Ultrazvuková extrakcia cukru z Cossettes cukrovej repy
Ultrazvuková extrakcia zvyšuje výťažnosť extrahovanej sacharózy z cossettes cukrovej repy a výrazne znižuje Trvanie procesu extrakcie. Sonikácia je jednoduchá a bezpečná technika, ktorá sa dá ľahko kombinovať s aktuálnou technológiou extrakcie prietoku, aby sa zlepšila účinnosť extrakcie.
Ultrazvuková extrakcia cukrovej repy Cossette
Ultrazvuk-Asistovaná extrakcia je založená na pracovnom princípe akustickej alebo ultrazvukovej kavitácie. Mechanické účinky, ktoré sú generované rozpúšťadle indukovanej kavitácie, spôsobujú sono-poration a narušenie bunkových stien, ktoré následne zvyšuje priepustnosť molekúl zakorenené v bunke interiéru. Cavitationally spôsobil tekutý prúd a mikro-turbulencie zlepšiť hromadný prenos extrakčného procesu, takže sacharóza a iné molekuly sú prevedené do rozpúšťadla, tj voda.
Ultrasonicator UIP4000hdT na priemyselnú extrakciu cukrovej repy.
- Ultrazvuková predbežná úprava (pred protiprúdom veža)
- Sonikácia počas extrakcie protiprúdom
- Ultrazvukové post-liečba (po pult-Current veža)
V závislosti od existujúceho extrakčného zariadenia, výrobných cieľov a dostupného priestoru možno sonikáciu ľahko namontovať ako pred alebo po ošetrení, ako aj pri extrakcii prúdu.
Ultrazvuková predbežná úprava Cossettes cukrovej repy
Ultrazvuková predbežná úprava cossettes cukrovej repy je proces zintenzívnenia techniky. Ultrazvukové extraktory môžu byť ľahko kombinovať s protiprúdom-prúd extrakčné veže, ktoré sa používajú hlavne pre ťažbu cukrovej repy. Krátka ultrazvukom cukrovej repy cossettes pred tým, než vstúpi pult-prúd extrakčného systému pomáhajú narušiť a otvoriť bunkovej steny. Ultrazvukom podporuje prenos hmoty medzi rozpúšťadlom (tj voda) a repy cossettes, takže intracelulárnej molekuly, ako je sacharóza sú prevedené z vnútra bunky do rozpúšťadla. Ultrazvuková predbežná úprava cossettes cukrovej repy uľahčuje a urýchľuje extrakciu sacharózy v stĺpci počítadla prúdu.
SEM (200×) vzoriek kaziet cukrovej repy sonikovaných pri 400 W pri 50 ° C pre rôzne časy extrakcie. A) protiprúdový tok extrakcie kosiet; B) po SAE po dobu 10 minút; C) po SAE počas 20 minút; D) po SAE po dobu 40 min. Ultrazvuková extrakcia narúša bunkové steny a uvoľňuje intracelulárny materiál.
(©Lu a kol., 2013)
Porovnanie Ultrazvukový vs Counter-Current extrakcia
Fu et al. (2013) v porovnaní s tradičnou protiprúdom extrakcie s ultrazvukovou extrakciou sacharózy z cukrovej repy Cossette. Výsledky štúdie ukázali, že sonikácia viedla k vyššiemu výnosu vynikajúcej čistoty, zatiaľ čo čas extrakcie bol výrazne znížený z 70 min. (protiprúd) na 40 min. (sonikácia). Ultrasonicky Asistovaná extrakcia (SAE) vedie k nižšej koncentrácii koloidnej nečistote (najmä pektínov) a poskytuje vyšší výnos sacharózy (94.0 ± 0,15%). Extrahovaná šťava s vysokou čistotou (92.6 ± 0,11%). (porovnaj Fu et al., 2013)
Vzhľadom k tomu, cukor výrobné zariadenia sú už vybavené konvenčnou protiprúdom extrakčné veže, kombinácia synergické ultrazvukom s existujúcou inštaláciou je všeobecne zvýhodnený. Na použitie ultrazvukovej extrakcie sacharózy v nákladovo najefektívnejším a časovo efektívnom spôsobe môže byť ultrazvuková extrakcia inštalovaná ako synergická liečba pred, počas alebo po konvenčnej extrakcii protiprúdom. Keďže sonikácia narúša bunky cukrovej repy a uvoľňuje sacharózu z buniek, môže sa znížiť dĺžka liečby protiprúdom prúdu, zatiaľ čo výnos sacharózy sa zosilní.
- Zrýchlený proces
- Vyššie výnosy
- intenzifikácia procesu
- Synergetické účinky w/protiprúdovej sústavy
- Jednoduché retro-montáž
- Jednoduché testovanie
- Lineárna škálovateľnosť
- nízka údržba
- rýchle RoI
Vysokovýkonné ultrazvukové odsávače
Hielscher Ultrasonics ' extrakčné systémy sa používajú po celom svete v potravinách a Pharma pre komerčné výrobu vysoko kvalitných extraktov používaných ako potravinové výrobky, výživové doplnky alebo liečivá. Počasie chcete testovať a optimalizovať ultrazvukové spracovanie parametrov na lavičke-top úrovni alebo nainštalovať plne-priemyselný Ultrazvukový extrakčného systému pre inline produkciu, Hielscher Ultrasonics má vhodnú ultrazvukovú extrakciu nastavenie pre vás. Malá noha tlač a flexibilné možnosti inštalácie umožňujú retro-montáž aj v preplnené spracovanie zariadenia.
Normalizácia procesov s Hielscher Ultrasonics
Výrobky triedy potravín by sa mali vyrábať v súlade so správnou výrobnou praxou (GMP) a podľa štandardizovaných špecifikácií spracovania. Hielscher Ultrasonics ' digitálne extrakčné systémy prichádzajú s inteligentným softvérom, ktorý umožňuje jednoduché nastavenie a kontrolu procesu ultrazvukom presne. Automatický záznam dát píše všetky ultrazvukové parametre procesu, ako je ultrazvuková energia (celková a čistá energia), amplitúda, teplota, tlak (keď sú namontované temp a tlakové senzory) s dátumom a časovou pečiatkou na vstavanej SD-Card. To vám umožní revidovať každý rozpúšťadle spracované veľa. Zároveň je zabezpečená reprodukovateľnosť a neustále vysoká kvalita výrobkov.
Hielscher Ultrazvuk’ Priemyselné ultrazvukové procesory môžu dodávať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy až do 200 μm sa dajú ľahko plynule spustiť v 24/7 prevádzke. Pre ešte vyššie amplitúdy, prispôsobené ultrazvukové sonotród sú k dispozícii. Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje 24/7 prevádzku pri ťažkých a náročných prostrediach.
Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:
| Objem šarže | prietok | Odporúčané Devices |
|---|---|---|
| 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20L | 02 až 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10 l / min | UIP4000hdT |
| neuv | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
| neuv | väčšia | strapec UIP16000 |
Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!
Vysoko výkonné ultrazvukové homogenizers z laboratórium na Pilot a Priemyselný Rozsahu.
Literatúra/referencie
- 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.
Fakty stojí za to vedieť
Produkcia cukru
Sacharóza, tiež známy ako stolový cukor, sa vyrába hlavne z cukrovej trstiny a z cukrovej repy (Beta vulgaris). Cukor, t. j. sacharóza, sa extrahuje z repky využívajúci horúcu vodu v procese viacstupňového kroku, kde sa šťava z surového cukru extrahuje v difúzii horúcej vody v protiprúznym prietokovom systéme. Potom sa cukor šťava koncentruje pod vákuom, nasleduje cyklické umývanie a nakoniec sušenie.
Po zbere sa korene repy prepravujú do závodu na spracovanie cukru, kde sa repa umyjú a potom mechanicky nakrájame na tenké plátky, takzvané cossettes. Cossettes sa privádza do boja proti prúdu extrakčného systému. Protiprúd systém funguje difúziou a uvoľňuje obsah cukru z cossettes do horúcej vody.
Protiprúd difúzne systémy sú dlhé reaktory alebo vysoké veže/stĺpy niekoľkých metrov, v ktorom cossettes prietok v jednom smere (hore), zatiaľ čo horúca voda tečie v opačnom smere (po prúde). Moderné veže ťažobné rastliny majú spracovateľskej kapacity až 17 000 metrických ton za deň. Typický retenčný čas cossettes v kontraketnej veži je cca 90 min., zatiaľ čo voda zostáva len 45 min. v stĺpci difúzor. Hlavnou výhodou protiprútu prietokových systémov je znížené využitie vody v porovnaní s maceráciou cukrovej repy v reaktore teplej vody. Roztok cukrovej šťavy, ktorý sa vyrába v protiprúme difúzny systém sa nazýva surový džús. Farba surového džúsu sa môže meniť medzi čiernou až tmavou červenou v závislosti od jeho oxidačnej hladiny.
Použité cossettes ukončí difúzny systém ako buničinu s cca 95% vlhkosti, ale nízkym obsahom sacharózy.
Vlhký dužina sa stlačí skrutkovým zatlačením na cca 75% vlhkosť na obnovenie zostávajúcej sacharózy z buničiny.
Zostávajúce buničiny sa sušia a používa sa hlavne ako krmivo pre zvieratá.
Karbonatácia sa aplikuje na odstránenie nečistôt zo surového džúsu pred tým, ako môže byť zrazená na kryštály cukru. Preto sa surová šťava zmieša s horúcim mliekom vápna, t.j. suspenziou hydroxidu vápenatého vo vode. Počas karbonatácie, nečistoty, ako sú sulfáty, fosfáty, citrát a oxaláty zrazenina. Oni zrazenina vo forme vápenatých solí a väčších organických molekúl, napr proteíny, pektíny, a saponíny. Okrem toho, alkalické pH hodnota konvertuje jednoduché cukry glukózy a fruktózy spolu s aminokyselina glutamín, chemicky stabilné Karboxylové kyseliny, ktoré môžu byť odstránené neskôr pomocou filtrácie, pretože tieto molekuly by zasahovať do kryštalizácie.
V nasledujúcom kroku procesu, oxid uhličitý je bublané cez alkalický cukor riešenie, vyzrážanie vápna ako uhličitan vápenatý. Častice uhličitanu vápenatého viažu niektoré nečistoty. Ťažké častice usadiť v nádrži a môžu byť odstránené pomocou filtrácie. Po týchto čistiacich a čistiacich krokoch sa získa takzvaná tenká šťava. Tenká šťava môže byť ošetrená sódou na úpravu hodnoty pH, ako aj so zlúčeninou na báze síry na zníženie zafarbenia, ktoré sa môžu vyskytnúť v dôsledku tepelného rozkladu monosacharidov.
Odparovanie sa používa na sústredenie tenkého džúsu pomocou viacefektných odparovacie systémy, takže tenká šťava premení na hustú šťavu. Hustá šťava má približne 60% sacharózy v hmotnosti.
V poslednom kroku sa hustá šťava lieči kryštalizmi. Pridaním a rozpúšťaním recyklovaného cukru sa vyrába takzvaná matka likér. Matka alkohol je sústredená ďalej varu pod vákuom vo veľkých nádobách, známy ako vákuové panvy, a veľmi jemný cukor kryštál sa pridávajú ako siatie body. Tieto kryštály rastú ako cukor z matky likér formy okolo nich. Výsledný cukor kryštál/sirup zmes sa nazýva massecuite, francúzsky termín, ktorý znamená “varená hmota”. Massecuite sa privádza do odstredivky, kde "High Green sirup" je odstránený z massecuite odstredivé sily. Po centrifucagtion, voda je potom striekané do odstredivky umyť cukor kryštály, ktorý produkuje takzvaný "Nízkozelený sirup". Odstredivka sa potom otáča pri veľmi vysokých rýchlostiach, aby čiastočne vyschli kryštály. Keď sa odstredivka spomaľuje, cukor sa vyškriabal z odstredivého múru na Dopravníková sústava na prepravu cukru do rotačného granulátora, kde je sušený teplým vzduchom. Suché, čisté kryštály cukru sú pripravené na predaj rafinérií alebo výrobcov potravín pre ďalšie spracovanie alebo použitie.