استخراج البكتين من قشر الجريب فروت باستخدام Sonicator
يتم استخراج البكتين من منتجات الفاكهة الثانوية مثل القشور أو اللب بكفاءة عالية باستخدام مستخلصات بالموجات فوق الصوتية. كطريقة موثوقة بسيطة وآمنة لتشغيل استخراج البكتين ، يزيد صوتنة من محصول البكتين وجودة البكتين بسرعة الإنتاج المتسارعة. أدناه ، نوضح تقنية فعالة لاستخراج البكتين بالموجات فوق الصوتية من قشر الجريب فروت.
استخراج البكتين بالموجات فوق الصوتية خطوة بخطوة
يصف استخراج البكتين بالموجات فوق الصوتية تطبيق الموجات فوق الصوتية للطاقة من أجل تعزيز إطلاق البكتين من مادة خام (مثل قشور الفاكهة والمنتجات الثانوية للحمضيات). Sonication هي تقنية راسخة لتعطيل جدران الخلايا وإطلاق البكتين من المواد النباتية.
البروتوكول التالي لاستخراج البكتين بالموجات فوق الصوتية من قشور الجريب فروت باستخدام صوتنة من نوع المسبار وترسيب الإيثانول اللاحق:
المواد المستخدمة:
- 50 غرام قشر الجريب فروت
- 200 مل من المياه النقية
- 400 مل إيثانول
- سونياتور UP200St + سونوترودي S26d14
- أكواب زجاجية
الموجات فوق الصوتية UIP4000hdT هو مستخرج قوي 4kW تستخدم لإنتاج البكتين الصناعي.
تحضير المواد الخام:
- الحصول على قشر الحمضيات كمادة خام. في هذا البروتوكول نستخدم قشور الجريب فروت.
- اغسل قشر الحمضيات جيدا لإزالة أي أوساخ أو حطام.
- قطع قشر الحمضيات إلى قطع صغيرة لزيادة مساحة السطح للاستخراج.
اختيار المذيبات:
الماء هو المذيب المفضل للاستخراج ، وهو غير مكلف وغير سام. يشيع استخدام الماء لاستخراج البكتين نظرا لقدرته على إذابة البكتين دون التسبب في تدهوره. إن إضافة كمية صغيرة من الأحماض (مثل حامض الستريك أو حمض الخليك أو حمض النيتريك أو حمض الهيدروكلوريك) إلى الماء كمذيب يساعد في إذابة البكتين من المواد النباتية ويعزز عملية الاستخراج. يعد ضبط المذيب على قيمة الأس الهيدروجيني حوالي 2-3 درجة حموضة قيمة إرشادية جيدة.
إجراء الاستخراج بالموجات فوق الصوتية:
- ضع حوالي 50 غرام من قطع قشر الحمضيات المفرومة ناعما في دورق أو قارورة.
- أضف حوالي 200 مل من المذيب المحدد إلى قشر الحمضيات.
- استخدم صوتيا من نوع المسبار لعلاج الخليط بالموجات فوق الصوتية. نحن نستخدم UP200HT ، 200 واط مستخرج بالموجات فوق الصوتية قوية مجهزة سونوترودي S26d14. اضبط السعة على 100٪.
- قم بتسخين الخليط لمدة 10 دقائق تقريبا حتى يتم تحقيق الاستخراج الأمثل.
الترشيح:
بعد الصوتنة ، قم بتصفية الخليط باستخدام شبكة دقيقة مبللة مسبقا أو قطعة قماش مرشحة لفصل محلول البكتين المستخرج عن البقايا الصلبة ، جزيئات قشر الجريب فروت. يؤدي تكرار خطوات الترشيح هذه عدة مرات إلى التأكد من إزالة جميع البقايا الصلبة.
ترسيب الإيثانول:
- لترسيب البكتين من المحلول المستخرج ، يستخدم الإيثانول بشكل شائع كعامل ترسيب أو تبريد.
- انقل محلول البكتين المصفى إلى وعاء نظيف.
- أضف الإيثانول تدريجيا إلى محلول البكتين مع التحريك المستمر. تختلف نسبة الإيثانول إلى محلول البكتين ولكنها عادة ما تكون حوالي 2: 1 (الإيثانول: محلول) من حيث الحجم.
- استمر في إضافة الإيثانول حتى يتم الوصول إلى تركيز نهائي يبلغ حوالي 70-80٪ من الإيثانول في المحلول. هذا التركيز يعزز ترسيب البكتين.
- اترك الخليط يقف لفترة كافية ، عادة عدة ساعات أو طوال الليل ، لتسهيل هطول الأمطار.
- بعد هطول الأمطار ، اجمع البكتين المترسب عن طريق الطرد المركزي أو الترشيح.
- اغسل البكتين المترسب بالإيثانول لإزالة الشوائب والمذيبات المتبقية.
- أخيرا ، جفف البكتين المنقى تحت فراغ أو في درجة حرارة منخفضة لإزالة أي رطوبة متبقية.
نظرا لأن محتوى البكتين والمواد الخام القائمة على الفاكهة يخضعان لتغيرات طبيعية ، فقد يتطلب إجراء الاستخراج تكييفا وفقا لذلك. هذا يعني أن ظروف الاستخراج والترسيب المحددة قد تحتاج إلى تحسين اعتمادا على نوع قشر الحمضيات والنضج ومحصول البكتين وخصائص البكتين المطلوبة. يمكن استخدام التقنيات التحليلية مثل التحليل الوزني أو طرق القياس الطيفي لتحديد محتوى البكتين وتقييم كفاءة الاستخراج.
سونيكاتور UP400ST للاستخراج
SEM من لب بنجر السكر المتبقي عند تكبير 1000x: (أ) قبل الاستخراج ، وبعد استخراج البكتين باستخدام (ب) Xylanasae (250 وحدة / جم) ، (ج) السليولاز (300 U / g) ، (د) Xylanasae + Cellulase (1: 1) ، و (ه) Xylanasae + Cellulase (1: 1.5) ، و (و) Xylanasae + Cellulase (1: 2).
(دراسة وصور: أبو السعود وآخرون، 2021)
استخراج البكتين الصناعية مع Sonicators Hielscher
يمكن تحجيم نفس الإجراء الخاص باستخراج البكتين بالموجات فوق الصوتية الموضح أعلاه خطيا إلى الإنتاج الصناعي المضمن. يسمح استخدام مفاعل خلية التدفق بالموجات فوق الصوتية بمعالجة كميات كبيرة من المنتجات الثانوية للفاكهة في معالجة مضمنة مستمرة.
Hielscher الفوق صوتيات يقدم خط متطور من الصوتيات الصناعية لمعالجة المواد الغذائية والفواكه والخضروات لإنتاج البكتين.
- كفاءة عالية
- أحدث التقنيات
- موثوقيه & متانه
- تحكم دقيق وقابل للتعديل في العملية
- الدفعه & مضمنه
- لأي وحدة تخزين
- برنامج ذكي
- الميزات الذكية (على سبيل المثال ، قابلة للبرمجة ، وبروتوكول البيانات ، والتحكم عن بعد)
- سهل وآمن للعمل
- صيانة منخفضة
- التنظيف المكاني (التنظيف المكاني)
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 0.5 إلى 1.5 مل | ن.أ. | VialTweeter | 1 إلى 500 مل | 10 إلى 200 مل / دقيقة | UP100H |
| 10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل / دقيقة | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر / دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر / دقيقة | UIP4000hdT |
| 15 إلى 150 لتر | 3 إلى 15 لتر / دقيقة | UIP6000hdT |
| ن.أ. | 10 إلى 100 لتر / دقيقة | UIP16000 |
| ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
التصميم والتصنيع والاستشارات – جودة صنع في ألمانيا
Hielscher الموجات فوق الصوتية معروفة جيدا لأعلى معايير الجودة والتصميم. المتانة والتشغيل السهل تسمح بالتكامل السلس للموجات فوق الصوتية لدينا في المنشآت الصناعية. يتم التعامل بسهولة مع الظروف القاسية والبيئات الصعبة بواسطة الموجات فوق الصوتية Hielscher.
Hielscher Ultrasonics هي شركة حاصلة على شهادة الأيزو وتركز بشكل خاص على الموجات فوق الصوتية عالية الأداء التي تتميز بأحدث التقنيات وسهولة الاستخدام. بطبيعة الحال، الموجات فوق الصوتية Hielscher هي CE المتوافقة وتلبية متطلبات UL، وكالة الفضاء الكندية وبنفايات.
Hielscher Ultrasonics بتصنيع المجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لخلط التطبيقات، والتشتت، والاستحلاب والاستخراج على المختبر، التجريبية والصناعية النطاق.
الأدب / المراجع
- Divyani Panwar, Parmjit S. Panesar, Harish K. Chopra (2023): Ultrasound-assisted extraction of pectin from Citrus limetta peels: Optimization, characterization, and its comparison with commercial pectin. Food Bioscience, Volume 51, 2023.
- Cibele Freitas de Oliveira, Diego Giordani, Rafael Lutckemier, Poliana Deyse Gurak, Florencia Cladera-Olivera, Ligia Damasceno Ferreira Marczak (2016): Extraction of pectin from passion fruit peel assisted by ultrasound. LWT – Food Science and Technology 71, 2016. 110-115.
- Antonela Nincevic Grassino, Mladen Brncic, Drazen Vikic-Topic, Suncica Roca, Maja Dent, Suzana Rimac Brncíc (2016): Ultrasound assisted extraction and characterization of pectin from tomato waste. Food Chemistry 198 (2016) 93–100.
- Krauser, S.; Saeed, A.; Iqbal, M. (2015): Comparative Studies on Conventional (Water-Hot Acid) and Non-Conventional (Ultrasonication) Procedures for Extraction and Chemical Characterization of Pectin from Peel Waste of Mango Cultivar Chausna. Pak. J. Bot., 47(4): 1527-1533, 2015.
حقائق تستحق المعرفة: البكتين
البكتين هو عديد السكاريد المعقد الموجود في جدران الخلايا للنباتات ، وخاصة في الفواكه ، ويتكون بشكل أساسي من بقايا حمض الجالاكتورونيك المرتبطة بروابط α-1،4-glycosidic. يضفي هذا الترتيب الهيكلي خصائص فريدة على البكتين ، مما يجعله جزيئا حيويا متعدد الاستخدامات مع تطبيقات صناعية مختلفة.
في حالته الطبيعية ، يوجد البكتين كخليط غير متجانس من البوليمرات بدرجات متفاوتة من المثيلة ، مما يؤدي إلى خصائص وظيفية متنوعة. تؤثر درجة المثيلة على قدرة البكتين على تكوين المواد الهلامية ، حيث تشكل البكتين منخفض الميثوكسي مواد هلامية أقوى مقارنة بنظيراتها عالية الميثوكسي.
تنبع وظائف البكتين من قدرته على التفاعل مع الماء وأيونات المعادن والسكريات والجزيئات الكبيرة الأخرى. خصائص التبلور ، على وجه الخصوص ، تجعله مكونا قيما في الصناعات الغذائية والصيدلانية. يستخدم البكتين بشكل شائع كعامل تبلور ومثبت ومثخن في المنتجات الغذائية مثل المربى والهلام ومعلبات الفاكهة والحلويات وحلويات الألبان. في المستحضرات الصيدلانية ، يعمل كمصفوفة لإطلاق الأدوية الخاضعة للرقابة وكموثق في تركيبات الأقراص.
بالإضافة إلى تطبيقاته في قطاعي الأغذية والأدوية ، يجد البكتين فائدة في مختلف الصناعات الأخرى. في صناعة مستحضرات التجميل ، يتم استخدامه كمثبت في المستحلبات وكعامل تشكيل فيلم في منتجات العناية بالبشرة. وعلاوة على ذلك، يعرض البكتين تطبيقات محتملة في الطب الحيوي، بما في ذلك التئام الجروح، وهندسة الأنسجة، وأنظمة توصيل الأدوية، نظرا لتوافقه الحيوي وقابليته للتحلل البيولوجي.
هذه الوظائف المتنوعة والطبيعة المتوافقة حيويا للبكتين تجعله مادة حيوية قيمة مع مجموعة واسعة من التطبيقات عبر صناعات متعددة.
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع الخالط بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من المختبر ل الحجم الصناعي.