Ekstrakcja pektyny ze skórki grejpfruta przy użyciu sonikatora

Pektyny z produktów ubocznych z owoców, takich jak skórki lub miąższ, są bardzo skutecznie ekstrahowane za pomocą ekstraktorów ultradźwiękowych. Jako niezawodna, prosta i bezpieczna w obsłudze metoda ekstrakcji pektyn, sonikacja zwiększa wydajność pektyn i jakość pektyn przy przyspieszonej prędkości produkcji. Poniżej przedstawiamy skuteczną technikę ultradźwiękowej ekstrakcji pektyny ze skórki grejpfruta.

Ultradźwiękowa ekstrakcja pektyny krok po kroku

Ekstrakcja ultradźwiękowa jest wysoce skuteczną techniką uwalniania pektyn ze skórki grejpfruta. Zdjęcie przedstawia sonikator UP200Ht ekstrahujący pektyny ze skórki grejpfruta przy użyciu wody jako rozpuszczalnika.Ultradźwiękowa ekstrakcja pektyn opisuje zastosowanie ultradźwięków mocy w celu promowania uwalniania pektyn z surowca (np. skórki owoców, produkty uboczne z owoców cytrusowych). Sonikacja jest dobrze ugruntowaną techniką rozbijania ścian komórkowych i uwalniania pektyn z materiału roślinnego.
Poniższy protokół ultradźwiękowej ekstrakcji pektyny ze skórek grejpfrutów przy użyciu sonikatora typu sondowego i późniejszego wytrącania etanolu:


Użyte materiały:

  • 50 g skórki grejpfruta
  • 200 ml wody oczyszczonej
  • 400 ml etanolu
  • Sonicator UP200St + sonotroda S26d14
  • Szklane zlewki

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


 

W tym filmie przedstawiamy wysoce wydajną ultradźwiękową ekstrakcję pektyny ze skórki grejpfruta za pomocą sonikatora UP200Ht. Sonikacja jest wysoce wydajną metodą produkcji wysokiej jakości pektyn z produktów ubocznych z owoców i warzyw. Ekstrakcja ultradźwiękowa daje większe ilości pektyny i lepszą jakość w krótszym czasie przetwarzania.

Ekstrakcja pektyny ze skórki grejpfruta przy użyciu sonikatora UP200Ht

Miniatura wideo

 

Przygotowanie surowca:

  • Surowcem są skórki owoców cytrusowych. W tym protokole używamy skórek grejpfruta.
  • Dokładnie umyj skórkę owoców cytrusowych, aby usunąć wszelkie zanieczyszczenia.
  • Pokrój skórkę cytrusów na małe kawałki, aby zwiększyć powierzchnię ekstrakcji.

 

Wybór rozpuszczalnika:
Woda jest preferowanym rozpuszczalnikiem do ekstrakcji, który jest niedrogi i nietoksyczny. Woda jest powszechnie stosowana do ekstrakcji pektyny ze względu na jej zdolność do rozpuszczania pektyny bez powodowania degradacji. Dodanie niewielkiej ilości kwasów (np. kwasu cytrynowego, octowego, azotowego lub solnego) do wody jako rozpuszczalnika pomaga w rozpuszczaniu pektyn z materiałów roślinnych i usprawnia proces ekstrakcji. Dostosowanie rozpuszczalnika do wartości pH około 2-3 pH jest dobrą wartością orientacyjną.
 
Procedura ekstrakcji ultradźwiękowej:

  • Umieść ok. 50 g drobno posiekanych skórek cytrusów w zlewce lub kolbie.
  • Dodać około 200 ml wybranego rozpuszczalnika do skórki owoców cytrusowych.
  • Użyj sonikatora typu sonda, aby poddać mieszaninę działaniu fal ultradźwiękowych. Używamy UP200Ht, 200-watowego ekstraktora ultradźwiękowego wyposażonego w sonotrodę S26d14. Ustaw amplitudę na 100%.
  • Sonifikować mieszaninę przez około 10 minut, aż do uzyskania optymalnej ekstrakcji.

 

Filtrowanie:
Po sonikacji przefiltrować mieszaninę za pomocą wstępnie zwilżonej drobnej siatki lub tkaniny filtracyjnej, aby oddzielić wyekstrahowany roztwór pektyny od stałych pozostałości, cząstek skórki grejpfruta. Kilkukrotne powtórzenie tego etapu filtracji zapewnia usunięcie wszystkich stałych pozostałości.
 

Wytrącanie etanolu:

  • Aby wytrącić pektynę z ekstrahowanego roztworu, etanol jest powszechnie stosowany jako środek wytrącający lub gaszący.
  • Przenieś przefiltrowany roztwór pektyny do czystego pojemnika.
  • Stopniowo dodawać etanol do roztworu pektyny, stale mieszając. Stosunek objętościowy etanolu do roztworu pektyny jest różny, ale zazwyczaj wynosi około 2:1 (etanol: roztwór).
  • Kontynuować dodawanie etanolu aż do osiągnięcia końcowego stężenia około 70-80% etanolu w roztworze. Takie stężenie sprzyja wytrącaniu pektyny.
  • Pozostawić mieszaninę na wystarczający czas, zwykle kilka godzin lub na noc, aby ułatwić wytrącanie się osadu.
  • Po wytrąceniu zebrać wytrąconą pektynę przez odwirowanie lub filtrację.
  • Przemyć wytrąconą pektynę etanolem w celu usunięcia zanieczyszczeń i pozostałości rozpuszczalnika.
  • Na koniec należy wysuszyć oczyszczoną pektynę pod próżnią lub w niskiej temperaturze, aby usunąć pozostałą wilgoć.

 

Ponieważ zawartość pektyn i surowiec na bazie owoców podlegają naturalnym wahaniom, procedura ekstrakcji może wymagać odpowiedniego dostosowania. Oznacza to, że specyficzne warunki ekstrakcji i wytrącania mogą wymagać optymalizacji w zależności od rodzaju skórki cytrusowej, dojrzałości, wydajności pektyny i pożądanych właściwości pektyny. Techniki analityczne, takie jak analiza grawimetryczna lub metody spektrofotometryczne, mogą być stosowane do ilościowego oznaczania zawartości pektyn i oceny wydajności ekstrakcji.

Sonikator UP400St do ekstrakcji związków bioaktywnych, takich jak pektyny z owoców i warzyw

Sonicator UP400St do ekstrakcji

Ultradźwiękowanie znacząco wspomaga enzymatyczną ekstrakcję pektyn z pulpy buraka cukrowego. Obrazy SEM pokazują wpływ ultradźwięków na rozerwanie komórek i uwolnienie pektyn.

SEM pozostałości wysłodków buraczanych w powiększeniu 1000x: (a) przed ekstrakcją i po ekstrakcji pektyn przy użyciu (b) Xylanasae (250 U/g), (c) Cellulase (300 U/g), (d) Xylanasae+Cellulase (1:1), oraz (e) Xylanasae+Cellulase (1:1,5), oraz (f) Xylanasae+Cellulase (1:2).
(opracowanie i zdjęcia: Abou-Elseoud i in., 2021)

Przemysłowa ekstrakcja pektyn za pomocą sonikatorów Hielscher

Ta sama procedura ultradźwiękowej ekstrakcji pektyny przedstawiona powyżej może być liniowo skalowana do przemysłowej produkcji liniowej. Zastosowanie ultradźwiękowego reaktora przepływowego pozwala na przetwarzanie dużych ilości produktów ubocznych z owoców w ciągłej obróbce liniowej.
Hielscher Ultrasonics oferuje zaawansowaną linię sonikatorów przemysłowych do przetwarzania materiałów owocowych i warzywnych do produkcji pektyn.

Dlaczego Hielscher Ultrasonics?

  • wysoka wydajność
  • Najnowocześniejsza technologia
  • niezawodność & krzepkość
  • regulowana, precyzyjna kontrola procesu
  • partia & na linii
  • dla każdej objętości
  • inteligentne oprogramowanie
  • inteligentne funkcje (np. programowalne, protokołowanie danych, zdalne sterowanie)
  • Łatwa i bezpieczna eksploatacja
  • Niskie koszty utrzymania
  • CIP (clean-in-place)

Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators:

Wielkość partiinatężenie przepływuPolecane urządzenia
0.5-1,5 mLb.d.VialTweeter
1 do 500mL10-200mL/minUP100H
10 do 2000mL20-400mL/minUP200Ht, UP400St
0.1 do 20L0.2 do 4L/minUIP2000hdT
10-100L2 do 10L/minUIP4000hdT
15 do 150L3 do 15L/minUIP6000hdT
b.d.10-100L/minUIP16000
b.d.większeklaster UIP16000

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Skorzystaj z poniższego formularza, aby uzyskać dodatkowe informacje na temat ekstraktorów ultradźwiękowych, protokołów ekstrakcji pektyny i cen. Z przyjemnością omówimy z Państwem proces produkcji pektyny i zaoferujemy sonikator spełniający Państwa wymagania!









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Projektowanie, produkcja i doradztwo – Jakość Made in Germany

Ultradźwięki firmy Hielscher są znane z najwyższej jakości i standardów konstrukcyjnych. Solidność i łatwa obsługa pozwalają na płynną integrację naszych ultradźwięków z obiektami przemysłowymi. Surowe warunki i wymagające środowiska są łatwo obsługiwane przez ultradźwięki Hielscher.

Hielscher Ultrasonics jest firmą posiadającą certyfikat ISO i kładzie szczególny nacisk na ultradźwięki o wysokiej wydajności, charakteryzujące się najnowocześniejszą technologią i łatwością obsługi. Oczywiście ultradźwięki Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.

Ultradźwiękowe homogenizatory o wysokim ścinaniu są stosowane w laboratoriach, na stanowiskach badawczych, w procesach pilotażowych i przemysłowych.

Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do zastosowań mieszania, dyspergowania, emulgowania i ekstrakcji na skalę laboratoryjną, pilotażową i przemysłową.



Literatura / materiały źródłowe

Fakty, które warto znać: Pektyna

Pektyna jest złożonym polisacharydem występującym w ścianach komórkowych roślin, zwłaszcza w owocach, i składa się głównie z reszt kwasu galakturonowego połączonych wiązaniami α-1,4-glikozydowymi. Taki układ strukturalny nadaje pektynie unikalne właściwości, czyniąc ją wszechstronną biomolekułą o różnych zastosowaniach przemysłowych.

W stanie naturalnym pektyna występuje jako heterogeniczna mieszanina polimerów o różnym stopniu metylacji, co prowadzi do zróżnicowanych właściwości funkcjonalnych. Stopień metylacji wpływa na zdolność pektyny do tworzenia żeli, przy czym pektyny o niskiej zawartości metoksyny tworzą silniejsze żele w porównaniu z odpowiednikami o wysokiej zawartości metoksyny.

Funkcjonalność pektyn wynika z ich zdolności do interakcji z wodą, jonami metali, cukrami i innymi makrocząsteczkami. W szczególności jej właściwości żelujące sprawiają, że jest ona cennym składnikiem w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym. Pektyna jest powszechnie stosowana jako środek żelujący, stabilizator i zagęszczacz w produktach spożywczych, takich jak dżemy, galaretki, przetwory owocowe, wyroby cukiernicze i desery mleczne. W farmaceutykach służy jako matryca do kontrolowanego uwalniania leku i jako spoiwo w preparatach tabletkowych.

Oprócz zastosowań w sektorze spożywczym i farmaceutycznym, pektyny znajdują zastosowanie w wielu innych branżach. W przemyśle kosmetycznym jest ona stosowana jako stabilizator emulsji i środek błonotwórczy w produktach do pielęgnacji skóry. Co więcej, pektyny wykazują potencjalne zastosowania w biomedycynie, w tym w gojeniu ran, inżynierii tkankowej i systemach dostarczania leków, ze względu na ich biokompatybilność i biodegradowalność.

Te różnorodne funkcje i biokompatybilny charakter pektyny sprawiają, że jest ona cennym biomateriałem o szerokim zakresie zastosowań w wielu gałęziach przemysłu.


Ultradźwięki o wysokiej wydajności! Oferta firmy Hielscher obejmuje pełne spektrum produktów - od kompaktowych ultradźwięków laboratoryjnych, poprzez urządzenia stołowe, aż po w pełni przemysłowe systemy ultradźwiękowe.

Firma Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do wielkość przemysłowa.


Chętnie porozmawiamy o Państwa procesie.

Skontaktujmy się.