• Pectins ir ļoti bieži izmantota pārtikas piedeva, ko galvenokārt pievieno tās recinātājiem.
• Ultraskaņas ekstrakcija ievērojami paaugstina pektīna ekstraktu daudzumu un kvalitāti.
• Sonication ir pazīstama ar savu procesu intensificēt ietekmi, kas jau tiek izmantoti kolektora rūpniecības procesos.

Pektīns un pektīns ekstrakcija

Pektīns ir dabisks komplekss polisaharīds (heteropolisaharīds), kas jo īpaši atrodams augļu sienās, jo īpaši citrusaugļos un ābolu izspaidī. Augsts pektīns saturs ir atrodams augļu peels gan ābolu un citrusaugļu. Ābolu izspaidu satur 10-15% pektīnu sausnā, bet citrusaugļu miza satur 20-30%. Pektīni ir bioloģiski savietojami, bioloģiski noārdāmi un atjaunojami, un tiem piemīt liela recēšana un sabiezējums, kas tos padara par augsti vērtīgu piedevu. Pectins plaši izmanto pārtikā, kosmētikā un farmaceitiskos produktos, kā reoloģijas modifikators, piemēram, emulgatoru, recinātāju, glazūru, stabilizatoru un biezinātāju.
Parasto pektīna ekstrakciju rūpnieciskiem lietojumiem veic, izmantojot skābju katalizē procesus (izmantojot nitrātu, sālsskābi vai sērskābes). Skābā katalizēta ekstrakcija ir visizplatītākais process rūpnieciskā pektīna ražošanā, jo citas ekstrakcijas metodes, piemēram, tieša vārīšanās (60 ° C-100 º C) līdz 24 stundām un zemam pH (1,0-3,0) ir lēnas un ar zemu produktivitāti un var izraisīt termisku degradāciju ekstrahēto šķiedru un pektīnu ražu dažreiz ierobežo procesa apstākļi. Tomēr skābes katalizē ieguve nāk ar saviem trūkumiem, pārāk: skarbu skābās apstrādes izraisa depolimerizācijas un deesterificēšanas pektīnu ķēdēm, kas ietekmē pektīnu kvalitāti negatīvi. Lielu daudzumu skābu notekūdeņu ražošanai nepieciešama pēcapstrāde un dārga otrreizējā pārstrāde, kas padara procesu par vides slogu.

Ultraskaņas pektīns ekstrakcija

Ultraskaņas ekstrakcija ir viegla, netermiska apstrāde, kas tiek piemērota kolektīvajiem ēdiena procesiem. Attiecībā uz no augļiem un dārzeņiem pektīnu ekstrahēšana, ultraskaņu ražo pektīns augstas kvalitātes. Ultrasonically ekstrahē Pektīni Excel ar to anhidrouronskābe, metoksi un kalcija pectate saturu, kā arī tās pakāpe esterifikācijas. Maigais ultraskaņas ekstrakcijas stāvoklis nepieļauj termiski jutīgu peknītu termisko noārdīšanos.
Pectin kvalitāte un tīrība var mainīties atkarībā no ananaluronskābes, esterifikācijas, pelnu satura ekstrahētā pektīna. Pektīns ar lielu molekulmasu un zemu pelnu (zem 10%) ar augstu anbezūdens anturonskābi (virs 65%) ir pazīstami kā labas kvalitātes pektīns. Tā kā ultraskaņas apstrādes intensitāti var ļoti precīzi kontrolēt, pektīna ekstrakta īpašības var ietekmēt, pielāgojot amplitūdu, ekstrakcijas temperatūru, spiedienu, aiztures laiku un šķīdinātāju.

Ultraskaņas ekstrakciju var veikt, izmantojot dažādus Šķīdinātāji piemēram, ūdens, citronskābe, slāpekļskābes šķīdums (HNO₃, pH 2,0) vai amonija oksalāta/skābenskābe, kas ļauj integrēt ultraskaņu esošās ekstrakcijas līnijās (retro-Fitting).

Augļu atkritumi kā avots: Augstas veiktspējas ultraskaņa jau ir veiksmīgi piemērota, lai izolētu Pektīni no ābolu izspaidas, citrusaugļu peels (piemēram, apelsīnu, citronu, greipfrūtu), vīnogu izspaidas, Granātāboli, cukurbiešu mīkstums, pūķis augļu mizas, indiešu bumbieru cladodes, pasifloras augļi mizas un mango peels.

Augstas veiktspējas Ultrasonicators

Hielscher Ultrasonics ir jūsu partneris augu ekstrakcijas procesiem. Neatkarīgi no tā, vai vēlaties iegūt mazus daudzumus pētniecībai un analīzei, vai arī apstrādāt lielus apjomus komerciālai ražošanai, mums ir piemērots ultraskaņas nosūcējs. Mūsu Ultraskaņas lab procesori kā arī mūsu galda un industriālie ultraskaņas aparāti ir izturīgas, viegli lietojamas un veidotas 24 stundas diennaktī, darbojoties pilnas slodzes apstākļos. Plašs klāsts Piederumi piemēram, sonotrodes (ultraskaņas zondes / ragi) ar dažādiem izmēriem un formām, plūsmas šūnas un reaktori un pastiprinātāji ļauj optimāli iestatīt konkrētu ekstrakcijas procesu.
Visas digitālās ultraskaņas iekārtas ir aprīkotas ar krāsainu pieskārienu displeju, integrētu SD karti automātiskiem datu protocolling, un pārlūka tālvadības pults visaptverošai procesa uzraudzībai. Ar Hielscher izsmalcinātām ultraskaņas sistēmām, tiek veikta augsta procesa standartizācija un kvalitātes kontrole.
Sazinieties ar mums šodien, lai apspriestu savas ieguves procesa prasības! Mēs priecāsimies palīdzēt jums ar mūsu ilgtermiņa pieredzi botāniskajās ekstraktācijās!
Zemāk redzamā tabula sniedz norādes par mūsu ultraskaņas aparātu aptuveno apstrādes jaudu:

Ultraskaņas Pectin ekstrakcijas izpētes rezultāti

Tomātu atkritumi: Lai izvairītos no ilga ekstrakcijas laika (12 – 24 h) refluxing procedūras laikā, tika izmantota ultrasonikācija, lai pastiprinātu ekstrakcijas procesu laika ziņā (15, 30, 45, 60 un 90 min). Atkarībā no ekstrakcijas laikiem iegūtā pektīnu raža, veicot pirmo ultraskaņas ekstrakcijas posmu, 60 ° c un 80 ° c temperatūrā ir 15,2 – 17,2% un 16,3 – 18,5%. kad tika pielietots otrs ultraskaņas ekstrakcijas solis, no tomātu atkritumiem iegūto knābja daudzumu paaugstināja līdz 34 – 36% atkarībā no temperatūras un laikiem). Protams, ultraskaņas ekstrakcija palielina tomātu šūnu sieniņu matrices pārrāvumu, kas noved pie labākas mijiedarbības starp šķīdinātāju un ekstrahēto materiālu.
Ultrasoniski iegūtos Pektīni var klasificēt kā augstu metoksipektīnu (HM-Pectin) ar strauju, uzstādītu recēšanas īpašību (DE > 70%) un esterifikācijas pakāpe 73.3 – 85.4%. n. kalcija pectāta saturu ultrasoniski ekstrahētā pektīnu mēra no 41,4% līdz 97,5% atkarībā no ekstrakcijas parametriem (temperatūra un laiks). Pie augstākas ultraskaņas ekstrakcijas temperatūras kalcija pectāta saturs ir augstāks (91 – 97%) un kā tāds ir nozīmīgs pektīnu recēšanas spējas parametrs salīdzinājumā ar parasto ekstrakciju.
Parastā šķīdinātāja ekstrakcija 24 stundas ilgā laikā dod līdzīgu pektīna ražu, salīdzinot ar 15 min ultraskaņas ekstrakcijas apstrādi. Attiecībā uz iegūtajiem rezultātiem var secināt, ka ultraskaņas apstrāde ievērojami samazina ekstrakcijas laiku. NMR un FTIR spektroskopija apstiprina galvenokārt esterificēta pektīna pastāvēšanu visos izmeklētajos paraugos. [Grassino et al. 2016]

Pasifloras augļi mizas: Ekstrakcija, galakturīnskābe un Esterificēšanas pakāpe tika uzskatīta par ekstrakcijas efektivitātes rādītājiem. Vislielākais ieguvums no pektīna, ko iegūst ar ultraskaņu, izmantojot ekstrakciju, bija 12,67% (ekstrakcijas apstākļi 85 º C, 664 W/cm2, pH 2,0 un 10 min). Šiem pašiem nosacījumiem tika veikta tradicionālā apkures ekstrakcija, un rezultāts bija 7,95%. Šie rezultāti ir saskaņā ar citiem pētījumiem, kuros ir īss laiks, lai efektīvi ekstrahētu polisaharīdus, tostarp pektīnu, hemicelulozi un citus ūdenī šķīstošus polisaharīdus, kam palīdz ultraskaņa. Tika arī novērots, ka ieguves raža pieauga 1,6 reizes, kad ieguve palīdzēja ar ultraskaņu. Iegūtie rezultāti parādīja, ka ultraskaņa bija efektīva un laika taupīšanas tehnika, lai iegūtu pektīnu no pasifloras augļu mizas. [Freitas de Oliveira et al. 2016]

Indiešu bumbieru cladodes: No Opuntia Ficus indica (ofi) kladodijiem pēc gļotas noņemšanas mēģināja izmantot ultraskaņas palīdzību (AAE) ar reakcijas virsmas metodoloģiju. Procesa mainīgos optimizēja izovarianta centrālais saliktais dizains, lai uzlabotu pektīna ekstrakcijas ražu. Optimālais stāvoklis iegūts bija: ultraskaņas apstrādes laiks 70 min, temperatūra 70, pH 1,5 un ūdens materiāla attiecība 30 ml/g. Šis nosacījums tika apstiprināts, un eksperimentālās ekstrakcijas rezultāti bija 18,14% ± 1,41%, kas bija cieši saistīti ar paredzamo vērtību (19,06%). Tādējādi ultraskaņas ekstrakcija rada daudzsološu alternatīvu konvencionālajai ekstrakcijas procesam, pateicoties tā augstajai efektivitātei, kas tika sasniegta mazāk laika un zemākā temperatūrā. Pektīns, kas ekstrahēts ar ultraskaņas ekstrakciju no CFS kladodijiem (uaepc), ir ar zemu esterifikācijas pakāpi, augstu ururonskābes saturu, svarīgām funkcionālām īpašībām un labu anti-radikālu aktivitāti. Šie rezultāti ir par labu izmantošanu UAEPC kā potenciālo piedevu pārtikas rūpniecībā. [Bayar et al. 2017]

Vīnogu Pomace: Ar pētniecības papīra "ultraskaņas palīdzību ekstrahējot Pektīni no vīnogu izspaidas izmantojot citronskābi: reakcijas virsmas metodoloģija pieeja", ultraskaņas izmanto, lai iegūtu Pektīni no vīnogu izspaidas ar citronskābi kā ekstrakcijas aģents. Saskaņā ar reaģēšanas virsmas metodoloģiju augstākais pektīns (∼ 32,3%) var sasniegt, ja ultraskaņas ekstrakcijas procesu veic pie 75 º C 60 min, izmantojot citronskābes šķīdumu pH 2,0. Šiem pektiskiem polisaharīdiem, kas galvenokārt sastāv no galaktikas vienībām (∼ 97% no kopējiem cukuriem), ir 163.9 kDa vidējā Molekulmasa un Esterificēšanas (DE) pakāpe 55,2% apmērā.
Virsmas morfoloģija apstrādāt ultraskaņu vīnogu izspaidas liecina, ka ultraskaņu ir liela nozīme, sadalot augu audu un uzlabojot ekstrakcijas ražu. Raža, ko iegūst, pēc ultrasonām ekstrahējot Pektīni, izmantojot optimālus apstākļus (75 ° c, 60 min, pH 2,0), bija par 20% augstāka nekā iegūtā raža, kad ekstrahēšana veikta, piemērojot vienādus temperatūras, laika un pH nosacījumus, bet bez ultraskaņas Palīdzību. Bez tam, no ultraskaņas ekstrakcijas arī Pektīni uzrādīja augstāku vidējo molekulmasu. [Minjares-Fuentes et al. 2014]