دستگاه استخراج اولتراسونیک با قدرت بالا برای آب میوه با مخزن حرارتی

قدرت بالای دستگاه استخراج اولتراسونیک برای آب میوه با مخزن حرارتی

استخراج اولتراسونیک یک روش کارآمد و در دمای پایین برای تولید آب میوه است که از امواج اولتراسونیک برای افزایش عملکرد و کیفیت آب میوه استفاده می کند. دستگاه های استخراج اولتراسونیک برای آب میوه تجهیزات تخصصی هستند که از امواج صوتی با فرکانس بالا (20 تا 40 کیلوهرتز) برای شکستن سلول های میوه استفاده می کنند و بر اساس مقیاس، طراحی و عملکرد طبقه بندی می شوند تا با نیازهای مختلف تولید مطابقت داشته باشند.استخراج اولتراسونیک بر دو اثر فیزیکی کلیدی برای تجزیه بافت میوه متکی است:

اثر کاویتاسیون: امواج صوتی با فرکانس بالا حباب های ریز (حفره) در مایع ایجاد می کنند. این حباب ها به سرعت منبسط و فرو می ریزند و فشار موضعی شدیدی را برای پاره شدن دیواره های سلولی ایجاد می کنند.
ارتعاش مکانیکی: امواج مافوق صوت باعث ارتعاش مداوم ذرات میوه می شود و باعث تسریع آزاد شدن مواد درون سلولی (مثلاً آب میوه، ترکیبات طعم دهنده) در حلال می شود.

در مقایسه با روش های سنتی (به عنوان مثال، پرس، استخراج حرارتی)، مزایای متمایز ارائه می دهد:

تولید آب میوه بیشتر: اختلال موثرتر دیواره سلولی، 10 تا 30 درصد آب بیشتری آزاد می کند، به ویژه از میوه هایی با پوست سفت (مانند توت ها، مرکبات).
حفظ بهتر مواد مغذی: در دمای نزدیک به محیط (20 تا 40 درجه سانتی گراد) عمل می کند و از دست دادن مواد مغذی حساس به حرارت مانند ویتامین C و آنتی اکسیدان ها را به حداقل می رساند.

طعم و رنگ برتر: آسیب حرارتی به ترکیبات طعم دهنده و رنگدانه ها را کاهش می دهد و در نتیجه آب میوه ای با طعم تازه تر و رنگ طبیعی پایدارتر می شود.
زمان پردازش کوتاه‌تر: معمولاً استخراج را در 10 تا 30 دقیقه کامل می‌کند، بسیار سریع‌تر از روش‌های خیساندن یا پرس سنتی.

فرآیند معمول کاربرد یک گردش کار استاندارد استخراج اولتراسونیک برای آب میوه شامل 4 مرحله است:

پیش تصفیه: میوه ها را بشویید و به قطعات کوچک (5 تا 10 میلی متر) برش دهید تا سطح تماس افزایش یابد. برخی از میوه های سفت (مانند سیب) ممکن است نیاز به سفید کردن داشته باشند.
درمان اولتراسونیک: قطعات میوه را با مقدار کمی آب (یا آب به عنوان حلال) در راکتور اولتراسونیک مخلوط کنید، فرکانس (20 تا 40 کیلوهرتز) و توان (100 تا 500 وات) را تنظیم کنید و به مدت 15 تا 30 دقیقه پردازش کنید.

فیلتراسیون/جداسازی: از یک فیلتر (مش 100 تا 200) یا سانتریفیوژ برای جدا کردن آب میوه از تفاله (بقایای میوه) استفاده کنید.
پس از درمان: برای بهبود شفافیت، پاستوریزاسیون انجام دهید (در صورت نیاز) و آب میوه را شفاف کنید (از طریق سانتریفیوژ یا افزودن آنزیم).

آماده سازی مواد اولیه: مواد خام بیولوژیکی غنی از ویتامین های مورد نظر مانند میوه های تازه، سبزیجات، غلات یا میکروارگانیسم ها را انتخاب کنید و عملیات پیش تصفیه شامل شستشو، خرد کردن، خشک کردن، خرد کردن و سایر عملیات ها را انجام دهید تا سطح تماس بین مواد خام و حلال افزایش یابد و راندمان استخراج بهبود یابد.

انتخاب حلال استخراج: حلال مناسب را با توجه به خواص ویتامین مورد نظر انتخاب کنید. به عنوان مثال، برای ویتامین های محلول در آب، حلال های قطبی مانند آب و محلول اتانول-آب بیشتر استفاده می شود. برای ویتامین های محلول در چربی، اغلب از حلال های غیر قطبی مانند n-هگزان و نفت استفاده می شود.

استخراج با کمک اولتراسونیک (امارات متحده عربی)، به عنوان یک فناوری جداسازی و استخراج کارآمد و سازگار با محیط زیست، به دلیل مکانیسم عمل منحصر به فرد و مزایای قابل توجه، به یک فناوری کلیدی برای بهینه سازی فرآیندهای تولید، بهبود کیفیت محصول و ترویج گذار به تولید سبز در صنعت مدرن تبدیل شده است.

صنعت داروسازی یکی از بالغ‌ترین حوزه‌ها برای استفاده از استخراج اولتراسونیک است و اهمیت آن مستقیماً با کیفیت دارو و اقتصاد تولید مرتبط است:
استخراج مواد موثره از داروهای سنتی چینی: جوشانده‌های طب سنتی چینی زمان‌بر هستند (چند ساعت) و در نتیجه نرخ انحلال کم مواد مؤثر (مانند آلکالوئیدها، فلاونوئیدها و ساپونین‌ها) را به همراه دارد و دمای بالا می‌تواند به مواد مؤثره آسیب برساند. استخراج اولتراسونیک می تواند زمان استخراج را به 30 دقیقه تا 2 ساعت کوتاه کند، نرخ انحلال ماده فعال را 20 تا 50 درصد افزایش دهد و از تخریب مواد فعال (مانند استخراج بایکلین و آرتمیسینین) جلوگیری کند، در نتیجه کارایی و پایداری آماده سازی طب سنتی چینی را تضمین می کند.

در زمینه بیوداروسازی، برای جداسازی محصولات تخمیر میکروبی (مانند آنتی بیوتیک ها و آنزیم ها) و استخراج پپتیدهای فعال (مانند کلاژن و فاکتورهای رشد) از بافت های حیوانی استفاده می شود. شرایط استخراج ملایم آن (عمدتاً در دمای اتاق) یکپارچگی ساختاری بیوماکرومولکول‌ها را حفظ می‌کند، دشواری خالص‌سازی بعدی را کاهش می‌دهد و خلوص و بازده بیوداروها را بهبود می‌بخشد.

استخراج اولتراسونیک می‌تواند به سرعت مواد خام بسیار فعال و با خلوص بالا را برای مکمل‌های سلامت تولید کند، مانند پروآنتوسیانیدین‌ها از دانه‌های انگور، پلی‌ساکاریدهای گرگ‌بری از گرگ‌بری، و فیکوسیانین از اسپیرولینا، که ضمن کاهش هزینه‌های تولید، تقاضای صنعت مکمل‌های بهداشتی را برای مواد طبیعی و موثر برآورده می‌کند.

اهمیت استخراج اولتراسونیک در صنعت مدرن در تغییر شکل بنیادی آن در "مدل تولید صنعتی" از طریق نوآوری های تکنولوژیکی نهفته است. این نه تنها به چالش‌های کارایی، هزینه و آلودگی فرآیندهای سنتی می‌پردازد، بلکه با جهت‌گیری اصلی توسعه صنعت مدرن همسو می‌شود: «سبزسازی، کارایی و کیفیت». با توجه به کمبود انرژی جهانی، افزایش فشارهای زیست محیطی و تقاضای رو به رشد مصرف کنندگان، استخراج اولتراسونیک از یک "فناوری اختیاری" به یک "فناوری ضروری" تبدیل شده است و تبدیل به یک پشتیبان حیاتی برای شرکت های صنعتی برای کاهش هزینه ها، افزایش کارایی، افزایش رقابت پذیری و دستیابی به توسعه پایدار شده است.

پارامتر:

برنامه
صنعت داروسازی: در تولید داروهای ویتامینه می توان از استخراج اولتراسونیک برای استخراج ویتامین ها از مواد اولیه طبیعی به عنوان مواد موثره داروها مانند استخراج ویتامین های گروه B از مخمر و استخراج ویتامین E از روغن ها و چربی های گیاهی استفاده کرد.
صنعت محصولات مراقبت های بهداشتی: برای تولید محصولات سلامت ویتامین، استخراج ویتامین ها از گیاهان طبیعی یا بافت های حیوانی و ساخت انواع قرص های ویتامین، کپسول ها، مایعات خوراکی و سایر محصولات برای پاسخگویی به تقاضای مردم برای مکمل های ویتامین استفاده می شود.
افزودنی های غذایی: ویتامین های استخراج شده را می توان به عنوان افزودنی های غذایی برای تقویت غذاها استفاده کرد، مانند افزودن ویتامین به نوشیدنی ها، لبنیات، محصولات غلات و غیره برای بهبود ارزش غذایی غذا.