Ekstrakcija pektina iz kore grejpfruta pomoću sonikatora

Pektini iz nusproizvoda voća kao što su kore ili pulpa se vrlo efikasno ekstrahuju pomoću ultrazvučnih ekstraktora. Kao pouzdana jednostavna i sigurna metoda ekstrakcije pektina, sonikacija povećava prinos pektina i kvalitet pektina pri ubrzanoj brzini proizvodnje. U nastavku prikazujemo efikasnu tehniku ultrazvučne ekstrakcije pektina iz kore grejpa.

Ultrazvučna ekstrakcija pektina korak po korak

Ultrazvučna ekstrakcija pektina opisuje primjenu snažnog ultrazvuka kako bi se potaklo oslobađanje pektina iz sirovine (npr. kore voća, nusproizvodi citrusa). Sonikacija je dobro uspostavljena tehnika za razbijanje staničnih zidova i oslobađanje pektina iz biljnog materijala.
Sljedeći protokol za ultrazvučnu ekstrakciju pektina iz kore grejpfruta korištenjem sonikatora tipa sonde i naknadnom taloženjem etanolom:


Korišteni materijali:

• 50 gr kore grejpfruta
• 200 ml prečišćene vode
• 400mL etanola
• Sonicator UP200St + sonotroda S26d14
• Staklene čaše

Priprema sirovina:

• Uzmite koru citrusa kao sirovinu. U ovom protokolu koristimo kore grejpfruta.
• Koru citrusa temeljito operite kako biste uklonili prljavštinu ili ostatke.
• Koru citrusa narežite na male komadiće kako biste povećali površinu za ekstrakciju.

Izbor rastvarača:
Voda je preferirani rastvarač za ekstrakciju, koji je jeftin i netoksičan. Voda se obično koristi za ekstrakciju pektina zbog svoje sposobnosti da rastvori pektin bez izazivanja degradacije. Dodavanje male količine kiselina (npr. limunske kiseline, octene kiseline, dušične ili hlorovodonične kiseline) vodi kao rastvarača pomaže u rastvaranju pektina iz biljnih materijala i poboljšava proces ekstrakcije. Podešavanje otapala na pH vrijednost od cca. 2-3 pH je dobra orijentacijska vrijednost.
 
Postupak ultrazvučne ekstrakcije:

• Mjesto cca. 50 gr sitno nasjeckane kore citrusa u čaši ili tikvici.
• Dodajte otprilike 200 ml odabranog rastvarača u koricu citrusa.
• Koristite sonikator tipa sonde za tretiranje smjese ultrazvučnim valovima. Koristimo UP200Ht, snažan ultrazvučni ekstraktor od 200 vati opremljen sonotrodom S26d14. Postavite amplitudu na 100%.
• Sonicirajte smjesu oko 10 minuta dok se ne postigne optimalna ekstrakcija.

Filtracija:
Nakon ultrazvuka, filtrirajte smjesu koristeći prethodno navlaženu finu mrežicu ili filtersku krpu kako biste odvojili ekstrahiranu otopinu pektina od krutog ostatka, čestica kore grejpfruta. Ponavljanje ovih koraka filtracije nekoliko puta osigurava da se uklone svi čvrsti ostaci.
 

Padavine etanola:

• Za precipitaciju pektina iz ekstrahirane otopine, etanol se obično koristi kao sredstvo za taloženje ili gašenje.
• Prebacite filtriranu otopinu pektina u čistu posudu.
• Postepeno dodajte etanol u otopinu pektina uz stalno miješanje. Odnos etanola i rastvora pektina varira, ali je tipično oko 2:1 (etanol: rastvor) po zapremini.
• Nastavite sa dodavanjem etanola dok se ne postigne konačna koncentracija od približno 70-80% etanola u otopini. Ova koncentracija potiče taloženje pektina.
• Ostavite smjesu da odstoji dovoljno vremena, obično nekoliko sati ili preko noći, kako biste olakšali taloženje.
• Nakon taloženja, sakupite precipitirani pektin centrifugiranjem ili filtracijom.
• Isperite precipitirani pektin etanolom da biste uklonili nečistoće i zaostali rastvarač.
• Na kraju, osušite pročišćeni pektin pod vakuumom ili na niskoj temperaturi da biste uklonili preostalu vlagu.

Budući da su sadržaj pektina i sirovina na bazi voća podložni prirodnim varijacijama, postupak ekstrakcije bi mogao biti potrebno prilagoditi u skladu s tim. To znači da će možda trebati optimizirati specifične uvjete ekstrakcije i taloženja ovisno o vrsti kore citrusa, zrelosti, prinosu pektina i željenim svojstvima pektina. Analitičke tehnike kao što su gravimetrijska analiza ili spektrofotometrijske metode mogu se koristiti za kvantifikaciju sadržaja pektina i procjenu efikasnosti ekstrakcije.

SEM rezidualne pulpe šećerne repe pri povećanju od 1000x: (a) prije ekstrakcije i nakon ekstrakcije pektina korištenjem (b) Xylanasae (250 U/g), (c) Cellulase (300 U/g), (d) Xylanasae+Cellulase (1:1), i (e) Xylanasae+Cellulase (1:1,5), i (f) Xylanasae+Cellulase (1:2).
(studija i slike: Abou-Elseoud et al., 2021.)

Industrijska ekstrakcija pektina sa Hielscher sonicatorima

Isti postupak ultrazvučne ekstrakcije pektina prikazan gore može se linearno skalirati na industrijsku linijsku proizvodnju. Upotreba ultrazvučnog reaktora protočne ćelije omogućava preradu velikih količina nusproizvoda voća u kontinuiranom inline tretmanu.
Hielscher Ultrasonics nudi sofisticiranu liniju industrijskih sonikatora za preradu voćnog i povrtnog materijala za proizvodnju pektina.
 
Sonikacija se ne koristi samo za ekstrakciju pektina, već i za izolaciju polifenola iz voćne komine, pulpe, kore i sjemenki. Pročitajte više ovdje!
 

Tabela ispod daje vam indikaciju približnih kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata:

Dizajn, proizvodnja i konsalting – Kvaliteta Made in Germany

Hielscher ultrasonicatori su poznati po najvišoj kvaliteti i standardima dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućavaju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnih aparata u industrijske objekte. Hielscher ultrasonikatori lako se nose sa teškim uslovima i zahtevnim okruženjima.

Hielscher Ultrasonics je ISO sertifikovana kompanija i stavlja poseban naglasak na ultrazvučne aparate visokih performansi koji se odlikuju najsavremenijom tehnologijom i lakoćom korišćenja. Naravno, Hielscher ultrasonikatori su usklađeni sa CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoH.