Պեկտինի էքստրակցիա գրեյպֆրուտի կեղևից՝ ուլտրաձայնային սարքի միջոցով
Մրգերի վերամշակման կողմնակի արտադրանքներից, օրինակ՝ կեղևից կամ պտղամսից, պեկտինները շատ բարձր արդյունավետությամբ էքստրակցվում են ուլտրաձայնային էքստրակտորների միջոցով։ Որպես պեկտինի էքստրակցիայի հուսալի, պարզ և անվտանգ շահագործվող մեթոդ՝ ուլտրաձայնային մշակումը բարձրացնում է պեկտինի ելքն ու որակը՝ միաժամանակ արագացնելով արտադրությունը։ Ստորև ներկայացնում ենք գրեյպֆրուտի կեղևից պեկտինի ուլտրաձայնային էքստրակցիայի արդյունավետ տեխնիկան։
Պեկտինի ուլտրաձայնային էքստրակցիան՝ քայլ առ քայլ
Պեկտինի ուլտրաձայնային էքստրակցիան բարձր հզորության ուլտրաձայնի կիրառումն է՝ հումքից (օրինակ՝ մրգերի կեղևից, ցիտրուսային մրգերի վերամշակման կողմնակի արտադրանքներից) պեկտինների անջատումը խթանելու նպատակով։ Ուլտրաձայնային մշակումը բջջապատերը քայքայելու և բուսական նյութից պեկտինն ազատելու լավ հաստատված տեխնիկա է։
Ստորև՝ գրեյպֆրուտի կեղևից պեկտինի ուլտրաձայնային էքստրակցիայի արձանագրությունը՝ զոնդային տիպի ուլտրաձայնային սարքի կիրառմամբ և հետագա էթանոլային նստեցմամբ.
Օգտագործված նյութերը.
- 50gr գրեյպֆրուտի կեղև
- 200mL մաքրված ջուր
- 400mL էթանոլ
- Ուլտրաձայնային սարք UP200St + սոնոտրոդ S26d14
- Ապակե բաժակներ
UIP4000hdT ուլտրաձայնային սարքը 4kW հզորությամբ էքստրակտոր է, որն օգտագործվում է պեկտինի արդյունաբերական արտադրության համար։
Հումքի նախապատրաստում.
- Որպես հումք վերցրեք ցիտրուսային մրգերի կեղև։ Այս արձանագրությունում մենք օգտագործում ենք գրեյպֆրուտի կեղև։
- Մանրակրկիտ լվացեք ցիտրուսային մրգերի կեղևը՝ ամբողջ կեղտը կամ մնացորդները հեռացնելու համար։
- Ցիտրուսային մրգերի կեղևը կտրատեք փոքր կտորների՝ էքստրակցիայի համար մակերեսի մեծությունը մեծացնելու նպատակով։
Լուծիչի ընտրություն.
Ջուրը էքստրակցիայի նախընտրելի լուծիչն է. այն էժան է և ոչ թունավոր։ Ջուրը սովորաբար օգտագործվում է պեկտինի էքստրակցիայի համար՝ պեկտինը լուծելու ունակության շնորհիվ՝ առանց այն քայքայելու։ Որպես լուծիչ օգտագործվող ջրին փոքր քանակությամբ թթուների (օրինակ՝ կիտրոնաթթու, քացախաթթու, ազոտական կամ աղաթթու) ավելացումը նպաստում է բուսական նյութերից պեկտինի լուծմանը և բարելավում է էքստրակցիայի գործընթացը։ Լուծիչի pH-ը մոտավորապես 2–3 սահմաններում կարգավորելը լավ ուղենիշ է։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիայի ընթացակարգ.
- Բաժակի կամ կոլբայի մեջ լցրեք մոտ 50 gr մանր կտրատված ցիտրուսային կեղևի կտորներ։
- Ցիտրուսային կեղևին ավելացրեք ընտրված լուծիչից մոտավորապես 200 ml։
- Խառնուրդն ուլտրաձայնային ալիքներով մշակելու համար օգտագործեք զոնդային տիպի ուլտրաձայնային սարք։ Մենք օգտագործում ենք UP200Ht՝ 200 վատտ հզորությամբ ուլտրաձայնային էքստրակտոր՝ համալրված S26d14 սոնոտրոդով։ Ամպլիտուդը սահմանեք 100%։
- Խառնուրդն ուլտրաձայնով մշակեք մոտավորապես 10 min՝ մինչև օպտիմալ էքստրակցիայի հասնելը։
Զտում.
Ուլտրաձայնային մշակումից հետո խառնուրդը զտեք նախապես թրջված մանրացանցի կամ զտիչ կտորի միջոցով՝ էքստրակցված պեկտինի լուծույթը պինդ մնացորդից՝ գրեյպֆրուտի կեղևի մասնիկներից, առանձնացնելու համար։ Զտման այս քայլերը մի քանի անգամ կրկնելը ապահովում է բոլոր պինդ մնացորդների հեռացումը։
Էթանոլային նստեցում.
- Էքստրակցված լուծույթից պեկտինը նստեցնելու համար էթանոլը սովորաբար օգտագործվում է որպես նստեցնող կամ գործընթացը դադարեցնող միջոց։
- Զտված պեկտինային լուծույթը տեղափոխեք մաքուր տարայի մեջ։
- Շարունակաբար խառնելով՝ պեկտինի լուծույթին աստիճանաբար ավելացրեք էթանոլ։ Էթանոլի և պեկտինի լուծույթի հարաբերակցությունը տարբեր է լինում, սակայն սովորաբար այն ծավալային մոտ 2:1 է (էթանոլ: լուծույթ)։
- Շարունակեք էթանոլ ավելացնել, մինչև լուծույթում էթանոլի վերջնական կոնցենտրացիան հասնի մոտավորապես 70–80%։ Այս կոնցենտրացիան նպաստում է պեկտինի նստեցմանը։
- Նստեցումը հեշտացնելու համար խառնուրդը թողեք հանգիստ վիճակում բավարար ժամանակով՝ սովորաբար մի քանի ժամ կամ ամբողջ գիշեր։
- Նստեցումից հետո նստած պեկտինը հավաքեք ցենտրիֆուգմամբ կամ զտմամբ։
- Նստած պեկտինը լվացեք էթանոլով՝ խառնուրդներն ու մնացորդային լուծիչը հեռացնելու համար։
- Վերջում մաքրված պեկտինը չորացրեք վակուումում կամ ցածր ջերմաստիճանում՝ մնացած ամբողջ խոնավությունը հեռացնելու համար։
Քանի որ պեկտինի պարունակությունն ու մրգային հումքը ենթակա են բնական տատանումների, հնարավոր է՝ էքստրակցիայի ընթացակարգը համապատասխանաբար հարմարեցնելու կարիք լինի։ Սա նշանակում է, որ էքստրակցիայի և նստեցման կոնկրետ պայմանները կարող են օպտիմալացման կարիք ունենալ՝ կախված ցիտրուսային կեղևի տեսակից, հասունությունից, պեկտինի ելքից և պեկտինի ցանկալի հատկություններից։ Պեկտինի պարունակությունը քանակապես որոշելու և էքստրակցիայի արդյունավետությունը գնահատելու համար կարելի է կիրառել վերլուծական տեխնիկաներ, օրինակ՝ գրավիմետրիկ վերլուծություն կամ սպեկտրալուսաչափական մեթոդներ։
UP400St ուլտրաձայնային սարք էքստրակցիայի համար
Շաքարի ճակնդեղի մնացորդային միջուկի սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակային պատկերը՝ 1000x խոշորացմամբ. (a) էքստրակցիայից առաջ և պեկտինի էքստրակցիայից հետո՝ օգտագործելով (b) Xylanasae (250 U/g), (c) Cellulase (300 U/g), (d) Xylanasae+Cellulase (1:1), և (e) Xylanasae+Cellulase (1:1,5), և (f) Xylanasae+Cellulase (1:2)։
(ուսումնասիրությունը և պատկերները՝ Abou-Elseoud et al., 2021)
Պեկտինի արդյունաբերական էքստրակցիա Hielscher ուլտրաձայնային սարքերով
Վերևում ցուցադրված պեկտինի ուլտրաձայնային էքստրակցիայի նույն ընթացակարգի մասշտաբը կարելի է գծայնորեն մեծացնել մինչև արդյունաբերական հոսքային արտադրություն։ Ուլտրաձայնային հոսքային բջիջով ռեակտորի կիրառումը թույլ է տալիս մրգերի վերամշակման կողմնակի արտադրանքների մեծ ծավալներ մշակել շարունակական հոսքային ռեժիմում։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն առաջարկում է արդյունաբերական ուլտրաձայնային սարքերի կատարելագործված շարք՝ մրգային և բանջարեղենային նյութը պեկտինի արտադրության նպատակով մշակելու համար։
Ուլտրաձայնային մշակումն օգտագործվում է ոչ միայն պեկտինի էքստրակցիայի, այլև մրգային քուսպից, պտղամսից, կեղևից և սերմերից պոլիֆենոլների առանձնացման համար։ Ավելին կարդացեք այստեղ։
- բարձր արդյունավետություն
- ամենաարդիական տեխնոլոգիա
- հուսալիություն և ամրություն
- գործընթացի կարգավորելի, ճշգրիտ կառավարում
- խմբաքանակային և հոսքային մշակում
- ցանկացած ծավալի համար
- խելացի ծրագրային ապահովում
- խելացի գործառույթներ (օրինակ՝ ծրագրավորման հնարավորություն, տվյալների արձանագրում, հեռակառավարում)
- պարզ և անվտանգ շահագործում
- տեխնիկական սպասարկման փոքր պահանջ
- CIP (մաքրում տեղում)
Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մշակման մոտավոր արտադրողականության մասին.
| Խմբաքանակի ծավալ | Ծավալային հոսքի արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 0,5–1,5mL | կիրառելի չէ | VialTweeter | 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 15–150L | 3–15L/min | UIP6000hdT |
| կիրառելի չէ | 10–100L/min | UIP16000 |
| կիրառելի չէ | ավելի մեծ | սարքերի համախումբ՝ UIP16000 |
Կապվե՛ք մեզ հետ։ / Հարցրե՛ք մեզ։
Նախագծում, արտադրություն և խորհրդատվություն – Գերմանիայում ստեղծված որակ
Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը հայտնի են իրենց որակի և նախագծման ամենաբարձր չափանիշներով։ Ամրությունն ու շահագործման պարզությունը թույլ են տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերը սահուն կերպով ինտեգրել արդյունաբերական կայանքներում։ Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը հեշտությամբ հաղթահարում են ծանր պայմաններն ու պահանջկոտ միջավայրերը։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն ունի ISO հավաստագրում և հատուկ ուշադրություն է դարձնում ամենաարդիական տեխնոլոգիայով ու օգտագործման հարմարավետությամբ օժտված բարձր արտադրողականությամբ ուլտրաձայնային սարքերին։ Իհարկե, Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը համապատասխանում են CE պահանջներին և բավարարում են UL, CSA և RoHs պահանջները։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն արտադրում է բարձր արտադրողականությամբ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր, փորձնական և արդյունաբերական մասշտաբներով խառնման, դիսպերգման, էմուլգացման և էքստրակցիայի կիրառությունների համար։
Գրականություն / Հղումներ
- 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.
Օգտակար տեղեկություններ. պեկտին
Պեկտինը բարդ պոլիսախարիդ է, որը հանդիպում է բույսերի բջջապատերում, հատկապես՝ մրգերում, և հիմնականում կազմված է α-1,4-գլիկոզիդային կապերով միացած գալակտուրոնաթթվի մնացորդներից։ Այս կառուցվածքային դասավորությունը պեկտինին հաղորդում է եզակի հատկություններ՝ դարձնելով այն տարբեր արդյունաբերական կիրառություններ ունեցող բազմագործառույթ կենսամոլեկուլ։
Բնական վիճակում պեկտինը գոյություն ունի որպես մեթիլացման տարբեր աստիճաններ ունեցող պոլիմերների տարասեռ խառնուրդ, ինչը հանգեցնում է բազմազան գործառութային բնութագրերի։ Մեթիլացման աստիճանն ազդում է պեկտինի՝ գելեր առաջացնելու ունակության վրա. ցածր մեթօքսիլային պեկտիններն առաջացնում են ավելի ամուր գելեր՝ համեմատած բարձր մեթօքսիլային նմանակների հետ։
Պեկտինի գործառութային հատկությունները պայմանավորված են ջրի, մետաղական իոնների, շաքարների և այլ մակրոմոլեկուլների հետ փոխազդելու ունակությամբ։ Մասնավորապես, գել առաջացնելու հատկությունները այն դարձնում են արժեքավոր բաղադրիչ սննդի և դեղագործական արդյունաբերություններում։ Պեկտինը սովորաբար օգտագործվում է որպես գելացնող նյութ, կայունացուցիչ և թանձրացուցիչ այնպիսի սննդամթերքներում, ինչպիսիք են ջեմերը, դոնդողները, մրգային մուրաբաները, հրուշակեղենը և կաթնային աղանդերները։ Դեղագործության մեջ այն ծառայում է որպես մատրիցա՝ դեղանյութի վերահսկվող ձերբազատման համար, և որպես կապակցող նյութ՝ հաբերի բաղադրություններում։
Սննդի և դեղագործական ոլորտներում կիրառություններից բացի, պեկտինն օգտագործվում է նաև տարբեր այլ արդյունաբերություններում։ Կոսմետիկական արդյունաբերությունում այն կիրառվում է որպես էմուլսիաների կայունացուցիչ և մաշկի խնամքի միջոցներում՝ որպես թաղանթ առաջացնող նյութ։ Ավելին, իր կենսահամատեղելիության և կենսաքայքայելիության շնորհիվ պեկտինն ունի հնարավոր կիրառություններ կենսաբժշկության մեջ՝ ներառյալ վերքերի ապաքինումը, հյուսվածքային ճարտարագիտությունը և դեղանյութերի հասցման համակարգերը։
Պեկտինի այս բազմազան գործառութային հատկություններն ու կենսահամատեղելի բնույթը այն դարձնում են արժեքավոր կենսանյութ՝ բազմաթիվ արդյունաբերություններում կիրառությունների լայն շրջանակով։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն արտադրում է բարձր արտադրողականությամբ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր չափերից մինչև արդյունաբերական չափեր։