Dextrose ist eine Form von Glucose oder einfachem Zucker, die entsteht, wenn stärkehaltige Pflanzen wie Mais (seltener Weizen oder Reis) mithilfe von Enzymen in Monosaccharide zerlegt werden. Dextrose ist etwa 20 % weniger süß als Saccharose und aufgrund seiner Erschwinglichkeit und großen Verfügbarkeit eine der am häufigsten verwendeten Zutaten in verpackten und verarbeiteten Lebensmitteln. Sie wird in Saucen, Keksen, Kuchenmischungen, Süßigkeiten, Energy-Drinks und Tiefkühl-Desserts verwendet. Sie kann auch in herzhaften Lebensmitteln wie Wurstwaren, Konserven, Brezeln, Gurken und Crackern verwendet werden. Dextrose hilft auch beim Aufgehen und Bräunen des Teigs, ist bekannt dafür, dass sie Lebensmittelfarben verstärkt und stabilisiert und kann auch die Haltbarkeit von verpackten Lebensmitteln verlängern.

Dextrose wird auch in der Pharmaindustrie eingesetzt. Da Dextrose einen hohen glykämischen Index hat, was bedeutet, dass sie den Blutzuckerspiegel schnell erhöht, wird sie häufig in intravenösen (IV) Zubereitungen und Injektionen in Krankenhäusern zur Behandlung von niedrigem Blutzucker und Dehydration sowie zur intravenösen Versorgung verwendet.

Aufgrund der hohen Nachfrage in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie suchen Dextrosehersteller nach effizienteren und wirtschaftlicheren Herstellungsverfahren als nach konventionellen Verfahren für Zentrifugation, Ionenaustausch, Verdampfung, Gefrierkonzentration, Gefriertrocknung oder anderen Entwässerungstechniken. Die Membranfiltration gewinnt in der Zucker-, Stärke- und Süßstoffindustrie rasch an Akzeptanz. Die Hersteller profitieren von verbesserten Erträgen, geringeren Kosten, einer effizienteren Nutzung von Energie und natürlichen Ressourcen und der Möglichkeit, Spezialprodukte herzustellen.

DEXTROSE-REINIGUNGS (ODER DEXTROSE-ANREICHERUNGS-)PROZESS

Eine der größten Membrananwendungen in der Süßungsmittelindustrie ist die Dextrosereinigung, auch als Dextroseanreicherung bezeichnet. Bei diesem Verfahren werden Monosaccharide (Zucker mit einem Polymerisationsgrad von 1, auch DP1 genannt), meist Dextrose (Molekulargewicht: 180 Da), von Disacchariden (Zucker mit einem Polymerisationsgrad von 2, auch DP2 genannt), meist Saccharose (Molekulargewicht: 342 Da), getrennt. Das gewünschte Ergebnis dieser Trennung ist ein Produkt mit einer Dextrosereinheit von etwa 99,5 %.

Bei der Dextrose-Reinigung werden typischerweise Nanofiltrationsmembranen mit einem Molekulargewichts-Cut-off (MWCO) von 200 Dalton (Da) eingesetzt. Das Verfahren wird am häufigsten im Bereich von 24 bis 31 bar (350 bis 450 psi) mit einem pH-Wert im Bereich von 4 bis 5 durchgeführt, da der pH-Wert der Spitzenstabilität für Dextrose 4,5 beträgt. Es gibt zwei gängige Temperaturbereiche, die bei der Dextrose-Reinigung verwendet werden: 45-50 °C (113-122 °F) und 65-70 °C (149-158 °F).

MICRODYN-NADIR verfügt über zwei Nanofiltrationsmembranen, die sich in Dextrosereinigungsanwendungen bewährt haben. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an MICRODYN-NADIR.

Eine typische Zuckersaison dauert 4 bis 6 Wochen, normalerweise zwischen Februar und April. Im späten Frühjahr, wenn die Bäume beginnen, Blätter und Blüten zu produzieren, kommt es im Saft zu einer chemischen Veränderung, die ihm einen unangenehmen „knospigen“ Geschmack verleiht. Ein Muster von Gefrier- und Auftautemperaturen (unter dem Gefrierpunkt in der Nacht und 4,4-7,2 °C bzw. 40-45 °F während des Tages) baut genug Druck innerhalb der Ahornbäume auf, sodass der Saft aus den Abstichlöchern durchfließt. Der in Eimern gesammelte Saft muss von Hand gesammelt werden, während der Saft aus den Rohrleitungen mit einer Vakuumpumpe in die Lagertanks im Zuckerhaus zurückgeführt wird. Aus den Lagertanks wird der Saft durch eine Umkehrosmoseanlage geschickt, um vor dem Kochen einen großen Prozentsatz des Wassers aus dem Saft zu entfernen.

UMKEHROSMOSE ZUR KONZENTRATION VON AHORNSAFT

Ahornsaft wird durch eine Reihe von Umkehrosmoseelementen (RO) gepumpt, um Wasser zu entfernen und ein konzentrierteres Ahornsaftprodukt herzustellen. Das Konzentrieren von Ahornsaft mit RO erhöht die Effizienz und Rentabilität der Verarbeitung von Saft zu Sirup erheblich, indem sowohl die Kraftstoffmenge als auch die Zeit, die zum Konzentrieren des Materials auf die Sirupdichte im Verdampfer erforderlich sind, verringert werden.

Gewickelte RO-Elemente werden verwendet, um 75 % oder mehr des Wassers aus Ahornsaft zu entfernen, bevor es den Verdampfer erreicht. Standard-RO-Elemente aus Ahornsaft können die Zuckerkonzentration auf bis zu 22 % erhöhen, während RO-Elemente aus Ahornsaft mit hohem Brixgehalt verwendet werden können, um den Zucker auf bis zu 25-40 % zu konzentrieren. MICRODYN-NADIR bietet sowohl Standard-Ahornsaft-RO-Elemente als auch hochbrixige Ahornsaft-RO-Elemente an. TRISEP® Maple XP-8040-Elemente können verwendet werden, um die Zucker bis zu 22 % zu konzentrieren, während TRISEP® Maple HB-8040-Elemente verwendet werden können, um die Zucker bis zu 25-40 % zu konzentrieren. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an MICRODYN-NADIR.

Nach dem Konzentrieren durch Umkehrosmose wird der Saft dem Verdampfungsprozess zugeführt. Wenn der Saft kocht, verdunstet Wasser und der Saft wird dichter und süßer. Durch das Eindampfen wird der Zucker auf ca. 66,9-68,9 % konzentriert, wodurch das Endprodukt Ahornsirup entsteht. Der Sirup wird dann gefiltert und in Flaschen abgefüllt.