Ultraschall Extraktioun vun Zocker aus Zocker Rüben Kosaken
Ultraschall Zocker Beet Kossett Extraktioun
Ultraschall assistéiert Extraktioun baséiert um Aarbechtsprinzip vun der akustescher oder ultrasonic Kavitatioun. Déi mechanesch Effekter, déi duerch ultrasonically induzéiert Kavitatioun entstane sinn, verursaachen Sono-Poratioun a Stéierunge vun Zellmaueren, déi duerno d'Permeabilitéit vu Molekülen, déi am Zellinterieur enthale sinn, erhéicht. Kavitativ verursaache Flëssegkeetsstroum a Mikroturbulenzen verbesseren de Massentransfer vum Extraktiounsprozess, sou datt Succès an aner Molekülle an de Léisungsmëttel transferéiert ginn, dh Waasser.
Ultraschall Extraktioun kann a verschiddene Schrëtt während der Erfolleger Erfolleg installéiert ginn:
- Ultrasonic Virbehandlung (virum counter-aktuelle Tuerm)
- Sonication während Kontraktuerextraktioun
- Ultrasonic Postbehandlung (nom kontroversen Tuerm)
Ofhängeg vun der existéierender Extraktiounsanlag, Produktiounsziler a verfügbare Raum, kann d'Sonikéierung einfach als Vir- oder Postbehandlung sougenannt wéi och während der konterstraalt Flowekstraktioun passen.
Ultrasonic Virbehandlung vun Zockerbier Kassetten
Ultrasonic Virbehandlung vun Zockerbier Kossetten ass e Prozess intensivéierend Technik. Ultrasonic Extrakter kënnen einfach kombinéiert gi mat stréimenden Stroum Extraktiounstuermer, déi haaptsächlech fir Zockerbeet Extraktioun benotzt ginn. Eng kuerz Sonikatioun vun den Zockerbeets-Kassetten, ier se an de konterstraalt Extraktiounssystem aginn, hëllefe fir d'Zellmaueren ze stéieren an opzemaachen. Ultrasonication fördert Massentransfer tëscht dem Léisungsmëttel (dh. Waasser) a Rübenkosetten, sou datt déi intrazellulär Moleküle wéi Sackarose aus dem Zellinterieur an de Léisungsmëttel transferéiert ginn. Déi ultrasonic Virbehandlung vun Zockerbier Kossetten erliichtert a beschleunegt d 'Sackarosextraktioun an der Géigestroumflosskolonn.
SEM (200 ×) vun Zockerbeets-Kassettproben sonikéiert bei 400 W bei 50 ° C fir verschidden Extraktiounszäit. A) Géigestandfloss vun der Extraktioun vun de Kassetten; B) nom UAE fir 10 min; C) no UAE fir 20 min; D) nom UAE fir 40 min. Ultrasonic Extraktioun veruersaacht d'Zellmaueren a befreit d'intrellulär Material.
Bildquell: Fu et al., 2013
Ultraschall Prozessor UIP4000hdT (4kW)
Verglach vu Ultrasonic vs Kontra Stroum Extraktioun
Fu et al. (2013) vergläicht déi traditionell Géigestroumfloss Extraktioun mat Ultraschall Extraktioun vun sucrose aus Zockerbeets-Kassett. D'Resultater vun der Studie hu gewisen datt d'Sonikéierung e méi héije Rendement vun der héijer Rengheet huet, wärend d'Extraktiounszäit bedeitend vu 70 min reduzéiert gouf. (countercurrent) op 40 min. (sonication). Ultrasonically assistéiert Extraktioun (UAE) resultéiert an enger niddereger kolloidaler Unreinheetskonzentratioun (besonnesch Pektine), a gëtt e méi héije Sackrose nozeginn (94.0 ± 0.15%). Den extraktéierte Jus vu héijer Rengheet (92,6 ± 0,11%). (vgl. Fu et al., 2013)
Zënter Zockerproduktiounsanlagen si scho mat konventionellem kontinuéierenden Extraktiounstuerm ausgestatt, ass d'Kombinatioun vun der synergistescher Sonikatioun mat der existéierter Installatioun allgemeng favoriséiert. Fir d'Ultrasonic Sacharose Extraktioun op déi kaschst an zäiteffizient Manéier z'erreechen, kann d'Ultrasonic Extraktioun als synergistesch Behandlung installéiert ginn ier, während, oder no konventioneller Kontrauere Stroum Extraktioun. Well d'Sonikatioun d'Zockerbetszellen stéiert an d'Sukrose aus den Zellen fräigesat, kann d'Dauer vun der Géigestroumflossbehandlung reduzéiert ginn, wärend d'Sackarose no bausse verbessert gëtt.
- Beschleunegen Prozess
- Méi héich Ausbezuelen
- Verstäerkung
- Synergetesch Effekter w / countercurrent systems
- Einfach retro-Fitting
- Einfach Testen
- Linear Skaléierbarkeet
- niddreg Wartung
- séier ROI
High Performance Ultrasonic Extraktoren
Hielscher Ultrasonics 'Extraktiounssystemer gi weltwäit a Liewensmëttel a Pharma benotzt fir d'kommersiell Produktioun vu qualitativ héichwäertegen Extrakter benotzt als Liewensmëttelprodukter, Nahrungsergänzungen oder Pharmazeuteschen. Wëllt Dir Ultrasonic Veraarbechtungsparameter op Bench-Topniveau testen an optimiséieren oder e vollindustriellen Ultrasonic Extraktiounssystem fir Inline Produktioun installéieren, Hielscher Ultrasonics huet de passenden Ultrasonic Extraktiouns Setup fir Iech. E klenge Foussdruck a flexibel Installatiounsméiglechkeeten erlaben en Retro-Fitting och an enger crammed Veraarbechtungsanlag.
Prozess Standardiséierung mat Hielscher Ultrasonics
Liewensmëttelwäerteg Produkter solle produzéiert ginn am Aklang mat Good Manufacturing Practices (GMP) an ënner standardiséierter Veraarbechtung Spezifikatioune. Hielscher Ultrasonics 'digital Extraktiounssystemer kommen mat intelligent Software, wat et einfach mécht de Sonikatiounsprozess virzestellen an ze kontrolléieren. Automatesch Datenopnam schreift all Ultraschallprozessparameter wéi Ultraschallenergie (Gesamt- an Netenergie), Amplitude, Temperatur, Drock (wann Temp an Drock Sensoren montéiert sinn) mat Datum an Zäitstempel op der agebauter SD-Kaart. Dëst erlaabt Iech all ultrasonically veraarbechte Lot ze iwwerschaffen. Zur selwechter Zäit ass d'Reproduzibilitéit a kontinuéierlech héich Produktqualitéit garantéiert.
Hielscher Ultrasonics’ industrielle Ultraschallveraarbechter kënnen extrem Amplituden ubidden. Amplituden vun bis zu 200μm kënne ganz einfach an 24/7 Operatioun lafen. Fir nach méi héije Amplituden sinn individuell Ultraschall Sonotroden méiglech. De Robuste vun der Hielscher Ultraschall-Ausrüstung erméiglecht 24/7 Operatioun bei schwéiere Betriber a gefuerdert Ëmwelt.
D'Tabellner ënnert Iech en Indikatioun vun der ongeféieren Veraarbechtkapazitéit vun eisem Ultraschall:
| Konte gefouert QShortcut | Duerchflossrate | recommandéiert Comments |
|---|---|---|
| 1 bis 500mL | 10 bis 200mL / min | UP100H |
| 10 bis 2000mL | 20 bis 400mL / min | UP200Ht, An UP400St |
| 0.1 bis 20L | 0.2 bis 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100L | 2 bis 10L / min | UIP4000hdT |
| na | 10 bis 100L / min | UIP16000 |
| na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Literatur / Referenzen
- 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.
Fakten Wësse wat weess
Zockerproduktioun
Sucrose, och bekannt Dësch Zocker, ass haaptsächlech aus Zockerrouer an aus Zockerrouer (Beta vulgaris) produzéiert. Zocker, dat heescht, sucrose, gëtt aus Rüben mat waarme Waasser an engem Multi-Step Schrëtt Prozess extrahéiert, wou réi Zockerjus an engem waarme Waasserdiffusioun an engem kontroversen Flux System extrahéiert gëtt. Duerno ass den Zockerjus ënner Vakuum konzentréiert, gefollegt duerch zyklesch Wäschung a schliisslech dréchent.
No der Ernteung ginn d'Betwurzelen an den Zockerveraarbechtungsanlag transportéiert, wou d'Rieder gewaschen an dann mechanesch an dënn geschnidden Läischte geschnidde ginn, déi sougenannte Kosetten. D'Kosette ginn an de Stroumstraktiounssystem mat der Stréimung gesammelt. De Géigestroumsystem funktionnéiert duerch Diffusioun a leckt den Zockergehalt aus de Kossetten a waarmt Waasser.
Déi entstroum Diffusiounssystemer si laang Reaktoren oder héije Tierm / Saile vun e puer Meter, an deenen d'Kossetten an eng Richtung fléien (no uewen) wärend waarmt Waasser an der entgéintgesate Richtung (erofstroum) fléisst. Modern Tower Extraktiounsanlagen hunn eng Veraarbechtungskapazitéit vu bis zu 17.000 Tonne pro Dag. Déi typesch Retentiounszäit vu Kosetten am entgéintkommende Tuerm ass ongeféier. 90 min., Wärend d'Waasser nëmme 45 min bleift. an der Diffusiouns Kolonn. Den Haaptvirdeel vu Géigestroumflosssystemer ass de reduzéierten Waassergebrauch am Verglach zu Zockerbeetsmësserung an engem waarme Waasserreaktor. Den Zockerjus-Léisung, deen am kontrovers aktuelle Diffusiounssystem produzéiert gëtt, gëtt réi Jus. Déi rau Saftfaarf kann tëschent schwaarz bis donkel rout variéieren jee no sengem Oxidatiounsniveau.
Déi verbruecht Kossetten hunn den Diffusiounssystem als Pulp mat ongeféier. 95% Feuchtigkeit, awer niddereg sucrose Inhalt.
Dee feuchte Pulp gëtt mat enger Schrauwenpresse op ongeféier. 75% Feuchtigkeit fir déi verbleibend Sackarose aus der Pulp zréckzeginn.
Déi reschtlech Pulp ass gedréchent a gëtt haaptsächlech als Déierefudder benotzt.
Carbonatation gëtt ugewandt fir Gëftstoffer aus réiem Jus ze entfernen ier et op Zockerkristaller fällt. Dofir ass de réi Jus mat waarme Mëllech aus Kalk gemëscht, dat heescht eng Suspensioun vu Kalziumhydroxid am Waasser. Wärend der Karbonatéierung fällt Gëftstoffer wéi Sulfaten, Phosphate, Citrat an Oxalaten aus. Si fällt a Form vu Kalziumsalze a méi grouss organesch Molekülen, zB Proteinen, Pektine a Saponine. Zousätzlech konvertéiert den alkalesche pH-Wäert déi einfach Zucker Glukose a Fruktose mat der Aminosaier Glutamin, zu chemesch stabile Karboxylsäuren, déi spéider duerch Filtratioun erausgeholl kënne ginn, well dës Moleküle mat der Kristalliséierung amëschen.
An der folgender Prozessstuf gëtt Kuelendioxid duerch d'alkalesch Zockerléisung gebascht, andeems d'Kalk als Kalziumkarbonat ausfällt. D'Kalziumkarbonatpartikele binden e puer Gëftstoffer. Déi schwéier Partikelen zéien sech an den Tank a kënne mat Filtréierung erausgeholl ginn. No dëser Puréierung an der Botzungsstuf kritt de sougenannten dënnem Jus. Den dënnen Jus kéint mat Soda Asche behandelt ginn fir den pH-Wäert unzepassen, souwéi mat enger Schwefelbaséierter Verbindung fir d'Faarfung ze reduzéieren, wat kann duerch thermesch Zersetzung vu Monosachariden optrieden.
Verdampfung gëtt benotzt fir den dënnen Jus mat multiple Effekt-Verdampfungssystemer ze konzentréieren, sou datt den dënnen Jus an en décke Jus gëtt. Den décke Jus huet ongeféier. 60% sucrose no Gewiicht.
Am leschte Schrëtt gëtt den décke Jus an Kristallisateure behandelt. Andeems Dir recycléiertem Zocker hinzufügen an opléisen, gëtt e sougenannte Mammeglas produzéiert. D'Mutterflëssegkeet gëtt weider konzentréiert andeems se an engem Vakuum a grousse Schëffer kachen, bekannt als Vakuumpfannen, a ganz feine Zockerkristall ginn als Seedepunkte bäigefüügt. Dës Kristalle wuessen als Zocker aus der Mammegliddereform ronderëm si. Déi resultéierend Zockerkristall / Siropmëschung gëtt e Massecuite genannt, e franséischen Term wat bedeit “gekachten Mass”An. De Massecuite gëtt an eng Zentrifugal gefüttert, wou de "Héichgrénge Sirop" mat der Zentrifugalkraaft aus dem Massecuite erausgeholl gëtt. No enger Zentrifucagtioun gëtt d'Waasser dann an d'Zentrifuge gesprayt fir den Zockerkristaller ze wäschen, wat e sougenannte "Low Green Sirup" produzéiert. D'Zentrifuge spinnt dann mat ganz héijer Geschwindegkeet fir d'Kristalle deelweis ze trocken. Wann d'Zentrifuge verlangsamt gëtt, gëtt den Zocker aus Zentrifugewänn op e transportéierte System geschrapt fir den Zocker an eng Rotatiounsgranulator ze transportéieren, wou et mat waarmer Loft getrocknt gëtt. Déi dréchen, propper Zockerkristaller si prett fir an d'Raffinerien oder d'Liewensmëttelhersteller fir weider Behandlung oder Uwendung ze verkafen.