Siêu âm khai thác đường từ củ cải đường Cossettes
Khai thác bằng siêu âm tăng cường năng suất của chiết xuất sucrose từ các cossettes củ cải đường và làm giảm thời gian quá trình khai thác đáng kể. Sonication là một kỹ thuật đơn giản và an toàn, có thể dễ dàng kết hợp với công nghệ chiết xuất dòng truy cập hiện tại để cải thiện hiệu quả chiết xuất.
Chiết xuất siêu âm củ cải đường Cossette
Giải nén hỗ trợ siêu âm dựa trên nguyên tắc làm việc của cavitation âm thanh hoặc siêu âm. Các hiệu ứng cơ học, được tạo ra bởi ultrasonically gây cavitation, gây ra Sono-poration và sự gián đoạn của các bức tường tế bào, mà sau đó làm tăng tính thấm của các phân tử entrapped trong nội thất tế bào. Cavitationally gây ra phát trực tuyến chất lỏng và vi nhiễu loạn cải thiện sự chuyển giao khối lượng của quá trình chiết xuất, do đó sucrose và các phân tử khác được chuyển vào dung môi, tức là nước.
Siêu âm UIP4000hdT để chiết xuất củ cải đường công nghiệp.
- Siêu âm trước khi điều trị (trước tháp Counter-hiện tại)
- Sonication trong quá trình chiết xuất Countercurrent
- Siêu âm bài điều trị (sau khi truy cập-tháp hiện tại)
Tùy thuộc vào cơ sở khai thác hiện tại, mục tiêu sản xuất và không gian có sẵn, sonication có thể dễ dàng trang bị retro như trước hoặc sau khi điều trị cũng như trong quá trình khai thác dòng chảy ngược.
Siêu âm Pre-Treatment of củ cải đường Cossettes
Siêu âm tiền xử lý các cossettes củ cải đường là một quá trình tăng cường kỹ thuật. Vắt siêu âm có thể được kết hợp dễ dàng với các tháp khai thác dòng chảy truy cập, chủ yếu được sử dụng để khai thác củ cải đường. Một sonication ngắn của các cossettes củ cải đường trước khi chúng vào hệ thống khai thác truy cập hiện tại giúp phá vỡ và mở các bức tường tế bào. Ultrasonication khuyến khích chuyển khối lượng giữa dung môi (tức là nước) và cossettes củ cải đường, để các phân tử nội bào như sucrose được chuyển từ nội thất tế bào đến dung môi. Siêu âm trước khi điều trị các cossettes củ cải đường tạo điều kiện và tăng tốc độ chiết xuất sucrose trong cột lưu lượng truy cập hiện tại.
SEM (200×) của các mẫu cossette củ cải đường được sonicated ở 400 W ở 50 ° C cho thời gian chiết xuất khác nhau. A) dòng chảy ngược dòng của khai thác cossettes; B) sau UAE trong 10 phút; C) sau UAE trong 20 phút; D) sau UAE trong 40 phút. Khai thác siêu âm phá vỡ các bức tường tế bào và giải phóng các vật liệu nội bào.
(©Lu và cộng sự, 2013)
So sánh với siêu âm vs truy cập hiện tại khai thác
Fu et al. (2013) so sánh các truy cập truyền thống-dòng chảy khai thác với siêu âm khai thác của sucrose từ củ cải đường Cossette. Các kết quả của nghiên cứu cho thấy rằng sonication dẫn đến năng suất cao hơn của độ tinh khiết cao, trong khi thời gian khai thác đã được giảm đáng kể từ 70 phút. (Countercurrent) đến 40 min. (sonication). Khai thác ultrasonically hỗ trợ (UAE) kết quả trong một nồng độ tạp chất chất keo thấp hơn (đặc biệt là pectins), và cung cấp cho một năng suất sucrose cao hơn (94.0 ± 0,15%). Nước ép chiết xuất tinh khiết cao (92.6 ± 0,11%). (CF. Fu et al., 2013)
Kể từ các cơ sở sản xuất đường đã được trang bị với tháp khai thác thông thường, sự kết hợp của sonication hiệp đồng với cài đặt hiện tại thường được ưa chuộng. Để áp dụng khai thác siêu âm sucrose trong hầu hết các chi phí-và thời gian hiệu quả cách, khai thác siêu âm có thể được cài đặt như điều trị hiệp đồng trước, trong, hoặc sau khi truy cập thông thường dòng chảy khai thác. Khi sonication phá vỡ các tế bào củ cải đường và phát hành sucrose từ các tế bào, thời gian điều trị dòng truy cập hiện tại có thể được giảm, trong khi năng suất sucrose được tăng cường.
- Quá trình tăng tốc
- Năng suất cao hơn
- quá trình tăng cường
- Synergetic hiệu ứng w/Countercurrent hệ thống
- Dễ dàng phù hợp retro
- Thử nghiệm đơn giản
- Khả năng mở rộng tuyến tính
- bảo trì thấp
- nhanh chóng RoI
Hiệu suất cao siêu âm Extractors
Hielscher Ultrasonics ' khai thác hệ thống được sử dụng trên toàn thế giới trong thực phẩm và Pharma cho việc sản xuất thương mại chất lượng cao, được sử dụng như các sản phẩm thực phẩm, chế độ ăn uống bổ sung hoặc dược phẩm. Wether bạn muốn kiểm tra và tối ưu hóa các thông số xử lý siêu âm trên cấp băng ghế dự bị hoặc cài đặt một hệ thống khai thác siêu âm công nghiệp đầy đủ cho sản xuất nội tuyến, Hielscher Ultrasonics có thiết lập khai thác siêu âm thích hợp cho bạn. Một in chân nhỏ và các tùy chọn lắp đặt linh hoạt cho phép retro-lắp ngay cả trong một cơ sở chế biến nhồi nhét.
Quá trình tiêu chuẩn hóa với Hielscher Ultrasonics
Sản phẩm cấp thực phẩm nên được sản xuất theo thực hành sản xuất tốt (GMP) và theo tiêu chuẩn kỹ thuật xử lý. Hielscher Ultrasonics ' hệ thống khai thác kỹ thuật số đi kèm với phần mềm thông minh, mà làm cho nó dễ dàng để thiết lập và kiểm soát quá trình sonication một cách chính xác. Ghi dữ liệu tự động ghi tất cả các thông số quá trình siêu âm như năng lượng siêu âm (tổng số và năng lượng tịnh), biên độ, Nhiệt Ðộ, áp suất (khi cảm biến tạm thời và áp suất được gắn) với dấu ngày và thời gian trên thẻ SD-built-in. Điều này cho phép bạn sửa đổi mỗi rất nhiều xử lý ultrasonically. Đồng thời, khả năng tái tạo và chất lượng sản phẩm cao liên tục được đảm bảo.
Hielscher Ultrasonics’ bộ vi xử lý siêu âm công nghiệp có thể cung cấp biên độ rất cao. Khuếch đại lên đến 200 μm có thể dễ dàng chạy trong 24/7 hoạt động. Đối với biên độ cao hơn thậm chí, tùy chỉnh siêu âm sonotrodes có sẵn. Mạnh mẽ của thiết bị siêu âm của Hielscher cho phép 24/7 hoạt động ở nhiệm vụ nặng nề và trong môi trường đòi hỏi.
Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:
| batch Khối lượng | Tốc độ dòng | Thiết bị khuyến nghị |
|---|---|---|
| 1 đến 500ml | 10 đến 200mL / phút | UP100H |
| 10 đến 2000mL | 20 đến 400mL / phút | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 đến 20L | 00,2 đến 4L / phút | UIP2000hdT |
| 10 đến 100L | 2 đến 10L / phút | UIP4000hdT |
| N.A. | 10 đến 100L / phút | UIP16000 |
| N.A. | lớn hơn | Cụm UIP16000 |
Liên hệ chúng tôi! / Hỏi chúng tôi!
Công suất cao siêu âm homogenizers từ Phòng thí nghiệm đến Pilot và Công nghiệp Quy mô.
Văn học/tài liệu tham khảo
- 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.
Sự kiện đáng biết
Sản xuất đường
Sucrose, còn được gọi là đường bảng, chủ yếu được sản xuất từ mía đường và từ củ cải đường (beta vulgaris). Đường, tức là, sucrose, được chiết xuất từ củ cải bằng cách sử dụng nước nóng trong một quá trình bước nhiều bước, nơi nước đường thô được chiết xuất trong một sự khuếch tán nước nóng trong một hệ thống dòng chảy Countercurrent. Sau đó, nước đường được tập trung dưới chân không, tiếp theo là rửa vòng và cuối cùng là sấy khô.
Sau khi thu hoạch, rễ củ cải được vận chuyển đến nhà máy chế biến đường, nơi củ cải được rửa sạch và sau đó cơ học cắt thành dải thái lát mỏng, cái gọi là cossettes. Các cossettes được đưa vào hệ thống chiết xuất dòng chảy hiện tại. Hệ thống Countercurrent hoạt động bằng cách khuếch tán và leaches nội dung đường từ các cossettes vào nước nóng.
Các hệ thống khuếch tán Countercurrent là lò phản ứng dài hoặc tháp cao/cột của một vài mét, trong đó các cossettes chảy theo một hướng (lên trên) trong khi nước nóng chảy theo hướng ngược lại (hạ lưu). Các nhà máy khai thác tháp hiện đại có công suất xử lý lên đến 17.000 tấn mỗi ngày. Thời gian lưu giữ điển hình của cossettes trong tháp Countercurrent là khoảng 90 phút, trong khi nước vẫn chỉ 45 phút. trong cột khuếch tán. Ưu điểm chính của hệ thống dòng chảy truy cập hiện tại là việc sử dụng nước giảm khi so sánh với củ cải đường ngâm trong một lò phản ứng nước nóng. Các giải pháp nước đường được sản xuất trong hệ thống khuếch tán hiện nay được gọi là nước ép nguyên. Các màu nước trái cây có thể khác nhau giữa màu đen đến đỏ sẫm tùy thuộc vào mức độ oxy hóa của nó.
Các cossettes chi tiêu thoát khỏi hệ thống khuếch tán như bột giấy với khoảng 95% độ ẩm, nhưng nội dung sucrose thấp.
Bột ẩm được ép với một máy ép vít để khoảng 75% độ ẩm để phục hồi sucrose còn lại từ bột giấy.
Bột giấy còn lại được sấy khô và sử dụng chủ yếu làm thức ăn cho động vật.
Carbonatation được áp dụng để loại bỏ các tạp chất từ nguyên liệu nước trái cây trước khi nó có thể được kết tủa với tinh bột đường. Do đó, nước ép nguyên liệu được trộn với sữa nóng của vôi, tức là một hệ thống treo canxi hydroxit trong nước. Trong quá trình carbonatation, các tạp chất như sunfat, phosphat, citrat và oxalat kết tủa. Chúng kết tủa dưới dạng muối canxi và các phân tử hữu cơ lớn hơn, ví dụ protein, pectins và saponin. Ngoài ra, giá trị pH kiềm chuyển đổi các đường đơn giản glucose và fructose cùng với glutamine acid amin, để hóa học ổn định axit cacboxylic, có thể được gỡ bỏ sau đó qua lọc, vì những phân tử sẽ can thiệp với sự kết tinh.
Trong bước tiến trình sau, carbon dioxide là bubbled thông qua các giải pháp đường kiềm, kết tủa vôi như canxi cacbonat. Các hạt cacbonat canxi ràng buộc một số tạp chất. Các hạt nặng giải quyết trong bể và có thể được loại bỏ qua lọc. Sau khi thanh lọc và làm sạch các bước cái gọi là nước ép mỏng là thu được. Nước ép mỏng có thể được điều trị bằng soda Ash để điều chỉnh giá trị pH cũng như với một hợp chất lưu huỳnh để giảm màu, có thể xảy ra do sự phân hủy nhiệt của monosaccharides.
Sự bốc hơi được sử dụng để tập trung nước trái cây mỏng bằng hệ thống bay hơi có hiệu ứng nhiều, do đó nước ép mỏng biến thành một nước ép dày. Các nước trái cây dày có khoảng 60% sucrose theo trọng lượng.
Trong bước cuối cùng, nước ép dày được xử lý trong kết tinh. Bằng cách thêm và hòa tan đường tái chế, một cái gọi là rượu mẹ được sản xuất. Rượu mẹ được tập trung hơn nữa bằng cách đun sôi dưới chân không trong các mạch lớn, được gọi là chảo chân không, và tinh thể đường rất tốt được thêm vào như là điểm gieo hạt. Những tinh thể phát triển như đường từ các hình thức rượu mẹ xung quanh. Hỗn hợp đường pha lê/xi-rô kết quả được gọi là một massecuite, một thuật ngữ pháp có nghĩa là “khối lượng nấu chín”. Massecuite được đưa vào máy ly tâm, nơi "xi-rô cao xanh" được lấy ra từ massecuite bằng lực ly tâm. Sau khi ly tâm, nước sau đó được phun vào máy ly tâm để rửa các tinh thể đường, tạo ra cái gọi là "xi-rô thấp xanh". Máy ly tâm sau đó quay ở tốc độ rất cao để làm khô một phần các tinh thể. Khi máy ly tâm làm chậm, đường được cạo từ các bức tường ly tâm lên một hệ thống băng tải để vận chuyển đường vào một Granulator quay, nơi nó được sấy khô bằng không khí ấm. Các tinh thể khô, đường sạch đã sẵn sàng để được bán cho các nhà máy lọc dầu hoặc sản xuất thực phẩm để điều trị thêm hoặc sử dụng.