מיצוי פקטין מקליפת אשכולית באמצעות סוניקטור

פקטין מתוצרי לוואי של פירות כגון קליפות או עיסה מופקים ביעילות רבה באמצעות קולטי אדים על-קוליים. כשיטת מיצוי פקטין אמינה פשוטה ובטוחה לתפעול, סוניקציה מגדילה את תפוקת הפקטין ואת איכות הפקטין במהירות ייצור מואצת. להלן, אנו מדגימים את הטכניקה היעילה של מיצוי פקטין קולי מקליפת אשכולית.

מיצוי פקטין קולי צעד אחר צעד

מיצוי פקטין אולטראסוני מתאר את היישום של אולטרסאונד כוח על מנת לקדם שחרור של פקטין מחומר גלם (למשל קליפות פירות, תוצרי לוואי של פירות הדר). סוניקציה היא טכניקה מבוססת היטב לשיבוש דפנות התא ולשחרור פקטין מחומר צמחי.
הפרוטוקול הבא למיצוי פקטין על-קולי מקליפות אשכוליות באמצעות סוניק מסוג בדיקה ומשקעי אתנול לאחר מכן:


חומרים בשימוש:

• 50 גרם קליפת אשכולית
• 200 מ"ל מים מטוהרים
• 400 מ"ל אתנול
• סוניק UP200St + סונוטרודה S26d14
• כוסות זכוכית

הכנת חומר גלם:

• להשיג קליפת הדרים כחומר הגלם. בפרוטוקול זה אנו משתמשים בקליפות אשכוליות.
• שטפו היטב את קליפת ההדרים כדי להסיר לכלוך או לכלוך.
• חותכים את קליפת ההדרים לחתיכות קטנות כדי להגדיל את שטח הפנים למיצוי.

בחירת ממס:
מים הם הממס המועדף למיצוי, שהוא זול ולא רעיל. מים משמשים בדרך כלל למיצוי פקטין בשל יכולתם להמיס פקטין מבלי לגרום להתפרקות. הוספת כמות קטנה של חומצות (למשל חומצת לימון, חומצה אצטית, חומצה חנקתית או חומצה הידרוכלורית) למים כממס מסייעת במסיסות פקטין מחומרים צמחיים ומשפרת את תהליך המיצוי. התאמת הממס לערך pH של כ- 2-3 pH היא ערך מנחה טוב.
 
הליך חילוץ קולי:

• מניחים כ-50 גרם חתיכות קליפות הדרים קצוצות דק בכד או בצלוחית.
• מוסיפים כ-200 מ"ל מהממס שנבחר לקליפת ההדרים.
• השתמש בסוניקטור מסוג בדיקה כדי לטפל בתערובת עם גלים קוליים. אנו משתמשים UP200Ht, 200 וואט חזק Ultrasonic extractor מצויד sonotrode S26d14. הגדר את המשרעת ל- 100%.
• סוניק את התערובת במשך כ-10 דקות עד להשגת מיצוי אופטימלי.

סינון:
לאחר הסוניקציה, סננו את התערובת באמצעות רשת עדינה או מטלית סינון שהורטבה מראש כדי להפריד את תמיסת הפקטין שחולצה משאריות מוצקות, חלקיקי קליפת האשכוליות. חזרה על שלבי סינון אלה מספר פעמים מוודאת שכל השרידים המוצקים מוסרים.
 

אתנול משקעים:

• כדי לזרז פקטין מהתמיסה המופקת, אתנול משמש בדרך כלל כסוכן מזרז או מרווה.
• מעבירים את תמיסת הפקטין המסוננת למכל נקי.
• הוסיפו אתנול בהדרגה לתמיסת הפקטין תוך ערבוב מתמשך. היחס בין אתנול לתמיסת פקטין משתנה, אך הוא בדרך כלל סביב 2:1 (אתנול: תמיסה) בנפח.
• המשך להוסיף אתנול עד לריכוז סופי של כ 70-80% אתנול בתמיסה. ריכוז זה מקדם את המשקעים של פקטין.
• אפשר לתערובת לעמוד לתקופה מספקת, בדרך כלל כמה שעות או לילה, כדי להקל על משקעים.
• לאחר המשקעים, לאסוף את פקטין מושקע על ידי צנטריפוגה או סינון.
• לשטוף את פקטין מושקע עם אתנול כדי להסיר זיהומים ממס שיורית.
• לבסוף, יבשו את הפקטין המטוהר תחת ואקום או בטמפרטורה נמוכה כדי להסיר את שאריות הלחות.

מכיוון שתכולת הפקטין וחומר הגלם המבוסס על פירות כפופים לשינויים טבעיים, ייתכן שיהיה צורך להתאים את הליך המיצוי בהתאם. משמעות הדבר היא כי ייתכן שיהיה צורך למטב את תנאי המיצוי והמשקעים הספציפיים בהתאם לסוג קליפת ההדרים, הבשלות, תנובת הפקטין ותכונות הפקטין הרצויות. ניתן להשתמש בטכניקות אנליטיות כגון ניתוח גרבימטרי או שיטות ספקטרופוטומטריות כדי לכמת את תכולת הפקטין ולהעריך את יעילות החילוץ.

SEM של עיסת סלק סוכר שיורית בהגדלה של 1000x: (א) לפני מיצוי, ולאחר מיצוי פקטין באמצעות (ב) קסילנאסאה (250 U/g), (ג) צלולאז (300 U/g), (ד) Xylanasae+צלולאז (1:1), ו-(e) Xylanasae+צלולאז (1:1.5), ו-(f) Xylanasae+צלולאז (1:2).
(מחקר ותמונות: Abou-Elseoud et al., 2021)

מיצוי פקטין תעשייתי עם Hielscher Sonicators

אותו הליך של מיצוי פקטין קולי שהודגם לעיל יכול להיות בקנה מידה ליניארי לייצור תעשייתי בתוך השורה. השימוש בכור תאי זרימה קולי מאפשר לעבד כמויות גדולות של תוצרי לוואי של פירות בטיפול מוטבע רציף.
Hielscher Ultrasonics מציעה קו מתוחכם של sonicators תעשייתיים לעיבוד של חומר פירות וירקות לייצור פקטין.

הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו:

תכנון, ייצור וייעוץ – איכות תוצרת גרמניה

Hielscher ultrasonicators ידועים באיכות הגבוהה ביותר שלהם סטנדרטים עיצוב. חוסן ותפעול קל מאפשרים שילוב חלק של האולטרסאונד שלנו במתקנים תעשייתיים. תנאים קשים וסביבות תובעניות מטופלים בקלות על ידי אולטרסוניקטורים Hielscher.

Hielscher Ultrasonics היא חברה מוסמכת ISO לשים דגש מיוחד על ultrasonicators ביצועים גבוהים שמציעות טכנולוגיה חדישה וידידותיות למשתמש. כמובן, Hielscher ultrasonicators הם תואמי CE ולעמוד בדרישות של UL, CSA ו RoHs.