Sonicator를 사용한 자몽 껍질에서 펙틴 추출

껍질이나 과육과 같은 과일 부산물의 펙틴은 초음파 추출기를 사용하여 매우 효율적으로 추출됩니다. 신뢰할 수 있고 간단하고 안전한 펙틴 추출 방법으로, 초음파 처리는 가속화 된 생산 속도로 펙틴 수율과 펙틴 품질을 증가시킵니다. 아래에서는 자몽 껍질에서 초음파 펙틴을 추출하는 효과적인 기술을 보여줍니다.

초음파 펙틴 추출 단계별

초음파 펙틴 추출은 원료 (예 : 과일 껍질, 감귤류 과일 부산물)에서 펙틴의 방출을 촉진하기 위해 파워 초음파의 적용을 설명합니다. 초음파 처리는 세포벽을 파괴하고 식물 물질에서 펙틴을 방출하는 잘 정립 된 기술입니다.
프로브 형 초음파 발생기를 사용하여 자몽 껍질에서 초음파 펙틴 추출과 후속 에탄올 침전을 위한 다음 프로토콜:


사용 된 재료 :

• 자몽 껍질 50gr
• 정제수 200mL
• 400mL 에탄올
• 초음파 발생기 UP200St + sonotrode S26d14
• 유리 비커

원료의 준비:

• 감귤류 껍질을 원료로 얻습니다. 이 프로토콜에서는 자몽 껍질을 사용합니다.
• 감귤류 껍질을 철저히 씻어 먼지나 부스러기를 제거합니다.
• 감귤류 껍질을 작은 조각으로 잘라 추출할 표면적을 늘립니다.

용매 선택:
물은 저렴하고 무독성인 추출에 선호되는 용매입니다. 물은 분해를 일으키지 않고 펙틴을 용해시키는 능력 때문에 펙틴 추출에 일반적으로 사용됩니다. 소량의 산(예: 구연산, 아세트산, 질산 또는 염산)을 용매로 물에 첨가하면 식물 재료에서 펙틴을 용해시키는 데 도움이 되고 추출 과정이 향상됩니다. 용매를 약 2-3 pH의 pH 값으로 조정하는 것이 좋은 지침 값입니다.
 
초음파 추출 절차:

• 약 50gr을 잘게 다진 감귤류 껍질 조각을 비커나 플라스크에 넣습니다.
• 선택한 용매 약 200ml를 감귤류 껍질에 추가합니다.
• 프로브 형 초음파 발생기를 사용하여 혼합물을 초음파로 처리하십시오. 우리는 UP200Ht, sonotrode S26d14가 장착 된 200 와트의 강력한 초음파 추출기를 사용합니다. 진폭을 100%로 설정합니다.
• 최적의 추출이 이루어질 때까지 약 10분 동안 혼합물을 초음파 처리합니다.

여과:
초음파 처리 후, 추출 된 펙틴 용액을 고체 잔류 물 인 자몽 껍질 입자에서 분리하기 위해 미리 젖은 미세한 메쉬 또는 필터 천을 사용하여 혼합물을 여과하십시오. 이 여과 단계를 여러 번 반복하면 모든 고체 잔여물이 제거됩니다.
 

에탄올 침전:

• 추출된 용액에서 펙틴을 침전시키기 위해 에탄올은 일반적으로 침전제 또는 담금질제로 사용됩니다.
• 여과된 펙틴 용액을 깨끗한 용기에 옮깁니다.
• 계속 저어주면서 펙틴 용액에 에탄올을 점차적으로 첨가합니다. 에탄올과 펙틴 용액의 비율은 다양하지만 일반적으로 부피 기준으로 약 2:1(에탄올: 용액)입니다.
• 용액의 최종 농도가 약 70-80% 에탄올에 도달할 때까지 에탄올을 계속 첨가합니다. 이 농도는 펙틴의 침전을 촉진합니다.
• 혼합물을 강수를 촉진하기 위해 충분한 기간, 일반적으로 몇 시간 또는 밤새 그대로 두십시오.
• 침전 후 원심분리 또는 여과로 침전된 펙틴을 수집합니다.
• 침전된 펙틴을 에탄올로 세척하여 불순물과 잔류 용매를 제거합니다.
• 마지막으로 정제된 펙틴을 진공 또는 저온에서 건조시켜 남아 있는 수분을 제거합니다.

펙틴 함량과 과일 기반 원료는 자연적인 변화에 따라 달라질 수 있으므로 추출 절차를 적절하게 조정해야 할 수 있습니다. 이는 특정 추출 및 침전 조건이 감귤류 껍질의 유형, 숙성도, 펙틴 수율 및 원하는 펙틴 특성에 따라 최적화되어야 할 수 있음을 의미합니다. 중량 분석 또는 분광 광도법과 같은 분석 기술을 사용하여 펙틴 함량을 정량화하고 추출 효율성을 평가할 수 있습니다.

1000x 배율에서 잔류 사탕무 펄프의 SEM: (a) 추출 전, (b) Xylanaasae(250U/g), (c) 셀룰라아제(300U/g), (d) Xylanasae+Cellulase(1:1) 및 (e) Xylanasae+Cellulase(1:1.5) 및 (f) Xylanasae+Cellulase(1:2)를 사용하여 펙틴을 추출한 후.
(연구 및 이미지: Abou-Elseoud et al., 2021)

Hielscher Sonicators를 사용한 산업용 펙틴 추출

위에서 보여준 초음파 펙틴 추출의 동일한 절차는 산업 인라인 생산으로 선형 적으로 확장 될 수 있습니다. 초음파 플로우 셀 반응기를 사용하면 연속 인라인 처리에서 대량의 과일 부산물을 처리할 수 있습니다.
Hielscher 초음파는 펙틴 생산을위한 과일 및 채소 재료 가공을위한 정교한 산업용 초음파 발생기 라인을 제공합니다.
 
초음파 처리는 펙틴 추출뿐만 아니라 과일 찌꺼기, 펄프, 껍질 및 씨앗에서 폴리페놀을 분리하는 데에도 사용됩니다. 자세한 내용은 여기를 참조하세요!
 

아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.

설계, 제조 및 컨설팅 – 독일에서 만든 품질

Hielscher 초음파는 최고의 품질과 디자인 표준으로 잘 알려져 있습니다. 견고 함과 쉬운 작동으로 초음파를 산업 시설에 원활하게 통합 할 수 있습니다. 거친 조건과 까다로운 환경은 Hielscher 초음파기로 쉽게 처리 할 수 있습니다.

Hielscher 초음파는 ISO 인증 회사이며 최첨단 기술과 사용자 친화성을 갖춘 고성능 초음파에 특히 중점을 둡니다. 물론, Hielscher 초음파는 CE를 준수하며 UL, CSA 및 RoHs의 요구 사항을 충족합니다.