Pārtikas pārstrādes blakusplūsmu vērtības paaugstināšana ar ultraskaņas ekstrakciju

Pārtikas pārstrādes blakusplūsmas – piemēram, sīpolu un kāpostu atgriezumus, apelsīnu mizas un olbaltumvielām bagātus atlikumus, piemēram, alus drabiņas – bieži izmet kā atkritumus vai izmanto kā mazvērtīgu dzīvnieku barību. Tomēr šie blakusprodukti joprojām ir bagātīgi vērtīgu bioaktīvo savienojumu avoti, tostarp olbaltumvielu, uztura šķiedrvielu, fenolu grupas antioksidantu un dabisko pigmentu avoti.
Šo augstvērtīgo sastāvdaļu atgūšanai nepieciešamas saudzīgas apstrādes metodes, kas saglabā to funkcionālās īpašības un uzturvērtību. Pēc ekstrakcijas un attīrīšanas šos savienojumus var iekļaut plašā pārtikas produktu un dzērienu klāstā, īpaši augošajā augu izcelsmes pārtikas nozarē.
Ultraskaņas ekstrakcija piedāvā efektīvu, netermisku un videi draudzīgu risinājumu vērtīgu savienojumu atgūšanai no pārtikas atkritumiem un biomasas. Izmantojot augstas intensitātes ultraskaņu, ražotāji var maksimāli palielināt ekstrakcijas iznākumu, vienlaikus saglabājot jutīgo bioaktīvo sastāvdaļu integritāti un funkcionalitāti.

Efektīvas biorafinēšanas rūpnīcas, intensificējot procesus ar ultraskaņu

Apstrāde ar ultraskaņu ir pārbaudīta procesu intensifikācijas tehnoloģija, kas uzlabo mūsdienu biorafinēšanas rūpnīcu efektivitāti, ilgtspēju un rentabilitāti. Integrējot lieljaudas ultraskaņu biomasas pārstrādes darbībās, ražotāji var ievērojami uzlabot ekstrakcijas efektivitāti, paātrināt ķīmiskās un bioķīmiskās reakcijas un optimizēt sajaukšanas, homogenizācijas un disperģēšanas procesus.

Salīdzinājumā ar parastajām apstrādes metodēm apstrāde ar ultraskaņu nodrošina:

• Lielāku ekstrakcijas iznākumu
• Īsāku reakciju un apstrādes laiku
• Uzlabotus konversijas rādītājus
• Mazāku enerģijas patēriņu
• Uzlabotu produktu kvalitāti un tīrību
• Zemākas ekspluatācijas izmaksas

Tādējādi procesu intensifikācijai ar ultraskaņu ir būtiska nozīme efektīvākā un ilgtspējīgākā biomasas pārveidošanā par augstvērtīgiem produktiem.

Kas ir biorafinēšanas rūpnīca?

Biorafinēšanas rūpnīca ir integrēts pārstrādes komplekss, kas atjaunojamo biomasu pārveido dažādos vērtīgos produktos, tostarp pārtikas sastāvdaļās, dzīvnieku barībā, ķīmiskajās vielās, biodegvielā, enerģijā un īpašiem lietojumiem paredzētos materiālos.
Tipiskas izejvielas ir:

• Lauksaimniecības atlikumi un augkopības atkritumi
• Pārtikas pārstrādes blakusprodukti
• Rūpniecisko organisko atkritumu plūsmas
• Mežsaimniecības atlikumi
• Sadzīves bioloģiskie atkritumi

Līdzīgi kā naftas pārstrādes rūpnīca, kas sadala jēlnaftu vairākos produktos, biorafinēšanas rūpnīca frakcionē biomasu galvenajos starpproduktos – piemēram, ogļhidrātos, olbaltumvielās, lipīdos un šķiedrās –, kurus pēc tam tālāk pārstrādā produktos ar pievienoto vērtību.
Mūsdienu biorafinēšanas rūpnīcu raksturīga iezīme ir atkritumu plūsmu vērtības paaugstināšana. Ar inovatīvām tehnoloģijām materiāli, kas iepriekš tika uzskatīti par atkritumiem, tiek pārveidoti komerciāli vērtīgos resursos, veicinot aprites ekonomikas principu īstenošanu un samazinot ietekmi uz vidi.

Biorafinēšanas rūpnīcas ar ultraskaņas intensificētiem procesiem

Ultraskaņas tehnoloģijas integrēšana var ievērojami uzlabot daudzu biorafinēšanas procesu efektivitāti, tostarp:

• Bioaktīvo savienojumu ekstrakcijas
• Biomasas dezintegrācijas un šūnu sagraušanas
• Anaerobās noārdīšanas
• Hidrolīzes
• Fermentācijas veicināšanas
• Izlietotu augu eļļu pāresterificēšanas biodīzeļdegvielas iegūšanai
• Emulģēšanas un homogenizācijas
• Daļiņu izmēra samazināšanas un disperģēšanas

Procesu intensifikācija ar ultraskaņu ļauj biorafinēšanas rūpnīcām sasniegt augstāku ražīgumu, vienlaikus samazinot apstrādes laiku un nepieciešamo enerģijas daudzumu. Turklāt procesi ar ultraskaņas palīdzību bieži uzlabo produktu tīrību un saglabā siltumjutīgu savienojumu kvalitāti.
Uzlabojot masas pārnesi, paātrinot reakciju kinētiku un palielinot biomasas pieejamību apstrādei, apstrāde ar ultraskaņu veicina ilgtspējīgāku un ekonomiski dzīvotspējīgāku biorafinēšanas rūpnīcu darbību. Turpinot pieaugt pieprasījumam pēc aprites principos balstītām ražošanas sistēmām un resursefektīvām tehnoloģijām, ultraskaņa kļūst par arvien nozīmīgāku instrumentu biomasas un pārtikas pārstrādes blakusplūsmu vērtības maksimālai izmantošanai.

Kādu produktu ražošanā apstrāde ar ultraskaņu sniedz priekšrocības biorafinēšanas rūpnīcās?

Augstas veiktspējas ultraskaņa ir procesu intensifikācijas tehnoloģija, ko izmanto vairākās rūpniecības nozarēs. Apstrādi ar ultraskaņu izmanto šķidrumu un suspensiju apstrādei, lai tos sajauktu un homogenizētu, veicinātu masas pārnesi, ekstrahētu savienojumus un/vai ierosinātu ķīmiskās reakcijas.

Biežākie apstrādes ar ultraskaņu lietojumi biorafinēšanas rūpnīcās ir:

• vērtīgu savienojumu ekstrakcija no biomasas (piem., olbaltumvielu, pektīnu, cietes u. c.)
• bioetanola ražošana
• biodīzeļdegvielas sintēze no izlietotām augu eļļām un dzīvnieku taukiem
• biodīzeļdegviela no aļģu eļļas
• lignocelulozes apstrāde
• cietes modificēšana

Augstas veiktspējas ultraskaņas procesori biorafinēšanas rūpnīcām

Hielscher Ultrasonics projektē un ražo augstas veiktspējas ultraskaņas procesorus izmantošanai biorafinēšanas rūpnīcās visā pasaulē. Mūsu rūpnieciskie ultraskaņas reaktori uzlabo ekstrakciju, biomasas dezintegrāciju, homogenizāciju, sajaukšanu, disperģēšanu, degazēšanu un sonoķīmiskās reakcijas, palīdzot operatoriem sasniegt augstāku iznākumu, ātrāku apstrādi un augstāku konversijas pakāpi.
No laboratorijas mēroga īstenojamības pētījumiem līdz pilotmēroga optimizācijai un pilna mēroga rūpnieciskajai ražošanai Hielscher nodrošina mērogojamus ultraskaņas risinājumus katram procesa izstrādes posmam. Tādus praksē pārbaudītus lietojumus kā ekstrakcija ar ultraskaņu, šūnu sagraušana, masas pārneses uzlabošana un biomasas valorizācija var ātri ieviest un mērogot ar paredzamiem rezultātiem.
Hielscher piedāvā ultraskaņas procesorus no kompaktām laboratorijas ierīcēm līdz rūpnieciskām sistēmām, kas stundā apstrādā vairākas tonnas biomasas. Izmantojot UIP16000hdT (16kW), pasaulē jaudīgāko ultraskaņas procesoru, un mērogojamas ierīču apvienošanas iespējas, var sasniegt praktiski jebkādu ražošanas jaudu. Visas rūpnieciskās sistēmas ir konstruētas nepārtrauktai darbībai 24/7 prasīgos ražošanas apstākļos.

Ultraskaņas reaktori un zondes jebkuram ražošanas mērogam

Hielscher produktu klāstā ietilpst:

• Laboratorijas ultraskaņas ierīces procesu izstrādei un īstenojamības pārbaudēm
• Galda un pilotsistēmas mēroga palielināšanas pētījumiem
• Rūpnieciskie ultraskaņas procesori biomasas apstrādei lielā mērogā
• Ražošanas līnijā integrējami plūsmas šūnas reaktori nepārtrauktai ražošanai

Šis plašais produktu klāsts nodrošina ideālu ultraskaņas risinājumu jūsu procesam, caurlaides spējas prasībām un ražošanas mērķiem.

Maksimāla procesa kontrole stabiliem rezultātiem

Precīza procesa vadība ir būtiska efektīvai biomasas pārveidei un ekstrakcijai. Hielscher ultraskaņas procesori ļauj precīzi regulēt un uzraudzīt visus būtiskos apstrādes ar ultraskaņu parametrus, tostarp amplitūdu, jaudu, temperatūru, spiedienu un ievadīto enerģiju.
Amplitūda ir viens no svarīgākajiem faktoriem, kas ietekmē ultraskaņas procesa efektivitāti. Hielscher sistēmas nodrošina precīzu amplitūdas vadību un rūpnieciskos apstākļos var nepārtraukti darboties ar amplitūdu līdz 200 µm. Sonotrodes un amplitūdas pastiprinātāji ļauj procesu papildus optimizēt konkrētiem lietojumiem.
Integrētās digitālās vadības ierīces un uzraudzība pārlūkprogrammā ļauj pārvaldīt procesu reāllaikā, nodrošinot reproducējamus rezultātus, maksimālu ekstrakcijas efektivitāti un uzticamu mēroga palielināšanu no laboratorijas līdz rūpnieciskai ražošanai.

Izstrādāti nepārtrauktai rūpnieciskai darbībai

Hielscher ultraskaņas procesori ir konstruēti darbam smagos rūpnieciskos apstākļos. Izturīga konstrukcija, augstas kvalitātes komponenti un pārbaudīta uzticamība nodrošina nepārtrauktu darbību 24/7 ar pilnu slodzi.

Galvenās priekšrocības:

• Augsts ekstrakcijas iznākums un uzlabota biomasas izmantošana
• Ātra un uzticama mēroga palielināšana no laboratorijas līdz ražošanai
• Nepārtrauktas apstrādes iespēja plūsmā
• Neliela nepieciešamība pēc apkopes
• Attālināta uzraudzība un procesa datu reģistrēšana
• Rūpnieciskajām prasībām atbilstoša uzticamība darbībai visu diennakti

Vācijas inženierijas un ražošanas izcilība

Hielscher Ultrasonics ir ģimenes uzņēmums, kas atrodas netālu no Berlīnes Vācijā un jau gadu desmitiem izstrādā un ražo rūpnieciskās ultraskaņas iekārtas. Katrs ultraskaņas procesors tiek projektēts, izgatavots un testēts Vācijā, lai nodrošinātu maksimālu veiktspēju, uzticamību un ilgu kalpošanas laiku.
Papildus iekārtu piegādei Hielscher sniedz klientiem specializētas zināšanas par lietojumiem, procesu optimizāciju, palīdzību mēroga palielināšanā, tehnisko apmācību un pastāvīgu inženiertehnisko atbalstu – palīdzot biorafinēšanas rūpnīcām panākt efektīvu, rentablu un ilgtspējīgu biomasas pārstrādi.

Tālāk redzamā tabula sniedz priekšstatu par mūsu ultraskaņas iekārtu aptuveno pārstrādes jaudu:

Biežāk uzdotie jautājumi

Kāda ir biorafinēšanas koncepcija?

Biorafinēšanas koncepcija ir ilgtspējīga biomasas pārveide dažādos vērtīgos produktos, tostarp pārtikas sastāvdaļās, dzīvnieku barībā, ķimikālijās, materiālos, biodegvielās un enerģijā. Līdzīgi kā naftas pārstrādes rūpnīca, biorafinēšanas rūpnīca frakcionē un pārstrādā izejvielas vairākos produktos, maksimāli palielinot resursu izmantošanas efektivitāti un samazinot atkritumu daudzumu līdz minimumam.

Kāds ir biorafinēšanas rūpnīcas piemērs?

Bieži sastopams piemērs ir pārtikas atkritumu biorafinēšanas rūpnīca. Tā pārstrādā lauksaimniecības atliekas, augļu mizas, alus drabiņas vai citus pārtikas pārstrādes blakusproduktus, lai atgūtu vērtīgus savienojumus, piemēram, olbaltumvielas, uztura šķiedrvielas, antioksidantus un bioaktīvas molekulas, vienlaikus pārveidojot atlikušo biomasu bioenerģijā vai biomēslošanas līdzekļos.

Kādus materiālus pārstrādā biorafinēšanas rūpnīcā?

Biorafinēšanas rūpnīcas pārstrādā atjaunojamu biomasu, tostarp lauksaimniecības atliekas, pārtikas pārstrādes blakusplūsmas, mežsaimniecības atkritumus, enerģētiskos kultūraugus, aļģes, dzīvnieku izcelsmes blakusproduktus un organiskos sadzīves atkritumus. Šīs izejvielas satur ogļhidrātus, olbaltumvielas, lipīdus, šķiedras un citus savienojumus, kurus var pārveidot produktos ar pievienoto vērtību.

Kāda ir atšķirība starp naftas pārstrādes rūpnīcu un biorafinēšanas rūpnīcu?

Tradicionāla naftas pārstrādes rūpnīca izmanto fosilās izejvielas, piemēram, jēlnaftu, lai ražotu degvielas un naftas ķīmijas produktus, savukārt biorafinēšanas rūpnīca kā izejvielu izmanto atjaunojamu biomasu. Biorafinēšanas rūpnīcas ir izstrādātas, lai veicinātu aprites un ilgtspējīgu ekonomiku, pārveidojot bioloģiskos resursus un atkritumu plūsmas atjaunojamās degvielās, ķimikālijās, materiālos un enerģijā.