การสกัดจากเปลือกเกรปฟรุตโดยใช้เครื่องโซนิคเตอร์
เพคตินจากผลพลอยได้จากผลไม้เช่นเปลือกหรือเยื่อกระดาษจะถูกสกัดอย่างมีประสิทธิภาพสูงโดยใช้เครื่องสกัดอัลตราโซนิก ในฐานะที่เป็นวิธีการสกัดเพคตินที่เชื่อถือได้ง่ายและปลอดภัยในการใช้งานการสกัด sonication จะเพิ่มผลผลิตเพคตินและคุณภาพเพคตินที่ความเร็วในการผลิตที่เร่งขึ้น ด้านล่างนี้เราสาธิตเทคนิคที่มีประสิทธิภาพของการสกัดเพคตินอัลตราโซนิกจากเปลือกเกรปฟรุต
การสกัดเพคตินอัลตราโซนิกทีละขั้นตอน
การสกัดเพคตินด้วยอัลตราโซนิกอธิบายถึงการประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์เพื่อส่งเสริมการปลดปล่อยเพคตินจากวัตถุดิบ (เช่นเปลือกผลไม้ผลพลอยได้จากผลไม้รสเปรี้ยว) Sonication เป็นเทคนิคที่ได้รับการยอมรับอย่างดีในการทําลายผนังเซลล์และปล่อยเพคตินออกจากวัสดุจากพืช
โปรโตคอลต่อไปนี้สําหรับการสกัดเพคตินอัลตราโซนิกจากเปลือกเกรปฟรุตโดยใช้เครื่องสะท้อนเสียงแบบโพรบและการตกตะกอนเอทานอลที่ตามมา:
วัสดุที่ใช้:
- เปลือกส้มโอ 50 กรัม
- น้ําบริสุทธิ์ 200 มล.
- เอทานอล 400 มล.
- เครื่องโซนิคเตอร์ UP200St + sonotrode S26d14
- บีกเกอร์แก้ว
เครื่องอัลตราโซนิก UIP4000hdT เป็นเครื่องสกัดที่ทรงพลัง 4kW ใช้สําหรับการผลิตเพคตินอุตสาหกรรม
การเตรียมวัตถุดิบ:
- รับเปลือกส้มเป็นวัตถุดิบ ในโปรโตคอลนี้เราใช้เปลือกเกรปฟรุต
- ล้างเปลือกส้มให้สะอาดเพื่อขจัดสิ่งสกปรกหรือเศษขยะ
- หั่นเปลือกส้มเป็นชิ้นเล็ก ๆ เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวสําหรับการสกัด
การเลือกตัวทําละลาย:
น้ําเป็นตัวทําละลายที่ต้องการสําหรับการสกัดซึ่งมีราคาไม่แพงและปลอดสารพิษ น้ํามักใช้ในการสกัดเพคตินเนื่องจากความสามารถในการละลายเพคตินโดยไม่ก่อให้เกิดการเสื่อมสภาพ การเติมกรดจํานวนเล็กน้อย (เช่น กรดซิตริก กรดอะซิติก กรดไนตริกหรือกรดไฮโดรคลอริก) ลงในน้ําเป็นตัวทําละลายจะช่วยในการละลายเพคตินจากวัสดุจากพืชและช่วยเพิ่มกระบวนการสกัด การปรับตัวทําละลายเป็นค่า pH ประมาณ 2-3 pH เป็นค่าแนะนําที่ดี
ขั้นตอนการสกัดอัลตราโซนิก:
- ใส่ประมาณ 50 กรัมชิ้นเปลือกส้มสับละเอียดในบีกเกอร์หรือขวด
- เติมตัวทําละลายที่เลือกประมาณ 200 มล. ลงในเปลือกส้ม
- ใช้เครื่องสะท้อนเสียงแบบโพรบเพื่อรักษาส่วนผสมด้วยคลื่นอัลตราโซนิก เราใช้เครื่องสกัดอัลตราโซนิกทรงพลัง UP200Ht 200 วัตต์ที่ติดตั้ง sonotrode S26d14 ตั้งค่าแอมพลิจูดเป็น 100%
- โซนิคซ์ส่วนผสมประมาณ 10 นาทีจนกว่าจะได้การสกัดที่เหมาะสมที่สุด
การกรอง:
หลังจาก sonication กรองส่วนผสมโดยใช้ตาข่ายละเอียดหรือผ้ากรองที่เปียกไว้ล่วงหน้าเพื่อแยกสารละลายเพคตินที่สกัดออกจากสารตกค้างของแข็งอนุภาคเปลือกเกรปฟรุต การทําซ้ําขั้นตอนการกรองนี้หลาย ๆ ครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าเศษของแข็งทั้งหมดจะถูกลบออก
การตกตะกอนเอทานอล:
- ในการตกตะกอนเพคตินจากสารละลายที่สกัดเอทานอลมักใช้เป็นสารตกตะกอนหรือดับ
- โอนสารละลายเพคตินที่กรองแล้วไปยังภาชนะที่สะอาด
- ค่อยๆ เติมเอทานอลลงในสารละลายเพคตินในขณะที่คนอย่างต่อเนื่อง อัตราส่วนของเอทานอลต่อสารละลายเพคตินแตกต่างกันไป แต่โดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 2:1 (เอทานอล: สารละลาย) โดยปริมาตร
- เติมเอทานอลต่อไปจนกว่าจะถึงความเข้มข้นสุดท้ายของเอทานอลประมาณ 70-80% ในสารละลาย ความเข้มข้นนี้ส่งเสริมการตกตะกอนของเพคติน
- ปล่อยให้ส่วนผสมยืนเป็นระยะเวลาที่เพียงพอโดยปกติจะหลายชั่วโมงหรือข้ามคืนเพื่ออํานวยความสะดวกในการตกตะกอน
- หลังจากตกตะกอน ให้เก็บเพชรที่ตกตะกอนโดยการหมุนเหวี่ยงหรือการกรอง
- ล้างเพคตินที่ตกตะกอนด้วยเอทานอลเพื่อขจัดสิ่งสกปรกและตัวทําละลายที่ตกค้าง
- สุดท้าย เช็ดเพคตินบริสุทธิ์ให้แห้งภายใต้สุญญากาศหรือที่อุณหภูมิต่ําเพื่อขจัดความชื้นที่เหลืออยู่
เนื่องจากปริมาณเพคตินและวัตถุดิบจากผลไม้อาจมีการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติ จึงอาจต้องปรับขั้นตอนการสกัดให้เหมาะสม ซึ่งหมายความว่าเงื่อนไขการสกัดและการตกตะกอนที่เฉพาะเจาะจงอาจต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมขึ้นอยู่กับประเภทของเปลือกส้ม ความสุก ผลผลิตเพคติน และคุณสมบัติของเพคตินที่ต้องการ สามารถใช้เทคนิคการวิเคราะห์ เช่น การวิเคราะห์กราวิเมตริกหรือวิธีสเปกโตรโฟโตเมตริกเพื่อหาปริมาณเพคตินและประเมินประสิทธิภาพการสกัด
โซนิค ator UP400ST สําหรับการสกัด
SEM ของเนื้อบีทรูทน้ําตาลตกค้างที่กําลังขยาย 1,000 เท่า: (a) ก่อนการสกัด และหลังการสกัดเพคตินโดยใช้ (b) Xylanasae (250 U/g), (c) Cellulase (300 U/g), (d) Xylanasae+Cellulase (1:1) และ Xylanasae+Cellulase (1:1.5) และ (f) Xylanasae+Cellulase (1:2)
(การศึกษาและภาพ: Abou-Elseoud et al., 2021)
การสกัดเพคตินอุตสาหกรรมด้วย Hielscher Sonicators
ขั้นตอนเดียวกันของการสกัดเพคตินอัลตราโซนิกที่แสดงให้เห็นข้างต้นสามารถปรับขนาดเป็นเส้นตรงกับการผลิตแบบอินไลน์ในอุตสาหกรรม การใช้เครื่องปฏิกรณ์เซลล์การไหลอัลตราโซนิกช่วยให้สามารถประมวลผลผลพลอยได้จากผลไม้จํานวนมากในการบําบัดแบบอินไลน์อย่างต่อเนื่อง
Hielscher Ultrasonics นําเสนอสายเครื่องสะท้อนเสียงอุตสาหกรรมที่ซับซ้อนสําหรับการแปรรูปวัสดุผักและผลไม้สําหรับการผลิตเพคติน
โซนิเคชันไม่เพียงแต่ใช้สำหรับการสกัดเพคตินเท่านั้น แต่ยังใช้ในการแยกโพลีฟีนอลจากกากผลไม้ เนื้อผลไม้ เปลือก และเมล็ดด้วย อ่านเพิ่มเติมที่นี่!
- ประสิทธิภาพสูง
- เทคโนโลยีล้ําสมัย
- ความน่าเชื่อถือ & กําลังกาย
- การควบคุมกระบวนการที่ปรับได้และแม่นยํา
- ชุด & แบบ อิน ไลน์
- สําหรับทุกโวลุ่ม
- ซอฟต์แวร์อัจฉริยะ
- คุณสมบัติอัจฉริยะ (เช่น ตั้งโปรแกรมได้ โปรโตคอลข้อมูล รีโมทคอนโทรล)
- ใช้งานง่ายและปลอดภัย
- การบํารุงรักษาต่ํา
- CIP (ทําความสะอาดในสถานที่)
ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา:
| ปริมาณแบทช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนํา |
|---|---|---|
| 0.5 ถึง 1.5 มล. | ไม่ | ไวอัลทวีตเตอร์ | 1 ถึง 500 มล. | 10 ถึง 200 มล. / นาที | UP100H |
| 10 ถึง 2000 มล. | 20 ถึง 400 มล. / นาที | UP200 ฮิต, UP400ST |
| 0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L / นาที | UIP2000hdt |
| 10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L / นาที | UIP4000hdT |
| 15 ถึง 150L | 3 ถึง 15 ลิตร / นาที | UIP6000hdT |
| ไม่ | 10 ถึง 100L / นาที | UIP16000 |
| ไม่ | ขนาด ใหญ่ | คลัสเตอร์ของ UIP16000 |
ติดต่อเรา! / ถามเรา!
การออกแบบ การผลิต และการให้คําปรึกษา – คุณภาพ ผลิตในประเทศเยอรมนี
เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher เป็นที่รู้จักกันดีในด้านคุณภาพและมาตรฐานการออกแบบสูงสุด ความทนทานและใช้งานง่ายช่วยให้สามารถรวมเครื่องอัลตราโซนิกของเราเข้ากับโรงงานอุตสาหกรรมได้อย่างราบรื่น สภาพที่ขรุขระและสภาพแวดล้อมที่ต้องการสามารถจัดการได้ง่ายโดยเครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher
Hielscher Ultrasonics เป็น บริษัท ที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO และให้ความสําคัญเป็นพิเศษกับเครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงที่มีเทคโนโลยีล้ําสมัยและเป็นมิตรกับผู้ใช้ แน่นอนว่าเครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher เป็นไปตามมาตรฐาน CE และตรงตามข้อกําหนดของ UL, CSA และ RoHs
Hielscher Ultrasonics ผลิตโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการใช้งานผสมการกระจายอิมัลชันและการสกัดในระดับห้องปฏิบัติการนําร่องและอุตสาหกรรม
วรรณกรรม / อ้างอิง
- Divyani Panwar, Parmjit S. Panesar, Harish K. Chopra (2023): Ultrasound-assisted extraction of pectin from Citrus limetta peels: Optimization, characterization, and its comparison with commercial pectin. Food Bioscience, Volume 51, 2023.
- Cibele Freitas de Oliveira, Diego Giordani, Rafael Lutckemier, Poliana Deyse Gurak, Florencia Cladera-Olivera, Ligia Damasceno Ferreira Marczak (2016): Extraction of pectin from passion fruit peel assisted by ultrasound. LWT – Food Science and Technology 71, 2016. 110-115.
- Antonela Nincevic Grassino, Mladen Brncic, Drazen Vikic-Topic, Suncica Roca, Maja Dent, Suzana Rimac Brncíc (2016): Ultrasound assisted extraction and characterization of pectin from tomato waste. Food Chemistry 198 (2016) 93–100.
- Krauser, S.; Saeed, A.; Iqbal, M. (2015): Comparative Studies on Conventional (Water-Hot Acid) and Non-Conventional (Ultrasonication) Procedures for Extraction and Chemical Characterization of Pectin from Peel Waste of Mango Cultivar Chausna. Pak. J. Bot., 47(4): 1527-1533, 2015.
ข้อเท็จจริงที่ควรค่าแก่การรู้: เพคติน
เพคตินเป็นโพลีแซ็กคาไรด์ที่ซับซ้อนที่พบในผนังเซลล์ของพืช โดยเฉพาะในผลไม้ และส่วนใหญ่ประกอบด้วยกรดกาแลคทูโรนิกตกค้างที่เชื่อมโยงด้วยพันธะ α-1,4-glycosidic การจัดเรียงโครงสร้างนี้ให้คุณสมบัติเฉพาะแก่เพคติน ทําให้เป็นโมเลกุลชีวภาพอเนกประสงค์ที่มีการใช้งานในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย
ในสภาพธรรมชาติเพคตินมีอยู่เป็นส่วนผสมที่แตกต่างกันของโพลีเมอร์ที่มีระดับเมทิลเลชันต่างกันซึ่งนําไปสู่ลักษณะการทํางานที่หลากหลาย ระดับของเมทิลเลชันมีอิทธิพลต่อความสามารถของเพคตินในการสร้างเจล โดยเพคตินที่มีเมทอกซีต่ําจะสร้างเจลที่แข็งแรงกว่าเมื่อเทียบกับเมทอกซีสูง
การทํางานของเพคตินเกิดจากความสามารถในการทําปฏิกิริยากับน้ํา ไอออนของโลหะ น้ําตาล และโมเลกุลขนาดใหญ่อื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งคุณสมบัติในการเกิดเจลทําให้เป็นส่วนผสมที่มีคุณค่าในอุตสาหกรรมอาหารและยา เพคตินมักใช้เป็นสารก่อเจล ทําให้คงตัว และเพิ่มความข้นในผลิตภัณฑ์อาหาร เช่น แยม เยลลี่ แยมผลไม้ ขนมหวาน และขนมจากนม ในเภสัชภัณฑ์จะทําหน้าที่เป็นเมทริกซ์สําหรับการปล่อยยาที่ควบคุมได้และเป็นสารยึดเกาะในสูตรยาเม็ด
นอกเหนือจากการใช้งานในภาคอาหารและยาแล้ว เพคตินยังมีประโยชน์ในอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกด้วย ในอุตสาหกรรมเครื่องสําอาง มันถูกใช้เป็นสารทําให้คงตัวในอิมัลชันและเป็นสารสร้างฟิล์มในผลิตภัณฑ์ดูแลผิว ยิ่งไปกว่านั้นเพคตินยังแสดงให้เห็นถึงการใช้งานที่มีศักยภาพในการแพทย์ชีวภาพ รวมถึงการรักษาบาดแผล วิศวกรรมเนื้อเยื่อ และระบบส่งยา เนื่องจากความเข้ากันได้ทางชีวภาพและความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ
ฟังก์ชันการทํางานที่หลากหลายและลักษณะที่เข้ากันได้ทางชีวภาพของเพคตินทําให้เป็นวัสดุชีวภาพที่มีคุณค่าพร้อมการใช้งานที่หลากหลายในหลายอุตสาหกรรม
Hielscher Ultrasonics ผลิตโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงจาก ห้องทดลอง ถึง ขนาดอุตสาหกรรม