Ekstraktimi i pektinës nga lëkura e grejpfrutit duke përdorur një sonikator

Pektinat nga nënproduktet e frutave, si lëkurat ose tuli, ekstraktohen me efikasitet shumë të lartë duke përdorur ekstraktues ultrasonikë. Si një metodë e besueshme, e thjeshtë dhe e sigurt për ekstraktimin e pektinës, sonikimi rrit rendimentin dhe cilësinë e pektinës me shpejtësi të përshpejtuar prodhimi. Më poshtë demonstrojmë teknikën efikase të ekstraktimit ultrasonik të pektinës nga lëkura e grejpfrutit.

Ekstraktimi ultrasonik i pektinës hap pas hapi

Ekstraktimi ultrasonik i pektinës përshkruan zbatimin e ultratingujve me fuqi të lartë për të nxitur çlirimin e pektinave nga një lëndë e parë (p.sh. lëkurat e frutave, nënproduktet e agrumeve). Sonikimi është një teknikë e konsoliduar për të shpërbërë muret qelizore dhe për të çliruar pektinën nga materiali bimor.
Më poshtë jepet protokolli për ekstraktimin ultrasonik të pektinës nga lëkurat e grejpfrutit duke përdorur një sonikator me sondë dhe precipitimin pasues me etanol:


Materialet e përdorura:

• 50gr lëkurë grejpfruti
• 200mL ujë i pastruar
• 400mL etanol
• Sonikator UP200St + sonotrodë S26d14
• Gota kimike prej qelqi

Përgatitja e lëndës së parë:

• Siguroni lëkurë agrumesh si lëndë të parë. Në këtë protokoll përdorim lëkura grejpfruti.
• Lajeni mirë lëkurën e agrumeve për të hequr çdo papastërti ose mbetje.
• Priteni lëkurën e agrumeve në copa të vogla për të rritur sipërfaqen e disponueshme për ekstraktim.

Përzgjedhja e tretësit:
Uji është tretësi i parapëlqyer për ekstraktim, i cili është i lirë dhe jotoksik. Uji përdoret zakonisht për ekstraktimin e pektinës për shkak të aftësisë së tij për ta tretur pektinën pa shkaktuar degradim. Shtimi i një sasie të vogël acidesh (p.sh. acid citrik, acid acetik, acid nitrik ose klorhidrik) në ujin që shërben si tretës ndihmon në tretjen e pektinës nga materialet bimore dhe përmirëson procesin e ekstraktimit. Rregullimi i tretësit në një vlerë pH prej afërsisht 2–3 pH është një orientim i mirë.
 
Procedura e ekstraktimit ultrasonik:

• Vendosni afërsisht 50 gr copa lëkure agrumesh të grira imët në një gotë kimike ose balonë.
• Shtoni afërsisht 200 ml të tretësit të përzgjedhur te lëkura e agrumeve.
• Përdorni një sonikator me sondë për ta trajtuar përzierjen me valë ultrasonike. Ne përdorim UP200Ht, një ekstraktues ultrasonik të fuqishëm prej 200 vatësh, të pajisur me sonotrodën S26d14. Vendoseni amplitudën në 100%.
• Sonikojeni përzierjen për afërsisht 10 min derisa të arrihet ekstraktimi optimal.

Filtrimi:
Pas sonikimit, filtrojeni përzierjen duke përdorur një rrjetë të imët ose pëlhurë filtruese të lagur paraprakisht për të ndarë tretësirën e pektinës së ekstraktuar nga mbetjet e ngurta, grimcat e lëkurës së grejpfrutit. Përsëritja e këtyre hapave të filtrimit disa herë siguron heqjen e të gjitha mbetjeve të ngurta.
 

Precipitimi me etanol:

• Për të precipituar pektinën nga tretësira e ekstraktuar, etanoli përdoret zakonisht si agjent precipitues ose si agjent për ndalimin e procesit.
• Transferojeni tretësirën e filtruar të pektinës në një enë të pastër.
• Shtoni gradualisht etanol në tretësirën e pektinës duke e përzier vazhdimisht. Raporti i etanolit ndaj tretësirës së pektinës ndryshon, por zakonisht është rreth 2:1 (etanol: tretësirë) sipas vëllimit.
• Vazhdoni të shtoni etanol derisa të arrihet një përqendrim përfundimtar prej afërsisht 70–80% etanol në tretësirë. Ky përqendrim nxit precipitimin e pektinës.
• Lëreni përzierjen të qëndrojë për një periudhë të mjaftueshme, zakonisht disa orë ose gjatë natës, për të lehtësuar precipitimin.
• Pas precipitimit, mblidheni pektinën e precipituar me centrifugim ose filtrim.
• Lajeni pektinën e precipituar me etanol për të hequr papastërtitë dhe tretësin e mbetur.
• Në fund, thajeni pektinën e pastruar nën vakum ose në temperaturë të ulët për të hequr çdo lagështi të mbetur.

Meqë përmbajtja e pektinës dhe lënda e parë me bazë frutash i nënshtrohen ndryshimeve natyrore, procedura e ekstraktimit mund të kërkojë përshtatje përkatëse. Kjo do të thotë se kushtet specifike të ekstraktimit dhe precipitimit mund të kenë nevojë të optimizohen në varësi të llojit të lëkurës së agrumeve, pjekurisë, rendimentit të pektinës dhe vetive të dëshiruara të pektinës. Teknika analitike si analiza gravimetrike ose metodat spektrofotometrike mund të përdoren për të përcaktuar sasinë e pektinës dhe për të vlerësuar efikasitetin e ekstraktimit.

SEM e tulit të mbetur të panxharit të sheqerit me zmadhim 1000x: (a) përpara ekstraktimit dhe pas ekstraktimit të pektinës duke përdorur (b) ksilanazë (250 U/g), (c) celulazë (300 U/g), (d) ksilanazë+celulazë (1:1), dhe (e) ksilanazë+celulazë (1:1,5), dhe (f) ksilanazë+celulazë (1:2).
(studimi dhe imazhet: Abou-Elseoud et al., 2021)

Ekstraktimi industrial i pektinës me sonikatorët Hielscher

E njëjta procedurë e ekstraktimit ultrasonik të pektinës e demonstruar më sipër mund të shkallëzohet në mënyrë lineare për prodhim industrial në linjë. Përdorimi i një reaktori ultrasonik me qelizë rrjedhjeje mundëson përpunimin e vëllimeve të mëdha të nënprodukteve të frutave në një trajtim të vazhdueshëm në linjë.
Hielscher Ultrasonics ofron një gamë të sofistikuar sonikatorësh industrialë për përpunimin e materialit nga frutat dhe perimet për prodhimin e pektinës.
 
Sonikimi përdoret jo vetëm për ekstraktimin e pektinës, por edhe për izolimin e polifenoleve nga bërsitë, tuli, lëkurat dhe farat e frutave. Lexoni më shumë këtu!
 

Tabela më poshtë ju jep një ide për kapacitetin e përafërt të përpunimit të ultrasonikatorëve tanë:

Projektim, prodhim dhe konsulencë – Cilësi e prodhuar në Gjermani

Ultrasonikatorët Hielscher janë të mirënjohur për standardet e tyre më të larta të cilësisë dhe projektimit. Qëndrueshmëria dhe përdorimi i lehtë mundësojnë integrimin pa vështirësi të ultrasonikatorëve tanë në impiantet industriale. Ultrasonikatorët Hielscher përballojnë me lehtësi kushtet e ashpra dhe mjediset kërkuese.

Hielscher Ultrasonics është një kompani e certifikuar sipas ISO dhe i kushton vëmendje të veçantë ultrasonikatorëve me performancë të lartë, që përmbajnë teknologji të fjalës së fundit dhe janë të lehtë për t’u përdorur. Sigurisht, ultrasonikatorët Hielscher janë në përputhje me CE dhe plotësojnë kërkesat e UL, CSA dhe RoHs.