Extrakce pektinu z grapefruitové kůry pomocí sonikátoru

Pektiny z vedlejších ovocných produktů, jako jsou slupky nebo dužina, jsou vysoce účinně extrahovány pomocí ultrazvukových extraktorů. Jako spolehlivá jednoduchá a bezpečná metoda extrakce pektinu, sonikace zvyšuje výtěžek pektinu a kvalitu pektinu při zrychlené rychlosti výroby. Níže demonstrujeme účinnou techniku ultrazvukové extrakce pektinu z grapefruitové kůry.

Ultrazvuková extrakce pektinu krok za krokem

Ultrazvuková extrakce pektinu popisuje aplikaci výkonového ultrazvuku za účelem podpory uvolňování pektinů ze suroviny (např. Ovocné slupky, vedlejší produkty citrusových plodů). Sonikace je dobře zavedená technika k narušení buněčných stěn a uvolnění pektinu z rostlinného materiálu.
Následující protokol pro ultrazvukovou extrakci pektinu z grapefruitových slupek pomocí sonátoru typu sondy a následné srážení ethanolu:


Použité materiály:

• 50 g grapefruitové kůry
• 200 ml čištěné vody
• 400 ml etanolu
• Sonikátor UP200St + sonotroda S26d14
• Skleněné kádinky

Příprava suroviny:

• Jako surovinu získejte citrusovou kůru. V tomto protokolu používáme grapefruitové slupky.
• Citrusovou kůru důkladně omyjte, abyste odstranili veškeré nečistoty nebo zbytky.
• Citrusovou kůru nakrájejte na malé kousky, abyste zvětšili plochu pro extrakci.

Výběr rozpouštědla:
Voda je preferovaným rozpouštědlem pro extrakci, které je levné a netoxické. Voda se běžně používá k extrakci pektinu díky své schopnosti solubilizovat pektin, aniž by způsobovala degradaci. Přidání malého množství kyselin (např. kyseliny citronové, kyseliny octové, dusičné nebo chlorovodíkové) do vody jako rozpouštědla pomáhá při solubilizaci pektinu z rostlinných materiálů a zlepšuje proces extrakce. Úprava rozpouštědla na hodnotu pH přibližně 2-3 pH je dobrá orientační hodnota.
 
Postup ultrazvukové extrakce:

• Vložte cca. 50 g najemno nasekaných kousků citrusové kůry do kádinky nebo baňky.
• Do citrusové kůry přidejte přibližně 200 ml vybraného rozpouštědla.
• K ošetření směsi ultrazvukovými vlnami použijte sonikátor typu sondy. Používáme UP200Ht, 200 wattů výkonný ultrazvukový extraktor vybavený sonotrodou S26d14. Nastavte amplitudu na 100 %.
• Sonikujte směs po dobu přibližně 10 minut, dokud nebude dosaženo optimální extrakce.

Filtrace:
Po sonikaci směs přefiltrujte pomocí předem navlhčené jemné síťoviny nebo filtrační tkaniny, abyste oddělili extrahovaný roztok pektinu od pevného zbytku, částic grapefruitové kůry. Opakovaným opakováním těchto kroků filtrace se ujistíte, že jsou odstraněny všechny pevné zbytky.
 

Srážení etanolu:

• K vysrážení pektinu z extrahovaného roztoku se jako srážecí nebo zhášecí činidlo běžně používá ethanol.
• Přefiltrovaný roztok pektinu přeneste do čisté nádoby.
• Postupně přidávejte ethanol do roztoku pektinu za stálého míchání. Poměr ethanolu k roztoku pektinu se liší, ale obvykle se pohybuje kolem 2:1 (ethanol: roztok) objemově.
• Pokračujte v přidávání etanolu, dokud není dosaženo konečné koncentrace přibližně 70-80% etanolu v roztoku. Tato koncentrace podporuje srážení pektinu.
• Nechte směs odstát po dostatečnou dobu, obvykle několik hodin nebo přes noc, aby se usnadnily srážky.
• Po vysrážení sbírejte vysrážený pektin odstředěním nebo filtrací.
• Vysrážený pektin se promyje ethanolem, aby se odstranily nečistoty a zbytkové rozpouštědlo.
• Nakonec vyčištěný pektin vysušte ve vakuu nebo při nízké teplotě, abyste odstranili zbývající vlhkost.

Vzhledem k tomu, že obsah pektinu a ovocná surovina podléhají přirozeným změnám, může být nutné odpovídajícím způsobem upravit postup extrakce. To znamená, že konkrétní podmínky extrakce a srážení může být nutné optimalizovat v závislosti na typu citrusové kůry, zralosti, výtěžku pektinu a požadovaných vlastnostech pektinu. Ke kvantifikaci obsahu pektinu a posouzení účinnosti extrakce lze použít analytické techniky, jako je gravimetrická analýza nebo spektrofotometrické metody.

SEM zbytkových řepných řízků cukrové řepy při 1000násobném zvětšení: (a) před extrakcí a po extrakci pektinu pomocí (b) Xylanasae (250 U/g), (c) celuláza (300 U/g), (d) Xylanasae+celuláza (1:1) a (e) Xylanasae+Celuláza (1:1,5) a (f) Xylanasae+Celuláza (1:2).(studie a obrázky: Abou-Elseoud et al., 2021)

Průmyslová extrakce pektinu pomocí Hielscher sonikátorů

Stejný postup ultrazvukové extrakce pektinu, který je znázorněn výše, lze lineárně škálovat na průmyslovou inline výrobu. Použití ultrazvukového reaktoru s průtokovými buňkami umožňuje zpracovávat velké objemy vedlejších ovocných produktů v kontinuálním inline zpracování.
Hielscher Ultrasonics nabízí sofistikovanou řadu průmyslových sonikátorů pro zpracování ovoce a zeleniny materiálu pro výrobu pektinu.

Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators:

Projekce, výroba a poradenství – Kvalita Made in Germany

Hielscher ultrasonicators jsou dobře známí pro své nejvyšší standardy kvality a designu. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrazvukových zařízení do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí jsou snadno zvládnutelné Hielscher ultrasonikators.

Hielscher Ultrasonics je společnost certifikovaná ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrasonicators s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Samozřejmě, Hielscher ultrasonicators jsou v souladu s CE a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.