استخراج پکتین از پوست گریپ فروت با استفاده از سونیکاتور
پکتین از محصولات جانبی میوه مانند پوست یا پالپ بسیار کارآمد با استفاده از استخراج مافوق صوت استخراج. به عنوان یک روش استخراج پکتین ساده و ایمن قابل اعتماد، فراصوت باعث افزایش عملکرد پکتین و کیفیت پکتین در سرعت تولید شتابان می شود. در زیر، ما نشان می دهد تکنیک موثر استخراج پکتین مافوق صوت از پوست گریپ فروت.
استخراج پکتین التراسونیک گام به گام
استخراج پکتین اولتراسونیک توصیف استفاده از سونوگرافی قدرت به منظور ترویج انتشار پکتین از یک ماده اولیه (به عنوان مثال،. پوست میوه, مرکبات میوه محصولات جانبی). فراصوت یک تکنیک به خوبی تثبیت شده برای مختل کردن دیواره های سلولی و آزاد کردن پکتین از مواد گیاهی است.
پروتکل زیر برای استخراج پکتین اولتراسونیک از پوست گریپ فروت با استفاده از یک فراصوت نوع پروب و رسوب اتانول متعاقب آن:
مواد مورد استفاده:
- 50 گرم پوست گریپ فروت
- 200 میلی لیتر آب تصفیه شده
- 400 میلی لیتر اتانول
- سونیکاتور UP200St + سونوترود S26d14
- لیوان های شیشه ای
ultrasonicator UIP4000hdT یک استخراج قدرتمند 4kW است برای تولید پکتین صنعتی استفاده می شود.
تهیه مواد اولیه:
- پوست مرکبات را به عنوان ماده اولیه بدست آورید. در این پروتکل از پوست گریپ فروت استفاده می شود.
- پوست مرکبات را کاملا بشویید تا هرگونه کثیفی یا زباله از بین برود.
- پوست مرکبات را به قطعات کوچک برش دهید تا سطح استخراج افزایش یابد.
انتخاب حلال:
آب حلال ترجیحی برای استخراج است که ارزان و غیر سمی است. آب معمولا برای استخراج پکتین به دلیل توانایی آن در حل کردن پکتین بدون ایجاد تخریب استفاده می شود. افزودن مقدار کمی اسید (به عنوان مثال اسید سیتریک، اسید استیک، اسید نیتریک یا هیدروکلریک) به آب به عنوان حلال به حل شدن پکتین از مواد گیاهی کمک می کند و فرآیند استخراج را افزایش می دهد. تنظیم حلال به مقدار pH تقریبا 2-3 pH یک مقدار هدایت کننده خوب است.
روش استخراج التراسونیک :
- تقریبا 50 گرم تکه های پوست مرکبات ریز خرد شده را در یک لیوان یا فلاسک قرار دهید.
- تقریبا 200 میلی لیتر از حلال انتخاب شده را به پوست مرکبات اضافه کنید.
- استفاده از یک پروب نوع فراصوت برای درمان مخلوط با امواج مافوق صوت. ما از استخراج کننده اولتراسونیک قدرتمند UP200Ht ، 200 وات مجهز به sonotrode S26d14 استفاده می کنیم. دامنه را روی 100٪ تنظیم کنید.
- مخلوط را به مدت تقریبا 10 دقیقه فراصوت کنید تا استخراج مطلوب حاصل شود.
تصفیه:
پس از فراصوت ، مخلوط را با استفاده از یک مش ریز از قبل خیس شده یا پارچه فیلتر فیلتر کنید تا محلول پکتین استخراج شده را از باقیمانده جامد ، ذرات پوست گریپ فروت جدا کنید. تکرار چندین بار این مراحل فیلتراسیون اطمینان حاصل می کند که تمام بقایای جامد برداشته می شوند.
بارش اتانول:
- برای رسوب پکتین از محلول استخراج شده ، اتانول معمولا به عنوان عامل رسوب دهنده یا خاموش کننده استفاده می شود.
- محلول پکتین فیلتر شده را به یک ظرف تمیز منتقل کنید.
- به تدریج اتانول را به محلول پکتین اضافه کنید در حالی که به طور مداوم هم بزنید. نسبت اتانول به محلول پکتین متفاوت است اما معمولا از نظر حجم حدود 2: 1 (اتانول: محلول) است.
- افزودن اتانول را ادامه دهید تا غلظت نهایی تقریبا 70-80٪ اتانول در محلول برسد. این غلظت باعث رسوب پکتین می شود.
- اجازه دهید مخلوط برای مدت کافی، معمولا چند ساعت یا یک شب، بماند تا بارش تسهیل شود.
- پس از بارندگی ، پکتین رسوب شده را با سانتریفیوژ یا فیلتراسیون جمع آوری کنید.
- پکتین رسوب شده را با اتانول بشویید تا ناخالصی ها و حلال های باقیمانده از بین برود.
- در نهایت، پکتین تصفیه شده را در خلاء یا در دمای پایین خشک کنید تا رطوبت باقی مانده از بین برود.
از آنجایی که محتوای پکتین و مواد اولیه مبتنی بر میوه در معرض تغییرات طبیعی هستند، روش استخراج ممکن است نیاز به تطبیق بر این اساس داشته باشد. این بدان معنی است که شرایط خاص استخراج و بارش ممکن است بسته به نوع پوست مرکبات، رسیدگی، عملکرد پکتین و خواص پکتین مورد نظر نیاز به بهینه سازی داشته باشد. تکنیک های تحلیلی مانند آنالیز وزن سنجی یا روش های اسپکتروفتومتری را می توان برای تعیین کمیت محتوای پکتین و ارزیابی کارایی استخراج استفاده کرد.
Sonicator UP400ST برای استخراج
SEM تفاله چغندرقند باقیمانده در بزرگنمایی 1000 برابر: الف) قبل از استخراج و پس از استخراج پکتین با استفاده از (ب) زایلاناز (250 واحد بر گرم)، (ج) سلولاز (300 واحد بر گرم)، (د) زایلانازای + سلولاز (1:1) و (ه) زایلانازای + سلولاز (1:1.5) و (و) زایلانازای + سلولاز (1:2).
(مطالعه و تصاویر: ابو السود و همکاران، 1400)
استخراج پکتین صنعتی با Hielscher Sonicators
همان روش استخراج پکتین مافوق صوت نشان داده شده در بالا می تواند به صورت خطی به تولید درون خطی صنعتی مقیاس بندی شود. استفاده از راکتور سلول جریان اولتراسونیک اجازه می دهد تا حجم زیادی از محصولات جانبی میوه را در یک درمان درون خطی مداوم پردازش کنید.
Hielscher مافوق صوت ارائه می دهد یک خط پیچیده از فراصوت صنعتی برای پردازش میوه و سبزیجات مواد برای تولید پکتین.
فراصوت نه تنها برای استخراج پکتین استفاده می شود ، بلکه برای جداسازی پلی فنول ها از تفاله میوه ، تفاله ، پوست و دانه ها نیز استفاده می شود. بیشتر بخوانید اینجا!
- راندمان بالا
- تکنولوژی روز
- قابلیت اطمینان & نیرومندی
- کنترل فرآیند قابل تنظیم و دقیق
- دسته & درون خطی
- برای هر حجمی
- نرم افزار هوشمند
- ویژگی های هوشمند (به عنوان مثال، قابل برنامه ریزی، پروتکل داده ها، کنترل از راه دور)
- آسان و ایمن برای کار
- تعمیر و نگهداری کم
- CIP (تمیز کردن در محل)
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد:
| حجم دسته ای | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
|---|---|---|
| 0.5 تا 1.5 میلی لیتر | ن.ا. | VialTweeter(ویال گروهی) | 1 تا 500 میلی لیتر | 10 تا 200 میلی لیتر در دقیقه | UP100H |
| 10 تا 2000 میلی لیتر | 20 تا 400 میلی لیتر در دقیقه | تا 200 هرتز، UP400St |
| 0.1 تا 20 لیتر | 0.2 تا 4 لیتر در دقیقه | UIP2000hdT |
| 10 تا 100 لیتر | 2 تا 10 لیتر در دقیقه | UIP4000hdT |
| 15 تا 150 لیتر | 3 تا 15 لیتر در دقیقه | UIP6000hdT |
| ن.ا. | 10 تا 100 لیتر در دقیقه | UIP16000 |
| ن.ا. | بزرگتر | خوشه ای از UIP16000 |
تماس با ما! / از ما بپرسید!
طراحی، ساخت و مشاوره – کیفیت ساخت آلمان
مافوق صوت Hielscher به خوبی برای بالاترین کیفیت و استانداردهای طراحی خود را شناخته شده. استحکام و بهره برداری آسان اجازه می دهد تا ادغام صاف از ultrasonicators ما به امکانات صنعتی. شرایط خشن و محیط های خواستار به راحتی توسط مافوق صوت Hielscher رسیده.
Hielscher اولتراسونیک یک شرکت دارای گواهینامه ISO است و تاکید ویژه ای بر مافوق صوت با کارایی بالا با ویژگی های دولت از هنر فن آوری و کاربر پسند قرار داده است. البته، مافوق صوت Hielscher مطابق با CE و دیدار با الزامات UL، CSA و RoHs.
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا برای مخلوط کردن برنامه های کاربردی، پراکندگی، امولسیون و استخراج در آزمایشگاه، خلبان و مقیاس صنعتی.
ادبیات / منابع
- Divyani Panwar, Parmjit S. Panesar, Harish K. Chopra (2023): Ultrasound-assisted extraction of pectin from Citrus limetta peels: Optimization, characterization, and its comparison with commercial pectin. Food Bioscience, Volume 51, 2023.
- Cibele Freitas de Oliveira, Diego Giordani, Rafael Lutckemier, Poliana Deyse Gurak, Florencia Cladera-Olivera, Ligia Damasceno Ferreira Marczak (2016): Extraction of pectin from passion fruit peel assisted by ultrasound. LWT – Food Science and Technology 71, 2016. 110-115.
- Antonela Nincevic Grassino, Mladen Brncic, Drazen Vikic-Topic, Suncica Roca, Maja Dent, Suzana Rimac Brncíc (2016): Ultrasound assisted extraction and characterization of pectin from tomato waste. Food Chemistry 198 (2016) 93–100.
- Krauser, S.; Saeed, A.; Iqbal, M. (2015): Comparative Studies on Conventional (Water-Hot Acid) and Non-Conventional (Ultrasonication) Procedures for Extraction and Chemical Characterization of Pectin from Peel Waste of Mango Cultivar Chausna. Pak. J. Bot., 47(4): 1527-1533, 2015.
حقایقی که ارزش دانستن دارند: پکتین
پکتین یک پلی ساکارید پیچیده است که در دیواره های سلولی گیاهان، به ویژه در میوه ها یافت می شود و در درجه اول از بقایای اسید گالاکتورونیک تشکیل شده است که توسط پیوندهای α-1،4-گلیکوزیدی به هم متصل شده اند. این آرایش ساختاری خواص منحصر به فردی را به پکتین می بخشد و آن را به یک مولکول زیستی همه کاره با کاربردهای مختلف صنعتی تبدیل می کند.
پکتین در حالت طبیعی خود به عنوان مخلوطی ناهمگن از پلیمرها با درجات مختلف متیلاسیون وجود دارد که منجر به ویژگی های عملکردی متنوعی می شود. درجه متیلاسیون بر توانایی پکتین در تشکیل ژل تأثیر می گذارد و پکتین های کم متوکسی در مقایسه با همتایان متوکسی بالا ژل های قوی تری تشکیل می دهند.
عملکردهای پکتین از توانایی آن در تعامل با آب ، یون های فلزی ، قندها و سایر ماکرومولکول ها ناشی می شود. خاصیت ژل کنندگی آن، به ویژه، آن را به یک عنصر ارزشمند در صنایع غذایی و دارویی تبدیل می کند. پکتین معمولا به عنوان یک عامل ژل کننده، تثبیت کننده و غلیظ کننده در محصولات غذایی مانند مربا، ژله، کنسرو میوه، شیرینی ها و دسرهای لبنی استفاده می شود. در داروسازی، به عنوان ماتریسی برای انتشار کنترل شده دارو و به عنوان چسب در فرمولاسیون قرص عمل می کند.
پکتین فراتر از کاربردهای آن در بخش های غذایی و دارویی، در صنایع مختلف دیگر کاربرد پیدا می کند. در صنعت آرایشی و بهداشتی، به عنوان تثبیت کننده در امولسیون ها و به عنوان یک عامل تشکیل دهنده فیلم در محصولات مراقبت از پوست استفاده می شود. علاوه بر این، پکتین به دلیل زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری، کاربردهای بالقوه ای در زیست پزشکی، از جمله ترمیم زخم، مهندسی بافت و سیستم های تحویل دارو از خود نشان می دهد.
این عملکردهای متنوع و ماهیت زیست سازگار پکتین، آن را به یک ماده زیستی ارزشمند با طیف گسترده ای از کاربردها در صنایع مختلف تبدیل می کند.
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.