Hielscher Ultrason Teknolojisi

Meyve ve biyo-atık ultrasonik pektin ekstraksiyon

  • Pectins çok sık kullanılan gıda katkı maddesi, özellikle onun Jelling etkileri için eklendi.
  • Ultrasonik ekstraksiyon, pektin özlerinin verim ve kalitesini önemli ölçüde arttırır.
  • Sonication zaten manifold endüstriyel süreçlerde kullanılan etkileri, yoğunlaştırılması süreci için bilinmektedir.

 

Pectins ve pektin ekstraksiyon

Meyve suyu peeling ve kalıntı gibi narenciye atıkları, pektin Ultrasonik ekstraksiyon için idealdir.Pectin özellikle narenciye ve elma pomace, meyve hücre duvarlarında özellikle bulunan doğal kompleks polisakkarit (heteropolysaccharide) olduğunu. Yüksek pektin içeriği hem elma hem de Narenciye meyve peeling bulunur. Narenciye kabuğu% 20-30 içerirken Apple prina kuru madde temelinde pektin% 10-15 içerir. Pectins biyouyumlu, biyolojik olarak çözünebilir ve yenilenebilir ve onları çok değerli bir katkı yapar büyük Jelling ve kalınlaşma özellikleri, gösterir. Pectins yaygın gıda, kozmetik ve ilaç ürünlerinde emülgatör, jelleme ajanı, cam Ajan, stabilizatör ve kalınlaştırıcı gibi Reoloji değiştirici olarak kullanılır.
Endüstriyel uygulamalar için konvansiyonel pektin ekstraksiyonu, asit-katalizlenmiş süreçler (nitrik, hidroklorik veya sülfürik asit kullanılarak) kullanılarak gerçekleştirilir. Asit-katalizör ekstraksiyon endüstriyel pektin üretiminde en uğrak süreçtir, bu yana doğrudan kaynama gibi diğer ekstraksiyon teknikleri (60 º C-100 º C) kadar 24 saat ve düşük pH (1.0-3.0) yavaş ve düşük verim ve termal bozulması neden olabilir elde edilen lif ve pektin verimi bazen Proses koşulları ile sınırlıdır. Bununla birlikte, asit-katalizör ekstraksiyonu da dezavantajları ile birlikte gelir: sert asidik tedavi pektin zincirlerinin depolimerizasyon ve deesterizasyonunu neden olur, bu da pektin kalitesini olumsuz yönde etkiler. Asidik atık büyük hacimli üretim sonrası işlem ve pahalı geri dönüşüm tedavisi, süreç çevresel bir yük kılan gerektirir.

Ultrasonik pektin ekstraksiyon

UIP4000hdT (4kW) ultrasonik işlemci Pektinler bir endüstriyel inline sürecinde ekstraksiyon için.Ultrasonik ekstraksiyon manifold gıda süreçleri için uygulanan hafif, non-termal tedavi olduğunu. Meyve ve sebzelerden Pektinler ekstraksiyon açısından, sonication yüksek kalitede pektin üretir. Ultrasonically ayıklanan Pektinler onların anhidouronik asit ile Excel, Metoksilli Amide ve kalsiyum pectate içeriği yanı sıra esterleşme derecesi. Ultrasonik ekstraksiyon hafif koşullar ısıya duyarlı pektin ısı bozulması önler.
Pectin kalite ve saflık anhidrogalacturonik asit, esterleşme derecesi, çıkarılan pektin kül içeriği bağlı olarak değişebilir. Yüksek molekül ağırlığı ve düşük kül (% 10 altında) ile pektin yüksek anhidrogalacturonik asit (% 65 yukarıda) ile içerik iyi kalite pektin olarak bilinir. Ultrasonik tedavinin yoğunluğu çok hassas bir şekilde kontrol edilebilir olduğundan, pektin özü özellikleri genlik, ekstraksiyon sıcaklığı, basınç, saklama süresi ve çözücü ayarlayarak etkilenebilir.

Endüstriyel ölçekte satır içi sonication için Uıp4000hdt akış hücresi

Ultrasonik akış reaktörü

Bilgi talebi






Yararları:

  • daha yüksek verim
  • daha iyi kalite
  • termal olmayan
  • düşük ekstraksiyon süresi
  • süreç yoğunlaşması
  • Retro-Fitting mümkün
  • Yeşil Ekstraksiyon
Ultrasonik ekstraksiyon çeşitli kullanarak çalıştırılabilir çözücüler gibi su, sitrik asit, nitrik asit çözeltisi (HNO3, pH 2,0), ya da amonyum oxalate/Oxalic asit, aynı zamanda mevcut ekstraksiyon hatları (Retro-Fitting) içine sonication entegre mümkün kılar.

Ultrasonik pektin özler tarafından Excel:

  • yüksek Jelling kapasitesi
  • reinforcing
  • Pektin rengi
  • yüksek kalsiyum pectate
  • daha az bozulma
  • Çevre dostu

Kaynak olarak meyve atıkları: Yüksek performanslı ultrason zaten başarıyla elma pomace, narenciye meyve Peeling (örneğin, portakal, limon, greyfurt), üzüm pomas, nar, Şeker pancar hamuru, ejderha meyve kabuğu, dikenli armut cladodes, tutku meyve gibi Pektinler izole uygulandı Peel ve mango peeling.

Yüksek performanslı ultrasonicators

Hielscher ultrason bitkilerden ekstraksiyon işlemleri için sizin ortağıdır. Eğer ticari üretim için araştırma ve analiz veya süreç büyük hacimler için küçük miktarlarda ayıklamak isteyin, biz sizin için uygun ultrasonik aspiratör var. bizim Ultrasonik Laboratuar işlemcileri hem de bizim tezgah üstü ve endüstriyel ultrasonicators sağlam, kullanımı kolay ve tam yük altında 24/7 çalışma için inşa etti. geniş bir yelpazede Aksesuarlar örneğin sonotrot gibi (ultrasonik prob / boynuzları) farklı boyutlarda ve şekillerde, akış hücreleri ve reaktör güçlendiriciler ile belirli bir ekstraksiyon işlemi için en uygun şekilde ayarlanmasını sağlar.
Tüm Dijital Ultrasonik makineler renkli dokunmatik ekran, otomatik veri protocolling için entegre SD kart ve kapsamlı proses izleme için tarayıcı uzaktan kumanda ile donatılmıştır. Hielscher 'ın sofistike ultrasonik sistemleri ile, yüksek proses standardizasyon ve kalite kontrol basit yapılır.
senin çıkarma işleminin şartları görüşmek için bize hemen ulaşın! Biz botanik çekimlerinde uzun vadeli deneyimi ile size yardımcı olmaktan mutluluk duyacaktır!
Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir:

Numune Hacmi Akış Oranı Önerilen Cihaz
10 - 2000mL 20 - 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 - 20L 0,2 - 4L/min UIP2000hdT
10 - 100L 2 - 10L/min UIP4000
n.a. 10 - 100L/min UIP16000
n.a. daha büyük grubu UIP16000

Bizimle iletişime geçin! / Bize sor!

Daha fazla bilgi isteyin

Ultrasonik homojenleştirme hakkında ek bilgi istemek için lütfen aşağıdaki formu kullanın. İhtiyaçlarınızı karşılayacak bir ultrasonik sistem sunmaktan mutluluk duyacağız.









Lütfen dikkat Gizlilik Politikası.


Ultrasonik pektin ekstraksiyon araştırma sonuçları

Domates atıkları: Refluxing prosedürde uzun ekstraksiyon sürelerini (12 – 24 saat) önlemek için, ultrasonication ekstraksiyon sürecinin yoğunlaştırılması için zaman (15, 30, 45, 60 ve 90 dk) olarak kullanılmıştır. Ekstraksiyon zamanına bağlı olarak, ilk Ultrasonik ekstraksiyon adımı için elde edilen pektin verimi, 60 °C ve 80 °C sıcaklıklarında sırasıyla 15.2 – 17.2% ve 16.3 – 18,5%. ikinci bir Ultrasonik ekstraksiyon adımı uygulandığında, sıcaklık ve kez bağlı olarak, domates atığından pektin verim 34-36% arttı. Açıkçası, Ultrasonik ekstraksiyon domates hücresi duvar matrisinin rüptürü artar, solvent ve çıkarılan malzeme arasında daha iyi etkileşimler için önde gelen.
Ultrasonik çıkarılan pektinler hızlı set jelling özellikleri (DE) ile yüksek metoksil pektinler (HM-pektin) olarak kategorize edilebilir > 70%) and a esterification degree of 73.3–85.4%. n. The calcium pectate content in ultrasonically extracted pectin was measured between 41.4% to 97.5%, depending on extraction parameters (temperature and time). At higher temperature of ultrasonic extraction, the calcium pectate contents are higher (91–97%) and as such present important parameter of pectin gelling ability compared to conventional extraction.
24 saat süreyle konvansiyonel solvent ekstraksiyon ultrasonik ekstraksiyon tedavisi 15 dakika ile karşılaştırıldığında benzer pektin verimleri verir. Elde edilen sonuçlar ile ilgili olarak bu ultrasonik tedavi son derece ekstraksiyon süresini azalır sonucuna varılabilir. NMR ve FTıR spektroskopisi, incelendiği tüm örneklerin ağırlıklı olarak esterleşmiş pektin varlığını onaylar. [Grassino ve ark. 2016]

Tutku meyve kabuğu: Ekstraksiyon verimi, galakturonik asit ve esterleşme derecesi ekstraksiyon verimliliğinin göstergeleri olarak kabul edildi. ultrason destekli ekstraksiyon ile elde edilen en yüksek pektin verimi% 12,67 (ekstraksiyon koşulları 85 º C, 664 W/cm2, pH 2,0 ve 10 dk) idi. Aynı koşullar için konvansiyonel bir Isıtma ekstraksiyonu yapıldı ve sonuç% 7,95 oldu. Bu sonuçlar, polisakkaritler, pektin, hemicellukaybeder ve diğer su çözünür polisakkaritler de dahil olmak üzere, ultrason yardımıyla etkili ekstraksiyon için kısa zaman rapor diğer çalışmalar uyarınca vardır. Ayrıca ekstraksiyon Ultrason tarafından yardımcı olduğunda çıkarma verim 1,6 kat arttı görüldü. Elde edilen sonuçlar ultrason tutku meyve kabuğu pektin ekstraksiyon için verimli ve zaman tasarrufu tekniği olduğunu göstermiştir. [Freitas de Oliveira ve al. 2016]

Prickly armut cladodes: Ultrasonik destekli ekstraksiyon (BAE) pektin Opuntia ficus Indica (OFI) cladodes sonra mukak kaldırma yanıt yüzey metodolojisi kullanılarak teşebbüs edildi. İşlem değişkenleri pektin ekstraksiyon verimini iyileştirmek için isovaryant merkezi kompozit tasarımı ile optimize edilmiştir. Elde edilen optimum durum: sonication zaman 70 min, sıcaklık 70, pH 1,5 ve su-malzeme oranı 30 ml/g. Bu durum doğrulandı ve deneysel ekstraksiyon performansı% 18,14 ± 1,41, öngörülen değere (% 19,06) yakın bir şekilde bağlandı. Böylece, Ultrasonik ekstraksiyon, daha az zamanda ve daha düşük sıcaklıklarda elde edilen yüksek verimlilik sayesinde konvansiyonel ekstraksiyon sürecine umut verici bir alternatif sunar. Pektin Ultrasonik ekstraksiyon tarafından çıkarılan OFı cladodes (UAEPC) esterleşme düşük bir dereceye sahiptir, yüksek uronik asit içeriği, önemli fonksiyonel özellikleri ve iyi anti-radikal aktivite. Bu sonuçlar gıda sektöründe potansiyel katkı maddesi olarak UAEPC kullanımı lehine vardır. [Bayar ve ark. 2017]

Üzüm Pomas: Araştırma yazıda "sitrik asit kullanarak üzüm pomas Pektinlerin ultrason destekli ekstraksiyon: bir yanıt yüzey metodolojisi yaklaşımı", sonication ayıklanan ajan olarak sitrik asit ile üzüm pomas gelen Pektinler ayıklamak için kullanılır. Yanıt yüzeyi metodolojisi 'ne göre, en yüksek pektin verimi (∼% 32,3) Ultrasonik ekstraksiyon süreci pH 2,0 bir sitrik asit çözeltisi kullanarak 60 dk 75 º C 'de gerçekleştirildiğinde elde edilebilir. Bu yoğun polisakkaritler, ağırlıklı olarak galakturonik asit üniteleri tarafından oluşan (∼ 97% toplam şekerler), ortalama molekül ağırlığı 163.9 kDa ve esterleşme (DE) bir dereceye sahip 55,2%.
Sonicated üzüm prina yüzey morfolojisi sonication bitkisel doku kırma ve ekstraksiyon verimleri artırılması önemli bir rol oynadığını gösterir. Optimum koşullar (75 °C, 60 dk, pH 2,0) kullanarak Pektinlerin ultrasonik ekstraksiyonu sonrasında elde edilen verim, ekstraksiyon aynı sıcaklık, zaman ve pH koşullarını uygulayarak gerçekleştirildiğinde elde edilen veriden% 20 daha yüksektir, ancak ultrasonik Yardım. Buna ek olarak, Ultrasonik ekstraksiyon gelen Pektinler de daha yüksek bir ortalama moleküler ağırlık sergiledi. [Minjares-Fuentes ve al. 2014]

Hielscher Ultrasonics uygulamanızın ticarileştirilmesi için ilk test size yardımcı olur.

Fizibilite testinden proses optimizasyonu ve endüstriyel kurulumdan – Hielscher Ultrasonics başarılı ultrasonik süreçler için ortağıdır!

Edebiyat referansları



Bilinmesi Gereken Gerçekler

Pektin

Pectin, özellikle Apple prina ve narenciye gibi meyvelerde bulunan doğal olarak görülen bir heteropolizakkarit. Pectins, aynı zamanda karışık polisakkaritler olarak bilinen, galakturonik asit açısından zengindir. Yoğun grup içinde, birkaç farklı polisakkaritler tespit edilmiştir. Homogalacturonans α-(1 – 4)-bağlı D-galakturonik asit doğrusal zincirleri vardır. Yerine galacturonans, D-galacturonik asit kalıntılarının bir omurgasını dallanma (xylogalacturonan ve apiogalacturonan ilgili olgularda D-Xylose veya D-apiose gibi) sakkarit appendant kalıntıları varlığı ile karakterize edilir. Rhamnogalacturonan ı Pektinler (RG-ı) tekrarlanan disaccharide bir omurgası içerir: 4)-α-D-galakturonik asit-(1, 2)-α-L-rhamnose-(1. Birçok ramnoz kalıntıları çeşitli nötr şekerler yan zincirlerini var. Nötr şekerler ağırlıklı olarak D-galaktoz, L-arabinose ve D-Xylose vardır. Nötr şekerler türleri ve oranları pektin kökeni ile değişir.
Pektin başka bir yapısal türü rhamnogalacturonan II (RG-II), hangi bir kompleks, çok dallı polisakkarid ve daha az sık doğada bulundu. Rhamnogalacturonan II 'nin omurgası özel olarak D-galakturonik asit ünitelerinin oluşur. İzole pektin genellikle 60.000 – 130000 g/mol molekül ağırlığına sahiptir, köken ve ekstraksiyon koşulları ile değişmektedir.
Pektinler gıdalarda, ilaç, hem de diğer sektörlerde manifold uygulamaları ile önemli bir katkı vardır. Pektinlerin kullanımı Ca varlığında jel oluşturmak için yüksek yeteneği dayanmaktadır2 ' den fazla iyonları veya düşük pH'da çözünür. Pektinlerin iki formu vardır: düşük methoksil pektin (LMP) ve yüksek methoxyl pektin (HMP). Pektin iki tür metilasyon derecesi (DM) ile ayırt edilir. Metiyathion bağımlılığında, pektin ya yüksek metoksi pektin olabilir (DM>50) veya düşük metoksi pektin (DM<50). Yüksek metoksi pektin en az 55 wt% veya daha yüksek bir konsantrasyonda sakaroz mevcut öncül altında asidik bir ortamda jeller oluşturmak için yeteneği ile karakterizedir (pH 2.0-3.5). Düşük metoksi pektin daha büyük bir pH aralığı üzerinde jeller oluşabilir (2.0-6.0) bir divalent iyon varlığında, kalsiyum gibi.
Yüksek metoksil pektin in gelasyonu ile ilgili olarak, pektin moleküllerin çapraz bağlanması moleküller arasında hidrojen bağları ve hidrofobik etkileşimler nedeniyle oluşur. Düşük methoxyl pektin ile, jelasyon birbirine yakın iki farklı zincire ait iki karboksil grupları arasında kalsiyum köprüler yoluyla iyonik bağlantı elde edilir.
PH gibi faktörler, diğer solutelerin varlığı, moleküler boyut, metoksilasyon derecesi, yan zincirlerin sayısı ve konumu ve molekül üzerindeki yük yoğunluğu pektinin jelleşme özelliklerini etkiler. Pektinler iki tür çözünürlüğü ile ilgili olarak ayırt edilir. Suda çözünen veya serbest pektin ve suda çözünmez pektin vardır. Pektin'in su çözünürlüğü polimerizasyon derecesi ve metoksil grupların miktarı ve konumu ile ilgilidir. Genel olarak, pektin'in su çözünürlüğü azalan moleküler ağırlık ve esterleştirilmiş karboksil gruplarında artar artar. Ancak, pH, sıcaklık ve çözünür mevcut türü de çözünürlüğü etkiler.
Ticari olarak kullanılan pektin in kalitesi genellikle mutlak çözünürlüğü ile daha dağınıklığı ile belirlenir. Kuru toz pektin suya eklendiğinde, sözde “fish-eyes”. Bu balık gözleri, tozun hızlı hidrasyonu nedeniyle oluşan kümelerdir. “Balık gözü” kümeler, son derece sulu dış tabaka ıslak toz ile kaplanmış kuru, Un-Wetted pektin çekirdek var. Bu tür kümeleri düzgün ıslak zordur ve sadece çok yavaş dağılın.

Pectins kullanımı

Gıda sektöründe, pektin marmelatlar, meyve spreadleri, reçel, jellies, içecekler, soslar, dondurulmuş gıdalar, şekerleme ve fırın ürünleri eklenir. Pektin iyi bir jel yapısı, temiz bir ısırık vermek ve iyi bir lezzet salınımı yapmak için şekerleme jelinde kullanılır. Pektin aynı zamanda içme yoğurt gibi asidik protein içecekleri stabilize etmek için kullanılır, doku geliştirmek için, meyve suyu bazlı içecekler ağız-hissi ve selüloz istikrar ve pişmiş mal bir yağ yerine olarak. Kalori için-azaltılmış/düşük kalorili, Pektinler bir yağ ve/veya şeker değişimi olarak eklenir.
İlaç sektöründe, kan kolesterol düzeylerini ve gastrointestinal bozuklukları azaltmak için kullanılır.
Pektin diğer endüstriyel uygulamalar, yenileyici Filmler, su/yağ emülsiyonları için bir emülsiyon sabitleyici olarak, reoloji değiştirici ve plastikleştirici olarak, kağıt ve tekstil vb için boyutlandırma maddesi olarak içerir.

Pektin kaynakları

Pektin çoğu bitkinin hücre duvarlarında bulunmasına karşın, pektin büyük kalitede olduğundan, Apple pomas ve turuncu kabuğu ticari olarak üretilen Pektinlerin iki büyük kaynağıdır. Diğer kaynaklar genellikle yoksul Jelling davranışını gösterir. Meyvelerde, elma ve narenciye dışında, şeftali, kayısı, armut, guavlar, ayva, Erik, ve Bektaşi üzümü yüksek pektin miktarı ile bilinmektedir. Sebze, domates, havuç ve patates arasında yüksek pektin içeriği bilinmektedir.

domates

Milyonlarca ton domates (Lycopersicon esculentum Mill.), domates suyu, hamur, püre, ketçap, sos ve salsa gibi ürünler üretmek için yıllık olarak işlenir ve büyük miktarlarda atıkların üretilmesine neden olur. Domates atıkları, domates bastıktan sonra elde edilen% 33 tohum,% 27 cilt ve% 40 selüloz, kurutulmuş domates pomas% 44 tohum ve% 56 Selüloz ve cilt içerir. Domates atıkları Pektinler üretmek için harika bir kaynaktır.