Teknologjia e ultrazërit Hielscher

Nxjerrja tejzanor pektin nga frutat dhe bio-mbeturinat

  • Pektinët janë një aditiv i përdorur shumë shpesh, kryesisht për efektet e tij gelling.
  • Ekstraktimi tejzanor rrit rendimentin dhe cilësinë e ekstrakteve të pektinit në mënyrë të konsiderueshme.
  • Sonication është i njohur për efektet e saj të intensifikimit të procesit, të cilat tashmë përdoren në procese të shumëllojshme industriale.

 

Pektinat dhe nxjerrja e pektinit

Mbetjet e frutave agrume si lëvozhgat dhe mbetjet pas lëngjeve janë ideale për nxjerrjen tejzanor të pektinave.Pektini është një polisakarid kompleks natyral (heteropolisaharid) i gjetur në veçanti në muret e qelizave të frutave, sidomos në frutat e agrumeve dhe pompën e mollës. Përmbajtjet e larta të pektinit gjenden në lëvozhgën e frutave si të frutave të mollës dhe të agrices. Pomace e mollës përmban 10-15% të pektinës në bazë të lëndës së thatë ndërsa lëvozhgë agrume përmban 20-30%. Pektinat janë biokompatibile, të biodegradueshme dhe të rinovueshme dhe tregojnë vlera të mëdha gelling dhe trashësuese, gjë që i bën ata një shtesë shumë të vlefshme. Pektinat janë përdorur gjerësisht në ushqim, kozmetikë dhe produkte farmaceutike si modifikues reologjik si emulsifikues, agjent gelling, agjent lustrues, stabilizues dhe thickener.
Ekstrakti konvencional i pektinit për aplikime industriale kryhet duke përdorur procese katalizat e acidit (duke përdorur acid nitrik, hidroklorik ose sulfurik). Ekstrakti i katalizuar katalizohet nga acidi, procesi më i frekuentuar në prodhimin industrial të pektinit, pasi teknikat e tjera të nxjerrjes, të tilla si vlimi i drejtpërdrejtë (60ºC-100ºC) deri në 24 orë dhe pH e ulët (1.0-3.0) janë të ngadalta dhe të ulta në prodhimin dhe mund të shkaktojnë degradimi i fibrave të nxjerra dhe prodhimi i pektinit nganjëherë kufizohet nga kushtet e procesit. Megjithatë, nxjerrja e katalizatorëve të acidit vjen me disavantazhet e saj: Trajtimi i ashpër acid shkakton depolimerizim dhe deesterifikim të zinxhirëve të pektinit, gjë që ndikon negativisht në cilësinë e pektinit. Prodhimi i vëllimeve të mëdha të rrjedhës së acidit kërkon përpunim pas përpunimit dhe riciklimit të shtrenjtë, gjë që e bën procesin një barrë mjedisore.

Nxjerrja tejzanor pektin

UIP4000hdT (4kW) procesor tejzanor për nxjerrjen e pektinave në një proces inline industrial.Ekstraktimi tejzanor është një trajtim i butë jo-termik, i cili aplikohet në proceset e shumta ushqimore. Në lidhje me nxjerrjen e pektineve nga pemët dhe perimet, sonication prodhon pektin të kualitetit të lartë. Pektinët e nxjerrë në mënyrë ultrasonike shkëlqejnë nga acidet e tyre anhidrouronike, metoksil dhe përmbajtjet pektat të kalciumit, si dhe shkalla e esterifikimit të tyre. Kushtet e lehta të ekstraktimit tejzanor parandalojnë një degradim termik të pektineve të ndjeshme ndaj nxehtësisë.
Cilësia dhe pastërtia e pektinit mund të ndryshojnë në varësi të acidit anhidrogalakturonik, shkallës së esterifikimit, përmbajtjes së hirit të pektinit të nxjerrë. Pektin me peshë të lartë molekulare dhe hirit të ulët (nën 10%) me acid të lartë anhydrogalacturonic (mbi 65%) njihen si pektin me cilësi të mirë. Meqenëse intensiteti i trajtimit tejzanor mund të kontrollohet shumë saktësisht, vetitë e ekstraktit të pektinit mund të ndikohen nga rregullimi i amplitudës, temperaturës së nxjerrjes, presionit, kohës së mbajtjes dhe tretësit.

UIP4000hdT qelizë rrjedhjes për sonication inline në shkallë industriale

Reaktori i rrjedhjes tejzanor

Kërkesë informacioni






përfitimet:

  • rendimenti më i lartë
  • cilësi më të mirë
  • non-termike
  • zvogëlon kohën e nxjerrjes
  • intensifikimin e procesit
  • retro-montim të jetë e mundur
  • Nxjerrja e Gjelbër
Ekstraktimi tejzanor mund të përdoret duke përdorur të ndryshme tretës të tilla si uji, acid limoni, solucioni i acidit nitrik (HNO3, pH 2.0), ose oksalati amoniak / acid oksalik, gjë që e bën të mundur gjithashtu integrimin e sonikimit në linjat ekzistuese të nxjerrjes (retro-montimi).

Ekstrakte tejzanor pektin excel nga:

  • kapacitet të lartë gelling
  • dispersibility
  • ngjyra e pektinit
  • pektati i lartë i kalciumit
  • pak degradim
  • mjedisit të favorshëm

Mbeturinat e frutave si burim: Ultratinguj të performancës së lartë tashmë janë aplikuar me sukses për të izoluar pektinat nga patëllxhanët e mollës, peels agrume (si portokalli, limoni, grejpfrut), pomace rrushi, shegë, pulpë panxhar sheqeri, lëvozhgë frutash dragua, dhe lëkura mango.

Ultrasonicators me performancë të lartë

Hielscher Ultrasonics është partneri juaj për proceset e nxjerrjes nga botanikët. Nëse doni të ekstraktoni sasi të vogla për hulumtime dhe analiza ose për të përpunuar vëllime të mëdha për prodhim komercial, ne kemi nxjerrësin e duhur tejzanor për ju. tonë procesorë tejzanor laborator si edhe ne bench-top dhe ultrasonicators industriale janë të fuqishme, të lehta për t'u përdorur dhe të ndërtuara për operim 24/7 në ngarkim të plotë. Një gamë e gjerë e aksesorë të tilla si sonotrodes (sondat / brirët tejzanor) me madhësi dhe forma të ndryshme, qelizat e rrjedhës dhe reaktorët dhe nxitësit lejojnë për konfigurimin optimal për ju procesin e nxjerrjes specifike.
Të gjitha makinat digjitale tejzanore janë të pajisura me një ekran të ngjyrosur me prekje, SD Card të integruar për protokollimin automatik të të dhënave dhe kontrollin e largët të shfletuesit për një monitorim gjithëpërfshirës të procesit. Me sistemet e sofistikuara tejzanor të Hielscher, një standardizim i procesit të lartë dhe kontrolli i cilësisë bëhet i thjeshtë.
Na kontaktoni sot për të diskutuar kërkesat e procesit tuaj të nxjerrjes! Ne do të jemi të lumtur t'ju ndihmojmë me përvojën tonë afatgjatë në nxjerrjen botanike!
Tabela më poshtë ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonicators tonë:

Vëllimi i Serisë Shkalla e rrjedhjes Devices rekomanduara
10 deri në 2000 ml 20 deri 400mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 deri në 20L 0.2 deri në 4L / min UIP2000hdT
10 deri në 100L 2 deri në 10L / min UIP4000
na 10 deri në 100L / min UIP16000
na më e madhe grup i UIP16000

Na kontaktoni! / Pyet Na!

Pyesni për më shumë informacion

Ju lutemi përdorni formularin e mëposhtëm, nëse dëshironi të kërkoni informacione shtesë rreth homogjenizimit tejzanor. Ne do të jemi të lumtur t'ju ofrojmë një sistem tejzanor që plotëson kërkesat tuaja.









Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.


Rezultatet e Kërkimit të nxjerrjes ultratinguj pektin

Mbeturinat e domates: Për të shmangur kohëzgjatjen e gjatë të nxjerrjes (12-24 h) në procedurën e refluksimit, ultratinguj është përdorur për intensifikimin e procesit të nxjerrjes në terma të kohës (15, 30, 45, 60 dhe 90 min). Varësisht nga koha e nxjerrjes, yield-et e fituara pektin për hapin e parë të ekstraktimit tejzanor, në temperaturë prej 60 ° C dhe 80 ° C janë 15.2-17.2% dhe 16.3-18.5% respektivisht. kur u aplikua një hap i dytë i ekstraktimit tejzanor, rendimenti i pektinave nga mbetjet e domates u rrit në 34-36%, varësisht nga temperatura dhe koha). Natyrisht, ekstraktimi tejzanor rritë thyerjen e matricës së murit të qelizave të domates, duke çuar në ndërveprime më të mira midis tretësit dhe materialit të nxjerrë.
Pektinat e ekstraktuar tejzanor mund të kategorizohen si pektina të larta metoksilike (HM-pektinë) me vetitë e vendosura të shpejtë të gellingut (DE > 70%) dhe një shkallë esterifikimi prej 73.3–85.4%. n. Përmbajtja e pektatit të kalciumit në pektin ekstrakt ultrasonikisht u mat midis 41.4% në 97.5%, në varësi të parametrave të ekstraktimit (temperatura dhe koha). Në temperaturë më të lartë të nxjerrjes tejzanor, përmbajtja e pektateve të kalciumit është më e lartë (91–97%) dhe si e tillë paraqet një parametër të rëndësishëm të aftësisë së gellimit të pektinës në krahasim me nxjerrjen konvencionale.
Ekstraktimi konvencional tretës për një kohëzgjatje prej 24hr jep jepnin të ngjashme pektin në krahasim me 15 min të trajtimit tejzanor nxjerrjes. Në lidhje me rezultatet e fituara mund të konkludohet se trajtimi tejzanor zvogëlon kohën e nxjerrjes në mënyrë të mrekullueshme. Spektroskopia NMR dhe FTIR konfirmojnë ekzistencën e pektinit kryesisht esterified në të gjitha mostrat e hetuara. [Grassino et al. 2016]

Lëkura e frutave të pasionit: Rezultati i nxjerrjes, acidit galakturonik dhe shkalla e esterifikimit u konsideruan si tregues të efikasitetit të nxjerrjes. rendimenti më i lartë i pektinit të nxjerrë nga nxjerrja me ultratinguj ishte 12.67% (kushtet e nxjerrjes 85ºC, 664 W / cm2, pH 2.0 dhe 10min). Për këto kushte të njëjta, u krye një nxjerrje konvencionale e ngrohjes dhe rezultati ishte 7.95%. Këto rezultate janë në përputhje me studimet e tjera, të cilat raportojnë kohën e shkurtër për nxjerrjen efektive të polisaharideve, duke përfshirë pektin, hemicelulozë dhe polisaharide të tjera të tretshme në ujë, të asistuara me ultratinguj. Është vërejtur gjithashtu se rendimenti i ekstraktimit u rrit 1.6 herë kur ekstraktimi u asistua nga ultratinguj. Rezultatet e arritura treguan se ultratingulli ishte një teknik efikas dhe i kursyer kohë për nxjerrjen e pektinit nga lëvozhga e pasionit. [Freitas de Oliveira et al. 2016]

Cladodes Pear Heads: Ekstrakti i asistuar tejzanor (UAE) i pektin nga clavodat Opuntia ficus indica (OFI) pas heqjes së lulëzuar u përpoq duke përdorur metodologjinë e sipërfaqes së reagimit. Variablat e procesit u optimizuan nga dizajni i përbërë qendror isovariant me qëllim të përmirësimit të rendimentit të ekstraktimit të pektinit. Gjendja optimale e marrë ishte: koha sonication 70 min, temperatura 70, pH 1.5 dhe raporti i ujit-materiale 30 ml / g. Kjo gjendje u vlerësua dhe performanca e nxjerrjes eksperimentale ishte 18.14% ± 1.41%, e cila ishte e lidhur ngushtë me vlerën e parashikuar (19.06%). Kështu, ekstraktimi tejzanor paraqet një alternativë premtuese ndaj procesit konvencional të nxjerrjes, falë efikasitetit të tij të lartë i cili është arritur në më pak kohë dhe në temperatura më të ulëta. Pektini i nxjerrë nga nxjerrja tejzanor nga kladodat OFI (UAEPC) ka një shkallë të ulët të esterifikimit, përmbajtje të lartë acid uroni, veti të rëndësishme funksionale dhe veprimtari të mirë anti-radikale. Këto rezultate janë në favor të përdorimit të UAEPC si shtesë shtesë në industrinë ushqimore. [Bayar et al. 2017]

Pomace e rrushit: Në hulumtimin "Ekstrakti i ndihmuar nga ultratinguj i pektinave nga misri i rrushit të rrushit duke përdorur acidin limonik: Një metodë e metodës së reagimit ndaj reagimit", sonication përdoret për nxjerrjen e pektinave nga shtambina e rrushit me acid citrik si agjent nxjerrës. Sipas metodologjisë së sipërfaqes së përgjigjes, yield-i më i lartë i pektinit (~32.3%) mund të arrihet kur procesi i ekstraktimit tejzanor kryhet në 75ºC për 60 min duke përdorur një zgjidhje me acid limoni pH 2.0. Këto polisakaride pektike, të përbëra kryesisht nga njësitë e acidit galakturonik (~ 97% e sheqernave totale) kanë një peshë molekulare mesatare prej 163.9 kDa dhe një shkallë esterifikimi (DE) prej 55.2%.
Morfologjia sipërfaqësore e viçit të rrushit të zërit tregon se sonikimi luan një rol të rëndësishëm në thyerjen e indit vegjetal dhe rritjen e rendimentit të nxjerrjes. Rendimenti i fituar pas nxjerrjes ultratinguj të pektinave duke përdorur kushtet optimale (75 ° C, 60 min, pH 2,0) ishte 20% më e lartë se rendimenti i fituar kur ekstraktimi u krye duke aplikuar të njëjtat kushte të temperaturës, kohës dhe pH por pa ndihmë tejzanor. Përveç kësaj, pektinat nga ekstraktimi tejzanor gjithashtu shfaqën një peshë molekulare mesatare më të lartë. [Minjares-Fuentes et al. 2014]

Hielscher Ultrasonics ju ndihmon nga testimi i parë në komercializimin e aplikacionit tuaj.

Nga testimi i fizibilitetit në procesin e optimizimit dhe instalimit industrial – Hielscher Ultrasonics është partneri juaj për proceset e suksesshme tejzanor!

Letërsi / Referencat



Fakte të vlefshme

pektin

Pektini është një heteropolysaccharide që ndodh natyrshëm, i cili gjendet kryesisht në fruta si patëllxhan e mollës dhe frutave agrume. Pektinët, të njohur edhe si polisakaridet pektike, janë të pasura me acid galakturonik. Brenda grupit pektik, janë identifikuar disa polisaçaride të ndryshëm. Homogalakturonat janë zinxhirë linearë të acidit D-galakturon të lidhur me α- (1-4). Galakturonanët e zëvendësuar karakterizohen nga prania e mbetjeve të lidhura me saharid (të tilla si D-xiloza ose D-apioza në rastet përkatëse të xylogalacturonan dhe apiogalacturonan) që degëzojnë nga një shtyllë e mbetjeve të acidit D-galakturonik. Rhamnogalacturonan I pektinat (RG-I) përmbajnë një shtyllë të disaharidit përsëritës: 4) -α-D-galakturonic acid- (1,2) -α-L-ramnose- (1. Shumë mbetje ramnoze kanë anësore të sheqernave të ndryshme neutrale Sheqernat neutrale janë kryesisht D-galaktoze, L-arabinoza dhe D-xiloza. Llojet dhe proporcionet e sheqernave neutrale ndryshojnë me origjinën e pektinit.
Një lloj tjetër strukturor i pektinës është rhamnogalacturonan II (RG-II), i cili është një polisakarid kompleks shumë i degëzuar dhe më pak i gjetur në natyrë. Shtylla kurrizore e rhamnogalacturonan II përbëhet ekskluzivisht nga njësitë e acidit D-galakturon. Pektini i izoluar ka një peshë molekulare prej 60,000-130,000 g / mol, që varion nga origjina dhe kushtet e nxjerrjes.
Pektinat janë një shtesë shtesë e rëndësishme me aplikime të shumëfishtë në ushqime, farmaceutikë, si dhe në industri të tjera. Përdorimi i pektinave bazohet në aftësinë e tij të lartë për të formuar xhel në prani të Ca2+ joneve ose një tretës me pH të ulët. Ekzistojnë dy forma të pektinave: pektina me metoksil të ulët (LMP) dhe metetoksil i lartë (HMP). Të dy llojet e pektinës dallohen për nga shkalla e tyre e metilimit (DM). Në varësi të metilathion, pektina mund të jetë ose me pektinë të lartë metoksi (DM)>50) ose me pektinë të ulët metoksi (DM<50). Pektina me metoksi e lartë karakterizohet nga aftësia e saj për të formuar xhel në një medium acid (pH 2.0-3.5) nën premisën që saharoza në një përqendrim të paktën 55 wt% ose më të lartë është e pranishme. Pektina me metoksi e ulët mund të formojë xhel mbi një interval më të madh të pH (2.0–6.0) në prani të një joni divalent, siç është kalciumi.
Në lidhje me gelacionin e pektinës me metoksil të lartë, lidhja e kryqëzuar e molekulave të pektinës ndodh për shkak të lidhjeve të hidrogjenit dhe ndërveprimeve hidrofobike midis molekulave. Me pektin me metoksil të ulët, gela merret nga lidhja jonike përmes urave të kalciumit midis dy grupeve karboksil që i përkasin dy zinxhirëve të ndryshëm në afërsi të njëri-tjetrit.
Faktorët, pH i tillë, prania e solucioneve të tjera, madhësia molekulare, shkalla e metoksilimit, numri dhe pozicioni i zinxhirëve anësorë, dhe dendësia e ngarkesës në molekulë ndikojnë në vetitë e gelacionit të pektinës. Dy lloje pektinash dallohen në lidhje me tretshmërinë e tij. Ka pektinë të tretshëm në ujë ose të lirë dhe pektinë të tretshëm në ujë. Tretësira në ujë e Pektinës është e lidhur me shkallën e tij të polimerizimit dhe sasinë dhe pozicionin e grupeve metoksil. Në përgjithësi, tretshmëria në ujë e pektinës rritet me zvogëlimin e peshës molekulare dhe rritet në grupet e esterifikuara të karboksilit. Sidoqoftë, pH, temperatura dhe lloji i tanishëm i solucionit ndikojnë gjithashtu në tretshmëria.
Cilësia nëse pektina e përdorur në treg zakonisht përcaktohet më shumë nga dispersibiliteti i saj sesa nga tretshmëria e tij absolute. Kur pektina e pluhurit të thatë shtohet në ujë, dihet që formojnë të ashtuquajturat “Peshku-Eyes”. Këto sy të peshkut janë grumbuj të formuar për shkak të hidratimit të shpejtë të pluhurit. “Syri i peshkut” grumbujt kanë një thelb të thatë, pa lagështues të pektinës, i cili është i veshur me një shtresë të jashtme shumë të hidratuar të pluhurit të lagësht. Grumbuj të tillë janë të vështirë për tu lagur siç duhet dhe ato shpërndahen vetëm shumë të ngadalta.

Përdorimi i pektinave

Në industrinë ushqimore, pektini i shtohet marmalatave, përhapjes së frutave, dehjeve, xhelozave, pijeve, salcat, ushqimet e ngrira, ëmbëlsirat dhe produktet e pjekjes. Pektin përdoret në xhelatin ëmbëltore për të dhënë një strukturë të mirë xhel, një pickim të pastër dhe për të dhënë një lëshim të mirë aromë. Pektini përdoret gjithashtu për të stabilizuar pije acidike të proteinave, siç është pirja e kosit, për të përmirësuar stabilitetin, ndjenjat e gojës dhe stabilitetin e pulpës në pije me bazë lëngje dhe si një zëvendësues i yndyrës në mallrat e pjekur. Për kalori të reduktuar / kalori të ulët, pektinat shtohen si zëvendësim i yndyrës dhe / ose i sheqerit.
Në industrinë farmaceutike, ajo përdoret për të ulur nivelin e kolesterolit në gjak dhe çrregullimet gastrointestinale.
Aplikime të tjera industriale të pektinit përfshijnë aplikimin e saj në filma ngrënshëm, si një stabilizues emulsion për emulsione uji / vaj, si modifikues reologjik dhe plastifikues, si agjent për matjen e letrës dhe tekstileve etj.

Burimet e pektinit

Megjithëse pektini mund të gjendet në muret e qelizave të shumicës së bimëve, pomace e mollës dhe lëvozhgë portokalli janë dy burimet kryesore të pektinave të prodhuara në treg, meqenëse pektinat e tyre janë me cilësi të lartë. Burime të tjera tregojnë shpesh sjellje të dobëta gelling. Në fruta, përveç mollës dhe agrume, pjeshkë, kajsi, dardha, guava, ftua, kumbulla dhe gooseberries janë të njohur për sasinë e tyre të lartë të pektin. Ndër perimet, domate, karrota dhe patate njihen për përmbajtjen e lartë të pektinit.

domate

Miliona ton domate (Lycopersicon esculentum Mill.) Përpunohen çdo vit për të prodhuar produkte të tilla si lëngu i domates, paste, pura, ketchup, salcë dhe salsa, duke rezultuar në gjenerimin e sasive të mëdha të mbeturinave. Mbeturinat e domate, të marra pas shtypjes së domates, përbëhen nga farë prej 33%, lëkura 27% dhe pulpë 40%, ndërsa pompa e thatë e domates përmban farë 44% dhe pulpë dhe lëkurë 56%. Mbeturinat e domates janë një burim i madh për të prodhuar pektina.