Extracción de pectina de la cáscara de pomelo con un sonicador

Las pectinas de los subproductos de la fruta, como las cáscaras o la pulpa, se extraen con gran eficacia mediante extractores ultrasónicos. Como método de extracción de pectina fiable, sencillo y seguro, la sonicación aumenta el rendimiento y la calidad de la pectina a una velocidad de producción acelerada. A continuación, demostramos la eficacia de la técnica de extracción de pectina por ultrasonidos a partir de la cáscara de pomelo.

Extracción de pectina por ultrasonidos paso a paso

La extracción por ultrasonidos es una técnica muy eficaz para liberar las pectinas de la cáscara de pomelo. Esta imagen muestra el sonicador UP200Ht extrayendo pectinas de la cáscara de pomelo utilizando agua como disolvente.La extracción ultrasónica de pectina describe la aplicación de ultrasonidos de potencia para promover la liberación de pectinas de una materia prima (por ejemplo, cáscaras de frutas, subproductos de cítricos). La sonicación es una técnica bien establecida para romper las paredes celulares y liberar la pectina del material vegetal.
El siguiente protocolo para la extracción ultrasónica de pectina a partir de cáscaras de pomelo utilizando un sonicador tipo sonda y posterior precipitación con etanol:


Materiales utilizados:

  • 50 g de cáscara de pomelo
  • 200 ml de agua purificada
  • 400 ml de etanol
  • Sonicator UP200St + sonotrodo S26d14
  • Vasos de vidrio

Solicitar información




Tenga en cuenta nuestra Política de privacidad.


El ultrasonicador UIP4000hdT es un potente extractor para la producción industrial de pectina.

El ultrasonicador UIP4000hdT es un potente extractor de 4 kW utilizado para la producción industrial de pectina.

 

En este vídeo, le presentamos la extracción ultrasónica altamente eficaz de la pectina de la cáscara de pomelo utilizando el sonicador tipo sonda UP200Ht. La sonicación es un método muy eficaz para producir pectina de alta calidad a partir de subproductos de frutas y verduras. La extracción ultrasónica produce mayores cantidades de pectina y una calidad superior en un tiempo de procesado más corto.

Extracción de pectina de la cáscara de pomelo con el Sonicator UP200Ht

Vídeo en miniatura

 

Preparación de la materia prima:

  • Obtener cáscaras de cítricos como materia prima. En este protocolo utilizamos cáscaras de pomelo.
  • Lavar bien la piel de los cítricos para eliminar cualquier resto de suciedad o residuos.
  • Cortar la piel de los cítricos en trozos pequeños para aumentar la superficie de extracción.

 

Selección de disolventes:
El agua es el disolvente preferido para la extracción, ya que es barato y no tóxico. El agua se utiliza comúnmente para la extracción de pectina debido a su capacidad para solubilizar la pectina sin causar degradación. La adición de una pequeña cantidad de ácidos (por ejemplo, ácido cítrico, ácido acético, ácido nítrico o ácido clorhídrico) al agua como disolvente ayuda a solubilizar la pectina de los materiales vegetales y mejora el proceso de extracción. Ajustar el disolvente a un valor de pH de aproximadamente 2-3 pH es un buen valor orientativo.
 
Procedimiento de extracción por ultrasonidos:

  • Ponga unos 50 g de trozos de piel de cítricos finamente picados en un vaso de precipitados o un matraz.
  • Añadir aproximadamente 200 ml del disolvente seleccionado a la piel de los cítricos.
  • Utilice un sonicador tipo sonda para tratar la mezcla con ondas ultrasónicas. Nosotros utilizamos el UP200Ht, un potente extractor ultrasónico de 200 vatios equipado con el sonotrodo S26d14. Ajuste la amplitud al 100%.
  • Sonicar la mezcla durante aproximadamente 10 minutos hasta conseguir una extracción óptima.

 

Filtración:
Tras la sonicación, filtrar la mezcla utilizando una malla fina previamente humedecida o una tela filtrante para separar la solución de pectina extraída del residuo sólido, las partículas de piel de pomelo. Repitiendo este paso de filtración varias veces se asegura la eliminación de todos los restos sólidos.
 

Precipitación de etanol:

  • Para precipitar la pectina de la solución extraída, se suele utilizar etanol como agente precipitante o de enfriamiento.
  • Transfiera la solución de pectina filtrada a un recipiente limpio.
  • Añadir gradualmente etanol a la solución de pectina sin dejar de remover. La proporción entre etanol y solución de pectina varía, pero suele ser de aproximadamente 2:1 (etanol: solución) en volumen.
  • Continúe añadiendo etanol hasta alcanzar una concentración final de aproximadamente 70-80% de etanol en la solución. Esta concentración favorece la precipitación de la pectina.
  • Dejar reposar la mezcla durante un tiempo suficiente, normalmente varias horas o toda la noche, para facilitar la precipitación.
  • Tras la precipitación, recoger la pectina precipitada por centrifugación o filtración.
  • Lavar la pectina precipitada con etanol para eliminar las impurezas y el disolvente residual.
  • Por último, secar la pectina purificada al vacío o a baja temperatura para eliminar cualquier resto de humedad.

 

Dado que el contenido de pectina y la materia prima a base de fruta están sujetos a variaciones naturales, puede ser necesario adaptar el procedimiento de extracción en consecuencia. Esto significa que puede ser necesario optimizar las condiciones específicas de extracción y precipitación en función del tipo de piel de los cítricos, la madurez, el rendimiento de pectina y las propiedades deseadas de la pectina. Pueden emplearse técnicas analíticas como el análisis gravimétrico o métodos espectrofotométricos para cuantificar el contenido de pectina y evaluar la eficacia de la extracción.

Sonicador tipo sonda UP400St para la extracción de compuestos bioactivos como las pectinas de frutas y verduras

Sonicator UP400St para la extracción

La ultrasonicación favorece significativamente la extracción enzimática de las pectinas de la pulpa de remolacha azucarera. Las imágenes SEM muestran el impacto de la ultrasonicación en la disrupción celular y la liberación de pectinas.

SEM de pulpa residual de remolacha azucarera a 1000 aumentos: (a) antes de la extracción, y después de la extracción de pectina utilizando (b) Xilanasa (250 U/g), (c) Celulasa (300 U/g), (d) Xilanasa+Celulasa (1:1), y (e) Xilanasa+Celulasa (1:1,5), y (f) Xilanasa+Celulasa (1:2).
(estudio e imágenes: Abou-Elseoud et al., 2021)

Extracción industrial de pectina con sonicadores Hielscher

El mismo procedimiento de extracción de pectina por ultrasonidos demostrado anteriormente puede escalarse linealmente para la producción industrial en línea. El uso de un reactor de celda de flujo ultrasónico permite procesar grandes volúmenes de subproductos de frutas en un tratamiento continuo en línea.
Hielscher Ultrasonics ofrece una sofisticada línea de sonicadores industriales para el procesamiento de material hortofrutícola para la producción de pectina.

¿Por qué Hielscher Ultrasonics?

  • elevada eficiencia
  • tecnología punta
  • fiabilidad & robustez
  • control de procesos preciso y ajustable
  • lote & en línea
  • para cualquier volumen
  • software inteligente
  • funciones inteligentes (por ejemplo, programable, protocolización de datos, control remoto)
  • Manejo sencillo y seguro
  • Bajo mantenimiento
  • CIP (limpieza in situ)

En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del loteTasa de flujoDispositivos recomendados
0,5 a 1,5 mLn.a.VialTweeter
1 a 500 mL10 a 200 mL/min.UP100H
10 a 2000 mL20 a 400 mL/min.UP200Ht, UP400St
0,1 a 20 L0,2 a 4 L/minUIP2000hdT
10 a 100 L2 a 10 L/minUIP4000hdT
15 a 150LDe 3 a 15 l/minUIP6000hdT
n.a.10 a 100 L/minUIP16000
n.a.mayorGrupo de UIP16000

Póngase en contacto con nosotros/Envíenos su pregunta

Solicitar más información

Utilice el siguiente formulario para solicitar información adicional sobre extractores ultrasónicos, protocolos de extracción de pectina y precios. Estaremos encantados de hablar con usted sobre su proceso de producción de pectina y ofrecerle un sonicador que cumpla sus requisitos.









Tenga en cuenta nuestra Política de privacidad.


Diseño, fabricación y consultoría – Calidad Made in Germany

Los ultrasonidos de Hielscher son conocidos por sus elevados estándares de calidad y diseño. Su robustez y fácil manejo permiten una integración sin problemas de nuestros ultrasonidos en las instalaciones industriales. Los ultrasonidos de Hielscher soportan sin problemas las condiciones más duras y los entornos más exigentes.

Hielscher Ultrasonics es una empresa con certificación ISO y pone especial énfasis en los ultrasonidos de alto rendimiento con tecnología punta y facilidad de uso. Por supuesto, los ultrasonidos de Hielscher cumplen la normativa CE y los requisitos de UL, CSA y RoHs.

Los homogeneizadores ultrasónicos de alto cizallamiento se utilizan en procesos de laboratorio, de sobremesa, piloto e industriales.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento para aplicaciones de mezcla, dispersión, emulsificación y extracción a escala de laboratorio, piloto e industrial.



Literatura / Referencias

Datos que merece la pena conocer: Pectina

La pectina es un polisacárido complejo que se encuentra en las paredes celulares de las plantas, sobre todo en las frutas, y se compone principalmente de residuos de ácido galacturónico unidos por enlaces α-1,4-glicosídicos. Esta disposición estructural confiere a la pectina propiedades únicas que la convierten en una biomolécula versátil con diversas aplicaciones industriales.

En su estado natural, la pectina existe como una mezcla heterogénea de polímeros con diversos grados de metilación, lo que da lugar a diversas características funcionales. El grado de metilación influye en la capacidad de la pectina para formar geles, y las pectinas con bajo contenido en metilos forman geles más fuertes que sus homólogas con alto contenido en metilos.

Las funcionalidades de la pectina se derivan de su capacidad para interactuar con el agua, los iones metálicos, los azúcares y otras macromoléculas. Sus propiedades gelificantes, en particular, la convierten en un ingrediente valioso en las industrias alimentaria y farmacéutica. La pectina se utiliza habitualmente como agente gelificante, estabilizador y espesante en productos alimentarios como mermeladas, jaleas, conservas de fruta, confitería y postres lácteos. En productos farmacéuticos, sirve como matriz para la liberación controlada de fármacos y como aglutinante en formulaciones de comprimidos.

Además de sus aplicaciones en los sectores alimentario y farmacéutico, la pectina es útil en otras industrias. En la industria cosmética, se emplea como estabilizador en emulsiones y como agente filmógeno en productos para el cuidado de la piel. Además, la pectina tiene aplicaciones potenciales en biomedicina, como la cicatrización de heridas, la ingeniería de tejidos y los sistemas de administración de fármacos, gracias a su biocompatibilidad y biodegradabilidad.

Estas diversas funcionalidades y la naturaleza biocompatible de la pectina la convierten en un valioso biomaterial con una amplia gama de aplicaciones en múltiples industrias.


Ultrasonidos de alto rendimiento La gama de productos Hielscher cubre todo el espectro, desde el ultrasonicador compacto de laboratorio, pasando por las unidades de sobremesa, hasta los sistemas de ultrasonidos totalmente industriales.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento de laboratorio a tamaño industrial.


Estaremos encantados de hablar de su proceso.

Pongámonos en contacto.