Pektin extrakciója grapefruithéjból ultrahangos készülékkel

A gyümölcsfeldolgozás melléktermékeiből, például a héjból vagy a gyümölcshúsból ultrahangos extraktorokkal rendkívül hatékonyan nyerhetők ki a pektinek. Megbízható, egyszerű és biztonságosan alkalmazható pektinextrakciós módszerként az ultrahangos kezelés növeli a pektinhozamot és javítja a pektin minőségét, miközben felgyorsítja a termelést. Az alábbiakban bemutatjuk a pektin grapefruithéjból történő ultrahangos extrakciójának hatékony technikáját.

Ultrahangos pektinextrakció lépésről lépésre

Az ultrahangos pektinextrakció során nagy teljesítményű ultrahangot alkalmaznak a pektinek nyersanyagból (például gyümölcshéjból, citrusfélék feldolgozásának melléktermékeiből) történő felszabadulásának elősegítésére. Az ultrahangos kezelés jól bevált technika a sejtfalak feltárására és a pektin növényi anyagból történő felszabadítására.
Az alábbi protokoll a grapefruithéj szondás ultrahangos készülékkel végzett ultrahangos pektinextrakciójához és az azt követő etanolos kicsapáshoz:


Felhasznált anyagok és eszközök:

• 50gr grapefruithéj
• 200mL tisztított víz
• 400mL etanol
• UP200St ultrahangos készülék + S26d14 szonotróda
• Üveg főzőpoharak

A nyersanyag előkészítése:

• Szerezzen be citrushéjat nyersanyagként. Ebben a protokollban grapefruithéjat használunk.
• Alaposan mossa meg a citrushéjat, hogy eltávolítson minden szennyeződést és törmeléket.
• Vágja a citrushéjat apró darabokra, hogy növelje az extrakcióhoz rendelkezésre álló felületet.

Az oldószer kiválasztása:
Az extrakcióhoz előnyben részesített oldószer a víz, amely olcsó és nem mérgező. A vizet gyakran használják pektinextrakcióhoz, mert képes a pektint oldatba vinni anélkül, hogy annak lebomlását okozná. Kis mennyiségű sav (például citromsav, ecetsav, salétromsav vagy sósav) hozzáadása az oldószerként használt vízhez elősegíti a pektin oldatba vitelét a növényi anyagokból, és javítja az extrakciós folyamatot. Jó irányadó érték, ha az oldószer pH-ját körülbelül 2–3-ra állítja be.
 
Az ultrahangos extrakció menete:

• Helyezzen körülbelül 50 gr finomra aprított citrushéjat egy főzőpohárba vagy lombikba.
• Adjon körülbelül 200 ml kiválasztott oldószert a citrushéjhoz.
• Szondás ultrahangos készülékkel kezelje a keveréket ultrahanghullámokkal. Az UP200Ht készüléket használjuk, egy 200 watt teljesítményű ultrahangos extraktort, amely S26d14 szonotró­dával van felszerelve. Állítsa az amplitúdót 100%-ra.
• Kezelje a keveréket ultrahanggal körülbelül 10 min időtartamig, amíg el nem éri az optimális extrakciót.

Szűrés:
Az ultrahangos kezelés után szűrje le a keveréket előzetesen megnedvesített, finom szövésű szitával vagy szűrőkendővel, hogy elválassza az extrahált pektinoldatot a szilárd maradéktól, azaz a grapefruithéj részecskéitől. A szűrési lépés többszöri megismétlése biztosítja az összes szilárd maradék eltávolítását.
 

Etanolos kicsapás:

• A pektin extrahált oldatból történő kicsapásához általában etanolt használnak kicsapószerként vagy a folyamatot leállító szerként.
• Töltse át a leszűrt pektinoldatot egy tiszta edénybe.
• Folyamatos keverés mellett fokozatosan adjon etanolt a pektinoldathoz. Az etanol és a pektinoldat aránya változó, de térfogat szerint jellemzően körülbelül 2:1 (etanol: oldat).
• Folytassa az etanol adagolását, amíg az oldat végső etanolkoncentrációja el nem éri a körülbelül 70–80%-ot. Ez a koncentráció elősegíti a pektin kicsapódását.
• A kicsapódás elősegítésére hagyja a keveréket elegendő ideig állni, általában több órán át vagy egy éjszakán keresztül.
• A kicsapódás után centrifugálással vagy szűréssel gyűjtse össze a kicsapódott pektint.
• Mossa át a kicsapódott pektint etanollal a szennyeződések és a visszamaradt oldószer eltávolításához.
• Végül szárítsa a tisztított pektint vákuumban vagy alacsony hőmérsékleten, hogy eltávolítsa az összes visszamaradt nedvességet.

Mivel a pektintartalom és a gyümölcsalapú nyersanyag természetes változékonyságot mutat, szükség lehet az extrakciós eljárás ennek megfelelő módosítására. Ez azt jelenti, hogy a konkrét extrakciós és kicsapási körülményeket a citrushéj típusától, az érettségtől, a pektinhozamtól és a pektin kívánt tulajdonságaitól függően optimalizálni kellhet. A pektintartalom mennyiségi meghatározására és az extrakció hatékonyságának értékelésére analitikai technikák, például gravimetriás analízis vagy spektrofotometriás módszerek alkalmazhatók.

A visszamaradt cukorrépapép pásztázó elektronmikroszkópos (SEM) képe 1000x nagyításban: (a) extrakció előtt, valamint a pektin extrakciója után, amelyhez (b) Xylanasae (250 U/g), (c) celluláz (300 U/g), (d) Xylanasae+celluláz (1:1), (e) Xylanasae+celluláz (1:1,5) és (f) Xylanasae+celluláz (1:2) alkalmazását végezték.
(tanulmány és képek: Abou-Elseoud et al., 2021)

Ipari pektinextrakció Hielscher ultrahangos készülékekkel

A fent bemutatott ultrahangos pektinextrakciós eljárás lineárisan méretezhető ipari, átfolyásos termeléshez. Az ultrahangos átfolyó cellás reaktor használata lehetővé teszi nagy mennyiségű gyümölcsfeldolgozási melléktermék feldolgozását folyamatos, átfolyásos kezeléssel.
A Hielscher Ultrasonics ipari ultrahangos készülékek kifinomult termékcsaládját kínálja gyümölcs- és zöldségalapanyagok pektinelőállítás céljából történő feldolgozásához.
 
Az ultrahangos kezelést nemcsak pektinextrakcióra használják, hanem polifenolok izolálására is gyümölcstörkölyből, gyümölcshúsból, héjból és magvakból. További információk itt!
 

Az alábbi táblázat tájékoztatást ad ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról:

Tervezés, gyártás és tanácsadás – Németországban készült minőség

A Hielscher ultrahangos készülékek a legmagasabb minőségi és tervezési követelményeikről ismertek. A robusztusság és az egyszerű kezelés lehetővé teszi ultrahangos készülékeink zökkenőmentes integrálását ipari létesítményekbe. A Hielscher ultrahangos készülékek könnyedén megbirkóznak a mostoha körülményekkel és a nagy igénybevételt jelentő környezetekkel.

A Hielscher Ultrasonics ISO-tanúsítvánnyal rendelkező vállalat, amely különös hangsúlyt fektet a csúcstechnológiával és felhasználóbarát kialakítással rendelkező, nagy teljesítményű ultrahangos készülékekre. A Hielscher ultrahangos készülékek természetesen megfelelnek a CE előírásainak, és teljesítik az UL, CSA és RoHs követelményeit.