapan, sehingga jus tipis berubah menjadi jus tebal. Jus tebal memiliki approx. 60% sukrosa oleh berat.
Pada langkah terakhir, jus tebal diperlakukan dalam crystallizers. Dengan menambahkan dan melarutkan gula daur ulang, yang disebut minuman ibu diproduksi. Cairan ibu terkonsentrasi lebih lanjut dengan mendidih di bawah vakum di kapal besar, yang dikenal sebagai panci vakum, dan kristal gula yang sangat halus ditambahkan sebagai titik penyemaian. Kristal ini tumbuh sebagai gula dari bentuk minuman keras ibu di sekitar mereka. Gula yang dihasilkan kristal/campuran sirup disebut massecuite, istilah Perancis wich berarti “dimasak massa”. Massecuit dimasukkan ke dalam sebuah centrifuge, dimana "sirup hijau tinggi" dihilangkan dari massecuit dengan gaya sentrifugal. Setelah sentrifucagtion, air kemudian disemprot ke Centrifuge untuk mencuci kristal gula, yang menghasilkan apa yang disebut "rendah hijau sirup". Centrifuge kemudian berputar pada kecepatan yang sangat tinggi untuk sebagian kering kristal. Ketika Centrifuge melambat, gula tergores dari dinding Centrifuge ke sistem konveyor untuk mengangkut gula ke dalam granulator rotasi di mana dikeringkan oleh udara hangat. Kristal gula kering dan bersih siap dijual ke kilang atau produsen makanan untuk perawatan atau penggunaan lebih lanjut.