Hielscher Ultraschall Technologie

Ultraschall Pectin Extraktioun aus Fruucht- a Bio-Entsuergung

  • Pektine sinn e ganz heefegsten Liewensmëtteladditiv, dat haaptsächlech fir seng Gelier Effekter hinzukommen.
  • Ultraschalleriektioun vergréissert d'Ausbeutung an d'Qualitéit vu Pektin-Extrakten erheblech.
  • Sonication ass bekannt fir seng Verstäerkungseffekter, déi scho bei villfälegen industriellen Prozesser benotzt ginn.

 

Pectin a Pektin Extraktioun

Citrus Fruuchtabfälleg, wéi Peel a Residuals no Juice gi ideal fir d'Ultrascherextraktioun vu Pektine.Pectin ass en natierleche komplexe Polysaccharid (Heteropolysaccharid), deen virun allem an der Zellwâsche vun de Friichte fonnt gouf, virun allem an Zitrusfrüchten an Apfelpomace. Héich Pektininhalt gëtt an de Fruuchtkäfer aus Apfel a Zitrusfruchten fonnt. Apple pomace enthält 10-15% vun Pektin op enger Trocken Matière Basis, während Zitrusfiel 20-30% enthält. Pectin ass biokompatibel, biologesch abstrakt a erneierbar a weist grouss Gelier a Verdickungseigenschaften, wat hinnen en héich geschätzt ginn. Pektine gi wäit an der Nahrung, der Kosmetik a vun den pharmazeuteschen Produkter wéi Rheologie-Modifizéierer, wéi Emulgator, Gelierveräin, Verglasungsagent, Stabiliséierter an Verdickungsmëttel.
Konventionell Pektin-Extraktioun fir industriell Applikatiounen gëtt mat engem sauerkatalyséierte Prozesser (mat Nitric, Salz- oder Schwefelsäure) benotzt. D'Sauerstoff katalyséiert Extraktioun ass deen am meeschte gefilmt ginn an der industriell Pektinproduktioun, well déi aner Extraitstechniken wéi direktem Sieden (60 ° C-100 ° C) fir bis zu 24hrs an nidderegen pH (1,0-3,0) langsam a niddreg Ausbefeeler kënnen e thermesch D'Verschlechterung vun der Faser extrahéiert an d'Pectin-Ausbezuele gëtt heiansdo duerch d'Prozesszoustand begrenzt. Allerdéngs ass d'sauerkatalyséiert Extrait mat sengen Nodeeler: De rauhe sauer Behandlungen bewirtschaftt Depolymeriséierung an Desesterifikatioun vun de Pektin Ketten, wat d'Pectinqualitéit negativ beaflosst. D'Produktioun vu grouss Bëstemen vun saierem Ofluet brauch d'Postveraarbechtung an deierwëlle Recyclingsbehandlung, wat de Prozess eng ëmweltpolitesch Belaaschtung mécht.

Ultraschall Pectin Extraktioun

UIP4000hdT (4kW) Ultraschallprozessor fir d'Extraktioun vu Pektine am industrielle Inline-Prozess.Ultraschalleruckung ass eng mëllen, net-thermale Behandlung, déi fir mannfähege Liewensmëttelprozesses applizéiert gëtt. Wat d'Extraktioun vu Pektinen aus Fruucht a Geméis ubelaangt, produzéiert d'Sonication Pektin vu héich Qualitéit. Ultrasonnéiereg extraktéiert Pektine exceléiert duerch hir Anhydroeronsäure, Methoxyl- a Kalziumpektoartgehalt wéi och säin Versterungsgrad. Déi mëll Konditiounen vun der Ultraschallerieung verhënneren en thermesche Verschlechterung vun den Hëtztempfindlech Pektine.
Pectin Qualitéit a Rengheet kann variéieren ofhängeg vun der Anhydrogalacturonsäure, Verstäerkungsgrad, Aschegehalt vum extraktéiertem Pektin. De Pektin mat héich Molekulargewicht a kleng Asche (manner wéi 10%) mat héich Anhydrogalakturonsäure (iwwer 65%) ginn als gutt Qualitéit Pectin bekannt. Well d'Intensitéit vun der Ultraschallbehandlung ganz genau kontrolléiert kënne ginn, kënnen d'Besoine vum Pektin-Extrait kënne beaflossen andeems d'Amplitude, d'Extraittemperatur, d'Drock, d'Retentiounszäit an d'Solvent ugepasst ginn.

UIP4000hdT Flosszelle fir Inline-sonikatioun op industriellem Plang

Ultraslon-Stroum-Reaktor

Informatiounen ufroen




Notéiert eis Privatsphär Politik.



Virdeeler:

  • héiche Rendement
  • besser Qualitéit
  • net-thermal
  • reduzéiert Auszäit
  • Verstäerkung
  • Retro-Montage méiglech
  • Gréng Extraction
Ultrascherextraktioun kann op verschiddene Weeër ausgebaut ginn Solvents wéi Waasser, Zitater Waasser, Salpetersäure (HNO3, pH 2,0), oder Ammoniumoxalat / Oxalinsäure, wat et och méiglech d'Sonikatioun an existéierende Extraitleitungen (Retro-Fit) z'integréieren.

Ultraschall Pektin Auswierkungen excel vun:

  • héicher Gelierkapazitéit
  • Dispersibilitéit
  • Pektinfär
  • héije Kalziumpctat
  • manner degradéiert ginn
  • ëmweltfrëndlech sinn

Fruuchtoffäll als Quell: Héich Leistung-Ultraschall ass scho mat Erfolleg applizéiert ginn fir Pektinnen aus Apfelpomace, Zitrounfrucht Schielen (z. B. Orange, Zitrone, Grapefruit), Trapp Pompeii, Granatapfel, Zockerrüben Zell, Draalfrucht, Peckbirnen, Passion Fruit Peel, a Mango.

High Performance Ultrasonicatoren

Hielscher Ultrasonics ass Ären Partner fir Extramethoden aus Botanik. Ob Dir e klenge Betriber fir d'Recherche an Analyse erausstellt oder vill Volumen fir Kommerzproduktioun veraarbecht, hu mir den ueweent Ultraschalldekter fir Iech. Eis Ultraschall Laborveraarbechter wéi och eis Bank-top an industrielle Ultraschall sinn robust, einfach ze benotzen an gebaut fir 24/7 Operatioun ënner voller Ladung. Eng breet Palette vu Accessoiren wéi Sonotroden (Ultraschall-Sonden / Hänn) mat verschiddene Gréissten a Formen, Stroumzellen a Reaktoren a Booster erméiglecht d'optimal Installatioun fir Iech spezifesch Extraktioun.
All Digital Ultraschallmaschinne si mat engem faarwegen Touch Display, integréiert SD Card fir automatesch Daten Protokollen a Browser Fernsteuerung fir eng komplett Prozess Prozess Iwwerwaachung. Mat Hielscher sophisticated Ultraschallsysteme gëtt eng héich Prozessnormaliséierung an Qualitéitskontrolle einfach gemaach.
Kontaktéiert eis haut fir d'Ufuerderungen vun Ärem Extraktiounsprozess ze diskutéieren! Mir wäerte friddlech hëllefen Iech mat eiser langfristeg Erfahrung an botaneschen Extractions ze hëllefen!
D'Tabellner ënnert Iech en Indikatioun vun der ongeféieren Veraarbechtkapazitéit vun eisem Ultraschall:

Konte gefouert QShortcut Duerchflossrate recommandéiert Comments
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 UIP4000
na 10 bis 100L / min UIP16000
na méi grouss Stärekoup vun UIP16000

Kontaktéiert eis! / Frot eis!

Frot méi Informatiounen

Benotzt weg de Formulaire hei, wann Dir méi Informatiounen iwwer d'Ultraschallhomogenéierung bitt. Mir wäerte frou sin Iech un engem Ultraschallsystem ze bidden deen Är Ufuerderungen entsprécht.










Resultater vun der Ultraschallpektin Extraktioun

Tomato-Offäll: Fir laang Ausdauer ze verhënneren (12-24 h) am Refluxéierungsprozedur, gouf d'Ultraschall fir d'Intensivéierung vum Extraktiounsprozess an der Zäit benotzt (15, 30, 45, 60 an 90 min). Oofhängeg vun der Extraktioun ze fuerderen de Pektin kritt fir d'éischt Ultraschallgewënnung bei Temperaturen vu 60 ° C an 80 ° C 15,2-17,2% an 16,3-18,5%. Wann eng zweet Ultraschallgewiererungsstufe applizéiert gouf, gouf d'Ausbezuele vu Pektine vum Tomato-Offall erhéicht bis 34-36%, abhängt vun Temperaturen an Zäiten). Natierlech gëtt d'Ultraschwierkgewécker Bruch mat der Tomato Zellmauer matréieren, wat zu bessere Interaktiounen tëschent Léisungsmëttel an extrahierbarer Material féiert.
Déi ultrasonically extrahéiert Pektine kënne klasséiert ginn als héich Methoxyl Pektine (HM-Pektin) mat schnelle gesetzte Geléierungseigenschaften (DE > 70%) an e Verestreungsgrad vun 73,3–85,4%. n. De Kalziumpektat Inhalt an ultrasonically extrahéiert Pektin gouf tëscht 41,4% an 97,5% gemooss, ofhängeg vun Extraktiounsparameter (Temperatur an Zäit). Bei méi héijer Temperatur vun der Ultrasonic Extraktioun sinn de Kalziumpektat Inhalt méi héich (91-97%) an als solch e wichtege Parameter vun der Pektin Geléierungsfäegkeet am Verglach zu der konventioneller Extraktioun.
Konventionell Léisungsmëttelstoffer fir eng Dauer vun 24 Stonn ginn ähnlech Pektin-Ausbezuelen am Verglach mat 15 min vun der Ultraschall-Auswierkungsbehandlung. Wat d'Resultater kritt hunn, kann et zoufälleg sinn datt d'Ultraschallbehandlung d'Extraktioun ze beachtlechen ass. D'NMR an d'FTIR-Spektroskopie bestätegen d'Existenz vu virun allem veresterten Pektin bei all de investigéierte Proben. [Grassino et al. 2016]

Passiounsammelschoss: D'Extrait ofginn, d'Galacturonsäure an d'Veresterungsgrad waren als Indikatoren fir d'Extraitseffizienz angemeng. Déi héchste Ausbezuele vu Pektin, déi duerch Ultraschall assistéiert Extrait kritt gouf, war 12,67% (Extraktiounskonditioune 85ºC, 664 W / cm2, pH 2,0 a 10 min). Fir dës selwëcht Konditiounen war eng konventuell Erhëtzung vun der Heizung gemaach ginn an d'Resultat war 7,95%. Dës Resultater sinn anhand vun aneren Etüden, déi de Kuerzen Zäit fir eng effektive Extraktioun vun Polysacchariden berücksichtegen, dorënner Pektin, Hemicellulosen an aner wäisslösbar Polysaccharide, assistéiert duerch Ultraschall. Et gouf och beobachtet, datt d'Extraktioun d'Erhéigung méi wéi 1,6 Fächer ass, wann d'Extrait vun der Ultraschall ënnerstëtzt gouf. D'Resultater hunn demonstriert datt den Ultraschall eng effizient an ze spuerentechnesch Technik fir d'Extraktioun vum Pektin aus der Passioun Fruuchtfaarw. [Freitas de Oliveira et al. 2016]

Prickly Pear Cladoden: Ultraschall gehollef Extraktioun (UAE) vu Pektin aus Opuntia ficus indica (OFI) Kladoden no der Muskuléierung huet versicht d'Method vun der Reaktiounsoberfläche ze maachen. D'Prozessvariablen goufen duerch d'isovariante Zesummesetzung vum kompositiven Design optimiséiert fir d'Ausbeutung vun der Pektin-Ausbezuele verbesseren. D'Erreechung vun der optimaler Condition war: d'Opliihungszeit 70 min, d'Temperatur 70, de pH 1,5 an d'Waasser vun de Waasserstoff 30 ml / g. Dës Conditioun gouf validéiert an d'Performance vun der experimenteller Extraktioun war 18.14% ± 1,41%, déi eng mat der Virdeeler (19,06%) verbonne war. Doduerch huet d'Ultraschallverreckung eng verspriechend Alternativ zum konventionellen Auswierkungsprozess duerch eng héich Effizienz, déi a manner a méi niddreg Temperaturen erreecht gouf. De Pectin, extrahéiert duerch Ultraschallerie vun Ofi-Cladoden (UAEPC), huet e bëssen Verstopptungsgrad, en héije uronesche Wénkel, wichteg funktionell Eegeschaften a gutt Anti-Radikal Aktivitéit. Dës Resultate si fir d'Benotze vu UAEPC als potenziell Additiv an der Liewensmëttelindustrie. [Bayar et al. 2017]

Grape Pomace: An der Recherchepapier "Ultraschall assistéiert Extrait vun Pektinen aus Trapp Pommes vu Citeren ouni Zitronensäure: A Response Surface Methodologie Approche", Sonication gëtt benotzt fir Pektine aus Traubenergänzung mat Zitronensäure als Ofwierkungsmëttel ze extrahieren. No der Response Surface Methodology kann de héchste Pektin-Ausbezuelen (~ 32,3%) erreecht ginn wann de Ultraschall-Auswierkungsprozess bei 75 ° C fir 60 min mat enger Zitronensällelösung vu pH 2,0 geleet gëtt. Dës Pektik-Polysacchariden, déi haaptsächlech vun Galakturonsäure-Eenheeten (~97% vun total Zocker) komponéiert sinn, hunn e Mëttelmolekulargewiicht vun 163,9 kDa an e Verglachungsgrad vu 55,2%.
D'Uewerflächmorphologie vu sonicated Traubelpumpe weist datt d'Sonikatioun eng wichteg Roll bei der Ausbreedung vum vegetaresche Gewëss gëtt an d'Erhéijung vun der Extraktioun spillt. D'Ausbezuelung, déi nom Ultrascherextraktioun vu Pektinen erliewt gouf, duerch optimale Bedingungen (75 ° C, 60 min, pH 2,0), war 20% méi héich wéi d'Ausbeutung, déi kritt gouf wann déi Extraktioun d'selbe Konditioune vun Temperatur, Zäit a pH gemaach huet, awer ouni Ultraschall Hëllef. Zousätzlech Pektin vun der Ultraschenextraktioun hunn och méi héich Molekulargewicht ze gesinn. [Minjares-Fuentes et al. 2014]

Hielscher Ultrasonics hëlleft Iech vun der éischter Tester fir d'Kommerzialisatioun vun Ärer Demande.

Aus Realisabilitéitstest fir d'Optimisatioun an d'Industrieinstallatioun ze verwierklechen – Hielscher Ultrasonics ass Ären Partner fir erfollegräich Ultraschallprozess!

Literatur / nëmmen



Fakten Wësse wat weess

Pectin

Pectin ass en natierleche Fall Heteropolysaccharid, dat haaptsächlech an Uebst wéi Apfelpomace a Zitrusfruchten ass. Pektine, och Pctiz Polysaccharide genannt, sinn reich an Galacturonsäure. An der Pektikgruppe sinn verschidde Differnt Polysaccharide identifizéiert ginn. Homogalacturonanen sinn linear Ketten vun α- (1-4) -vernetzten D-Galacturonsäure. Substituéiert Galacturonanen charakteriséieren duerch d'Präsenz vun Saccharid-Appendices (wéi D-Xylos oder D-Apiose an de jeweilegen Fäll vu Xylogalacturonan a Apiogalacturonan) vun aus engem Trëppels vun D-Galacturonsiederreschter. D'Rhamnogalacturonan I Pektine (RG-I) enthalen e Réckgrëff vun der widderhuelend Disaccharide: 4) -α-D-Galacturonsäure- (1,2) -α-L-rhamnose- (1) Viele Rhamnoserousen hunn Sidechains vu verschiddenen neutralen Zucker D'neutral Zucker sinn haaptsächlech D-Galaktose, L-Arabinose a D-Xylose. D'Typen an Proportiounen vun neutralen Zucker schwätzen mat dem Ursprung vum Pektin.
En anere strukturelle Typ vu Pektin ass Rhamnogalacturonan II (RG-II), dat e komplexe, héich verzweihten Polysaccharid ass a manner häerdeg an der Natur ass. De Réckrad vu rhamnogalacturonan II besteet ausschliesslech vun D-Galacturonsäure-Eenheeten. Isoléiert Pektin ass e Molekulargewiicht vun typescher 60.000 bis 130.000 g / mol, variéiere mat Urspronk an Extraktioun.
Pektine sinn e wichtegt Additiv mat ville Uwendungen a Liewensmëttel, Medikamenter, wéi och an anere Branchen. D'Benotzung vu Pektine baséiert op senger héijer Kapazitéit fir Gel an der Präsenz vu Ca ze bilden2+ - Ionen oder e Solut mat nidderegen pH. Et ginn zwou Forme vu Pektine: Low-Methoxyl Pectin (LMP) an High-Methoxyl Pectin (HMP). Déi zwou Aarte vu Pektin ënnerscheede sech duerch hire Methyléierungsgrad (DM). An Ofhängegkeet vu Methylathion kann Pektin entweder héije Methoxy Pektin sinn (DM>50) oder niddereg Methoxy Pektin (DM<50). Héich Methoxy Pektin ass geprägt duerch seng Fäegkeet fir Gelen an engem sauer Medium (pH 2,0-3,5) ze bilden ënner der Viraussetzung datt d'Sackarose an enger Konzentratioun vu mindestens 55 Wt% oder méi héich ass. Niddereg Methoxy Pektin kann Gele iwwer e méi grousst pH-Beräich (2.0-6.0) a Präsenz vun engem zweiwelegen Ion bilden, sou wéi Kalzium.
Wat d'Gelatioun vun Héichmethoxyl Pektin ugeet, geschitt d'Verknëppung vun Pektinmoleküle wéinst Waasserstoffbindungen an hydrophobe Interaktiounen tëscht de Molekülen. Mat niddereg-methoxyl Pektin, gëtt Geléierung kritt vun der ionescher Verbindung iwwer Kalziumbrécke tëscht zwou Carboxylgruppen, déi zu zwou verschiddene Ketten gehéieren an der Noperschaft vuneneen.
Faktore wéi pH, Präsenz vun anere Soluten, Molekulargréisst, Grad vun der Methoxylatioun, Zuel a Positioun vun de Säiteketten, a Ladungsdicht op der Molekül beaflossen d'Gelatiounseigenschaften vum Pektin. Zwou Aarte vu Pektine ginn op seng Solubilitéit ënnerscheet. Et gëtt Waasserléisbar oder frei Pektin a Waasseropléisbar Pektin. D'Waasserléisbarkeet vum Pektin ass mat hirem Grad vun der Polymeriséierung an dem Betrag an der Positioun vu Methoxylgruppen. Allgemeng hëlt d'Pektin d'Waasserlöslechkeet mat erofgaangem Molekulargewiicht erop an erhéicht am esterifizéierte Carboxylgruppen. Wéi och ëmmer, pH, Temperatur an d'Art vu Léisungsmëttel beaflossen d'Léisbarkeet och.
D'Qualitéit wann kommerziell benotzt Pektin ass normalerweis méi duerch seng Dispersabilitéit bestëmmt wéi duerch seng absolut Solubilitéit. Wann trockenpulveréiert Pektin fir Waasser gëtt, ass et bekannt datt se sougenannt bilden “Fësch-Aen”An. Dës Fësch Aen si Klumpen entstanen duerch déi séier Hydratatioun vum Pudder. “Fësch-Aen” Klumpen hunn en dréchenen, net gebettene Pektinekär, dee mat enger héich hydratiséierter Bausseschicht vu naassem Pulver beschicht gëtt. Esou Klumpen si schwéier richteg ze naass an si verspriechen nëmme ganz lues.

Benotze vu Pektine

An der Nahrungsmëttelindustrie gëtt Pektin zu Marmeladen, Fruuchtstrecken, Jams, Gellies, Getränke, Saucen, gefruerenen Iesswueren, Séisswueren a Bäckerproduiten. Pectin gëtt an Séisswueren geléiert fir eng gutt gel Struktur, e proppert Bess ze ginn a fir e gudde Goût ofzehalen. Pectin gëtt och benotzt fir acidesch Protein Drénken, wéi zB Joghurtstabil ze stabiliséieren, Textur, Mound-Feel an Pulp Stabilitéit bei Jus-baséiertem Getränk an als Fett-Ersatz bei Bakbueren ze verbesseren. Fir Kalorien reduzéiert / Kalorien, Pektine ginn als Fett a / oder Zockerwechsel addéiert.
An der pharmazeutescher Industrie gëtt et fir d'Cholesterinspiegelung an d'gastrointestinale Stéierunge reduzéiert.
Aner industrielle Applikatioune vu Pektin gehéieren hir Applikatioun an Iessbiller, als Emulsiounsstabilisator fir Wasser / Öl Emulsiounen, als Rheologie-Modifikateur a Weichmacher, als Pëllenpabeier fir Pabeier a Textilien etc.

Quellen vum Pectin

Obwuel Pektin an den Zellwänn vun de meeschte Planzen, Äpfelblummen a Orangeschuel fonnt ginn, sinn déi zwee Haaptquellen vun kommerziell produzéiert Pektinen, well hir Pektine vun der grousser Qualitéit sinn. Aner Quellen weisen oft schlecht a Gelier Verhalen. Frucht, ausser Apel an Zitroun, Peaches, Aprikosen, Béi, Guavas, Quince, Plummen a Stécker, sinn bekannt fir hir héich Pektin. Niewend Geméis, Tomaten, Metzer a Kartoffel gi bekannt fir hir héich Pectininhalt.

Tomate

Millioune Tonnen Tomaten (Lycopersicon esculentum Mill.) Gi jährlech produzéiert fir Produkter wéi Tomatenakz, Paste, Puree, Ketchup, Sauce a Salsa ze produzéieren, déi zu Generatioun vu groussen Ablécke produzéieren. De Tomato-Offall, deen nom Tomaten gedréckt gëtt, ass aus 33% Saum, 27% Haut a 40% Pulp matgedeelt, während getrockene Tomato Pomace 44% Saam an 56% Pulp a Haut ass. Tomato-Offall ass eng grouss Quell fir Pektinen ze produzéieren.