Imọ-ẹrọ olutirasandi Hielscher

Ultrasonic Pectin Extraction from Fruit and Bio-Waste

  • Awọn kokoro ni a nlo awọn ohun elo ounje nigbagbogbo, ti o kun pupọ fun awọn ẹda ti o ni gelling.
  • Iyọkuro ti ultrasonic n mu ki ikore ati didara awọn iyatọ ti pectin ṣe pataki.
  • Sonication ti wa ni mọ fun awọn oniwe-ilana awọn ipa gbigbọn, eyi ti a ti tẹlẹ lo ninu orisirisi awọn ilana ise.

 

Pectins ati Pectin isediwon

Egbin eso eso egbin gẹgẹbi awọn peels ati awọn ounjẹ lẹhin ti o ṣe atunṣe jẹ apẹrẹ fun isediwon ultrasonic ti awọn pectins.Pectin jẹ polysaccharide adayeba kan (heteropolysaccharide) ti a ri ni pato ninu alagbeka Odi-unrẹrẹ, paapaa ni awọn olulu ati eso pomace. Awọn akoonu ti o wa ni pectin ti o wa ninu awọn eso peels ti awọn apple mejeeji ati awọn eso citrus. Pomace Apple ni 10-15% ti pectin lori ilana ipilẹ gbẹ nigba ti peeli citrus ni 20-30%. Awọn ẹiyẹ wa ni idapọ-ara, iyatọ ati awọn ti o ṣe atunṣe ati fi han awọn ohun-elo gelling ati awọn thickening, eyi ti o mu ki wọn ṣe afikun aropọ ti o wulo. Awọn ẹmi ti wa ni ilopọ ni awọn ounjẹ, awọn ohun elo imotara ati awọn ohun elo iṣoogun bi rheology ṣe atunṣe gẹgẹbi emulsifier, oluranlowo gelling, oluranlowo glazing, olutọju, ati thickener.
Iyatọ ti pectin ti o ṣe deede fun awọn ohun elo ile-iṣẹ ni a ṣe nipa lilo awọn ilana ti acid-catalyzed (lilo nitric, hydrochloric tabi sulfuric acid). Iyọkuro ti adidi jẹ ilana ti o pọju julọ ni iṣelọpọ pectin ti ile ise, niwon awọn ilana itọnisọna miiran gẹgẹbi farabale ti o tọ (60ºC-100ºC) fun titi de 24hrs ati kekere pH (1.0-3.0) ni o lọra ati kekere ninu ikore ati o le fa ki gbona ibajẹ ti okun ti a fa jade ati pe ikore pectin ni igba diẹ ni opin nipasẹ awọn ilana ipo. Sibẹsibẹ, ifasilẹ acid-catalyzed wa pẹlu awọn alailanfani rẹ, bakanna: Itọju acidic ti o ni irọra jẹ iṣeduro ati isọdọtun ti awọn ẹwọn pectin, eyiti o ni ipa lori pectin didara ni odi. Ṣiṣẹpọ awọn ipele nla ti effluent acid nilo iṣẹ-atẹjade ati iṣeduro atunṣe iṣowo, ti o jẹ ki ilana naa jẹ ẹrù ayika.

Ultrasonic Pectin Extraction

UIP4000hdT (4kW) profaili ultrasonic fun isediwon ti awọn pectini ni ilana ilana inline.Iyọkuro ultrasonic jẹ itọju kekere, itọju ti kii ṣe itọju, eyi ti a lo si awọn ilana ounjẹ pupọ. Ni ifojusi si isediwon ti awọn pectini lati awọn eso ati awọn ẹfọ, sonication fun wa pectin ti ga didara. Awọn ohun elo pectini ti o ni iyasọtọ ti o ni iyasọtọ jade nipasẹ awọn ohun elo anhydrouronic acid, methoxyl ati calcium pectate ti o wa pẹlu rẹ pẹlu iyatọ ti esterification. Awọn ipo iṣoro ti isediwon ultrasonic ṣe idibajẹ giga ti awọn pectins leti-ooru.
Iwa Pectin ati iwa mimọ le yatọ si lori anhydrogalacturonic acid, ìyí ti esterification, akoonu ti ash ti fa jade pectin. Awọn pectin pẹlu iwuwo molikaliti giga ati eeru kekere (ni isalẹ 10%) akoonu pẹlu giga anhydrogalacturonic acid (to ju 65%) ni a mọ bi pectin didara. Niwọn igba ti o lagbara ti itọju ultrasonic le jẹ iṣakoso gangan, awọn ohun-ini ti pectin jade le ni ipa nipasẹ didaṣe titobi, iwọn isunku, titẹ, akoko idaduro ati epo.

UIP4000hdT alagbeka sẹẹli fun sonication inline lori iwọn iṣẹ-ṣiṣe

Ultrasonic flow-through reactor

Ibere ​​Alaye




Akiyesi wa Ìpamọ Afihan.



Awọn anfani:

  • ikore ti o ga julọ
  • didara to dara julọ
  • ti kii ṣe ina
  • dinku akoko isokuso
  • ilana intensification
  • Rirẹyin-ni ibamu
  • Alawọ ewe Afikun
Ultrasonic isediwon le wa ni ṣiṣe awọn lilo orisirisi Awọn okunfa bii omi, citric acid, solution nitric acid (HNO3, pH 2.0), tabi oxalate ammonium / oxalic acid, eyi ti o mu ki o tun ṣee ṣe lati ṣepọ awọn sonication sinu awọn isokuso ti o wa tẹlẹ (atunṣe-dada).

Ultrasonic pectin awọn igbesilẹ excel nipasẹ:

  • agbara giga gelling
  • iyipada
  • pectin awọ
  • giga pectate kalisiomu
  • kekere ibajẹ
  • ayika-ore

Egbin eso bi orisun: Awọn olutirasita to gaju ti tẹlẹ ni a ti ni ifijišẹ lati sọtọ awọn pectins lati apple pomace, awọn eso pe eso citrus (gẹgẹbi awọn osan, lẹmọọn, eso-ajara), pomace ajara, pomegranate, suga beet ti o nira, eso eso oyinbo, prickly pear cladodes, peel peel, ati peels.

Awọn Ultrasonicators to gaju

Hielscher Ultrasonics jẹ alabaṣepọ rẹ fun awọn ilana isediwon lati botanicals. Boya o fẹ iyatọ kekere fun iwadi ati onínọmbà tabi ilana ipele nla fun iṣeduro ọja, a ni oludasilẹ ultrasonic ti o yẹ fun ọ. Wa awọn ero isise ultrasonic bakannaa fun wa ibujoko-oke ati awọn ẹrọ ultrasonicators jẹ alagbara, rọrun-si-lilo ati itumọ fun isẹ 24/7 labẹ kikun fifuye. A gbooro gbooro ti Awọn ẹya ẹrọ gẹgẹbi awọn sonotrodes (wiwa ultrasonic / iwo) pẹlu awọn titobi ati awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi, awọn sẹẹli sisan ati awọn reactors ati awọn boosters gba fun iṣeto ti o dara julọ fun ọ ilana ilana isediwon.
Gbogbo awọn ẹrọ ultrasonic oni-ẹrọ ti wa ni ipese pẹlu ifihan ifọwọkan awọ, kaadi SD SD fun awọn iṣeduro data aifọwọyi, ati isakoṣo latọna jijin fun atẹle ibojuwo. Pẹlu awọn ilana ultrasonic ti Hophiki ti o ti fafa, ilana iṣeduro giga ati iṣakoso didara jẹ rọrun.
Kan si wa loni lati jiroro awọn ibeere ti ilana isanku rẹ! A yoo dun lati ran ọ lọwọ pẹlu iriri iriri igba pipẹ ninu awọn iyatọ ti o wa ni botanical!
Awọn tabili ni isalẹ yoo fun ọ ni itọkasi ti agbara gbigbe agbara ti wa ultrasonicators:

ipele iwọn didun Oṣuwọn Tisan Niyanju awọn ẹrọ
10 si 2000mL 20 si 400mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 si 20L 0.2 si 4L / min UIP2000hdT
10 si 100L 2 si 10L / min UIP4000
na 10 si 100L / min UIP16000
na tobi oloro ti UIP16000

Pe wa! / Beere Wa!

Bere fun alaye sii

Jowo lo awọn fọọmu isalẹ, ti o ba fẹ lati beere afikun alaye nipa homogenization ultrasonic. A yoo dun lati fun ọ ni eto ultrasonic kan ti n ṣe awọn ibeere rẹ.









Jọwọ ṣe akiyesi wa Ìpamọ Afihan.


Awọn esi Iwadi ti Ultrasonic Pectin Extraction

Egbin tomati: Lati yago fun igba pipẹ gigun (12-24 h) ni ilana imudaniloju, a lo ultrasonication fun imudarasi ilana isediwon ni awọn akoko ti akoko (15, 30, 45, 60 ati 90 min). Ti o da lori awọn akoko isediwon, pectin ti a ti gba fun ikunkọ igbesẹ akọkọ ultrasonic, ni awọn iwọn otutu ti 60 ° C ati 80 ° C jẹ 15.2-17.2% ati 16.3-18.5%, lẹsẹsẹ. nigbati a ba lo igbesẹ keji ti ultrasonic igbesẹ, ikun ti pectins lati egbin tomati pọ si 34-36%, ti o da lori awọn iwọn otutu ati awọn igba). O han ni, igbasilẹ ultrasonic mu ki rupture ti matrix ti ogiri tomati, ti o mu ki awọn ibaraẹnisọrọ dara laarin epo ati awọn ohun elo ti a fa jade.
Awọn pectins ultrasonically ti a le fa jade ni a le ṣe tito lẹtọ bi pectins methoxyl giga (HM-pectin) pẹlu awọn ohun-ọṣan ti igbekalẹ iyara (DE > 70%) ati iwọn-esterification ti 73.3-85.4%. n. Awọn akoonu pectate kalisiomu ni pectin yiyọ ti ultrasonically ti ni iwọn laarin 41.4% si 97.5%, da lori awọn aye isediwon (iwọn otutu ati akoko). Ni iwọn otutu ti o ga julọ ti isediwon ultrasonic, awọn akoonu kalisiomu pectate jẹ ti o ga julọ (91-97%) ati bi iru iṣagbega pataki ti agbara gẹdi pectin ṣe afiwe isediwon mora.
Solusan epo isediwon fun gigun akoko 24hr yoo fun iru pectin egbin ni lafiwe pẹlu 15 min ti itọju ultrasonic isediwon. Ni ibamu si awọn esi ti a gba ni o le pari pe itọju ultrasonic n dinku akoko isinmi ti ifiyesi. Awọn NMR ati FTIR spectroscopy jẹrisi idi ti pectin ti a ti yanju ni gbogbo awọn ayẹwo ayẹwo. [Grassino et al. 2016]

Ife didun eso eso peeli: Iyatọ isedijade, galacturonic acid ati idiyeti esterification ni a kà si bi awọn afihan ti ṣiṣe isediwon. ikun ti o ga julọ ti pectin ti a gba nipasẹ isediwon-iranlọwọ iranlọwọ jẹ 12.67% (awọn isediwon 85ºC, 664 W / cm2, pH 2.0 ati 10 min). Fun awọn ipo kanna, a ṣe igbasilẹ apapo alapapọ ati idajade jẹ 7.95%. Awọn abajade wọnyi ni ibamu pẹlu awọn imọ-ẹrọ miiran, eyiti o ṣafihan akoko kukuru fun isediwon ti o munadoko awọn polysaccharides, pẹlu pectin, hemicelluloses ati awọn polysaccharides ti omi-soluble omi, ti a ṣe iranlọwọ nipasẹ olutirasandi. A tun ṣe akiyesi pe iyasoto iyasisi pọ si 1.6-ẹgbẹ nigbati igbasilẹ ti ni iranlọwọ nipasẹ olutirasandi. Awọn abajade ti o niyejuwe fihan pe olutirasandi jẹ ẹya daradara ati ilana igbala akoko fun isediwon ti pectin lati eso ila eso didun. [Freitas de Oliveira et al. 2016]

Prickly Pear Cladodes: Ultrasonic assisted extraction (UAE) ti pectin lati Opuntia ficus indica (OFI) cladodes lẹhin mucilage yiyọ a ti gbiyanju nipa lilo awọn ọna ijinlẹ esi. Awọn oniyipada ilana jẹ iṣapeye nipasẹ aṣawari eroja ti o wa ni ile-iṣẹ ti o wa ni idiyele lati ṣe atunṣe ikunjade ti pectin. Ipo ti o dara julọ ti a gba ni: akoko sonication 70 min, iwọn otutu 70, pH 1.5 ati ipilẹ omi-omi 30 milimita / g. A ti fọwọsi ipo yii ati iṣẹ ti isediwon igbasilẹ jẹ 18.14% ± 1.41%, eyi ti o ni asopọ pẹkipẹki si iye asọtẹlẹ (19.06%). Bayi, ifasilẹ ultrasonic ṣe ipinnu lati ṣe ipinnu si ilana iyasọtọ aṣa ti o ṣeun si iṣẹ ṣiṣe ti o ga julọ eyiti a ṣe ni akoko ti o kere ati ni awọn iwọn otutu kekere. Awọn pectin ti a fa nipasẹ ultrasonic isediwon lati awọn cladodes OFI (UAEPC) ni o ni kekere kan ti esterification, giga uronic acid akoonu, awọn ẹya-ara pataki iṣẹ-ṣiṣe ati awọn iṣẹ ti o dara egboogi-radical. Awọn abajade wọnyi jẹ ojulowo fun lilo UAEPC gẹgẹbi iyipada agbara ni ile-iṣẹ onjẹ. [Bayar et al. 2017]

Eso Piacei: Ninu iwe iwadi "Awọn itọju olutọsandi-iranlọwọ iranlọwọ ti awọn pectins lati pomace eso ajara nipa lilo citric acid: ọna itọju idaamu ọna kan", a ṣe lilo sonication lati yọ pectins lati pomace eso ajara pẹlu citric acid gẹgẹbi oluranlowo ti n jade. Gegebi ilana Imuduro Idahun, Iwọn pectin ti o ga julọ (~32.3%) le ṣee ṣe nigbati o ba ṣe ilana isanku ultrasonic ni 75ºC fun 60 min nipa lilo omi acid citric acid ti pH 2.0. Awọn polysaccharides pectic wọnyi, ti o dapọ nipasẹ awọn galacturonic acid (ti o jẹ 99% ninu awọn suga gbogbo), ni iwọn ilawọn molikiti iwọn 163.9kDa ati idiyele esterification (DE) ti 55.2%.
Imofolo ti ẹmi ti pomace eso ti a fi sisi fihan pe sonication yoo ṣe ipa pataki ninu fifa ila-ara koriko ati igbelaruge isediwon eeyan. Awọn ikore ti gba lẹhin igbasilẹ ultrasonic ti awọn pectins lilo awọn ipo ti o dara (75 ° C, 60 min, pH 2.0) je 20% ga ju ikore ti o gba nigba ti o ti gbe ifasilẹ lilo awọn ipo kanna ti otutu, akoko ati pH, ṣugbọn laisi iranlowo ultrasonic. Ni afikun, awọn pectini lati isediwon ultrasonic tun tun fihan pe oṣuwọn molikula ti o ga julọ. [Minjares-Fuentes et al. 2014]

Hielscher Ultrasonics nṣe iranlọwọ fun ọ lati idanwo akọkọ si iṣowo ti ohun elo rẹ.

Lati idanwo agbara lati ṣiṣe iṣelọpọ ati fifi sori ẹrọ – Hielscher Ultrasonics jẹ alabaṣepọ rẹ fun awọn ilana ultrasonic daradara!

Iwe-iwe / Awọn itọkasi



Awọn Otitọ Tita Mọ

Pectin

Pectin jẹ iseda iṣeduro heteropolysaccharide, eyi ti o jẹ julọ ri ninu awọn eso bii apple pomace ati awọn eso citrus. Awọn ẹmi, ti a mọ bi awọn polysaccharides pectic, jẹ ọlọrọ ni galacturonic acid. Laarin ẹgbẹ pectic, ọpọlọpọ awọn polysaccharides ti o yatọ si ti a ti mọ. Homogalacturonans jẹ awọn ẹwọn ilaini ti α- (1-4) ti o da D-galacturonic acid. Awọn galacturonans ti a sọtọ jẹ ẹya nipasẹ awọn iyokuro ti o wa fun saccharide (bii D-xylose tabi D-apiose ninu awọn ilana ti o yatọ ti xylogalacturonan ati apiogalacturonan) ti o ni lati inu ẹhin ti awọn iyọkuro D-galacturonic acid. Rhamnogalacturonan I pectins (RG-I) ni awọn egungun ti a npe ni disaccharide: 4) -a-D-galacturonic acid- (1,2) -a-L-rhamnose- (1. Ọpọlọpọ awọn iyokuro rhamnose ni awọn ẹgbẹgbẹrun ti awọn sugars neutral Awọn sugars neutral ni o wa D-galactose, L-arabinose ati D-xylose Awọn iru ati awọn iwọn ti sugars neutral yatọ pẹlu awọn orisun ti pectin.
Ọlọgbọn miiran ti pectin jẹ rhamnogalacturonan II (RG-II), ti o jẹ eka, ti o pọju pupọ polysaccharide ati pe o kere julọ ri ni iseda. Egungun ti rhamnogalacturonan II jẹ eyiti o ni iyasọtọ ti awọn ẹya D-galacturonic acid. Pectin ti ya sọtọ ni iwọn-ara kan ti o ni iwọn 60,000-130,000 g / mol, yatọ pẹlu awọn orisun ati awọn isediwon.
Awọn pectins jẹ afikun pataki pẹlu awọn ohun elo pasipaaro ninu awọn ounjẹ, awọn ile elegbogi, ati ni awọn ile-iṣẹ miiran. Lilo awọn pectins da lori agbara giga rẹ lati ṣe agbekalẹ jeli ni iwaju Ca2+ ion tabi ipinnu kan ni pH kekere. Awọn pectins meji lo wa: pectin lowho methoxyl (LMP) ati pectin methoxyl giga (HMP). Awọn oriṣi meji ti pectin ni iyatọ nipasẹ iwọn ijẹrisi wọn ti methylation (DM). Ni igbẹkẹle si methylathion, pectin le jẹ boya pectin methoxy giga (DM>50) tabi pectin methoxy kekere (DM<50). Pectin methoxy giga ni agbara nipasẹ agbara rẹ lati ṣe agbekalẹ awọn gels ni alabọde ekikan (pH 2.0-3.5) labẹ aye ti o ṣaṣeyọri ni ifọkansi ti o kere ju 55 wt% tabi ti o ga julọ wa. Pectin methoxy kekere le ṣe awọn iṣipọ lori iwọn pH ti o tobi ju (2.0-6.0) niwaju ifaworan dvalent kan, bii kalisiomu.
Nipa ibisi ti pectin ga-methoxyl giga, asopọ-sisopọ awọn ohun sẹẹli pectin waye nitori awọn asopọ hydrogen ati awọn ibaraenisọrọ hydrophobic laarin awọn sẹẹli naa. Pẹlu pectin kekere-methoxyl kekere, a gba gelation lati isopọpọ ionic nipasẹ awọn afara kalisiki laarin awọn ẹgbẹ ọkọ oju-omi meji ti o ni awọn ẹwọn meji oriṣiriṣi ni isunmọtosi ara wọn.
Awọn okunfa iru pH, niwaju awọn ipinnu miiran, iwọn molikula, iwọn ti methoxylation, nọmba ati ipo ti awọn ẹwọn ẹgbẹ, ati idiyele iwuwo lori ohun sẹẹli ni agbara awọn ohun-ini ipin ti pectin. Awọn oriṣi meji ti pectins ni iyasọtọ nipa si solubility rẹ. Nibẹ-ni omi tiotuka tabi pectin ọfẹ ati pectin omi-insoluble. Pectin ti omi-solubility jẹ ibatan si iwọn rẹ ti polymerization ati iye ati ipo ti awọn ẹgbẹ methoxyl. Ni gbogbogbo, iṣọn omi-omi ti pectin pọ pẹlu idinku iwuwo molikisi ati alekun ninu awọn ẹgbẹ ẹkun oju-irin. Sibẹsibẹ, pH, iwọn otutu, ati iru solute bayi ni ipa solubility, paapaa.
Iwọn ti o ba jẹ pectin ti a lo lo iṣowo ni igbagbogbo ni ipinnu diẹ sii nipasẹ isakalẹ rẹ ju nipasẹ solubility idi rẹ. Nigbati a ba ṣafikun pectin lulú si omi, o mọ lati dagba bẹ-ti a npe “Eja-Oja”. Awọn oju-oju ẹja wọnyi jẹ awọn iyọpọ nitori dagbasoke iyara ti lulú. “Eja-oju” awọn iṣupọ ni ipilẹ pectin gbigbẹ, ti ko ni rirọ, eyiti a ti bo pẹlu eefun ti omi tutu pupọ ti iyẹfun tutu. Iru awọn clumps jẹ lile lati tutu daradara ati pe wọn kan pupọ lọra pupọ.

Lilo awọn Epo

Ninu ile ise onjẹ, a fi pectin kun si awọn alamu, awọn irugbin ti n ṣafihan, awọn jams, awọn ohun ọti-waini, awọn ohun mimu, awọn ounjẹ, awọn ounjẹ tiojẹ ti a fi tiojẹ, awọn idijẹ ati awọn ọja bakery. Pectin ni a lo ninu awọn ohun elo ti o ṣe apẹrẹ lati fun ikun ti o dara gel, ikun ti o mọ ati lati ṣe fifun igbadun ti o dara. Pectin tun lo lati ṣe itọju awọn ohun mimu amuaradagba oloro, gẹgẹbi mimu wara, lati mu irun-ọrọ, iṣan-ọrọ ati iṣeduro ti ko nira ninu awọn ohun elo ti o ni orisun omi ati bi aropo ọrọ ninu awọn ọja ti a yan. Fun calorie-dinku / kekere-kalori, awọn pectini ti wa ni afikun bi epo-sanra ati / tabi suga.
Ninu ile-iṣẹ iṣoogun, a nlo lati dinku awọn ipele idaabobo ẹjẹ ati awọn ailera gastrointestinal.
Awọn ohun elo miiran ti ile-iṣẹ ti pectin pẹlu awọn ohun elo rẹ ni awọn fiimu ti o le jẹun, bi olutọju alamimu fun awọn emulsions omi / epo, bi rheology modify ati plasticizer, bi oluranlowo fun iwe ati awọn aṣọ ati bẹbẹ lọ.

Awọn orisun ti Pectin

Biotilẹjẹ pe a le rii pectin ninu alagbeka Odi ti ọpọlọpọ awọn eweko, apple pomace ati peel peeli ni awọn orisun pataki meji ti awọn pectini ti a ṣe ni iṣowo ni iṣowo niwon awọn pectini wọn jẹ pataki julọ. Awọn orisun miiran fihan igba aiṣedede gelling ti ko dara. Ninu awọn eso, lẹhin apple ati citrus, peaches, apricots, pears, guavas, quince, plums, ati gooseberries ni a mọ fun iye ti o ga julọ ti pectin. Ninu awọn ẹfọ, awọn tomati, awọn Karooti, ati awọn poteto ni a mọ fun awọn akoonu ti o wa giga pectin.

tomati

Milionu awọn toonu ti awọn tomati (Lycopersicon esculentum Mill.) Ti wa ni ṣiṣọọ lọ lododun lati gbe awọn ọja gẹgẹbi oje tomati, lẹẹpọ, purite, ketchup, obe ati salsa, ti o mu ki ọpọlọpọ awọn isinmi ti o pọju. Egbin tomati, ti o gba lẹhin titẹ tomati ni o ni irugbin 33%, 27% awọ-ara, ati 40% ti ko nira, nigba ti pomace tomati ti o ni irugbin 44% ati 56% ti ko nira ati awọ ara. Egbin tomati jẹ orisun nla lati gbe awọn ẹmi ara.