Екстракција пектина из коре грејпфрута помоћу соникатора

Пектини се веома ефикасно екстрахују из нуспроизвода прераде воћа, као што су кора или пулпа, помоћу ултразвучних екстрактора. Као поуздана метода екстракције пектина која је једноставна и безбедна за примену, соникација повећава принос и квалитет пектина уз убрзану производњу. У наставку приказујемо делотворну технику ултразвучне екстракције пектина из коре грејпфрута.

Ултразвучна екстракција пектина корак по корак

Ултразвучна екстракција пектина подразумева примену ултразвука велике снаге ради подстицања ослобађања пектина из сировине (нпр. коре воћа, нуспроизвода прераде цитруса). Соникација је добро утврђена техника за разарање ћелијских зидова и ослобађање пектина из биљног материјала.
Следи протокол за ултразвучну екстракцију пектина из коре грејпфрута помоћу соникатора са сондом и накнадно таложење етанолом:


Коришћени материјали:

• 50gr коре грејпфрута
• 200mL пречишћене воде
• 400mL етанола
• Соникатор UP200St + сонотрода S26d14
• Стаклене лабораторијске чаше

Припрема сировине:

• Обезбедите кору цитруса као сировину. У овом протоколу користимо кору грејпфрута.
• Темељно оперите кору цитруса да бисте уклонили сву прљавштину или остатке.
• Исеците кору цитруса на ситне комаде да бисте повећали површину доступну за екстракцију.

Избор растварача:
Вода је пожељан растварач за екстракцију, јер је јефтина и нетоксична. Вода се често користи за екстракцију пектина због своје способности да раствори пектин без изазивања разградње. Додавање мале количине киселина (нпр. лимунске, сирћетне, азотне или хлороводоничне киселине) води као растварачу помаже растварању пектина из биљног материјала и побољшава процес екстракције. Подешавање растварача на pH вредност од приближно 2–3 pH представља добру оријентациону вредност.
 
Поступак ултразвучне екстракције:

• Ставите приближно 50 gr ситно исецкане коре цитруса у лабораторијску чашу или тиквицу.
• Додајте приближно 200 ml изабраног растварача кори цитруса.
• Користите соникатор са сондом да бисте смешу третирали ултразвучним таласима. Користимо UP200Ht, снажан ултразвучни екстрактор од 200 вати, опремљен сонотродом S26d14. Подесите амплитуду на 100%.
• Соникујте смешу приближно 10 min док се не постигне оптимална екстракција.

Филтрација:
Након соникације, филтрирајте смешу помоћу претходно навлажене фине мрежице или филтерског платна да бисте одвојили раствор екстрахованог пектина од чврстог остатка, односно честица коре грејпфрута. Понављањем овог корака филтрације више пута обезбеђује се уклањање свих чврстих остатака.
 

Таложење етанолом:

• За таложење пектина из раствора добијеног екстракцијом обично се користи етанол као средство за таложење или заустављање процеса.
• Пренесите филтрирани раствор пектина у чисту посуду.
• Постепено додајте етанол раствору пектина уз непрекидно мешање. Однос етанола и раствора пектина варира, али обично износи око 2:1 (етанол: раствор) по запремини.
• Наставите са додавањем етанола док се не постигне коначна концентрација од приближно 70–80% етанола у раствору. Ова концентрација подстиче таложење пектина.
• Оставите смешу да одстоји довољно дуго, обично неколико сати или преко ноћи, како би се олакшало таложење.
• Након таложења, издвојите исталожени пектин центрифугирањем или филтрацијом.
• Исперите исталожени пектин етанолом да бисте уклонили нечистоће и заостали растварач.
• На крају, осушите пречишћени пектин под вакуумом или на ниској температури да бисте уклонили сву преосталу влагу.

Пошто су садржај пектина и воћна сировина подложни природним варијацијама, можда ће бити потребно да се поступак екстракције сходно томе прилагоди. То значи да ће можда бити потребно оптимизовати конкретне услове екстракције и таложења у зависности од врсте коре цитруса, зрелости, приноса пектина и жељених својстава пектина. Аналитичке технике као што су гравиметријска анализа или спектрофотометријске методе могу се применити за квантитативно одређивање садржаја пектина и процену ефикасности екстракције.

Снимци преостале пулпе шећерне репе добијени скенирајућом електронском микроскопијом (SEM) при увећању од 1000x: (a) пре екстракције и након екстракције пектина помоћу (b) ксиланазе (250 U/g), (c) целулазе (300 U/g), (d) ксиланазе+целулазе (1:1), (e) ксиланазе+целулазе (1:1,5) и (f) ксиланазе+целулазе (1:2).
(студија и слике: Abou-Elseoud et al., 2021)

Индустријска екстракција пектина помоћу Hielscher соникатора

Исти поступак ултразвучне екстракције пектина, приказан изнад, може се линеарно повећати до размера индустријске производње у протоку. Употреба ултразвучног реактора са проточном ћелијом омогућава обраду великих запремина нуспроизвода прераде воћа континуираним третманом у протоку.
Hielscher Ultrasonics нуди напредну серију индустријских соникатора за обраду воћног и повртарског материјала ради производње пектина.
 
Соникација се не користи само за екстракцију пектина већ и за изоловање полифенола из воћне комине, пулпе, коре и семенки. Прочитајте више овде!
 

Табела испод даје увид у приближан капацитет обраде наших ултразвучних уређаја:

Пројектовање, производња и саветовање – квалитет произведен у Немачкој

Hielscher ултразвучни уређаји су познати по највишим стандардима квалитета и дизајна. Робусност и једноставно руковање омогућавају несметану интеграцију наших ултразвучних уређаја у индустријска постројења. Hielscher ултразвучни уређаји лако подносе тешке услове и захтевна окружења.

Hielscher Ultrasonics је компанија са ISO сертификатом која посебан нагласак ставља на ултразвучне уређаје високих перформанси са најсавременијом технологијом и једноставним руковањем. Наравно, Hielscher ултразвучни уређаји су усаглашени са CE захтевима и испуњавају захтеве UL, CSA и RoHs.