პექტინის ექსტრაქცია გრეიპფრუტის კანისგან სონიკატორის გამოყენებით
პექტინები ხილის გვერდითი პროდუქტებიდან, როგორიცაა კანები ან რბილობი, მაღალ ეფექტურობით ექსტრაქციას უკეთებენ ულტრაბგერითი ექსტრაქტორები. როგორც საიმედო, მარტივი და უსაფრთხო პექტინის ექსტრაქციის მეთოდი, ულტრაბგერითი დამუშავება ზრდის პექტინის გამოსავლიანობას და პექტინის ხარისხს გაჩქარებული წარმოების სიჩქარით. ქვემოთ, ჩვენ ვაჩვენებთ ულტრაბგერითი პექტინის ექსტრაქციის ეფექტურ ტექნიკას გრეიპფრუტის კანისგან.
ულტრაბგერითი პექტინის ექსტრაქცია ნაბიჯ-ნაბიჯ
ულტრაბგერითი პექტინის ექსტრაქცია აღწერს სიმძლავრი ულტრაბგერის გამოყენებას, რათა ხელი შეუწყოს პექტინების გამოყოფას საწყისი მასალიდან (მაგ. ხილის კანები, ციტრუსის გვერდითი პროდუქტები). ულტრაბგერითი დამუშავება არის დამკვიდრებული ტექნიკა უჯრედის კედლების დასარღვევად და პექტინის გამოსაყოფად მცენარეული მასალიდან.
შემდეგი პროტოკოლი აღწერს ულტრაბგერითი პექტინის ექსტრაქციას გრეიპფრუტის კანებიდან პრობის ტიპის სონიკატორის გამოყენებით და შემდგომ ეთანოლით ნალექწარმოქმნას:
გამოყენებული მასალები:
- 50გრ გრეიპფრუტის კანი
- 200mL გაწმენდილი წყალი
- 400mL ეთანოლი
- სონიკატორი UP200St + სონოტროდი S26d14
- მინის ჭურჭელი
ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატი UIP4000hdT არის 4kW მძლავრი ექსტრაქტორი, რომელიც გამოიყენება სამრეწველო პექტინის წარმოებისთვის.
საწყისი მასალის მომზადება:
- მიიღეთ ციტრუსის კანი, როგორც საწყისი მასალა. ამ პროტოკოლში ჩვენ ვიყენებთ გრეიპფრუტის კანებს.
- საფუძვლიანად გარეცხეთ ციტრუსის კანი, რათა მოაშოროთ ნებისმიერი ჭუჭყი ან ნაშთები.
- დაჭერით ციტრუსის კანი მცირე ნაჭრებად, რათა გაზარდოთ ექსტრაქციისთვის ზედაპირის ფართობი.
გამხსნელის შერჩევა:
წყალი არის გამხსნელი, რომელიც უპირატესობას ენიჭება ექსტრაქციისთვის, რადგან ის იაფია და არატოქსიკური. წყალი ხშირად გამოიყენება პექტინის ექსტრაქციისთვის მისი უნარის გამო, გახსნას პექტინი დეგრადაციის გამოწვევის გარეშე. მცირე რაოდენობის მჟავების (მაგ. ლიმონმჟავა, ძმარმჟავა, აზოტმჟავა ან მარილმჟავა) დამატება წყალში, როგორც გამხსნელში, ხელს უწყობს პექტინის გახსნას მცენარეული მასალებიდან და აუმჯობესებს ექსტრაქციის პროცესს. გამხსნელის pH მნიშვნელობამდე დაახლოებით 2-3 pH-მდე კორექტირება არის კარგი სახელმძღვანელო მნიშვნელობა.
ულტრაბგერითი ექსტრაქციის პროცედურა:
- მოათავსეთ დაახლოებით 50 გრ დანაწევრებული ციტრუსის კანის ნაწილები ჭურჭელში ან კოლბაში.
- დაამატეთ დაახლოებით 200 ml შერჩეული გამხსნელი ციტრუსის კანს.
- გამოიყენეთ პრობის ტიპის სონიკატორი ნარევის ულტრაბგერითი ტალღებით დასამუშავებლად. ჩვენ ვიყენებთ UP200Ht-ს, 200 ვატ მძლავრ ულტრაბგერით ექსტრაქტორს, რომელიც აღჭურვილია სონოტროდით S26d14. დააყენეთ ამპლიტუდა 100%-ზე.
- მოახდინეთ ნარევის ულტრაბგერითი დამუშავება დაახლოებით 10 წთ განმავლობაში, სანამ ოპტიმალური ექსტრაქცია არ მიიღწევა.
ფილტრაცია:
ულტრაბგერითი დამუშავების შემდეგ, გაფილტრეთ ნარევი წინასწარ დასველებული წვრილი ბადის ან ფილტრის ქსოვილის გამოყენებით, რათა გამოყოთ ექსტრაჰირებული პექტინის ხსნარი მყარი ნარჩენისგან, გრეიპფრუტის კანის ნაწილაკებისგან. ამ ფილტრაციის ნაბიჯების რამდენჯერმე გამეორება უზრუნველყოფს, რომ ყველა მყარი ნარჩენი მოცილებულია.
ეთანოლით ნალექწარმოქმნა:
- ექსტრაჰირებული ხსნარიდან პექტინის დასანალექად ეთანოლი ხშირად გამოიყენება როგორც დამალექი ან გამაჩერებელი აგენტი.
- გადაათრიეთ გაფილტრული პექტინის ხსნარი სუფთა ჭურჭელში.
- ნელ-ნელა დაამატეთ ეთანოლი პექტინის ხსნარს მუდმივი მორევის პირობებში. ეთანოლის შეფარდება პექტინის ხსნართან მერყეობს, მაგრამ ტიპურად არის დაახლოებით 2:1 (ეთანოლი: ხსნარი) მოცულობით.
- გააგრძელეთ ეთანოლის დამატება, სანამ ხსნარში ეთანოლის საბოლოო კონცენტრაცია დაახლოებით 70–80% არ მიიღწევა. ეს კონცენტრაცია ხელს უწყობს პექტინის დალექვას.
- დატოვეთ ნარევი საკმარის პერიოდზე, ჩვეულებრივ რამდენიმე საათით ან ღამის განმავლობაში, დალექვის ხელშესაწყობად.
- დალექვის შემდეგ, შეაგროვეთ დალექილი პექტინი ცენტრიფუგირებით ან ფილტრაციით.
- გარეცხეთ დალექილი პექტინი ეთანოლით, რათა მოაშოროთ მინარევები და ნარჩენი გამხსნელი.
- საბოლოოდ, გააშრეთ გაწმენდილი პექტინი ვაკუუმში ან დაბალ ტემპერატურაზე, რათა მოაშოროთ დარჩენილი ნებისმიერი ტენი.
რადგან პექტინის შემცველობა და ხილზე დაფუძნებული საწყისი მასალა ექვემდებარება ბუნებრივ ვარიაციებს, ექსტრაქციის პროცედურა შესაძლოა საჭიროებდეს შესაბამის ადაპტირებას. ეს ნიშნავს, რომ ექსტრაქციისა და დალექვის კონკრეტული პირობები შესაძლოა საჭიროებდეს ოპტიმიზაციას ციტრუსის კანის ტიპის, სიმწიფის, პექტინის გამოსავლიანობის და სასურველი პექტინის თვისებების მიხედვით. ანალიტიკური ტექნიკები, როგორიცაა გრავიმეტრიული ანალიზი ან სპექტროფოტომეტრიული მეთოდები, შეიძლება გამოყენებულ იქნას პექტინის შემცველობის რაოდენობრივი განსაზღვრისთვის და ექსტრაქციის ეფექტურობის შესაფასებლად.
სონიკატორი UP400St ექსტრაქციისთვის
შაქრის ჭარხლის რბილობის ნარჩენების SEM 1000x გადიდებით: (a) ექსტრაქციამდე, და პექტინის ექსტრაქციის შემდეგ (b) Xylanasae (250 U/g), (c) Cellulase (300 U/g), (d) Xylanasae+Cellulase (1:1), და (e) Xylanasae+Cellulase (1:1,5), და (f) Xylanasae+Cellulase (1:2) გამოყენებით.
(კვლევა და სურათები: Abou-Elseoud et al., 2021)
სამრეწველო პექტინის ექსტრაქცია Hielscher სონიკატორებით
ზემოთ ნაჩვენები ულტრაბგერითი პექტინის ექსტრაქციის იგივე პროცედურა შეიძლება წრფივად გაიზარდოს სამრეწველო ინლაინ წარმოებამდე. ულტრაბგერითი ნაკადური უჯრედის რეაქტორის გამოყენება საშუალებას იძლევა დამუშავდეს ხილის გვერდითი პროდუქტების დიდი მოცულობები უწყვეტ ინლაინ დამუშავებაში.
Hielscher Ultrasonics სთავაზობს სამრეწველო სონიკატორების დახვეწილ ხაზს პექტინის წარმოებისთვის ხილის და ბოსტნეულის მასალის დამუშავებისთვის.
ულტრაბგერითი დამუშავება გამოიყენება არა მხოლოდ პექტინის ექსტრაქციისთვის, არამედ პოლიფენოლების იზოლაციისთვის ხილის პომასიდან, რბილობიდან, კანიდან და თესლიდან. გაიგეთ მეტი აქ!
- მაღალი ეფექტურობა
- თანამედროვე ტექნოლოგია
- საიმედოობა & მდგრადობა
- რეგულირებადი, ზუსტი პროცესის კონტროლი
- პარტია & ინლაინ
- ნებისმიერი მოცულობისთვის
- ინტელექტუალური პროგრამული უზრუნველყოფა
- სმარტ ფუნქციები (მაგ., პროგრამირებადი, მონაცემთა პროტოკოლირება, დისტანციური კონტროლი)
- მარტივი და უსაფრთხო ექსპლუატაცია
- დაბალი ტექნიკური მომსახურება
- CIP (ადგილზე წმენდა)
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გაძლევთ წარმოდგენას ჩვენი ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატების დაახლოებითი დამუშავების სიმძლავრის შესახებ:
| პარტიის მოცულობა | ნაკადის სიჩქარე | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 0,5-დან 1,5mL-მდე | n.a. | VialTweeter | 1-დან 500mL-მდე | 10-დან 200mL/min-მდე | UP100H |
| 10-დან 2000mL-მდე | 20-დან 400mL/min-მდე | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-დან 20L-მდე | 0,2-დან 4L/min-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100L-მდე | 2-დან 10L/min-მდე | UIP4000hdT |
| 15-დან 150L-მდე | 3-დან 15L/min-მდე | UIP6000hdT |
| n.a. | 10-დან 100L/min-მდე | UIP16000 |
| n.a. | უფრო დიდი | კლასტერი UIP16000 |
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით!
დიზაინი, წარმოება და კონსულტირება – ხარისხი დამზადებულია გერმანიაში
Hielscher ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატები ცნობილია თავიანთი უმაღლესი ხარისხის და დიზაინის სტანდარტებით. მდგრადობა და მარტივი ექსპლუატაცია საშუალებას იძლევა ჩვენი ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატების უწყვეტი ინტეგრაცია სამრეწველო ობიექტებში. მკაცრი პირობები და მოთხოვნითი გარემო მარტივად მართავს Hielscher ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატები.
Hielscher Ultrasonics არის ISO სერტიფიცირებული კომპანია და განსაკუთრებულ მნიშვნელობას ანიჭებს მაღალსიმძლავრიან ულტრაბგერით დამუშავების აპარატებს, რომლებიც აღჭურვილია თანამედროვე ტექნოლოგიით და მომხმარებლისთვის მოსახერხებელია. რა თქმა უნდა, Hielscher ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატები შეესაბამება CE სტანდარტებს და აკმაყოფილებენ UL, CSA და RoHs მოთხოვნებს.
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალსიმძლავრიან ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს შერევის აპლიკაციებისთვის, დისპერსიისთვის, ემულსიფიკაციისთვის და ექსტრაქციისთვის ლაბორატორიული, საცდელი და სამრეწველო მასშტაბით.
ლიტერატურა / რეფერენსები
- 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.
ფაქტები, რომლებიც ღირს ცოდნა: პექტინი
პექტინი არის რთული პოლისაქარიდი, რომელიც მოიპოვება მცენარეების უჯრედის კედლებში, განსაკუთრებით ხილში, და ძირითადად შედგება გალაქტურონმჟავას ნაშთებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია α-1,4-გლიკოზიდური ბმებით. ეს სტრუქტურული განლაგება პექტინს ანიჭებს უნიკალურ თვისებებს, რაც მას მრავალმხრივ ბიომოლეკულად აქცევს სხვადასხვა სამრეწველო გამოყენებისთვის.
მის ბუნებრივ მდგომარეობაში, პექტინი არსებობს როგორც პოლიმერების ჰეტეროგენული ნარევი მეთილირების სხვადასხვა ხარისხით, რაც იწვევს მრავალფეროვან ფუნქციურ მახასიათებლებს. მეთილირების ხარისხი გავლენას ახდენს პექტინის უნარზე, წარმოქმნას გელები, სადაც დაბალმეთოქსი პექტინები წარმოქმნიან უფრო ძლიერ გელებს მაღალმეთოქსი ანალოგებთან შედარებით.
პექტინის ფუნქციები გამომდინარეობს მისი უნარიდან, ურთიერთქმედებდეს წყალთან, ლითონის იონებთან, შაქრებთან და სხვა მაკრომოლეკულებთან. მისი გელწარმომქმნელი თვისებები, კერძოდ, მას ხდის ღირებულ ინგრედიენტს კვების და ფარმაცევტული მრეწველობისთვის. პექტინი ხშირად გამოიყენება როგორც გელწარმომქმნელი, სტაბილიზატორი და გამასქელებელი კვების პროდუქტებში, როგორიცაა ჯემები, ჟელეები, ხილის კონსერვები, კონდიტერული ნაწარმი და რძის დესერტები. ფარმაცევტიკაში, ის მოქმედებს როგორც მატრიცა კონტროლირებადი წამლის გამოყოფისთვის და როგორც ბინდერი ტაბლეტების ფორმულაციებში.
გარდა მისი გამოყენებისა კვების და ფარმაცევტული სექტორებში, პექტინი პოულობს გამოყენებას სხვადასხვა სხვა მრეწველობაში. კოსმეტიკის მრეწველობაში, ის გამოიყენება როგორც სტაბილიზატორი ემულსიებში და როგორც ფილმწარმომქმნელი აგენტი კანის მოვლის პროდუქტებში. გარდა ამისა, პექტინი ავლენს პოტენციურ გამოყენებებს ბიომედიცინაში, მათ შორის ჭრილობების შეხორცებაში, ქსოვილოვან ინჟინერიასა და წამლის მიწოდების სისტემებში, მისი ბიოთავსებადობის და ბიოდეგრადირებადობის გამო.
პექტინის ეს მრავალფეროვანი ფუნქციები და ბიოთავსებადობა მას ღირებულ ბიომასალად აქცევს, რომელსაც მრეწველობის სხვადასხვა დარგში გამოყენების ფართო სპექტრი აქვს.
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალსიმძლავრიან ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს ლაბორატორიული დან სამრეწველო ზომამდე.