Ultraheli pektiini ekstraheerimine puu-ja biojäätmetest

• Pectins on väga sageli kasutatav toidu lisaaine, mis on peamiselt lisatud selle hõõgistamise mõjule.
• Ultraheli ekstraheerimine suurendab oluliselt pektiini ekstraktide saagikust ja kvaliteeti.
• Ultrahelitöötlus on tuntud oma protsessi intensiivistamise mõjude poolest, mida kasutatakse juba mitmekesise tööstusliku protsessi käigus.

Pectins ja pektiini ekstraheerimine

Pectin on looduslik kompleksne polüsahhariid (heteropolüsahhariid), mida leidub eelkõige puuviljade rakuseintes, eriti tsitrusviljades ja õunapõis. Kõrge pektiini sisaldust leidub nii õuna-kui ka tsitrusviljade puuviljapeels. Apple ' i oliivõli sisaldab 10-15% pektiini kuivainesisaldus, samas kui tsitruskoor sisaldab 20-30%. Pektiinid on bioloogiliselt kokkusobivad, biolagunevad ja taastuvad ning näitavad suuri hõõgivaid ja paksenevaid omadusi, mis teeb neile kõrgelt hinnatud söödalisandi. Pectins kasutatakse laialdaselt toidus, kosmeetika-ja farmaatsiatoodete nagu reoloogia modifikaator nagu emulgaator, hõõgusti, klaasitäis agent, stabilisaator, ja paksem.
Tavapärane pektiini ekstraheerimine tööstuslikeks taotlustes toimub happeliste kataliseeritud protsesside abil (nitraat-, soolhappe-või väävelhape). Happes katalüüsitud ekstraheerimine on kõige sagedam protsess tööstusliku pektiini tootmisel, kuna muud ekstraheerimistehnikad nagu otsekeetmine (60 º C-100 º C) kuni 24tundi ja madal pH (1,0-3,0) on aeglaselt ja madalal tasemel ning võib põhjustada ekstraheeritud kiud ja pektiini saagikus on mõnikord piiratud protsessi tingimustega. Aga, happe-kataliseeritud kaevandamine on ka selle puudused, ka: karm happeline ravi põhjustab depolümerisatsioon ja deesterdamine pektiini ketid, mis mõjutab pektiini kvaliteeti negatiivselt. Suuremahuliste happeline heitvee tootmine nõuab järeltöötlust ja kallist ringlussevõttu, mis muudab protsessi keskkonnakoormuse.

Ultraheli pektiini ekstraheerimine

Ultraheli ekstraheerimine on kerge, mittetermiline töötlus, mida rakendatakse mitmekesise toidu protsessidele. Seoses puu-ja köögivilja pektiinide ekstraheerimise puhul toodab ultrahelitöötlus kõrge kvaliteediga pektiini. Ultraheliga ekstraheeritud Pektiinid Exceliga oma anhüdraadhape, metoksüül ja kaltsiumi pektaadi sisu, samuti selle taseme esterdamine. Ultraheli ekstraheerimise kerged tingimused takistavad kuumatundlike peksiniinide termilise lagunemise.
Pektiini kvaliteet ja puhtus võivad varieeruda sõltuvalt anhüdrogalakturroonhappest, esterdamise astmest, ekstraheeritud pektiini tuhasisaldusest. Kõrge molekulmassiga ja madala tuhaga pektiin (alla 10%) kõrge anhüdrogalakturroonhappega (üle 65%) on tuntud kui hea kvaliteediga pektiin. Kuna ultraheli-ravi intensiivsus võib olla väga täpselt kontrollitav, võib pektiini ekstrakti omadusi mõjutada amplituudi, ekstraheerimistemperatuuri, rõhu, peetumisaja ja lahusti reguleerimine.

Ultraheli ekstraheerimist saab käitada kasutades erinevaid Lahustid nagu vesi, sidrunhape, Lämmastikhappe lahus (HNO₃, pH 2,0) või ammooniumoksalaadi/oksaliinhape, mis võimaldab ka ultrahelitöötlust integreerida olemasolevatesse ekstraheerimisridadena (retro-paigaldus).

Puuviljasjäätmed allikana: High-Performance ultraheli on juba edukalt rakendatud isoleerida pektiine õunapomace, tsitrusviljad peels (nagu oranž, sidruni, greip), viinamarjamahla, granaatõun, suhkrupeedisisaldusega, Dragon puuvili koor, Prickly pirn cladodes, kirg puu koor ja Mango peels.

Suure jõudlusega Ultrasonikaatorid

Hielscher ULTRASONICS on teie partner kaevandamiseks protsessid taimedega. Kas soovite eraldada väikesi summasid teadus- ja analüüsi või töödelda suures mahus kaubanduslikku tootmist, meil on sobivad ultraheli eemaldi teile. meie Ultraheli labori töötlejad samuti meie pink-top ja tööstus ultrasonicators on tugev, lihtne-to-use ja ehitatud 24/7 operatsiooni täiskoormusel. Laia lisandid nagu sonotrodes (Ultrahelisondide / sarved) koos erineva suuruse ja kujuga, läbivoolurakkudesse ja reaktorid ja võimendid võimaldavad optimaalset seadistust teile teatud ekstraheerimisel.
Kõik digitaalsed ultraheli masinad on varustatud värvilise puuteekraaniga, integreeritud SD-kaardiga automaatseks andmeprotokollimiseks ja brauseri kaugjuhtimispuldil tervikliku protsessi jälgimiseks. Hielscheri keerukate ultraheli süsteemidega tehakse lihtne protsessi standardimine ja kvaliteedikontrols.
Võtke meiega juba täna, et arutada nõuete teie kaevandamise protsessi! Meil on hea meel, et aidata teil meie pikaajaline kogemus botaanilise ekstraktsioonid!
Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest:

Ultraheli pektiini ekstraheerimise uurimistulemused

Tomatijäätmed: Vältimaks pikki ekstraheerimisaegu (12 – 24 tundi) refluksiseerimisprotseduuriga, kasutati ultraheliga ekstraheerimisprotsessi intensiivistamiseks aja jooksul (15, 30, 45, 60 ja 90 min). Sõltuvalt ekstraheerimisaegadest on saadud pektiini saagikus esimese Ultraheli ekstraheerimise etapiga temperatuuril 60 ° c ja 80 ° c vastavalt 15,2 – 17,2% ja 16,3 – 18,5%. Kui rakendati teist ultraheli ekstraheerimisetappi, suurendati tomatijäätmetest saadud peksiniinide saagikust 34 – 36 protsendini sõltuvalt temperatuurist ja kellaaegadest. Ilmselgelt suurendab ultraheli ekstraheerimine tomatiraku seina maatriksi rebend, mis viib lahusti ja ekstraheeritud materjali parema koostoimesse.
Ultraheli ekstraheeritud Pektiinid võib liigitada kõrge metoksüülpektiinid (HM-pectin) kiire seatud hõõgistamise omadused (DE > 70%) ja esterifitseerimise aste 73.3 – 85.4%. n. ultraheliga ekstraheeritud pektiini kaltsiumipektaadi sisaldust mõõdeti vahemikus 41,4... 97,5%, sõltuvalt ekstraheerimisparameetritest (temperatuur ja aeg). Suurema temperatuuri ultraheli ekstraheerimisel on kaltsiumipektaadi sisaldus suurem (91 – 97%) ja kui selline praegune oluline parameeter pektiini kasutamise võime võrreldes tavapärase ekstraheerimise.
Tavapärane lahusti ekstraheerimine 24tunnise kestusega annab sarnaseid pektiini saagiseid võrreldes 15 min ultraheli ekstraheerimisraviga. Saadud tulemuste osas võib järeldada, et ultraheli töötlemine vähendab märkimisväärselt ekstraheerimisaega. NMR ja FTIR-spektroskoopia kinnitavad valdavalt esterdatud pektiini olemasolu kõigis uuritud proovides. [Grassino et al. 2016]

Kirg puuvili koor: Ekstraheerimise tõhususe näitajaid peeti ekstraheerimissaagise, galakturroonhappe ja esterdamise kraadina. Ultraheli-abiga ekstraheerimisel saadud pektiini kõrgeim saagikus oli 12,67% (ekstraheerimistingimused 85 º C, 664 W/cm2, pH 2,0 ja 10 min). Samadel tingimustel teostati tavapärane kütmise ekstraheerimine ja tulemus oli 7,95%. Need tulemused on kooskõlas muude uuringutega, milles on esitatud polüsahhariidide, sealhulgas pektiini, hemicselluloosi ja teiste vees lahustuvate polüsahhariidide efektiivse ekstraheerimise lühikest aega, mida abistavad ultraheli. Samuti täheldati, et ekstraheerimise saagikus suurenes 1,6 korda, kui ekstraheerimisel toetati ultraheli. Saadud tulemused näitasid, et ultraheli oli efektiivne ja aja säästmise meetod pektiini ekstraheerimisel kirest puuvilja Koorist. [Freitas de Oliveira et al. 2016]

Prickly pirn Cladodes: Ultraheli abiga ekstraheerimine (AÜE) pektiin alates Opuntia Ficus indica (Ofi) kladoodidega pärast taimeliim eemaldamist prooviti kasutades vastuse pinna metoodika. Protsessi muutujad optimeeriti isovariandi tsentraalne komposiitkonstruktsioon, et parandada pektiini ekstraheerimise saagikust. Saadud optimaalne seisund oli: ultrahelitöötluse aeg 70 min, temperatuur 70, pH 1,5 ja vee-materjali suhe 30 ml/g. See tingimus on valideeritud ja eksperimentaalse ekstraheerimise tulemuslikkus oli 18,14% ± 1,41%, mis oli tihedalt seotud prognoositud väärtusega (19,06%). Seega, ultraheli ekstraheerimine on paljulubav alternatiiv tavapärasele ekstraheerimisprotsessile tänu selle kõrgele tõhususele, mis saavutati vähem aja jooksul ja madalamal temperatuuril. Ofi kladoodidega (uaepc) ultraheli ekstraheerimisel ekstraheeritud pektiin on madala esterdamise, kõrge uroonhappe sisalduse, oluliste funktsionaalsete omaduste ja hea radikaalse aktiivsuse tasemega. Need tulemused on kasuks UAEPC kasutamisele toidutööstuses võimaliku lisaainena. [Bayar et al. 2017]

Viinamarja-Pomace: Teadusdokumendis "viinamarjadest saadud pektiinide ultraheli abil ekstraheerimine sidrunhapet kasutades: reaktsioonipinna metoodika lähenemisviis", kasutatakse ultrahelitöötlust, et ekstraheerida Pektiinid viinamarjavirdest sidrunhappega ekstraheerimisainega. Vastavalt ravivastuse pinna metoodikale on kõrgeim pektiini saagikus (∼ 32,3%) on võimalik saavutada, kui ultraheli ekstraheerimisprotsess toimub temperatuuril 75 º C 60 min, kasutades pH 2,0 sidrunhappe lahust. Need pektilised polüsahhariidid, mis koosnevad peamiselt galakturroonhappe üksustest (∼ 97% üldsuhkrust), on 163.9 kDa keskmine molekulmass ning esterifitseerimise (DE) määr 55,2%.
Ultraheliga töödeldud viinamarjavõtete pinna morfoloogia näitab, et ultrahelitöötlus mängib olulist rolli vegetaalse koe purustamisel ja kaevandamise saagise suurendamisel. Pärast pektliinide ultraheli ekstraheerimist optimaalsete tingimuste abil (75 ° c, 60 min, pH 2,0) saadud saagis oli 20% kõrgem kui ekstraheerimisel saadud saagis, rakendades samu temperatuuri, aja ja pH taset, kuid ilma ultraheli Abi. Lisaks Eksponeeris Ultraheli ekstraheerimise pektiine suuremat keskmist molekulmassi. [Minjares-Fuentes et al. 2014]