Υπερήχων πηκτίνη εκχύλιση από φρούτα και βιολογικά απόβλητα

  • Οι πεκτίνες είναι ένα πρόσθετο τροφίμων που χρησιμοποιείται πολύ συχνά και προστίθεται κυρίως για τις επιπτώσεις του.
  • Υπερήχων εκχύλιση αυξάνει σημαντικά την απόδοση και την ποιότητα των εκχυλισμάτων πηκτίνη.
  • Κατεργασία με υπερήχους είναι γνωστή για τη διαδικασία εντείνοντας αποτελέσματα, τα οποία χρησιμοποιούνται ήδη σε πολλαπλές βιομηχανικές διεργασίες.

Πεκτίνες και πηκτίνη εκχύλιση

Τα απορρίμματα εσπεριδοειδών, όπως οι φλούδες και οι αντιστάσεις μετά το χυμό, είναι ιδανικά για την εκχύλιση με υπερήχους των πηκτινών.Η πηκτίνη είναι ένας φυσικός σύνθετος πολυσακχαριτής (πολυποσακχαρίδης) που βρίσκεται ιδιαίτερα στα κυτταρικά τοιχώματα των καρπών, ειδικά στα εσπεριδοειδή και τα πυρηνόψα. Υψηλά περιεχόμενα πηκτίνης βρίσκονται στις φλούδες φρούτων τόσο των μήλων όσο και των εσπεριδοειδών. Το πυρηνέλαιο περιέχει 10-15% της πηκτίνης σε βάση ξηράς ύλης, ενώ η φλούδα εσπεριδοειδών περιέχει 20-30%. Οι πεκτίνες είναι βιοσυμβατές, βιοαποικοδομήσιμες και ανανεώσιμες και εμφανίζουν μεγάλες ιδιότητες πηκσιμότητας και πάχυνσης, γεγονός που τους καθιστά ένα εξαιρετικά αξιόλογο πρόσθετο. Οι πεκτίνες χρησιμοποιούνται ευρέως στα τρόφιμα, τα καλλυντικά και τα φαρμακευτικά προϊόντα ως τροποποιητής Ρεολογίας, όπως γαλακτωματοποιητής, Πηκτικός παράγοντας, υαλοπαράγοντας, σταθεροποιητής και πηκτωτής.
Η συμβατική εκχύλιση με πηκτίνη για βιομηχανικές εφαρμογές πραγματοποιείται με τη χρήση ενός οξέος-καταλυμένου διεργασίες (χρησιμοποιώντας νιτρικό, υδροχλωρικό ή θειικό οξύ). Η καταλυμένη εκχύλιση με οξύ είναι η πιο πολυσύχναστη διαδικασία στη βιομηχανική παραγωγή πηκτίνης, καθώς οι άλλες τεχνικές εκχύλισης, όπως η άμεση ζέση (60 º C-100 º C) για έως και 24 ώρες και το χαμηλό pH (1.0-3.0) είναι αργές και χαμηλές σε απόδοση και μπορεί να προκαλέσουν θερμική αποικοδόμηση Οι ίνες που εξάγονται και η απόδοση της πηκτίνης είναι μερικές φορές περιορισμένες από τις συνθήκες της διεργασίας. Ωστόσο, η οξική-καταλυμένη εκχύλιση έρχεται με τα μειονεκτήματά της, πάρα πολύ: η σκληρή όξινη θεραπεία προκαλεί αποπολυμερισμό και αποεστεροποίηση των αλυσίδων πηκτίνης, η οποία επηρεάζει αρνητικά την ποιότητα της πηκτίνης. Η παραγωγή μεγάλων όγκων όξινων λυμάτων απαιτεί μεταμεταποίηση και δαπανηρή επεξεργασία ανακύκλωσης, γεγονός που καθιστά τη διαδικασία περιβαλλοντικό βάρος.

Υπερήχων Πεκτίνη εκχύλιση

UIP4000hdT (4kW) υπερήχων επεξεργαστή για την εκχύλιση των πεκτινών σε μια βιομηχανική ενσωματωμένη διαδικασία.Η εκχύλιση με υπερήχους είναι μια ήπια, μη θερμική θεραπεία, η οποία εφαρμόζεται σε πολλαπλές διεργασίες τροφίμων. Όσον αφορά την εκχύλιση των πεκτινών από τα φρούτα και τα λαχανικά, κατεργασία με υπερήχους παράγει πηκτίνη υψηλής ποιότητας. Υπερηχητικά εκχυλίζονται πεκτίνες Excel από το anhydrouronic τους, μεθξύλιο και ασβέστιο πεκτύλιο περιεχόμενο, καθώς και το βαθμό εστεροποίηση. Οι ήπιες συνθήκες της Υπερήχων εκχύλισης αποτρέπουν μια θερμική υποβάθμιση των θερμικών πεκτινών.
Η ποιότητα και η καθαρότητα της πηκτίνης μπορεί να ποικίλλουν ανάλογα με το αναϋδρογαλακτερικό οξύ, τον βαθμό εστεροποίησης, την περιεκτικότητα σε τέφρα της εκχυλίζεται πηκτίνη. Η πηκτίνη με υψηλό μοριακό βάρος και χαμηλή τέφρα (κάτω από 10%) περιεκτικότητα σε υψηλό ανυδρογαλακτανικό οξύ (πάνω από 65%) είναι γνωστό ως καλής ποιότητας πηκτίνη. Δεδομένου ότι η ένταση της υπερήχων θεραπείας μπορεί να ελεγχθεί με πολύ ακρίβεια, οι ιδιότητες του εκχυλίσματος πηκτίνης μπορεί να επηρεαστεί από τη ρύθμιση του πλάτους, θερμοκρασία εκχύλισης, πίεση, χρόνος κατακράτησης και διαλύτης.

 

Σε αυτό το βίντεο, σας παρουσιάζουμε την εξαιρετικά αποτελεσματική υπερηχητική εκχύλιση πηκτίνης από φλούδα γκρέιπφρουτ χρησιμοποιώντας τον υπερηχητικό τύπο καθετήρα UP200Ht. Κατεργασία με υπερήχους είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική μέθοδος για την παραγωγή υψηλής ποιότητας αποδόσεις πηκτίνης από υποπροϊόντα φρούτων και λαχανικών. Υπερήχων εκχύλιση αποδίδει υψηλότερες ποσότητες πηκτίνης και ανώτερη ποιότητα μέσα σε μικρότερο χρόνο επεξεργασίας.

Εκχύλιση πηκτίνης από φλούδα γκρέιπφρουτ χρησιμοποιώντας το Sonicator UP200Ht

Μικρογραφία βίντεο

 
Βρείτε το πρωτόκολλο για την εκχύλιση πηκτίνης υπερήχων από φλούδα γκρέιπφρουτ που αποδεικνύεται στο παραπάνω βίντεο εδώ!
 

Υπερήχων εκχύλιση μπορεί να τρέξει χρησιμοποιώντας διάφορα Οι διαλύτες όπως το νερό, το κιτρικό οξύ, το διάλυμα νιτρικού οξέος (HNO3, pH 2,0), ή οξαλικό αμμώνιο/οξάλινο οξύ, το οποίο καθιστά επίσης δυνατή την ενσωμάτωση υπερήχων σε υπάρχουσες γραμμές εκχύλισης (συναρμολόγηση-τοποθέτηση).

Υπερήχων πηκτίνη εξάγει το Excel από:

  • ικανότητα υψηλής πηκτικότητάς
  • καλή διασπορά
  • χρώμα πηκτίνης
  • υψηλό πεκτικό ασβέστιο
  • λιγότερη υποβάθμιση
  • φιλικό προς το περιβάλλον

Απόβλητα φρούτων ως πηγή: Ο υπέρηχος υψηλής απόδοσης έχει ήδη εφαρμοστεί με επιτυχία για την απομόνωση των πεκτινών από το πυρηνέλαιο, τις φλούδες εσπεριδοειδών (όπως πορτοκαλί, λεμόνι, γκρέιπφρουτ), τα πυρηνόπιτες, το ρόδι, τον πολτό ζαχαρότευτλων, τη φλούδα φρούτων του Δράκου, το φραγκόδινο κλαντίδη, τα φρούτα του πάθους φλούδα και φλούδες μάνγκο.

Κατακρήμνιση πηκτίνης μετά από εκχύλιση με υπερήχους

Η προσθήκη αιθανόλης σε ένα διάλυμα εκχυλίσματος μπορεί να βοηθήσει στο διαχωρισμό της πηκτίνης μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται καθίζηση. Η πηκτίνη, ένας πολύπλοκος πολυσακχαρίτης που βρίσκεται στα κυτταρικά τοιχώματα των φυτών, είναι διαλυτή στο νερό υπό κανονικές συνθήκες. Ωστόσο, μεταβάλλοντας το περιβάλλον του διαλύτη με την προσθήκη αιθανόλης, η διαλυτότητα της πηκτίνης μπορεί να μειωθεί, οδηγώντας στην καθίζησή της από το διάλυμα.

Η χημεία πίσω από την καταβύθιση πηκτίνης χρησιμοποιώντας αιθανόλη μπορεί να εξηγηθεί από τρεις αντιδράσεις:

  • Διαταραχή των δεσμών υδρογόνουΤα μόρια πηκτίνης συγκρατούνται μεταξύ τους με δεσμούς υδρογόνου, οι οποίοι συμβάλλουν στη διαλυτότητά τους στο νερό. Η αιθανόλη διαταράσσει αυτούς τους δεσμούς υδρογόνου ανταγωνιζόμενη τα μόρια νερού για θέσεις σύνδεσης στα μόρια πηκτίνης. Καθώς τα μόρια αιθανόλης αντικαθιστούν τα μόρια νερού γύρω από τα μόρια πηκτίνης, οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μορίων πηκτίνης εξασθενούν, μειώνοντας τη διαλυτότητά τους στο διαλύτη.
  • Μειωμένη πολικότητα διαλύτη: Η αιθανόλη είναι λιγότερο πολική από το νερό, που σημαίνει ότι έχει χαμηλότερη ικανότητα να διαλύει πολικές ουσίες όπως η πηκτίνη. Καθώς προστίθεται αιθανόλη στο διάλυμα εκχυλίσματος, η συνολική πολικότητα του διαλύτη μειώνεται, καθιστώντας λιγότερο ευνοϊκό για τα μόρια πηκτίνης να παραμείνουν σε διάλυμα. Αυτό οδηγεί στην καθίζηση πηκτίνης από το διάλυμα, καθώς γίνεται λιγότερο διαλυτή στο μείγμα αιθανόλης-νερού.
  • Αυξημένη συγκέντρωση πηκτίνης: Καθώς τα μόρια πηκτίνης καθιζάνουν έξω από το διάλυμα, η συγκέντρωση πηκτίνης στο υπόλοιπο διάλυμα αυξάνεται. Αυτό επιτρέπει τον ευκολότερο διαχωρισμό της πηκτίνης από την υγρή φάση μέσω διήθησης ή φυγοκέντρισης.

Η καθίζηση πηκτίνης χρησιμοποιώντας αιθανόλη είναι μια απλή και αποτελεσματική μέθοδος για την απομόνωση πηκτινών από το διάλυμα εκχυλίσματος, το οποίο είναι ένα βήμα διαδικασίας που μπορεί εύκολα να τρέξει μετά από εκχύλιση πηκτίνης με υπερήχους. Η προσθήκη αιθανόλης στο διάλυμα εκχυλίσματος μεταβάλλει το περιβάλλον του διαλύτη κατά τρόπο που μειώνει τη διαλυτότητα της πηκτίνης, οδηγώντας στην καθίζησή της και τον επακόλουθο διαχωρισμό της από το διάλυμα. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται συνήθως στην εκχύλιση και τον καθαρισμό πηκτίνης από φυτικά υλικά για διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές και εφαρμογές τροφίμων.

UIP4000hdT κύτταρο ροής για ενσωματωμένη κατεργασία με υπερήχους σε βιομηχανική κλίμακα

Υπερήχων αντιδραστήρα ροής-μέσω

Αίτηση για πληροφορίες




Σημειώστε τις Πολιτική Απορρήτου.



Οφέλη:

  • υψηλότερη απόδοση
  • καλύτερη ποιότητα
  • μη θερμική
  • μειωμένος χρόνος εκχύλισης
  • εντατικοποίηση της διαδικασίας
  • πιθανή ρετρό τοποθέτηση
  • Πράσινο Εξαγωγή

Υπερήχων υψηλής απόδοσης

Hielscher Υπέρηχοι είναι ο συνεργάτης σας για τις διαδικασίες εκχύλισης από βότανα. Είτε θέλετε να εξαγάγετε μικρές ποσότητες για έρευνα και ανάλυση είτε να επεξεργαστείτε μεγάλους όγκους για εμπορική παραγωγή, έχουμε τον κατάλληλο υπερηχητικό εξολκέα για εσάς. Οι ομογενοποιητές εργαστηρίου υπερήχων μας, καθώς και οι πάγκοι-top και οι βιομηχανικοί υπερήχων μας είναι ισχυροί, εύχρηστοι και κατασκευασμένοι για 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία υπό πλήρες φορτίο. Ένα ευρύ φάσμα εξαρτημάτων όπως sonotrodes (υπερηχητικοί ανιχνευτές / κέρατα) με διαφορετικά μεγέθη και σχήματα, κύτταρα ροής και αντιδραστήρες και ενισχυτές επιτρέπουν τη βέλτιστη ρύθμιση για εσάς συγκεκριμένη διαδικασία εκχύλισης.
Όλες οι ψηφιακές μηχανές υπερήχων είναι εξοπλισμένες με έγχρωμη οθόνη αφής, ενσωματωμένη κάρτα SD για αυτόματη παρουσίαση δεδομένων και τηλεχειριστήριο προγράμματος περιήγησης για ολοκληρωμένη παρακολούθηση διεργασιών. Με τα εξελιγμένα συστήματα Υπερήχων Hielscher, μια υψηλή τυποποίηση της διαδικασίας και τον έλεγχο της ποιότητας γίνεται απλή.
Επικοινωνήστε μαζί μας σήμερα για να συζητήσουμε τις απαιτήσεις της διαδικασίας εκχύλισης πηκτίνης! Θα χαρούμε να σας βοηθήσουμε με τη μακροχρόνια εμπειρία μας στην εκχύλιση με υπερήχους και να σας βοηθήσουμε να επιτύχετε την υψηλότερη αποτελεσματικότητα της διαδικασίας και τη βέλτιστη ποιότητα πηκτίνης!

Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη για την κατά προσέγγιση ικανότητα επεξεργασίας των υπερήχων μας:

Μαζική ΌγκοςΡυθμός ροήςΠροτεινόμενες συσκευές
10 έως 2000mL20 έως 400mL / λεπτόUf200 ः t, UP400St
0.1 έως 20 λίτρα0.2 έως 4 λίτρα / λεπτόUIP2000hdT
10 έως 100L2 έως 10 λίτρα / λεπτόUIP4000
μ.δ.10 έως 100 λίτρα / λεπτόUIP16000
μ.δ.μεγαλύτεροςσύμπλεγμα UIP16000

Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!

Ζητήστε περισσότερες πληροφορίες

Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα, εάν επιθυμείτε να ζητήσετε πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με την ομοιογενοποίηση με υπερήχους. Θα χαρούμε να σας προσφέρουμε ένα υπερηχητικό σύστημα που θα ικανοποιεί τις απαιτήσεις σας.









Παρακαλείστε να σημειώσετε ότι η Πολιτική Απορρήτου.


Υπερήχων εκχύλιση είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική τεχνική για την απελευθέρωση πηκτινών από φλούδα γκρέιπφρουτ. Αυτή η εικόνα δείχνει τον υπερήχων UP200Ht να εξάγει πηκτίνες από φλούδα γκρέιπφρουτ χρησιμοποιώντας νερό ως διαλύτη.

Εργαστήριο υπερήχων UP200Ht εκχύλιση πηκτινών από φλούδα γκρέιπφρουτ χρησιμοποιώντας νερό ως διαλύτη.

Ερευνητικά αποτελέσματα της εκχύλισης υπερήχων πηκτίνη

Απορρίμματα τομάτας: Για την αποφυγή μακράς εκχύλισης χρόνους (12 – 24 h) σε διαδικασία επανααναρρόφησης, υπερήχους χρησιμοποιήθηκε για την εντατικοποίηση της διαδικασίας εκχύλισης από την άποψη του χρόνου (15, 30, 45, 60 και 90 min). Ανάλογα με τους χρόνους εκχύλισης, οι αποκτηθούν οι αποδόσεις της πηκτίνης για το πρώτο υπερηχητικό βήμα εκχύλισης, σε θερμοκρασίες 60 °C και 80 °C είναι 15.2 – 17.2% και 16.3 – 18.5%, αντίστοιχα. όταν εφαρμόστηκε ένα δεύτερο υπερηχητικό βήμα εκχύλισης, η απόδοση των πηκτινών από τα απορρίμματα τομάτας αυξήθηκε σε 34 – 36%, ανάλογα με τις θερμοκρασίες και τους χρόνους). Προφανώς, υπερήχων εκχύλιση αυξάνει τη ρήξη της μήτρας κυψελίδας κυττάρων του τοίχου, οδηγώντας σε καλύτερες αλληλεπιδράσεις μεταξύ διαλύτη και εκχυλίζονται υλικό.
Οι υπερηχητικά εκχυλίζονται πηκτίνες μπορεί να κατηγοριοποιηθεί ως υψηλή μεθοξυλίου πεκτίνες (HM-πηκτίνες) με γρήγορες ιδιότητες γάσεως (DE > 70%) και βαθμός εστεροποίησης 73.3 – 85.4%. n. η περιεκτικότητα σε πυριϊκό ασβέστιο σε υπερηχητικά εκχυλίζεται πηκτίνη μετρήθηκε μεταξύ 41,4% έως 97,5%, ανάλογα με τις παραμέτρους εκχύλισης (θερμοκρασία και χρόνος). Σε υψηλότερη θερμοκρασία της εκχύλισης με υπερήχους, τα περιεχόμενα του πεκτικού ασβεστίου είναι υψηλότερα (91 – 97%) και ως τέτοια παρούσα σημαντική παράμετρος της ικανότητας της πηκτίνης σε σύγκριση με τη συμβατική εκχύλιση.
Συμβατική εκχύλιση διαλύτη για διάρκεια 24ωρη δίνει παρόμοιες αποδόσεις πηκτίνης σε σύγκριση με 15 λεπτά υπερήχων θεραπεία εκχύλισης. Όσον αφορά τα αποτελέσματα που έχουν αποκτηθεί, μπορεί να συναχθεί ότι η υπερήχων θεραπεία μειώνει το χρόνο εκχύλισης εντυπωσιακά. Η Φασματοσκοπία NMR και FTIR επιβεβαιώνει την ύπαρξη κυρίως εστεροποιημένη πηκτίνη σε όλα τα δείγματα που ερευνήθηκαν. [Γκράσσινο et al. 2016]

Φλούδα φρούτων του πάθους: Η απόδοση εκχύλισης, το γαλακτορικό οξύ και ο βαθμός εστεροποίησης θεωρήθηκαν ως δείκτες της απόδοσης εκχύλισης. η υψηλότερη απόδοση της πηκτίνης που λαμβάνεται με υπερήχους υποβοηθούμενη εκχύλιση ήταν 12,67% (συνθήκες εκχύλισης 85 º C, 664 W/cm, pH 2,0 και 10 λεπτά). Για τις ίδιες αυτές συνθήκες, εκτελέστηκε μια συμβατική εκχύλιση θέρμανσης και το αποτέλεσμα ήταν 7,95%. Τα αποτελέσματα αυτά είναι σύμφωνα με άλλες μελέτες, οι οποίες αναφέρουν το σύντομο χρονικό διάστημα για την αποτελεσματική εκχύλιση των πολυσακχαρίτες, συμπεριλαμβανομένης της πηκτίνης, της ημικυτταρίνης και άλλων υδατοδιαλυτών πολυσακχαρίτες, υποβοηθούμενος από υπερήχους. Παρατηρήθηκε επίσης ότι η απόδοση εκχύλισης αυξήθηκε 1,6 φορές όταν η εκχύλιση υποβοηθήθηκε με υπερήχους. Τα αποτελέσματα που επιτεύχθηκαν έδειξαν ότι ο υπέρηχος ήταν μια αποδοτική και χρονοβόρα τεχνική για την εκχύλιση της πηκτίνης από φλούδα φρούτων του πάθους. [Freitas de Ολιβέιρα et al. 2016]

Φραγκόσυκο Κλαντίδη: Υπερήχων υποβοηθούμενη εκχύλιση (ΗΑΕ) της πηκτίνης από την Opuntia φίκος (φη), μετά την απομάκρυνση του βλεννολογικού, επιχειρήθηκε η χρήση της μεθοδολογίας της επιφάνειας ανταπόκρισης. Οι μεταβλητές διεργασίας βελτιστοποιήθηκαν από την ισοπαραλλαγή του κεντρικού σύνθετου σχεδιασμού, προκειμένου να βελτιωθεί η απόδοση εκχύλισης της πηκτίνης. Η βέλτιστη κατάσταση που αποκτήθηκε ήταν: χρόνος υπερήχων 70 min, θερμοκρασία 70, pH 1,5 και το ποσοστό νερού-ύλης 30 ml/g. Ο όρος αυτός επικυρώθηκε και η απόδοση της πειραματικής εκχύλισης ήταν 18,14% ± 1,41%, η οποία συνδεόταν στενά με την προβλεπόμενη αξία (19,06%). Έτσι, υπερήχων εκχύλιση παρουσιάζει μια υποσχόμενη εναλλακτική λύση στη συμβατική διαδικασία εκχύλισης χάρη στην υψηλή αποδοτικότητα που επιτεύχθηκε σε λιγότερο χρόνο και σε χαμηλότερες θερμοκρασίες. Η πηκτίνη εκχυλίζεται με υπερηχητική εκχύλιση από ΜΦΗ κλαντοδίδη (UAEPC) έχει χαμηλό βαθμό εστεροποίησης, υψηλή περιεκτικότητα σε ουρικό οξύ, σημαντικές λειτουργικές ιδιότητες και καλή αντι-ριζική δραστηριότητα. Τα αποτελέσματα αυτά είναι υπέρ της χρήσης της UAEPC ως πιθανού προσθέτου στη βιομηχανία τροφίμων. [Bayar et al. 2017]

Πυρηνέλαιο: Στο ερευνητικό χαρτί "υπερήχων υποβοηθούμενη εκχύλιση των πηκτινών από τα πυρηνέλαια που χρησιμοποιούν κιτρικό οξύ: μια προσέγγιση της μεθόδου της απόκρισης της επιφάνειας", κατεργασία με υπερήχους χρησιμοποιείται για την εκχύλιση πηκτίνες από πυρηνοστίνες με κιτρικό οξύ ως τον εξαγόμενο παράγοντα. Σύμφωνα με τη μεθοδολογία επιφάνειας απόκρισης, η υψηλότερη απόδοση πηκτίνης (∼ 32,3%) μπορεί να επιτευχθεί όταν η διαδικασία εκχύλισης υπερήχων διεξάγεται σε 75 º C για 60 min χρησιμοποιώντας ένα διάλυμα κιτρικό οξύ του pH 2,0. Αυτοί οι πεστικοί πολυσακχαρίτες, που αποτελούνται κυρίως από γαλακτορικές μονάδες οξέος (∼ 97% των συνολικών ζάχαρων), έχουν μέσο μοριακό βάρος 163.9 kDa και βαθμό εστεροποίησης (DE) 55,2%.
Η μορφολογία της επιφάνειας του πολυφυλοελαίου σταφυλιών δείχνει ότι η κατεργασία με υπερήχους παίζει σημαντικό ρόλο στο σπάσιμο του φυτικό ιστό και την ενίσχυση των αποδόσεων εκχύλισης. Η απόδοση που αποκτήθηκε μετά από υπερήχους εκχύλιση των πηκτινών με τη χρήση των βέλτιστων συνθηκών (75 °C, 60 min, pH 2,0) ήταν 20% υψηλότερη από την απόδοση που αποκτήθηκε όταν η εκχύλιση πραγματοποιήθηκε εφαρμόζοντας τις ίδιες συνθήκες θερμοκρασίας, χρόνου και pH, αλλά χωρίς υπερήχους Βοήθεια. Επιπλέον, οι πεκτίνες από εκχύλιση με υπερήχους παρουσίασαν επίσης ένα υψηλότερο μέσο μοριακό βάρος. [Minjares-Φουέντες et al. 2014]

Hielscher υπέρηχοι σας βοηθά από την πρώτη δοκιμή στην εμπορευματοποίηση της εφαρμογής σας.

Από δοκιμές σκοπιμότητας για την επεξεργασία βελτιστοποίηση και βιομηχανική εγκατάσταση – Hielscher υπέρηχοι είναι ο συνεργάτης σας για επιτυχείς υπερήχων διεργασίες!

Λογοτεχνία / Αναφορές



Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζουμε

Πηκτίνη

Η πηκτίνη είναι ένας φυσικός πολυπολυσακχαρίδης, ο οποίος βρίσκεται κυρίως σε καρπούς όπως το πυρηνέλαιο και τα εσπεριδοειδή. Οι πεκτίνες, επίσης γνωστές ως πεκσιικοί πολυσακχαρίτες, είναι πλούσιοι στο γαλακτανικό οξύ. Μέσα στην θωρακωτική ομάδα έχουν εντοπιστεί αρκετοί διαφορετικοί πολυσακχαρίτες. Οι ομογαλακτανοί είναι γραμμικές αλυσίδες α-(1 – 4)-συνδεδεμένα D-γαλακταρονικό οξύ. Οι υποκατεστημένες γαλακτοκονιανοί χαρακτηρίζονται από την παρουσία σακχαρόξων υπολειμμάτων (όπως D-ξυχανικά ή D-ήττες στις αντίστοιχες περιπτώσεις ξυλοκοτουράν και προογαλακτερόναν) που διακλαδώνεται από τη ραχοκοκαλιά των υπολειμμάτων D-γαλακτορικού οξέος. Οι πεκτίνες-α-α έχουν ραχοκοκαλιά του επαναλαμβανόμενου δισακχαρίτη: 4)-α-δ-γαλακτερικό οξύ-(1, 2)-α-L-rhamμύτη-(1. Πολλά υπολείμματα ραβραράς έχουν αλυσίδες από διάφορα ουδέτερα σάκχαρα. Τα ουδέτερα σάκχαρα είναι κυρίως D-γαλακτόζης, L-arabinose και D-ξυχανίες. Οι τύποι και οι αναλογίες των ουδέτερων ζάχαρων ποικίλλουν ανάλογα με την προέλευση της πηκτίνης.
Ένας άλλος διαρθρωτικός τύπος πηκτίνης είναι ο ρανογαλακτανόνοβ ΙΙ, ο οποίος είναι ένας σύνθετος, εξαιρετικά διακλαδισμένοι πολυσακχαρίδης και λιγότερο συχνά βρίσκεται στη φύση. Η ραχοκοκαλιά του ρανογαλακτερόναν ΙΙ αποτελείται αποκλειστικά από μονάδες D-γαλακτερικού οξέος. Η απομονωμένη πηκτίνη έχει μοριακό βάρος τυπικά 60.000 – 130000 g/mol, που ποικίλλει με συνθήκες προέλευσης και εκχύλισης.
Οι πεκτίνες είναι ένα σημαντικό πρόσθετο με πολλαπλή εφαρμογές σε τρόφιμα, φαρμακευτικά προϊόντα, καθώς και σε άλλες βιομηχανίες. Η χρήση των πεκτινών βασίζεται στην υψηλή ικανότητά της να σχηματίζει γέλη με την παρουσία της CA2 + ιόντα ή διαλυτά σε χαμηλό pH. Υπάρχουν δύο μορφές πεκτινών: χαμηλή-μεθοξυλοπεκτίνη (LMP) και υψηλής μεθοξύλιο πηκτίνη (HMP). Οι δύο τύποι πηκτίνης διακρίνονται από το βαθμό μεθυλίωσης (DM). Σε εξάρτηση από μεθυλακιώτη, η πηκτίνη μπορεί να είναι είτε υψηλή μεθοξπίνη (DM>50) ή χαμηλή μεθοξπίνη (DM<50). η υψηλή μεθοξική πηκτίνη χαρακτηρίζεται από την ικανότητά της να σχηματίζει πηκτές σε όξινο μέσο (pH 2.0-3.5) υπό την προϋπόθεση ότι υπάρχει σακχαρόζη σε συγκέντρωση τουλάχιστον 55 ε% ή υψηλότερη. Η χαμηλή μεθοξική πηκτίνη μπορεί να σχηματίσει πηκτές σε μεγαλύτερο εύρος pH (2.0 – 6.0) παρουσία διπολικού ιόντων, όπως ασβέστιο.
Όσον αφορά την επάγωση της υψηλής μεθοξυλοπηκτίνης, η διασταυρούμενη σύνδεση των μορίων της πηκτίνης εμφανίζεται λόγω των ομολόγων υδρογόνου και των υδροφοβικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ των μορίων. Με χαμηλή-μεθοξυλοπεκτίνη, η οξίαση λαμβάνεται από την ιοντική σύνδεση μέσω γεφυρών ασβεστίου μεταξύ δύο καρβοξυλικών ομάδων που ανήκουν σε δύο διαφορετικές αλυσίδες σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους.
Παράγοντες όπως το pH, η παρουσία άλλων διαλυτών, το μοριακό μέγεθος, ο βαθμός μεθοξυλίωσης, ο αριθμός και η θέση των πλευρών αλυσίδων και η πυκνότητα φόρτισης στο μόριο επηρεάζουν τις ιδιότητες της πηκτίνης. Διακρίνονται δύο τύποι πηκτινών σχετικά με τη διαλυσιμότητας του. Υπάρχει υδατοδιαλυτή ή ελεύθερη πηκτίνη και αδιάλυτο πηκτίνη. Η υδατοδιαλυτότητα της πηκτίνης σχετίζεται με τον βαθμό πολυμερισμού και την ποσότητα και τη θέση της μεθοξυλικής ομάδας. Γενικά, η υδατοδιαλυτότητα της πηκτίνης αυξάνεται με μειούμενο μοριακό βάρος και αυξήσεις σε εστεροποιημένες ομάδες καρβοξυλύλιο. Ωστόσο, pH, θερμοκρασία, και το είδος της διαλυτής παρούσας επηρεάζουν τη διαλυτότητα, πάρα πολύ.
Η ποιότητα της πεκτίνης που χρησιμοποιείται από το εμπόριο είναι συνήθως πιο αποφασισμένη από την απόλυτη διαλυτότητα της. Όταν η ξηρή σκόνη πηκτίνης προστίθεται στο νερό, είναι γνωστό ότι σχηματίζει το λεγόμενο “Ψάρια-Μάτια”. Αυτά τα ψάρια-μάτια είναι συστάδες που σχηματίζονται λόγω της ταχείας ενυδάτωσης της σκόνης. “Ψάρι-μάτι” οι μάζες έχουν έναν ξηρό, μη-βραχνωμένο πυρήνα πηκτίνης, ο οποίος είναι επικαλυμμένο με ένα υψηλής υγρασίας εξωτερικό στρώμα υγρής σκόνης. Τέτοιες μάζες είναι δύσκολο να βραχεί σωστά και διασκορπίζονται μόνο πολύ αργά.

Χρήση των Πεκτινών

Στη βιομηχανία τροφίμων, η πηκτίνη προστίθεται σε μαρμελάδες, φρούτα, μαρμελάδες, ζελέ, ποτά, σάλτσες, κατεψυγμένα τρόφιμα, ζαχαροπλαστική και προϊόντα αρτοποιίας. Η πηκτίνη χρησιμοποιείται σε ζελέ ζαχαροπλαστικής για να δώσει μια καλή δομή gel, ένα καθαρό δάγκωμα και να απονείμει μια καλή απελευθέρωση γεύσης. Η πηκτίνη χρησιμοποιείται επίσης για τη σταθεροποίηση όξινων πρωτεϊνούχων ποτών, όπως η κατανάλωση γιαουρτιού, για τη βελτίωση της υφής, του στόματος και της σταθερότητας του πολτού σε ποτά με βάση το χυμό και ως υποκατάστατο λίπους στα ψημένα προϊόντα. Για θερμιδικές μειωμένες/χαμηλές θερμίδες, οι πεκτίνες προστίθενται ως αντικατάσταση λίπους ή/και ζάχαρης.
Στη φαρμακευτική βιομηχανία, χρησιμοποιείται για τη μείωση των επιπέδων χοληστερόλης στο αίμα και γαστρεντερικές διαταραχές.
Άλλες βιομηχανικές εφαρμογές της πηκτίνης περιλαμβάνουν την εφαρμογή της σε εδώδιμες μεμβράνες, ως γαλάκτωμα σταθεροποιητή για γαλακτώδη νερό/λάδι, ως τροποποιητής Ρεολογίας και πλαστικοποιητή, ως παράγοντα διαστασιολόγησης για χαρτί και υφάσματα κ. λπ.

Πηγές πηκτίνης

Αν και η πηκτίνη μπορεί να βρεθεί στα κυτταρικών τοιχωμάτων των περισσότερων φυτών, οι οπυρηνίνες και η φλούδα πορτοκαλιού είναι οι δύο κύριες πηγές των εμπορικώς παραχθέντων πεκτινών, δεδομένου ότι οι πέκινς τους είναι μεγάλης ποιότητας. Άλλες πηγές δείχνουν συχνά κακή συμπεριφορά. Στα φρούτα, εκτός από μήλο και εσπεριδοειδή, τα ροδάκινα, τα βερίκοκα, τα αχλάδια, οι γκουάβα, το κυδώνι, τα δαμάσκηνα και τα φραγκοστάφυλο είναι γνωστά για την υψηλή ποσότητα της πηκτίνης. Ανάμεσα στα λαχανικά, τις ντομάτες, τα καρότα και τις πατάτες είναι γνωστά για το υψηλό περιεχόμενο της πηκτίνης τους.

ντομάτα

Εκατομμύρια τόνοι τομάτας (Λυκοκοσισίτης του μύλο.) επεξεργάζονται ετησίως για την παραγωγή προϊόντων όπως χυμό ντομάτας, πάστα, πουρέ, κέτσαπ, σάλτσα και σάλσα, με αποτέλεσμα την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων αποβλήτων. Τα απορρίμματα τομάτας, που λαμβάνονται μετά την πίεση της τομάτας, αποτελούνται από 33% σπόρους, 27% δέρμα και 40% πολτό, ενώ η αποξηραμένη ντομάτα περιέχει 44% σπόρους και 56% πολτό και δέρμα. Τα απορρίμματα ντομάτας είναι μια μεγάλη πηγή για την παραγωγή πεκτινών.

Θα χαρούμε να συζητήσουμε τη διαδικασία σας.

Ας έρθουμε σε επαφή.