Екстракція пектину з цедри грейпфрута за допомогою соникатора

Пектини з фруктових побічних продуктів, таких як цедра або м’якуш, дуже ефективно екстрагуються за допомогою ультразвукових екстракторів. Як надійний, простий і безпечний у експлуатації метод екстракції пектину, ультразвукова обробка підвищує вихід пектину та якість пектину при прискореній швидкості виробництва. Нижче ми демонструємо ефективну техніку ультразвукової екстракції пектину з цедри грейпфрута.

Ультразвукова екстракція пектину покроково

Ультразвукова екстракція пектину описує застосування потужного ультразвуку для сприяння вивільненню пектинів із сировини (наприклад, фруктової цедри, побічних продуктів цитрусових). Ультразвукова обробка є добре зарекомендованою технікою для руйнування клітинних стінок та вивільнення пектину з рослинної сировини.
Наступний протокол для ультразвукової екстракції пектину з цедри грейпфрута за допомогою соникатора зондового типу та подальшого етанольного осадження:


Використані матеріали:

• 50gr цедри грейпфрута
• 200mL очищеної води
• 400mL етанолу
• Соникатор UP200St + сонотрод S26d14
• Скляні хімічні стакани

Підготовка сировини:

• Отримайте цитрусову цедру як сировину. У цьому протоколі ми використовуємо цедру грейпфрута.
• Ретельно промийте цитрусову цедру, щоб видалити будь-який бруд або сміття.
• Наріжте цитрусову цедру на невеликі шматочки, щоб збільшити площу поверхні для екстракції.

Вибір розчинника:
Вода є бажаним розчинником для екстракції, оскільки вона недорога і нетоксична. Вода зазвичай використовується для екстракції пектину завдяки її здатності розчиняти пектин без викликання деградації. Додавання невеликої кількості кислот (наприклад, лимонної кислоти, оцтової кислоти, азотної або хлоридної кислоти) до води як розчинника сприяє розчиненню пектину з рослинної сировини та покращує процес екстракції. Коригування розчинника до значення pH приблизно 2-3 pH є хорошим орієнтовним значенням.
 
Процедура ультразвукової екстракції:

• Помістіть приблизно 50 gr дрібно нарізаних шматочків цитрусової цедри в стакан або колбу.
• Додайте приблизно 200 ml вибраного розчинника до цитрусової цедри.
• Використовуйте соникатор зондового типу для обробки суміші ультразвуковими хвилями. Ми використовуємо UP200Ht, потужний ультразвуковий екстрактор на 200 ват, оснащений сонотродом S26d14. Встановіть амплітуду на 100%.
• Проведіть ультразвукову обробку суміші протягом приблизно 10 min, доки не буде досягнута оптимальна екстракція.

Фільтрація:
Після ультразвукової обробки відфільтруйте суміш, використовуючи попередньо зволожений дрібний ситний матеріал або фільтрувальну тканину, щоб відокремити екстрагований розчин пектину від твердого залишку, частинок цедри грейпфрута. Повторення цих етапів фільтрації кілька разів гарантує, що всі тверді залишки будуть видалені.
 

Етанольне осадження:

• Для осадження пектину з екстрагованого розчину етанол зазвичай використовується як агент для осадження або припинення процесу.
• Перенесіть відфільтрований розчин пектину в чистий контейнер.
• Поступово додавайте етанол до розчину пектину, постійно помішуючи. Співвідношення етанолу до розчину пектину варіюється, але зазвичай становить близько 2:1 (етанол: розчин) за об’ємом.
• Продовжуйте додавати етанол, доки не буде досягнута кінцева концентрація приблизно 70-80% етанолу в розчині. Ця концентрація сприяє осадженню пектину.
• Дайте суміші настоятися протягом достатнього періоду, зазвичай кілька годин або на ніч, щоб полегшити осадження.
• Після осадження зберіть осаджений пектин за допомогою центрифугування або фільтрації.
• Промийте осаджений пектин етанолом, щоб видалити домішки та залишковий розчинник.
• Нарешті, висушіть очищений пектин під вакуумом або при низькій температурі, щоб видалити будь-яку залишкову вологу.

 

Оскільки вміст пектину та сировина на основі фруктів схильні до природних варіацій, процедура екстракції може вимагати відповідної адаптації. Це означає, що конкретні умови екстракції та осадження можуть потребувати оптимізації залежно від типу цитрусової цедри, стиглості, виходу пектину та бажаних властивостей пектину. Аналітичні техніки, такі як гравіметричний аналіз або спектрофотометричні методи, можуть бути застосовані для кількісного визначення вмісту пектину та оцінки ефективності екстракції.

SEM залишкового м’якушу цукрового буряка при 1000x збільшенні: (a) перед екстракцією, і після екстракції пектину з використанням (b) Xylanasae (250 U/g), (c) Cellulase (300 U/g), (d) Xylanasae+Cellulase (1:1), і (e) Xylanasae+Cellulase (1:1,5), і (f) Xylanasae+Cellulase (1:2).
(дослідження та зображення: Abou-Elseoud et al., 2021)

Промислова екстракція пектину за допомогою соникаторів Hielscher

Та сама процедура ультразвукової екстракції пектину, продемонстрована вище, може бути лінійно масштабована до промислового потокового виробництва. Використання ультразвукового реактора з проточною коміркою дозволяє обробляти великі об’єми фруктових побічних продуктів у безперервному потоковому режимі.
Hielscher Ultrasonics пропонує вишукану лінійку промислових соникаторів для обробки фруктової та овочевої сировини для виробництва пектину.
 
Ультразвукова обробка використовується не лише для екстракції пектину, а й для ізоляції поліфенолів із фруктових вичавків, м’якуша, цедри та насіння. Читайте більше тут!
 

Наведена нижче таблиця дає вам уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових екстракторів:

Дизайн, виробництво та консалтинг – якість, зроблена в Німеччині

Ультразвукові екстрактори Hielscher відомі своїми найвищими стандартами якості та дизайну. Надміцність і простота експлуатації дозволяють плавно інтегрувати наші ультразвукові екстрактори в промислові об’єкти. Жорсткі умови та вимогливі середовища легко витримуються ультразвуковими екстракторами Hielscher.

Hielscher Ultrasonics є компанією, сертифікованою за ISO, і приділяє особливу увагу високоефективним ультразвуковим екстракторам, що мають передову технологію та зручність для користувача. Звичайно, ультразвукові екстрактори Hielscher відповідають вимогам CE та вимогам UL, CSA і RoHs.