Extracția pectinei din coaja de grapefruit folosind un sonicator

Pectinele din subproduse din fructe, ar fi coaja sau pulpa sunt extrase foarte eficient folosind extractoare cu ultrasunete. Ca o metodă fiabilă simplă și sigură de operare a pectinei, sonicare crește randamentul pectinei și calitatea pectinei la viteza accelerată de producție. Mai jos, vom demonstra tehnica eficace de extracție cu ultrasunete pectină din coaja de grapefruit.

Extracția cu ultrasunete pectină pas cu pas

Extracția cu ultrasunete pectină descrie aplicarea ultrasunetelor de putere pentru a promova eliberarea de pectine dintr-o materie primă (de exemplu, coji de fructe, subproduse de citrice). Sonicare este o tehnică bine stabilită pentru a perturba pereții celulari și de a elibera pectina din materialul vegetal.
Următorul protocol pentru extracția cu ultrasunete pectină din coji de grapefruit folosind un sonicator de tip sondă și precipitarea ulterioară a etanolului:


Materiale folosite:

• 50gr coaja de grapefruit
• 200ml apă purificată
• 400ml etanol
• Sonicator UP200St + sonotrode S26d14
• Pahare de sticlă

Pregătirea materiei prime:

• Obțineți coaja de citrice ca materie primă. În acest protocol folosim coji de grapefruit.
• Spălați bine coaja de citrice pentru a îndepărta orice murdărie sau resturi.
• Tăiați coaja de citrice în bucăți mici pentru a crește suprafața pentru extracție.

Selectarea solvenților:
Apa este solventul preferat pentru extracție, care este ieftin și netoxic. Apa este frecvent utilizată pentru extracția pectinei datorită capacității sale de a solubiliza pectina fără a provoca degradarea. Adăugarea unei cantități mici de acizi (de exemplu, acid citric, acid acetic, acid azotic sau acid clorhidric) în apă ca solvent ajută la solubilizarea pectinei din materialele vegetale și îmbunătățește procesul de extracție. Ajustarea solventului la o valoare a pH-ului de aproximativ 2-3 pH este o bună valoare orientativă.
 
Procedura de extracție cu ultrasunete:

• Așezați aproximativ 50 gr bucăți de coajă de citrice tocate mărunt într-un pahar sau balon.
• Se adaugă aproximativ 200 ml de solvent selectat în coaja de citrice.
• Utilizați un sonicator de tip sondă pentru a trata amestecul cu unde ultrasonice. Folosim UP200Ht, 200 wați extractor cu ultrasunete puternic echipat cu sonotrode S26d14. Setați amplitudinea la 100%.
• Sonicați amestecul timp de aproximativ 10 minute până când se obține o extracție optimă.

Filtrare:
După sonicare, filtrați amestecul folosind o plasă fină pre-umezită sau o cârpă de filtru pentru a separa soluția de pectină extrasă din reziduul solid, particulele de coajă de grapefruit. Repetarea acestor pași de filtrare de mai multe ori asigură îndepărtarea tuturor rămășițelor solide.
 

Precipitarea etanolului:

• Pentru precipitarea pectinei din soluția extrasă, etanolul este utilizat în mod obișnuit ca agent de precipitare sau stingere.
• Transferați soluția filtrată de pectină într-un recipient curat.
• Se adaugă treptat etanol la soluția de pectină în timp ce se amestecă continuu. Raportul dintre etanol și soluția de pectină variază, dar este de obicei în jur de 2: 1 (etanol: soluție) în volum.
• Continuați să adăugați etanol până când se atinge o concentrație finală de aproximativ 70-80% etanol în soluție. Această concentrație promovează precipitarea pectinei.
• Lăsați amestecul să stea pentru o perioadă suficientă, de obicei câteva ore sau peste noapte, pentru a facilita precipitațiile.
• După precipitare, colectați pectina precipitată prin centrifugare sau filtrare.
• Se spală pectina precipitată cu etanol pentru a îndepărta impuritățile și solventul rezidual.
• În cele din urmă, uscați pectina purificată sub vid sau la temperatură scăzută pentru a îndepărta orice umiditate rămasă.

Deoarece conținutul de pectină și materia primă pe bază de fructe sunt supuse variațiilor naturale, ar putea fi necesară adaptarea în consecință a procedurii de extracție. Aceasta înseamnă că condițiile specifice de extracție și precipitare ar putea fi optimizate în funcție de tipul de coajă de citrice, maturitate, producția de pectină și proprietățile dorite ale pectinei. Tehnicile analitice, cum ar fi analiza gravimetrică sau metodele spectrofotometrice, pot fi utilizate pentru a cuantifica conținutul de pectină și pentru a evalua eficiența extracției.

SEM din pulpa reziduală de sfeclă de zahăr la mărire de 1000x: (a) înainte de extracție și după extracția pectinei folosind (b) Xylanasae (250 U/g), (c) celulază (300 U/g), (d) xilanase + celulază (1:1) și (e) xilanase + celulază (1:1,5) și (f) xilanasae + celulază (1:2).
(studiu și imagini: Abou-Elseoud și colab., 2021)

Extracția pectină industrială cu Hielscher Sonicators

Aceeași procedură de extracție cu ultrasunete pectină demonstrată mai sus poate fi scalată liniar la producția industrială inline. Utilizarea unui reactor cu celule de flux cu ultrasunete permite procesarea unor volume mari de subproduse din fructe într-un tratament continuu inline.
Hielscher Ultrasonics oferă o linie sofisticată de sonicatoare industriale pentru prelucrarea materialului de fructe și legume pentru producția de pectină.
 
Sonicarea nu este utilizată numai pentru extracția pectinei, ci și pentru izolarea polifenolilor din borhot, pulpă, coajă și semințe de fructe. Citiți mai multe aici!
 

Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității aproximative de procesare a ultrasonicators noastre:

Proiectare, fabricație și consultanță – Calitate Made in Germany

Hielscher ultrasonicators sunt bine-cunoscute pentru cele mai înalte standarde de calitate și design. Robustețea și funcționarea ușoară permit integrarea fără probleme a ultrasonicators noastre în instalații industriale. Condiții dure și medii solicitante sunt ușor de manipulat de ultrasonicators Hielscher.

Hielscher Ultrasonics este o companie certificată ISO și pune un accent deosebit pe ultrasonicators de înaltă performanță cu tehnologie de ultimă oră și ușurință în utilizare. Desigur, ultrasonicators Hielscher sunt conforme CE și îndeplinesc cerințele UL, CSA și RoHs.