Εκχύλιση πηκτίνης από φλούδα γκρέιπφρουτ χρησιμοποιώντας υπερήχων

Οι πηκτίνες από υποπροϊόντα φρούτων όπως φλούδες ή πολτός εξάγονται εξαιρετικά αποτελεσματικά χρησιμοποιώντας υπερηχητικούς εκχυλιστές. Ως αξιόπιστη, απλή και ασφαλής στη λειτουργία μέθοδος εκχύλισης πηκτίνης, υπερήχηση αυξάνει την απόδοση πηκτίνης και την ποιότητα πηκτίνης με επιταχυνόμενη ταχύτητα παραγωγής. Παρακάτω, επιδεικνύουμε την αποτελεσματική τεχνική της εκχύλισης πηκτίνης υπερήχων από φλούδα γκρέιπφρουτ.

Υπερήχων πηκτίνη εκχύλιση βήμα-βήμα

Υπερήχων πηκτίνη εκχύλιση περιγράφει την εφαρμογή της ισχύος υπερήχων, προκειμένου να προωθήσει την απελευθέρωση των πηκτινών από μια πρώτη ύλη (π.χ. φλούδες φρούτων, υποπροϊόντα εσπεριδοειδών). Κατεργασία με υπερήχους είναι μια καθιερωμένη τεχνική για να διαταράξει τα κυτταρικά τοιχώματα και να απελευθερώσει πηκτίνη από φυτικό υλικό.
Το ακόλουθο πρωτόκολλο για την εκχύλιση πηκτίνης υπερήχων από φλούδες γκρέιπφρουτ χρησιμοποιώντας έναν υπερήχων τύπου καθετήρα και επακόλουθη καθίζηση αιθανόλης:


Υλικά που χρησιμοποιήθηκαν:

• 50γρ φλούδα γκρέιπφρουτ
• 200mL καθαρισμένο νερό
• 400mL αιθανόλη
• Υπερήχων UP200St + sonotrode S26d14
• Γυάλινα ποτήρια ζέσεως

Παρασκευή πρώτης ύλης:

• Αποκτήστε φλούδα εσπεριδοειδών ως πρώτη ύλη. Σε αυτό το πρωτόκολλο χρησιμοποιούμε φλούδες γκρέιπφρουτ.
• Πλύνετε καλά τη φλούδα εσπεριδοειδών για να αφαιρέσετε τυχόν βρωμιά ή υπολείμματα.
• Κόψτε τη φλούδα εσπεριδοειδών σε μικρά κομμάτια για να αυξήσετε την επιφάνεια για εκχύλιση.

Επιλογή διαλύτη:
Το νερό είναι ο προτιμώμενος διαλύτης για εκχύλιση, ο οποίος είναι φθηνός και μη τοξικός. Το νερό χρησιμοποιείται συνήθως για την εκχύλιση πηκτίνης λόγω της ικανότητάς του να διαλυτοποιεί την πηκτίνη χωρίς να προκαλεί υποβάθμιση. Η προσθήκη μικρής ποσότητας οξέων (π.χ. κιτρικό οξύ, οξικό οξύ, νιτρικό ή υδροχλωρικό οξύ) στο νερό ως διαλύτης βοηθά στη διαλυτοποίηση πηκτίνης από φυτικά υλικά και ενισχύει τη διαδικασία εκχύλισης. Η ρύθμιση του διαλύτη σε τιμή pH περίπου 2-3 pH είναι μια καλή κατευθυντήρια τιμή.
 
Διαδικασία εκχύλισης με υπερήχους:

• Τοποθετήστε περίπου 50 γρ ψιλοκομμένα κομμάτια φλούδας εσπεριδοειδών σε ένα ποτήρι ζέσεως ή φιάλη.
• Προστίθενται περίπου 200 ml του επιλεγμένου διαλύτη στη φλούδα των εσπεριδοειδών.
• Χρησιμοποιήστε έναν υπερήχων τύπου καθετήρα για τη θεραπεία του μείγματος με υπερηχητικά κύματα. Χρησιμοποιούμε το UP200Ht, 200 watts ισχυρό υπερήχων απαγωγέα εξοπλισμένο με το sonotrode S26d14. Ρυθμίστε το πλάτος στο 100%.
• Υπερήχων το μείγμα για περίπου 10 λεπτά έως ότου επιτευχθεί η βέλτιστη εκχύλιση.

Διήθηση:
Μετά από κατεργασία με υπερήχους, διηθείται το μείγμα χρησιμοποιώντας ένα προ-διαβρεγμένο λεπτό πλέγμα ή πανί φίλτρου για να διαχωρίσει το εκχυλισμένο διάλυμα πηκτίνης από το στερεό υπόλειμμα, τα σωματίδια φλούδας γκρέιπφρουτ. Η επανάληψη αυτών των βημάτων φιλτραρίσματος αρκετές φορές διασφαλίζει ότι έχουν αφαιρεθεί όλα τα στερεά υπολείμματα.
 

Κατακρήμνιση αιθανόλης:

• Για την καθίζηση πηκτίνης από το εκχυλισμένο διάλυμα, η αιθανόλη χρησιμοποιείται συνήθως ως παράγοντας καθίζησης ή απόσβεσης.
• Μεταφέρετε το φιλτραρισμένο διάλυμα πηκτίνης σε καθαρό δοχείο.
• Προστίθεται σταδιακά αιθανόλη στο διάλυμα πηκτίνης υπό συνεχή ανάδευση. Η αναλογία αιθανόλης προς διάλυμα πηκτίνης ποικίλλει, αλλά είναι συνήθως περίπου 2:1 (αιθανόλη: διάλυμα) κατ' όγκο.
• Συνεχίστε την προσθήκη αιθανόλης μέχρι να επιτευχθεί τελική συγκέντρωση περίπου 70-80% αιθανόλης στο διάλυμα. Αυτή η συγκέντρωση προάγει την καθίζηση της πηκτίνης.
• Αφήστε το μείγμα να παραμείνει για επαρκές χρονικό διάστημα, συνήθως αρκετές ώρες ή όλη τη νύχτα, για να διευκολυνθεί η καθίζηση.
• Μετά την καθίζηση, συλλέγεται η κατακρημνισμένη πηκτίνη με φυγοκέντρηση ή διήθηση.
• Εκπλύνεται η κατακρημνισμένη πηκτίνη με αιθανόλη για την απομάκρυνση των ακαθαρσιών και του υπολειμματικού διαλύτη.
• Τέλος, στεγνώστε την καθαρισμένη πηκτίνη υπό κενό ή σε χαμηλή θερμοκρασία για να αφαιρέσετε τυχόν εναπομείνασα υγρασία.

Δεδομένου ότι η περιεκτικότητα σε πηκτίνη και η πρώτη ύλη με βάση τα φρούτα υπόκεινται σε φυσικές διακυμάνσεις, η διαδικασία εκχύλισης ενδέχεται να χρειαστεί να προσαρμοστεί ανάλογα. Αυτό σημαίνει ότι οι συγκεκριμένες συνθήκες εκχύλισης και βροχόπτωσης μπορεί να χρειαστεί να βελτιστοποιηθούν ανάλογα με τον τύπο φλούδας εσπεριδοειδών, την ωριμότητα, την απόδοση πηκτίνης και τις επιθυμητές ιδιότητες πηκτίνης. Αναλυτικές τεχνικές όπως η σταθμική ανάλυση ή οι φασματοφωτομετρικές μέθοδοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον ποσοτικό προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε πηκτίνη και την εκτίμηση της αποτελεσματικότητας της εκχύλισης.

SEM υπολειμματικού πολτού ζαχαρότευτλων σε μεγέθυνση 1000x: α) πριν από την εκχύλιση και μετά την εκχύλιση πηκτίνης χρησιμοποιώντας β) Xylanasae (250 U/g), γ) κυτταρινάση (300 U/g), δ) ξυλανάσαη+κυτταρινάση (1:1) και ε) ξυλανάσαη+κυτταρινάση (1:1,5) και στ) ξυλανάσαη+κυτταρινάση (1:2).
(μελέτη και εικόνες: Abou-Elseoud et al., 2021)

Βιομηχανική εκχύλιση πηκτίνης με υπερήχους Hielscher

Η ίδια διαδικασία εκχύλισης πηκτίνης υπερήχων που αποδείχθηκε παραπάνω μπορεί να κλιμακωθεί γραμμικά σε βιομηχανική ενσωματωμένη παραγωγή. Η χρήση ενός υπερηχητικού αντιδραστήρα κυττάρων ροής επιτρέπει την επεξεργασία μεγάλων όγκων υποπροϊόντων φρούτων σε συνεχή ενσωματωμένη επεξεργασία.
Hielscher Υπέρηχοι προσφέρει μια εξελιγμένη γραμμή βιομηχανικών υπερήχων για την επεξεργασία των φρούτων και λαχανικών υλικό για την παραγωγή πηκτίνης.
 
Ο ηχητικός καθαρισμός δεν χρησιμοποιείται μόνο για την εκχύλιση πηκτίνης, αλλά και για την απομόνωση πολυφαινολών από πυρήνες, πολτό, φλούδες και σπόρους φρούτων. Διαβάστε περισσότερα εδώ!
 

Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας:

Σχεδιασμός, Κατασκευή και Συμβουλευτική – Ποιότητα Made in Germany

Hielscher υπερήχων είναι γνωστή για την υψηλότερη ποιότητα και τα πρότυπα σχεδιασμού τους. Η ευρωστία και η εύκολη λειτουργία επιτρέπουν την ομαλή ενσωμάτωση των υπερήχων μας σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Οι σκληρές συνθήκες και τα απαιτητικά περιβάλλοντα αντιμετωπίζονται εύκολα από τους υπερήχους Hielscher.

Hielscher Υπέρηχοι είναι μια πιστοποιημένη εταιρεία ISO και δίνουν ιδιαίτερη έμφαση σε υψηλής απόδοσης υπερήχων που διαθέτουν state-of-the-art τεχνολογία και φιλικότητα προς το χρήστη. Φυσικά, Hielscher υπερήχων είναι CE συμβατό και πληρούν τις απαιτήσεις των UL, CSA και RoHs.