Pektin extraktion från grapefruktskal med hjälp av en sonikator

Pektiner från fruktbiprodukter som skal eller fruktkött extraheras mycket effektivt med hjälp av ultraljudsextraktorer. Som en pålitlig, enkel och säker att använda pektinextraktionsmetod, ökar ultraljudsbehandling pektinutbytet och pektinkvaliteten vid accelererad produktionshastighet. Nedan visar vi den effektiva tekniken för ultraljud pektinextraktion från grapefruktskal.

Ultraljud pektin extraktion steg för steg

Ultraljud pektin extraktion beskriver tillämpningen av kraft ultraljud för att främja frisättningen av pektiner från en råvara (t.ex. fruktskal, citrusfruktbiprodukter). Ultraljudsbehandling är en väletablerad teknik för att störa cellväggar och frigöra pektin från växtmaterial.
Följande protokoll för ultraljud pektin extraktion från grapefruktskal med hjälp av en sond-typ sond-typ sond utfällning och efterföljande etanol utfällning:


Material som används:

• 50 gr grapefruktskal
• 200 ml renat vatten
• 400 ml etanol
• Ultraljudsbehandling UP200St + sonotrode S26d14
• Bägare av glas

Beredning av råmaterial:

• Skaffa citrusskal som råvara. I detta protokoll använder vi grapefruktskal.
• Tvätta citrusskalet noggrant för att ta bort smuts eller skräp.
• Skär citrusskalet i små bitar för att öka ytan för extraktion.

Val av lösningsmedel:
Vatten är det föredragna lösningsmedlet för extraktion, vilket är billigt och giftfritt. Vatten används ofta för pektinextraktion på grund av dess förmåga att solubilisera pektin utan att orsaka nedbrytning. Att tillsätta en liten mängd syror (t.ex. citronsyra, ättiksyra, salpetersyra eller saltsyra) till vatten som lösningsmedel hjälper till att solubilisera pektin från växtmaterial och förbättrar extraktionsprocessen. Att justera lösningsmedlet till ett pH-värde på ca 2-3 pH är ett bra riktvärde.
 
Förfarande för ultraljud extraktion:

• Lägg ca 50 g finhackade bitar av citrusskal i en bägare eller kolv.
• Tillsätt cirka 200 ml av det valda lösningsmedlet till citrusskalet.
• Använd en sond-typ sonchester för att behandla blandningen med ultraljudsvågor. Vi använder UP200Ht, 200 watt kraftfull ultraljudsutdrag utrustad med sonotrode S26d14. Ställ in amplituden till 100 %.
• Ultraljudsbehandla blandningen i cirka 10 minuter tills optimal extraktion uppnås.

Filtrering:
Efter ultraljudsbehandling, filtrera blandningen med hjälp av ett förfuktat finmaskigt eller filterduk för att separera den extraherade pektinlösningen från den fasta resten, grapefruktskalpartiklarna. Genom att upprepa dessa filtreringssteg flera gånger ser du till att alla fasta rester avlägsnas.
 

Etanol utfällning:

• För att fälla ut pektin från den extraherade lösningen används etanol ofta som utfällnings- eller släckningsmedel.
• Överför den filtrerade pektinlösningen till en ren behållare.
• Tillsätt gradvis etanol till pektinlösningen under ständig omrörning. Förhållandet mellan etanol och pektinlösning varierar men ligger vanligtvis runt 2:1 (etanol: lösning) i volym.
• Fortsätt att tillsätta etanol tills en slutlig koncentration på cirka 70-80 % etanol i lösningen uppnås. Denna koncentration främjar utfällningen av pektin.
• Låt blandningen stå under en tillräcklig period, vanligtvis flera timmar eller över natten, för att underlätta utfällningen.
• Efter utfällning samlas det utfällda pektinet upp genom centrifugering eller filtrering.
• Tvätta det utfällda pektinet med etanol för att avlägsna föroreningar och kvarvarande lösningsmedel.
• Torka slutligen det renade pektinet under vakuum eller vid låg temperatur för att avlägsna eventuell kvarvarande fukt.

Eftersom pektinhalten och den fruktbaserade råvaran varierar naturligt kan extraktionsförfarandet behöva anpassas i enlighet med detta. Detta innebär att de specifika extraktions- och utfällningsförhållandena kan behöva optimeras beroende på typen av citrusskal, mognad, pektinutbyte och önskade pektinegenskaper. Analytiska tekniker som gravimetrisk analys eller spektrofotometriska metoder kan användas för att kvantifiera pektininnehållet och bedöma extraktionseffektiviteten.

SEM av restsockerbetsmassa vid 1000x förstoring: (a) före extraktion och efter extraktion av pektin med hjälp av (b) Xylanasae (250 E/g), (c) cellulas (300 E/g), (d) Xylanasae+cellulas (1:1), och (e) Xylanasae+cellulas (1:1.5), och (f) xylanasae+cellulas (1:2).(studie och bilder: Abou-Elseoud et al., 2021)

Industriell pektin extraktion med Hielscher sonikatorer

Samma förfarande för ultraljud pektin extraktion som visas ovan kan linjärt skalas till industriell inline produktion. Användningen av en ultraljudsflödescellreaktor gör det möjligt att bearbeta stora volymer fruktbiprodukter i en kontinuerlig inline-behandling.
Hielscher Ultrasonics erbjuder en sofistikerad serie industriella sonikatorer för bearbetning av frukt- och grönsaksmaterial för pektinproduktion.

Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater:

Design, tillverkning och rådgivning – Kvalitet tillverkad i Tyskland

Hielscher ultraljudsapparater är välkända för sina högsta kvalitets- och designstandarder. Robusthet och enkel drift möjliggör en smidig integration av våra ultraljudsapparater i industriella anläggningar. Tuffa förhållanden och krävande miljöer hanteras enkelt av Hielscher ultraljudsapparater.

Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultraljudsapparater med den senaste tekniken och användarvänligheten. Naturligtvis är Hielscher ultraljudsapparater CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.