Более высокие урожаи пектина с ультразвуковой экстракции

Ультразвуковая экстракция приводит к высокой урожайности пектинов высшего качества. Используя sonication, ценные пектины могут быть эффективно произведены из фруктовых отходов (например, по-продуктов от обработки сока) и другого биологического сырья. Ультразвуковая добыча пектина превосходит другие методы экстракции, производя более высокие урожаи, давая превосходное качество пектина, и быструю процедуру экстракции.

Интенсивная экстракция пектина с помощью Sonication

Пектин используется в качестве гелеобразующего, эмульгируя и утолщающего агента в многочисленных пищевых продуктах, а также ингредиент в косметике и фармацевтике. Обычная промышленная добыча пектина делается с помощью добычи горячей воды, где сырье, такое как цитрусовые пилинги, яблочные pomace и другие фруктовые отходы, замачивают в горячей воде при низком рН (около рН 1,5 - 3,5) в течение длительного периода времени. Это превращает обычную добычу горячей воды в трудоемкий и энергоемкий процесс, который зачастую даже не достаточно эффективен, чтобы выпустить большое количество пектинов, имеющихся в сырье.
Для того, чтобы преодолеть неэффективность традиционного метода производства, ультразвуковая экстракция применяется как процесс активизации техники, которая сокращает время извлечения и значительно максимизирует урожайность пектина по сравнению с традиционной добычей горячей воды.

Преимущество ультразвуковой экстракции пектина

Ультразвуковая экстракция применяется во многих областях производства экстрактов, например, растительных и травяных экстрактов для пищевых продуктов, добавок, фармацевтических препаратов и косметики. Очень ярким примером ультразвуковой экстракции является добыча каннабидиола (КБР) и других соединений из растения каннабиса.
Ультразвуковая экстракция метод non-термальной извлечения, который предотвращает таким образом биоактивные соединения против термической деградации. Все ультразвуковые параметры процесса, такие как амплитуда, интенсивность, время, температура и давление, можно точно контролировать. Это позволяет точно обрабатывать и контролировать качество и позволяет легко повторять и воспроизводить полученные результаты извлечения. Производители экстракта ценят ультразвук для надежной повторяемости процесса, что помогает стандартизировать процессы и продукты.

Параметры процесса для ультразвуковой экстракции пектина

  • Интенсивность соника
  • температура
  • значение рН
  • время
  • Размер частиц сырья
The ultrasonicator UIP4000hdT is a powerful extractor for industrial pectin production.

Ультразвуковой экстрактор UIP4000hdT является мощным экстрактором 4 кВт для промышленного производства пектина.

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Определение соответствующих параметров процесса позволяет оптимизировать ультразвуковой процесс экстракции до высочайшей эффективности и превосходного качества экстракта.
Например, размер частиц сырья (например, цитрусовых пилингов) является важным фактором: меньший размер частиц означает более высокую площадь поверхности для ультразвуковых волн. Малый размер частиц приводит к таким образом в более высоких выходах пектина, более низкой степени метилирования и более большом соотношении rhamnogalacturonan (RG) зон.
Еще одним важным параметром является значение рН растворителя экстракции (т.е. воды и кислоты). Когда пектин извлекается в кислых условиях, многие rhamnogalacturonan разветвленных областях полимера разлагаются, так что в основном гомогалактурон (HG) "прямые" регионы с несколькими нейтральными молекулами сахара прилагается на или в основной линейной цепи остаются.
Экстракция ультразвукового пектина сокращает время экстракции и снижает требуемую температуру процесса, что снижает вероятность нежелательной модификации пектина кислотами. Это позволяет использовать кислоты в ограниченных условиях для того, чтобы модифицировать пектины именно в соответствии с требованиями продукта.

Что делает ультразвуковой экстракт пектина настолько эффективным?

Воздействие ультразвуковой экстракции непосредственно влияет на отек, перфорацию и поломку клеточных стенок. Ультрасонически индуцированный массовый перенос вызывает увлажнение пектинового материала в средней ламелле, что приводит к разрыву растительных тканей. Ультразвуковые кавитации и стрижки силы непосредственно влияют на стенки клеток и разорвать их открытыми. Эти механизмы приводят к высокоэффективным результатам ультразвуковой экстракции.

Ультрасонически извлеченный пектин (также акустическая кавитация помогала добываемому пектину, аббреву. ACAE), который имел более низкий молекулярный вес и степень мероксиляции, был богаче в регионе rhamnogalacturonan-I (RG-I) с длинными боковыми цепями по сравнению с обычным тепловыбытым (CHE) пектином из химического и FT-IR анализа. Потребление энергии для добычи ульгтрасонского пектина было значительно ниже, чем у обычного метода нагрева, что свидетельствует о его перспективном применении для промышленного производства.
(cf. Wang et al., 2017)
Ван и его коллеги (2017) также лежат в основе того, что ультрасонически-вспомогательная добыча (ОАЭ) является более экономичным и экологически чистым процессом с более высокой эффективностью и меньшими затратами по сравнению с обычной добычей тепла (CHE).

Как работает ультразвуковая экстракция пектина?

Ультразвуковое экстракция основана на сономеханическом воздействии высокоинтенсивного ультразвука. Для содействия и усиления экстракции пектина с помощью ультразвука, высокомощные ультразвуковые волны соединены с помощью ультразвукового зонда (также называемого ультразвуковым рогом или сонотроном) в жидкую среду, т.е. суспензию, состоящую из пектинсодержащего сырья и растворителя. Ультразвуковые волны проходят через жидкость и создают чередующиеся циклы низкого давления/высокого давления. Во время циклов низкого давления создаются минутные вакуумные пузыри (так называемые пузырьки кавитации), которые растут в течение нескольких циклов давления. Во время этих циклов роста пузырьков растворенные газы в жидкости попадают в вакуумный пузырь, так что вакуумный пузырь превращается в растущие пузырьки газа. При определенном размере, когда пузырьки не могут поглощать больше энергии, они взрываются яростно во время цикла высокого давления. Взрыв пузыря характеризуется интенсивными кавитациальными силами, включая очень высокую температуру и давление, достигающих до 4000K и 1000atm, соответственно; а также соответствующие дифференциалы высокой температуры и давления. Эти ультрасонически генерируемые турбулентности и силы стрижки разбивают растительные клетки и высвобождают внутриклеточные пектины в растворитель на водной основе. Так как ультразвуковая кавитация создает очень интенсивную передачу массы, sonication приводит к исключительно высокой урожайности в течение очень короткого времени обработки.

Ультразвуковые разрушители используются для извлечения из фитоисточников (например, растений, водорослей, грибов)

Ультразвуковая экстракция из клеток растений: микроскопическая поперечная секция (ТС) показывает механизм действий при ультразвуковой извлечении из клеток (увеличение 2000x) (ресурс: Vilkhu et al. 2011)

О Пектинс

Пектин является разветвленной гетерополисахарид, состоящий из длинной цепи галактрона сегментов и других нейтральных сахаров, таких как rhamnose, арабиноза, галактоза, и ксилоза. Если быть более конкретным, пектин является блоком ко-полимера, состоящий из 1,4-α связанных галактуроновой кислоты и 1,2-связанных rhamnose с боковыми ветвями β-D-галактозы, L-арабинозы и других сахарных единиц. В виду того что в pectin несколько moieties сахара и по-разному уровни эстерификации метила найдены, pectin не имеет определенный молекулярный вес как другие полисахариды. Пектин, который указан для использования в пищевых продуктах, определяется как гетерополисахарид, содержащий не менее 65% галактуроновой кислоты единиц. Применяя конкретные условия экстракции, пектины могут быть успешно модифицированы и функционализированы для выполнения конкретных требований. Производство функционализированных и модифицированных пектинов представляет интерес для специальных применений, например, низкомефоксилированного пектина (LMP) для фармацевтических препаратов.

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

Ультразвуковой пакетный экстрактор UIP2000hdT с каскадом рога

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Пектины, извлеченные из фруктовых отходов

Ultrasonic extraction is highly efficient to produce high-quality pectins from citrus waste.Фруктовые отходы, такие как пилинги, остатки плодовой целлюлозы (после прессования фруктового сока) и другие фруктовые помимо продуктов, часто являются богатыми источниками пектина. В то время как плодовые отходы часто используются в качестве корма для животных, добыча пектина является более ценным использованием фруктовых отходов.
Ультразвуковой экстракции пектина уже успешно осуществляется с цитрусовыми пилингами (такими как апельсины, мандарины, грейпфрут), дыня пилинг, яблочный pomace, сахарная свекла pomace, манго пилинг, томатные отходы, а также джекфрут, маракуйя, инжир пилинг среди других.

Тематические исследования ультразвуковой экстракции пектина

Из-за недостатков обычной добычи пектина теплом, исследования и промышленность уже исследовали инновационные альтернативы, такие как ультразвуковая экстракция. Таким образом, имеется достаточно информации о параметрах процесса для различных сырьевых материалов, а также данных об оптимизации процессов.

Ультразвуковая добыча пектина из Apple Pomace

Dranca и Oroian (2019) исследовали ультразвуково-вспомогательный процесс извлечения пектина из яблочного pomace, применяя различные ультразвуковые условия и используя конструкцию поверхности реакции Box-Behnken. Они обнаружили, что ультразвуковая амплитуда сильно влияет на урожайность и степень эстерификации извлеченного пектина, в то время как рН экстракции оказал большое влияние на все три реакции, т.е. на урожайность, содержание Галы и степень эстерификации. Оптимальными условиями для экстракции были 100% амплитуда, рН 1,8, твердо-жидкое соотношение 1:10 г/мл и 30 мин звуковой. В этих условиях урожайность пектина составила 9,183% и имела содержание галы 98,127 г/100 г и 83,202% степень эстерификации. Для приведения результатов ультрасонически извлеченного пектина в связи с коммерческим пектином, образец пектина, полученный ультразвуковой экстракции в оптимальных условиях, сравнивали с коммерческими образцами цитрусовых и яблочного пектина FT-IR, DSC, реологическим анализом и SEM. Первые два метода высветили некоторые особенности образца пектина, извлеченного ультразвуковой экстракции, такие как более узкий диапазон распределения молекулярного веса, упорядоченное молекулярное расположение и высокая степень эстерификации, которая была похожа на коммерчески доступные яблочные пектины. Анализ морфологических характеристик ультрасонически полученной выборки указывает на закономерность определения между распределением размеров фрагментов этого образца и его содержанием в ГалЕ с одной стороны, и мощностью поглощения воды с другой стороны. Вязкость ультрасонически извлеченного пектинового раствора была намного выше, чем у растворов, сделанных с использованием коммерческого пектина, который, возможно, из-за высокой концентрации галактуроновой кислоты. При также рассмотрении высокой степени эстерификации, это может объяснить, почему вязкость была выше для ультрасонически извлеченных пектина. Исследователи приходят к выводу, что чистота, структура и реологическое поведение пектина, извлеченного ультразвуковой экстракции из Malus domestica 'F'lticeni' яблочный pomace указывает на перспективное применение этого растворимого волокна. (ср. Дранка & Oroian 2019)

Ультразвуковой метод извлечения пектина выделяется

  • Более высокие урожаи
  • более быстрая обработка
  • более мягкие условия обработки
  • Повышение общей эффективности
  • простая и безопасная работа
  • быстрый RoI

Высокая производительность ультразвуковой экстрактор для производства пектина

Ultrasonic extractor UIP4000hdT with flow-through setup for pectin extractionУльтразвуковая экстракция является надежной технологией обработки, которая облегчает и ускоряет производство высококачественных пектинов различных видов сырья, таких как цитрусовые по-продукты и пилинги, яблочный pomace и многие другие. Портфолио Hielscher Ultrasonics охватывает весь спектр от компактных лабораторных ультразвуковых систем до промышленных систем экстракции. Таким образом, мы в Hielscher можем предложить вам наиболее подходящий ультразвуковой для вашей предполагаемой пропускной способности процесса. Наш давний опытный персонал поможет вам от технико-экономических испытаний и оптимизации процессов до установки ультразвуковой системы на окончательном уровне производства.
Небольшой фут-печать наших ультразвуковых экстракторов, а также их универсальность в вариантах установки делают их пригодными даже для небольших объектов по переработке пектина. Ультразвуковые процессоры устанавливаются по всему миру на предприятиях по производству пищевых продуктов, фармацевтических и пищевых добавок.

Hielscher Ультразвук – Сложное оборудование для извлечения

Ассортимент продукции Hielscher Ultrasonics охватывает весь спектр высококонических ультразвуковых экстракторов от малого до крупного масштаба. Дополнительные аксессуары позволяют легко сборки наиболее подходящей ультразвуковой конфигурации устройства для вашего процесса извлечения пектина. Оптимальная ультразвуковая установка зависит от предполагаемой мощности, объема, сырья, партии или процесса и сроков.

Пакет и Inline

Ультразвуковые системы Hielscher могут использоваться для пакетной и непрерывной обработки. Ультразвуковая пакетная обработка идеально подходит для тестирования процессов, оптимизации и малого и среднего уровня производства. Для производства больших объемов пектина, inline обработки может быть более выгодным. Непрерывный процесс смешивания рядов требует сложной настройки – состоящий в насосе, шлангах или трубах и цистернах- но он высокоэффективный, быстрый и требует значительно меньше труда. Hielscher Ultrasonics имеет наиболее подходящую установку экстракции для вашего объема добычи и целей процесса.

Ультразвуковые экстракторы для каждой емкости продукта

UIP4000hdT потоковой ячейки для внеливой звукозации в промышленных масштабахАссортимент продукции Hielscher Ultrasonics охватывает весь спектр ультразвуковых процессоров от компактных лабораторных ультразвуковых систем до полностью промышленных ультразвуковых процессоров с возможностью обработки грузовых автомобилей в час. Полный ассортимент продукции позволяет нам предложить Вам наиболее подходящий ультразвуковой экстрактор для вашего пектинсодержащего сырья, производственных мощностей и производственных целей.
Ультразвуковые системы скамейки идеально подходят для технико-экономических испытаний и оптимизации процессов. Линейное масштабирование, основанное на установленных параметрах процесса, позволяет очень легко увеличить перерабатывающие мощности от небольших лотов до полностью коммерческого производства. Масштабирование может быть сделано либо путем установки более мощного ультразвукового экстрактора единицы или кластеризации нескольких ультразвуковых параллельно. С UIP16000, Hielscher предлагает самый мощный ультразвуковой экстрактор во всем мире.

Точно управляемые амплитуды для оптимальных результатов

Все ultrasonicators Hielscher точно controllable и таким образом надежные лошади работы в продукции. Амплитуда является одним из важнейших параметров процесса, которые влияют на эффективность и эффективность ультразвуковой экстракции пектина из фруктов и биоотготов.
Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Вся ультразвуковая Хиэльшер’ процессоры позволяют точно установить амплитуду. Sonotrodes и бустер рога аксессуары, которые позволяют изменить амплитуду в еще более широком диапазоне. Промышленные ультразвуковые процессоры Hielscher могут обеспечить очень высокие амплитуды и обеспечить необходимую ультразвуковую интенсивность для требовательных приложений. Амплитуды до 200 мкм могут быть легко непрерывно запущены в 24 / 7 операции.
Точные настройки амплитуды и постоянный мониторинг параметров ультразвукового процесса с помощью интеллектуального программного обеспечения дают вам возможность обрабатывать ваше сырье с наиболее эффективными ультразвуковыми условиями. Оптимальная соника для достижения наилучших результатов извлечения!
Надежность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет 24/ 7 эксплуатации на тяжелой службе и в сложных условиях. Это делает ультразвуковое оборудование Hielscher надежным инструментом работы, который отвечает вашим требованиям к добыче.

Легкое, безрисковное тестирование

Ультразвуковые процессы могут быть полностью линейными масштабироваться. Это означает, что каждый результат, которого вы достигли с помощью лаборатории или ультразвукового скамеекатора, может быть масштабирован до точно такого же результата, используя точно такие же параметры процесса. Это делает ультразвук идеально подходит для без рисков технико-экономического обоснования тестирования, оптимизации процессов и последующей реализации в коммерческое производство. Свяжитесь с нами, чтобы узнать, как sonication может увеличить производство экстракта пектина.

Наивысшее качество – Разработано и изготовлено в Германии

Будучи семейным и семейным бизнесом, Hielscher уделяет первоочередное внимание самым высоким стандартам качества своих ультразвуковых процессоров. Все ультразвуковые средства разработаны, изготовлены и тщательно протестированы в нашем штаб-квартире в Телтоу недалеко от Берлина, Германия. Надежность и надежность ультразвукового оборудования Hielscher делают его рабочей лошадью в вашем производстве. Круглосуточная эксплуатация при полной нагрузке и в сложных условиях является естественной характеристикой высокопроизводительных смесителей Hielscher.

В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов:

Объем партии Скорость потока Рекомендуемые устройства
От 1 до 500 мл От 10 до 200 мл / мин UP100H
0.1 до 20L 0.2 до 4L / мин UIP2000hdT
От 10 до 100 литров От 2 до 10 л / мин UIP4000hdT
не доступно От 10 до 100 л / мин UIP16000
не доступно больше кластер UIP16000

Свяжитесь с нами! / Спросите нас!

Запросить дополнительную информацию

Пожалуйста, используйте форму ниже, чтобы запросить дополнительную информацию об ультразвуковых процессорах, приложениях и цене. Мы будем рады обсудить ваш процесс с Вами и предложить вам ультразвуковую систему, отвечая вашим требованиям!









Пожалуйста, обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


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

Hielscher Ultrasonics производит высокую производительность ультразвуковых гомогенизаторов для смешивания приложений, дисперсии, эмульгации и экстракции в лабораторных, пилотных и промышленных масштабах.

Литература / Ссылки