Pektiinin uuttaminen greipin kuoresta Sonicatorilla
Pektiinit hedelmien sivutuotteista, kuten kuorista tai massasta, uutetaan erittäin tehokkaasti ultraääniuuttimilla. Luotettavana yksinkertaisena ja turvallisena pektiinin uuttomenetelmänä sonikaatio lisää pektiinin saantoa ja pektiinin laatua nopeutetulla tuotantonopeudella. Alla osoitamme tehokkaan tekniikan ultraäänipektiinin uuttamiseksi greipin kuoresta.
Ultraäänipektiinin uuttaminen vaihe vaiheelta
Ultraäänipektiiniuutto kuvaa tehon ultraäänen käyttöä pektiinien vapautumisen edistämiseksi raaka-aineesta (esim. hedelmäkuoret, sitrushedelmien sivutuotteet). Sonikaatio on vakiintunut tekniikka soluseinien häiritsemiseksi ja pektiinin vapauttamiseksi kasvimateriaalista.
Seuraava protokolla ultraäänipektiinin uuttamiseksi greipin kuorista käyttäen koetintyyppistä sonikaattoria ja sen jälkeistä etanolin saostumista:
Käytetyt materiaalit:
- 50gr greipin kuori
- 200ml puhdistettua vettä
- 400ml etanolia
- Sonikaattori UP200St + sonotrode S26d14
- Lasiset dekantterilasit
Ultraäänilaite UIP4000hdT on 4kW: n tehokas liesituuletin käytetään teolliseen pektiinin tuotantoon.
Raaka-aineen valmistus:
- Hanki raaka-aineeksi sitrushedelmien kuori. Tässä protokollassa käytämme greipin kuoria.
- Pese sitrushedelmien kuori huolellisesti lian tai roskien poistamiseksi.
- Leikkaa sitrushedelmien kuori pieniksi paloiksi uuttamispinta-alan lisäämiseksi.
Liuottimen valinta:
Vesi on edullinen liuotin uuttamiseen, joka on edullinen ja myrkytön. Vettä käytetään yleisesti pektiinin uuttamiseen, koska se kykenee liuottamaan pektiiniä aiheuttamatta hajoamista. Pienen määrän happojen (esim. sitruunahapon, etikkahapon, typpi- tai suolahapon) lisääminen veteen liuottimena auttaa liuottamaan pektiiniä kasvimateriaaleista ja tehostaa uuttoprosessia. Liuottimen säätäminen pH-arvoon noin 2-3 pH on hyvä ohjearvo.
Ultraääniuuttomenettely:
- Aseta noin 50 g hienonnettuja sitrushedelmien kuoripaloja dekantterilasiin tai pulloon.
- Lisää sitrushedelmien kuoreen noin 200 ml valittua liuotinta.
- Käytä koetintyyppistä sonikaattoria käsittelemään seosta ultraääniaalloilla. Käytämme UP200Ht: tä, 200 watin tehokasta ultraääniuutinta, joka on varustettu sonotrode S26d14: llä. Aseta amplitudi 100%: iin.
- Sonikoidaan seosta noin 10 minuutin ajan, kunnes optimaalinen uutto saavutetaan.
Suodatus:
Sonikoinnin jälkeen suodatetaan seos esikostutetulla hienolla verkolla tai suodatinkankaalla uutetun pektiiniliuoksen erottamiseksi kiinteästä jäännöksestä, greipin kuorihiukkasista. Tämän suodatusvaiheen toistaminen useita kertoja varmistaa, että kaikki kiinteät jäännökset poistetaan.
Etanolin saostus:
- Pektiinin saostamiseksi uutetusta liuoksesta etanolia käytetään yleisesti saostus- tai sammutusaineena.
- Siirrä suodatettu pektiiniliuos puhtaaseen astiaan.
- Lisätään vähitellen etanolia pektiiniliuokseen jatkuvasti sekoittaen. Etanolin ja pektiiniliuoksen suhde vaihtelee, mutta on tyypillisesti noin 2:1 (etanoli: liuos) tilavuudesta.
- Etanolin lisäämistä jatketaan, kunnes liuoksen lopullinen etanolipitoisuus on noin 70–80 %. Tämä pitoisuus edistää pektiinin saostumista.
- Anna seoksen seistä riittävän kauan, yleensä useita tunteja tai yön yli, saostumisen helpottamiseksi.
- Saostamisen jälkeen kerätään saostunut pektiini sentrifugoimalla tai suodattamalla.
- Saostunut pektiini pestään etanolilla epäpuhtauksien ja liuotinjäämien poistamiseksi.
- Lopuksi kuivaa puhdistettu pektiini tyhjiössä tai matalassa lämpötilassa jäljellä olevan kosteuden poistamiseksi.
Koska pektiinipitoisuus ja hedelmäpohjaiset raaka-aineet vaihtelevat luonnollisesti, uuttomenetelmää on ehkä mukautettava vastaavasti. Tämä tarkoittaa, että erityiset uutto- ja saostumisolosuhteet on ehkä optimoitava sitrushedelmien kuoren tyypin, kypsyyden, pektiinin saannon ja haluttujen pektiiniominaisuuksien mukaan. Analyyttisiä tekniikoita, kuten gravimetristä analyysiä tai spektrofotometrisiä menetelmiä, voidaan käyttää pektiinipitoisuuden kvantifiointiin ja uuttotehokkuuden arviointiin.
Sonikaattori UP400St uuttamista varten
Sokerijuurikkaan jäännösmassan SEM 1000-kertaisella suurennuksella: a) ennen pektiinin uuttamista ja pektiinin uuttamisen jälkeen käyttäen (b) Xylanasae (250 U/g), (c) sellulaasia (300 U/g), (d) ksylanasae + sellulaasi (1:1) ja (e) ksylanasae + sellulaasi (1:1.5) ja (f) ksylanasae + sellulaasi (1:2).
(tutkimus ja kuvat: Abou-Elseoud et ai., 2021)
Teollinen pektiinin uuttaminen Hielscher Sonicators -laitteilla
Sama edellä esitetty ultraäänipektiinin uuttamismenetelmä voidaan skaalata lineaarisesti teolliseen inline-tuotantoon. Ultraäänivirtaussolureaktorin käyttö mahdollistaa suurten määrien hedelmien sivutuotteiden käsittelyn jatkuvassa inline-käsittelyssä.
Hielscher Ultrasonics tarjoaa hienostuneen linjan teollisia sonikaattoreita hedelmä- ja vihannesmateriaalin käsittelyyn pektiinin tuotantoon.
Sonikaatiota ei käytetä ainoastaan pektiinin uuttamiseen, vaan myös polyfenolien eristämiseen hedelmien puristejätteestä, hedelmälihasta, kuoresta ja siemenistä. Lue lisää täältä!
- korkea hyötysuhde
- Uusinta teknologiaa
- luotettavuus & rotevuus
- säädettävä, tarkka prosessinohjaus
- erä & Inline
- mille tahansa tilavuudelle
- Älykäs ohjelmisto
- älykkäät ominaisuudet (esim. ohjelmoitava, dataprotokolla, kaukosäädin)
- Helppo ja turvallinen käyttää
- vähän huoltoa vaativa
- CIP (puhdas paikan päällä)
Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erän tilavuus | Virtausnopeus | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 0.5 - 1.5 ml | n.a. | VialTweeter | 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000ml | 20–400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2–4 l/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 - 10L / min | UIP4000hdT |
| 15-150L | 3 - 15L / min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10-100L / min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | klusteri UIP16000 |
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Suunnittelu, valmistus ja konsultointi – Laatu valmistettu Saksassa
Hielscher-ultraääniastiat ovat tunnettuja korkeimmista laatu- ja suunnittelustandardeistaan. Kestävyys ja helppokäyttöisyys mahdollistavat ultraäänilaitteidemme sujuvan integroinnin teollisuuslaitoksiin. Hielscher-ultraäänilaitteet käsittelevät helposti karkeita olosuhteita ja vaativia ympäristöjä.
Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu yritys ja painottaa erityisesti korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteita, joissa on huipputeknologia ja käyttäjäystävällisyys. Tietenkin, Hielscher-ultraäänilaitteet ovat CE-yhteensopivia ja täyttävät UL: n, CSA: n ja RoHs: n vaatimukset.
Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomogenisaattoreita sekoitussovelluksiin, dispersioon, emulgointiin ja uuttamiseen laboratorio-, pilotti- ja teollisessa mittakaavassa.
Kirjallisuus / Viitteet
- 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.
Faktoja, jotka kannattaa tietää: pektiini
Pektiini on monimutkainen polysakkaridi, jota esiintyy kasvien soluseinissä, erityisesti hedelmissä, ja se koostuu pääasiassa galakturonihappotähteistä, joita yhdistävät α-1,4-glykosidisidokset. Tämä rakenteellinen järjestely antaa pektiinille ainutlaatuisia ominaisuuksia, mikä tekee siitä monipuolisen biomolekyylin erilaisiin teollisiin sovelluksiin.
Luonnollisessa tilassaan pektiini esiintyy heterogeenisenä polymeerien seoksena, jolla on vaihteleva metylaatioaste, mikä johtaa erilaisiin toiminnallisiin ominaisuuksiin. Metylaatioaste vaikuttaa pektiinin kykyyn muodostaa geelejä, ja matalan metoksipektiinin muodostavat vahvempia geelejä verrattuna korkean metoksin vastineisiin.
Pektiinin toiminnallisuudet johtuvat sen kyvystä olla vuorovaikutuksessa veden, metalli-ionien, sokereiden ja muiden makromolekyylien kanssa. Erityisesti sen hyytelöimisominaisuudet tekevät siitä arvokkaan ainesosan elintarvike- ja lääketeollisuudessa. Pektiiniä käytetään yleisesti hyytelöimisaineena, stabilointiaineena ja sakeutusaineena elintarvikkeissa, kuten hilloissa, hyytelöissä, hedelmäsäilykkeissä, makeisissa ja maitotuotteissa. Lääkkeissä se toimii matriisina kontrolloidulle lääkkeen vapautumiselle ja sideaineena tablettiformulaatioissa.
Elintarvike- ja lääketeollisuuden sovellusten lisäksi pektiini on hyödyllinen monilla muilla teollisuudenaloilla. Kosmetiikkateollisuudessa sitä käytetään stabilointiaineena emulsioissa ja kalvoa muodostavana aineena ihonhoitotuotteissa. Lisäksi pektiinillä on biologisen yhteensopivuuden ja biohajoavuuden ansiosta mahdollisia sovelluksia biolääketieteessä, mukaan lukien haavan paraneminen, kudostekniikka ja lääkkeiden annostelujärjestelmät.
Nämä pektiinin monipuoliset toiminnot ja bioyhteensopiva luonne tekevät siitä arvokkaan biomateriaalin, jolla on laaja valikoima sovelluksia useilla teollisuudenaloilla.
Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomogenisaattoreita laboratorio jotta Teollisuuden koko.