Ultrazvočni ekstrakcijo sladkorja iz sladkorne pese Cossettes
Ultrazvočni ekstrakcija povečuje donos ekstrahira saharoza iz sladkorne pese rezine pese in zmanjšuje trajanje procesa ekstrakcije bistveno. Ultrazvoka je enostavna in varna tehnika, ki jo je mogoče enostavno kombinirati s trenutnim protiteroristično tehnologijo za ekstrakcijo toka, da bi izboljšali učinkovitost ekstrakcije.
Ultrazvočni sladkorna pesa Cossette ekstrakcija
Ultrazvok podprto ekstrakcijo temelji na principu delovanja akustične ali ultrazvočne kavitacije. Mehanske učinke, ki so nastali z ultrazvočno inducirane kavitacije, povzroči Sono-poration in motnje celične stene, ki nato povečuje prepustnost molekul ujet v notranjosti celice. Kavitationally povzročil tekoči tok in mikro turbulenc izboljšanje masovnega prenosa procesa ekstrakcije, tako da se saharoza in druge molekule prenesejo v topilo, to je voda.
Ultrazvočni ekstrakcija se lahko namesti na različne korake med ekstrakcijo saharoze:
- Ultrazvočni predobdelava (pred Counter-tok stolp)
- Ultrazvoka med obratnimi ekstrakcijo
- Ultrazvočni post-zdravljenje (po Counter-tok stolp)
Glede na obstoječe ekstrakcijski objekt, proizvodnih ciljev in razpoložljivega prostora, ultrazvoka lahko enostavno retro-vgrajen kot pred ali po obdelavi, kot tudi med obratnim tokom toka.
Ultrazvočni predobdelava sladkorne pese Cossettes
Ultrazvočni predobdelava kozsettes sladkorne pese je proces intenfying tehniko. Ultrazvočni ekstraktorji je mogoče enostavno kombinirati z anti-tok tokov ekstrakcijo stolpi, ki se v glavnem uporabljajo za ekstrakcijo sladkorne pese. Kratko ultrazvočno razbijanje kozsettes sladkorne pese, preden vstopijo v nasprotni tok sistem za ekstrakcijo pomaga motiti in odpreti celične stene. Ultrasonication spodbuja množični prenos med topilo (tj. voda) in pese cossettes, tako da Znotrajcelične molekule, kot so saharoza prenesejo iz celične notranjosti v topilo. Ultrazvočna predobdelava kozsettov sladkorne pese olajša in pospešuje ekstrakcijo saharoze v stolpcu za nasprotni tok.
SEM (200 ×) vzorcev kozzeta sladkorne pese, sonificiran pri 400 W pri 50 ° c za različne čas ekstrakcije. A) obratni tok ekstrakcije kozsettov; B) po ZAE za 10 min; C) po ZAE za 20 min; D) po ZAE za 40 min. Ultrazvočna ekstrakcija moti celične stene in sprošča znotrajcelični material.
vir slike: Fu et al., 2013
Ultrazvočni procesor UIP4000hdT 4kW
Primerjava ultrazvočni vs Counter-Current ekstrakcija
Fu et al. (2013) je primerjal tradicionalno protiteroristično ekstrakcijo z ultrazvočno ekstrakcijo saharoze iz kozsette sladkorne pese. Rezultati študije so pokazali, da je ultrazvočno razbijanje povzročilo višji donos vrhunske čistosti, medtem ko se je čas ekstrakcije bistveno zmanjšal od 70 min. (obratni tok) na 40 min. (ultrazvočno razbijanje). Ultrazvočno podprto ekstrakcijo (ZAE) povzroči nižjo koloidno nečistoto koncentracija (zlasti pektini), in daje višjo saharozo donos (94.0 ± 0,15%). Ekstrahirani sok visoke čistosti (92.6 ± 0,11%). (prim. Fu et al., 2013)
Ker so objekti za proizvodnjo sladkorja že opremljeni s konvencionalnimi pulti ekstrakcijskih stolpov, je kombinacija sinergistične ultrazvoka z obstoječo namestitvijo na splošno prednost. Da bi uporabili ultrazvočno ekstrakcijo saharoze v najbolj stroškovno in časovno učinkovit način, ultrazvočni ekstrakcija se lahko namesti kot sinergistične zdravljenja pred, med, ali po običajnih Counter-toka ekstrakcijo toka. Ker ultrazvoka moti celice sladkorne pese in sprošča saharozo iz celic, se lahko zmanjša trajanje zdravljenja z nasprotnimi tekočami, medtem ko se poveča donos saharoze.
- Pospešeni proces
- višje Donosi
- Postopek stopnjevanje
- Sinergetski učinki w/kontracurrent sistemi
- Enostavno retro-opremljanje
- Enostavno testiranje
- linearna razširljivost
- Nizki stroški vzdrževanja
- hitro RoI
Visoko zmogljivi ultrazvočni ekstraktorji
Hielscher Ultrazvočna ekstrakcija sistemi se uporabljajo po vsem svetu v živilih in Pharma za komercialno proizvodnjo visoko kakovostnih ekstraktov, ki se uporabljajo kot prehrambeni izdelki, prehranskih dopolnil ali farmacevtskih izdelkov. Wether želite preizkusiti in optimizirati ultrazvočne parametre obdelave na klopi-top ravni ali namestite popolnoma industrijski ultrazvočni ekstrakcijski sistem za inline proizvodnjo, Hielscher Ultrazvočna ima ustrezno ultrazvočno ekstrakcijo setup za vas. Majhen odtis stopal in prilagodljive možnosti vgradnje omogočajo retro-opremljanje tudi v gulilec predelavo objekt.
Proces standardizacije z Hielscher Ultrazvočna
Proizvode iz živilske kakovosti je treba proizvedejo v skladu z dobrimi proizvodnimi praksami (GMP) in standardiziranimi specifikacijami predelave. Hielscher Ultrazvočna digitalni ekstrakcijski sistemi prihajajo z inteligentno programsko opremo, zaradi česar je enostaven za nastavitev in nadzor procesa ultrazvoka natančno. Samodejni zapis podatkov piše vse ultrazvočne procesne parametre, kot so ultrazvočna energija (skupna in neto energija), amplitude, temperatura, tlak (ko temp in tlačni senzorji so nameščeni) z datumom in časovnim žigom na vgrajeno SD-Card. To vam omogoča, da pregleda vsako ultrazvočno predelano serijo. Hkrati sta zagotovljeni obnovljivost in neprekinjeno visoka kakovost proizvodov.
Hielscher Ultrazvočna’ industrijski ultrazvočni procesorji lahko poda zelo visoko amplitudi. Amplitudi do 200 μm je mogoče enostavno neprekinjeno teči v 24/7 operaciji. Za še višje amplitude, prilagojene ultrazvočne sonotrodes so na voljo. Robustnost Hielscher je Ultrazvočna oprema omogoča 24/7 delovanje na težka in v zahtevnih okoljih.
V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators:
| serija Volume | Pretok | Priporočena naprave |
|---|---|---|
| 1 do 500ml | 10 do 200 ml / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 00,1 do 20L | 00,2 do 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L / min | UIP4000hdT |
| ni podatkov | 10 do 100L / min | UIP16000 |
| ni podatkov | večja | gruča UIP16000 |
Kontaktiraj nas! / Vprašajte nas!
Visoke moči ultrazvočni homogenizers iz laboratorij do Pilot in Industrijski lestvica.
Literatura/reference
- 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.
Dejstva je treba vedeti
Proizvodnja sladkorja
Saharoza, znan tudi kot namizni sladkor, se večinoma proizvaja iz sladkornega trsa in sladkorne pese (Beta vulgaris). Sladkor, to je saharoza, se ekstrahira iz pesa z uporabo tople vode v procesu večstopenskega postopka, kjer se surovi sladkor sok ekstrahira v vročo vodno difuzijo v sistemu obratnega toka. Nato se sladkor sok koncentrira v vakuumu, čemur sledi ciklično pranje in končno sušenje.
Po žetvi se korenine sladkorne pese prevažajo v obrat za predelavo sladkorja, kjer se pesa opere in nato mehansko razreže na tanke rezine, tako imenovane cossettes. Kozsettes se dovaja v protiteroristično ekstrakcijo sistema. Obratni sistem deluje z difuzijo in leaches vsebnost sladkorja iz kozsettes v vročo vodo.
Obratni sistemi difuzije so dolgi reaktorji ali visoki stolpi/stolpci več metrov, v katerih se kozsettes izliva v eno smer (navzgor), medtem ko vroča voda teče v nasprotni smeri (na nižji stopnji). Sodobni obrati za ekstrakcijo stolpa imajo kapaciteto predelave do 17.000 metričnih ton na dan. Tipičen retencijski čas rezine pese v nasprotni stolp je cca. 90 min., medtem ko je voda ostaja le 45 min. v difuzorju stolpca. Glavna prednost protiterorističnih sistemov je zmanjšana raba vode v primerjavi z maceracijo sladkorne pese v reaktorju tople vode. Sladkorja sok rešitev, ki se proizvaja v nasprotni tok difuzija sistem se imenuje surovi sok. Barva surovega soka se lahko razlikuje od črne do temno rdeče, odvisno od njene oksidacijske ravni.
Izrabljeni kozsettes izstopi difuzija kot celuloza s približno 95% vlago, vendar nizka vsebnost saharoze.
Vlažna celuloza je stisnjena z vijakom pritisnite na pribl. 75% vlage, da si opomore preostalo saharozo iz celuloze.
Preostala celuloza se posuši in se uporablja predvsem kot živalska krma.
Karbonatacija se uporablja za odstranjevanje nečistoč iz surovega soka, preden se lahko oborina v sladkornih kristalov. Zato se surovi sok zmeša z vročim mlekom apna, to je suspenzija kalcijevega hidroksida v vodi. Med karbonatacijo se nečistote, kot so sulfati, fosfate, citrat in oksalati, oborijo. Oborijo se v obliki kalcijevih soli in večjih organskih molekul, na primer beljakovin, pektin in saponinov. Poleg tega alkalna pH vrednost pretvori preproste sladkorje glukoze in fruktoze skupaj z amino kisline glutamina, kemično stabilne karboksilne kisline, ki jih je mogoče odstraniti kasneje preko filtracije, saj bi te molekule motijo kristalizacijo.
V naslednjem procesu korak, ogljikov dioksid je mehurčki skozi alkalne raztopine sladkorja, obarjanje apna kot kalcijev karbonat. Delci kalcijevega karbonata vežejo nekaj nečistoč. Težki delci se poravnajo v rezervoarju in jih je mogoče odstraniti s filtracijo. Po tem čiščenju in čiščenju koraki tako imenovani tanek sok je pridobljen. Tanek sok se lahko zdravi z natrijevega karbonata, da se prilagodi pH vrednost kot tudi z žveplo na osnovi spojine za zmanjšanje obarvanja, ki se lahko pojavijo zaradi toplotne razgradnje monosaharidov.
Izhlapevanje se uporablja za koncentrat tanek sok z več učinkom izhlapevanja sistemov, tako da tanek sok spremeni v debel sok. Debel sok ima približno 60% saharoze po teži.
V zadnjem koraku, debel sok se obravnava v kristalizatorji. Z dodajanjem in raztapljanjem recikliranega sladkorja se proizvaja tako imenovana materina tekočina. Mati tekočina je koncentrirana še z vrelo pod vakuum v velikih posodah, znan kot vakuumske soline, in zelo fine sladkorja kristal se dodajo kot sejanje točk. Ti kristali rastejo kot sladkor iz oblike matere alkoholnih pijač okoli njih. Nastali sladkor kristal/sirup mešanica se imenuje massecuite, francoski izraz, ki pomeni “kuhane mase”. Massecuite se krmijo v centrifuge, kjer je "High Green sirup" Odstrani iz massecuite s centrifugalno silo. Po centrifucagtion, voda se nato poškropiti v centrifuga za pranje sladkorja kristali, ki proizvaja tako imenovane "Low Green sirup". Centrifuga nato vrti pri zelo visokih hitrostih, da delno posuši kristali. Ko centrifuga upočasni, se sladkor postrga iz centrifuga sten na konveyer sistem za transport sladkorja v rotacijski granulator, kjer je posušen s toplim zrakom. Suhi, čisti kristali sladkorja so pripravljeni na prodajo rafinerijam ali proizvajalcem hrane za nadaljnjo obdelavo ali uporabo.