การเพิ่มมูลค่าของเสียจากกระบวนการแปรรูปอาหารด้วยการสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง

กระแสข้างในกระบวนการแปรรูปอาหาร – เช่น เปลือกหัวหอมและกะหล่ำปลี, เปลือกส้ม, และเศษโปรตีนสูงเช่น กากข้าวจากโรงเบียร์ – มักถูกทิ้งเป็นขยะหรือถูกลดคุณค่าให้เป็นอาหารสัตว์ที่มีมูลค่าต่ำ อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์พลอยได้เหล่านี้ยังคงเป็นแหล่งที่อุดมไปด้วยสารชีวภาพที่มีคุณค่า รวมถึงโปรตีน ใยอาหาร สารต้านอนุมูลอิสระฟีนอลิก และรงควัตถุธรรมชาติ
การฟื้นฟูส่วนผสมที่มีมูลค่าสูงเหล่านี้ต้องใช้วิธีการแปรรูปที่อ่อนโยนเพื่อรักษาคุณสมบัติทางหน้าที่และโภชนาการไว้ เมื่อสกัดและกลั่นบริสุทธิ์แล้ว สารประกอบเหล่านี้สามารถนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่มหลากหลายประเภท โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภาคอาหารจากพืชที่กำลังเติบโต
การสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง (Ultrasonic extraction) เป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพ ไม่ใช้ความร้อน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในการสกัดสารประกอบที่มีคุณค่าจากของเสียจากอาหารและชีวมวล ด้วยการใช้คลื่นเสียงความถี่สูงที่มีความเข้มข้นสูง ผู้ผลิตสามารถเพิ่มปริมาณสารสกัดได้สูงสุดในขณะที่ยังคงรักษาความสมบูรณ์และประสิทธิภาพของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ไวต่อความร้อน

โรงแปรรูปชีวมวลที่มีประสิทธิภาพผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง

อัลตราโซนิเคชันเป็นเทคโนโลยีการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ ความยั่งยืน และความสามารถในการทำกำไรของโรงกลั่นชีวภาพสมัยใหม่ โดยการผสานคลื่นเสียงความถี่สูงเข้ากับกระบวนการแปรรูปชีวมวล ผู้ผลิตสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการสกัดได้อย่างมีนัยสำคัญ เร่งปฏิกิริยาทางเคมีและชีวเคมี และเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผสม การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน และการกระจายตัว

เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการประมวลผลแบบดั้งเดิม การบำบัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงให้ผลลัพธ์ดังนี้:

• อัตราผลผลิตการสกัดที่สูงขึ้น
• เวลาตอบสนองและการประมวลผลที่รวดเร็วขึ้น
• อัตราการเปลี่ยนแปลงที่ดีขึ้น
• ลดการใช้พลังงาน
• คุณภาพและความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ที่ดียิ่งขึ้น
• ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานที่ต่ำลง

ด้วยเหตุนี้ การเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงจึงมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนชีวมวลให้เป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพและยั่งยืนมากขึ้น

โรงกลั่นชีวภาพคืออะไร?

โรงแปรรูปชีวมวลแบบครบวงจรคือโรงงานที่ดำเนินการแบบบูรณาการซึ่งเปลี่ยนชีวมวลที่สามารถหมุนเวียนได้ให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่าหลากหลายชนิด รวมถึงส่วนผสมอาหาร, อาหารสัตว์, สารเคมี, เชื้อเพลิงชีวภาพ, พลังงาน, และวัสดุพิเศษ
วัตถุดิบทั่วไปประกอบด้วย:

• เศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรและของเสียจากพืชผล
• ผลพลอยได้จากการแปรรูปอาหาร
• กระแสของเสียอินทรีย์อุตสาหกรรม
• เศษวัสดุเหลือใช้จากการป่าไม้
• ขยะอินทรีย์เทศบาล

เช่นเดียวกับโรงกลั่นน้ำมันปิโตรเลียมที่แยกน้ำมันดิบออกเป็นผลิตภัณฑ์หลายชนิด โรงงานชีวภาพแยกชีวมวลออกเป็นสารตัวกลางที่สำคัญ เช่น คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน และเส้นใย – ซึ่งจะถูกนำไปแปรรูปต่อไปเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่ม
ลักษณะเด่นของโรงแปรรูปชีวมวลสมัยใหม่คือการเพิ่มมูลค่าของกระแสของเสีย ผ่านเทคโนโลยีที่ล้ำสมัย วัสดุที่เคยถูกมองว่าเป็นของเสียถูกแปรสภาพเป็นทรัพยากรที่มีมูลค่าทางการค้า สนับสนุนหลักการเศรษฐกิจหมุนเวียนและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

โรงกลั่นชีวภาพที่เข้มข้นด้วยอัลตราโซนิก

การผสานเทคโนโลยีอัลตราโซนิกสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการไบโอรีไฟเนอรีหลายอย่างได้อย่างมีนัยสำคัญ รวมถึง:

• การสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ
• การสลายตัวของชีวมวลและการแตกตัวของเซลล์
• การย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจน
• ไฮโดรไลซิส
• การสนับสนุนการหมัก
• การเปลี่ยนรูปน้ำมันพืชใช้แล้วเป็นไบโอดีเซล
• การทำให้เป็นอิมัลชันและการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน
• การลดขนาดอนุภาคและการกระจายตัว

การเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงช่วยให้โรงกลั่นชีวภาพสามารถเพิ่มผลผลิตได้มากขึ้นในขณะที่ลดเวลาในการประมวลผลและข้อกำหนดด้านพลังงาน นอกจากนี้ กระบวนการที่ใช้คลื่นเสียงอัลตราโซนิกช่วยในการปรับปรุงความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์และรักษาคุณภาพของสารประกอบที่ไวต่อความร้อน
การเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายโอนมวล การเร่งปฏิกิริยาเคมี และการเพิ่มการเข้าถึงชีวมวล ส่งผลให้การใช้คลื่นเสียงความถี่สูงช่วยส่งเสริมการดำเนินงานของโรงแปรรูปชีวมวลที่ยั่งยืนและคุ้มค่าทางเศรษฐกิจมากขึ้น เมื่อความต้องการระบบการผลิตแบบหมุนเวียนและเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพในการใช้ทรัพยากรเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง คลื่นเสียงความถี่สูงจึงกลายเป็นเครื่องมือที่มีความสำคัญมากขึ้นในการเพิ่มมูลค่าของชีวมวลและของเสียจากการแปรรูปอาหาร

ผลิตภัณฑ์ใดที่ได้รับประโยชน์จากการใช้คลื่นเสียงในโรงกลั่นชีวภาพ?

อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงเป็นเทคนิคการเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการที่นําไปใช้กับหลายอุตสาหกรรม อัลตราโซนิกใช้ในการประมวลผลของเหลวและสารละลายเพื่อผสมและเป็นเนื้อเดียวกันส่งเสริมการถ่ายโอนมวลสารประกอบสกัดและ / หรือเพื่อเริ่มปฏิกิริยาเคมี

การใช้งานทั่วไปของ ultrasonication ในโรงกลั่นชีวภาพคือ:

• การสกัดสารประกอบที่มีคุณค่าจากชีวมวล (เช่น โปรตีน เพคติน แป้ง ฯลฯ)
• การผลิตไบโอเอทานอล
• การสังเคราะห์ไบโอดีเซลจากน้ํามันพืชที่ใช้แล้วและไขมันสัตว์
• ไบโอดีเซลจากน้ํามันสาปหร่าย
• การรักษาด้วยลิกโนเซลลูโลส
• การดัดแปลงแป้ง

โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับโรงกลั่นชีวภาพ

Hielscher Ultrasonics ออกแบบและผลิตเครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสำหรับการใช้งานในโรงกลั่นชีวภาพทั่วโลก เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมของเราช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการสกัด การย่อยสลายชีวมวล การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน การผสม การกระจายตัว การกำจัดก๊าซ และการเกิดปฏิกิริยาโซโนเคมี ช่วยผู้ปฏิบัติงานให้ได้ผลผลิตที่สูงขึ้น กระบวนการที่รวดเร็วขึ้น และอัตราการแปลงที่ดีขึ้น
ตั้งแต่การศึกษาความเป็นไปได้ในห้องปฏิบัติการไปจนถึงการปรับให้เหมาะสมในระดับนำร่องและการผลิตในระดับอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ Hielscher มอบโซลูชันอัลตราโซนิกที่สามารถปรับขนาดได้สำหรับทุกขั้นตอนของการพัฒนาขั้นตอนการผลิต การประยุกต์ใช้ที่ได้รับการยอมรับแล้ว เช่น การสกัดด้วยคลื่นเสียงอัลตราโซนิก การทำลายเซลล์ การเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายโอนมวล และการเพิ่มมูลค่าชีวมวล สามารถนำไปใช้และปรับขนาดได้อย่างรวดเร็วพร้อมผลลัพธ์ที่คาดการณ์ได้
Hielscher นำเสนอเครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกตั้งแต่หน่วยทดลองขนาดเล็กไปจนถึงระบบอุตสาหกรรมที่ประมวลผลชีวมวลหลายตันต่อชั่วโมง ด้วย UIP16000hdT (16kW) ซึ่งเป็นเครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกที่ทรงพลังที่สุดในโลก พร้อมตัวเลือกการรวมกลุ่มที่สามารถปรับขนาดได้ ทำให้สามารถบรรลุกำลังการผลิตเกือบทุกขนาดได้ ระบบอุตสาหกรรมทั้งหมดได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมสำหรับการทำงานต่อเนื่อง 24/7 ภายใต้สภาวะการผลิตที่ต้องการสูง

เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกและหัววัดสำหรับทุกขนาดการผลิต

กลุ่มผลิตภัณฑ์ของ Hielscher ประกอบด้วย:

• เครื่องอัลตราโซนิกในห้องปฏิบัติการสำหรับการพัฒนาขั้นตอนการผลิตและการทดสอบความเป็นไปได้
• ระบบตั้งโต๊ะและระบบนำร่องสำหรับการศึกษาการขยายขนาด
• เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมสำหรับการแปรรูปชีวมวลขนาดใหญ่
• เครื่องปฏิกรณ์เซลล์ไหลแบบอินไลน์สำหรับการผลิตอย่างต่อเนื่อง

ช่วงผลิตภัณฑ์ที่กว้างขวางนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงโซลูชันอัลตราโซนิกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับกระบวนการ ความต้องการในการผลิต และเป้าหมายการผลิตของคุณ

การควบคุมกระบวนการสูงสุดเพื่อผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอ

การควบคุมกระบวนการอย่างแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการแปลงและสกัดชีวมวลอย่างมีประสิทธิภาพ เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกของ Hielscher ช่วยให้สามารถปรับและตรวจสอบพารามิเตอร์การโซนิคที่สำคัญทั้งหมดได้อย่างแม่นยำ รวมถึงแอมพลิจูด กำลัง ความร้อน ความดัน และการป้อนพลังงาน
แอมพลิจูดเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของกระบวนการอัลตราโซนิก ระบบของ Hielscher ให้การควบคุมแอมพลิจูดที่แม่นยำและสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องที่แอมพลิจูดสูงสุดถึง 200 ไมโครเมตรภายใต้สภาวะอุตสาหกรรม โซโนโทรดและบูสเตอร์ฮอร์นช่วยให้สามารถปรับแต่งเพิ่มเติมสำหรับการใช้งานเฉพาะได้
การควบคุมแบบดิจิทัลที่ผสานรวมและการตรวจสอบผ่านเว็บเบราว์เซอร์ช่วยให้สามารถจัดการกระบวนการได้แบบเรียลไทม์ ซึ่งรับประกันผลลัพธ์ที่ซ้ำได้ ประสิทธิภาพการสกัดสูงสุด และการขยายขนาดจากห้องปฏิบัติการสู่การผลิตในระดับอุตสาหกรรมได้อย่างน่าเชื่อถือ

สร้างขึ้นเพื่อการดำเนินงานอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่อง

เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกของ Hielscher ได้รับการออกแบบมาเพื่อการใช้งานหนักในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม การออกแบบที่ทนทาน ส่วนประกอบคุณภาพสูง และความน่าเชื่อถือที่พิสูจน์แล้ว ช่วยให้สามารถทำงานต่อเนื่องได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันภายใต้การทำงานเต็มกำลัง

ประโยชน์หลัก ได้แก่:

• อัตราการสกัดสูงและการใช้ประโยชน์จากชีวมวลที่ดีขึ้น
• การขยายขนาดอย่างรวดเร็วและเชื่อถือได้ตั้งแต่ห้องปฏิบัติการสู่การผลิต
• ความสามารถในการประมวลผลแบบต่อเนื่องในสายการผลิต
• ความต้องการการบํารุงรักษาต่ํา
• การตรวจสอบระยะไกลและการบันทึกข้อมูลกระบวนการ
• ความน่าเชื่อถือระดับอุตสาหกรรมสำหรับการทำงานตลอด 24 ชั่วโมง

ความเป็นเลิศด้านวิศวกรรมและการผลิตของเยอรมัน

ในฐานะบริษัทครอบครัวที่ตั้งอยู่ใกล้กรุงเบอร์ลิน ประเทศเยอรมนี Hielscher Ultrasonics ได้พัฒนาและผลิตอุปกรณ์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมมาเป็นเวลาหลายทศวรรษ ทุกเครื่องอัลตราโซนิกได้รับการออกแบบ ผลิต และทดสอบในประเทศเยอรมนีเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพสูงสุด ความน่าเชื่อถือ และอายุการใช้งานที่ยาวนาน
นอกเหนือจากการจัดหาอุปกรณ์แล้ว Hielscher ยังสนับสนุนลูกค้าด้วยความเชี่ยวชาญด้านการประยุกต์ใช้งาน การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ การช่วยเหลือในการขยายขนาด การฝึกอบรมทางเทคนิค และการสนับสนุนด้านวิศวกรรมอย่างต่อเนื่อง – ช่วยโรงงานชีวรีไฟน์นิ่งให้บรรลุการแปรรูปชีวมวลที่มีประสิทธิภาพ กำไร และยั่งยืน

ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา:

คําถามที่พบบ่อย

แนวคิดไบโอรีไฟเนอรี่คืออะไร?

แนวคิดโรงแปรรูปชีวมวลเป็นผลิตภัณฑ์ชีวภาพ (Biorefinery) คือการแปรรูปชีวมวลอย่างยั่งยืนให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่าหลากหลายประเภท รวมถึงส่วนผสมอาหาร อาหารสัตว์ สารเคมี วัสดุ เชื้อเพลิงชีวภาพ และพลังงาน โรงแปรรูปชีวมวลมีลักษณะคล้ายกับโรงกลั่นน้ำมัน โดยแยกและแปรรูปวัตถุดิบดิบให้เป็นผลิตภัณฑ์หลายชนิด เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรและลดของเสียให้น้อยที่สุด

ตัวอย่างของโรงแปรรูปชีวมวลคืออะไร?

โรงแปรรูปชีวมวลจากของเสียอาหารเป็นตัวอย่างที่พบได้ทั่วไป โรงงานนี้ทำการแปรรูปเศษเหลือทางการเกษตร เปลือกผลไม้ ข้าวบาร์เลย์ที่ใช้แล้วจากกระบวนการผลิตเบียร์ หรือผลพลอยได้จากการแปรรูปอาหารอื่น ๆ เพื่อสกัดสารประกอบที่มีคุณค่า เช่น โปรตีน ใยอาหาร สารต้านอนุมูลอิสระ และโมเลกุลที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ พร้อมทั้งแปรรูปชีวมวลที่เหลือให้เป็นพลังงานชีวภาพหรือปุ๋ยชีวภาพ

วัสดุใดบ้างที่นำมาแปรรูปในโรงแปรรูปชีวมวล?

โรงแปรรูปชีวมวล (ไบโอรีไฟเนอรี) ดำเนินการแปรรูปชีวมวลที่สามารถนำมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งรวมถึงเศษเหลือทางการเกษตร, ของเสียจากกระบวนการผลิตอาหาร, ของเสียจากป่าไม้, พืชพลังงาน, สาหร่าย, ผลิตภัณฑ์พลอยได้จากสัตว์, และขยะอินทรีย์จากเมือง. วัตถุดิบเหล่านี้ประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรต, โปรตีน, ไขมัน, เส้นใย, และสารประกอบอื่น ๆ ที่สามารถนำมาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มได้.

อะไรคือความแตกต่างระหว่างโรงกลั่นน้ำมันกับโรงกลั่นชีวภาพ?

โรงกลั่นน้ำมันแบบดั้งเดิมใช้ทรัพยากรจากฟอสซิล เช่น น้ำมันดิบ ในการผลิตเชื้อเพลิงและปิโตรเคมี ในขณะที่โรงกลั่นชีวมวลใช้ชีวมวลที่สามารถหมุนเวียนได้เป็นวัตถุดิบ โรงกลั่นชีวมวลถูกออกแบบมาเพื่อสนับสนุนเศรษฐกิจหมุนเวียนและยั่งยืน โดยการเปลี่ยนทรัพยากรชีวภาพและของเสียให้เป็นเชื้อเพลิงที่สามารถหมุนเวียนได้, สารเคมี, วัสดุ, และพลังงาน