Extracción pectina ultrasónica u Yach máan ki' yéetel biorresiduos
- Le pectinas ku jump'éel aditivo alimentario jach utilizado yéetel ya'ab frecuencia, añadido chuunil laat'a'an tumen u gelificantes táanil.
- Le extracción ultrasónica aumenta significativamente le rendimiento yéetel le ma'alobil le extractos pectina.
- Le sonicación jach u k'ajo'olta'an yo'olal u táanil intensificación le tuukula', ka ts'o'ok u utilizan ti' le procesos industriales ti' colectores.
Extracción pectinas yéetel pectinas
Le pectina jach jump'éel polisacárido complejo ku yúuchul (heteropolisacárido) ku Kula'an tu particular ti' le pak' celulares u Yach máan ki', especialmente ti' le cítricos yéetel orujo manzana. Le ka'anal contenido pectina Kula'an ti' le cáscaras Yach máan ki' u manzana yéetel cítricos. Le orujo manzana ku taasik 10-15 ti chúumuk pectina yóok'ol jump'éel k'oja'ano'obo' yo'olal tikin, ka' jo'op' u cáscara cítricos ku taasik 20-30 ti chúumuk. Le pectinas ku biocompatibles, biodegradables yéetel renovables yéetel muestran nukuch propiedades gelificantes yéetel espesantes, ku le p'áatal ti' jump'éel aditivo jach valorado. Le pectinas ku utilizan ampliamente te' janalbe'eno'ob, cosméticos yéetel yik'áalil farmacéuticos bey modificador reológico bey emulsionante, aj nu'uktaj gelificante, aj nu'uktaj acristalamiento, estabilizador yéetel espesante.
Le extracción convencional ti' pectina utia'al u aplicaciones industriales Meyajta'ab yo'osal procesos catalizados tumen ácido (utilizando ácido nítrico, clorhídrico wa sulfúrico). Le extracción catalizada tumen ácido le tuukula' asab frecuentado ti' le producción industrial u pectina, ts'o'ok u le uláak' kaambalilo'ob extracción bey le ju'uch'ul directa (60oC-100oC) ichil jump'éel k'aas 24 horas yéetel juntúul pH yáanal (1, 0-3, 0). le lentas yéetel bajas ti' rendimiento ka páajtal u causar degradación térmica ti' le degradación térmica ti' le degradación u láaj jo'ochiko'obe' extraída yéetel u rendimiento le pectina Yaan k'iine' u limitado tumen le condiciones le tuukula'. Ba'ale' le extracción catalizada tumen ácido ku taal yéetel u desventajas, bey xan: le Ts'a'akal ácido áspero causa despolimerización yéetel desesterificación le cadenas pectina, ku afecta negativamente ti' le ma'alobil le pectina. Le producción nukuch volúmenes efluentes ácidos k'a'abet post-procesamiento yéetel u ko'oj Ts'a'akal reciclaje, ba'ax ku beetik u le tuukula' bixake' jump'éel kuuch ambiental.
Extracción pectina ultrasónica
Le extracción ultrasónica jach jump'éel Ts'a'akal O'olkij yéetel ma' térmico, ku aplica ti' le procesos alimentarios ti' colectores. En cuanto a le extracción pectinas u Yach máan ki' yéetel verduras, le sonicación yaantal pectina ka'anal calidad. Le pectinas extraídas tumen ultrasonidos jach tuméen u contenido ácido anhidrourónico, metoxilo yéetel pectate calcio, bey je'el bix tuméen u grado esterificación. Le condiciones suaves ti' le extracción ultrasónica impiden jump'éel degradación térmica ti' le pectinas sensibles ti' le ooxoj.
Le calidad yéetel pureza u pectina u variar dependiendo de le ácido anhidrogalactuónico, grado esterificación, contenido ta'ano' pectina extraída. Le pectina yéetel ka'anal peso molecular yéetel ceniza jo'osa'al (ti' a yáanal le 10 ti chúumuk). contenido yéetel ka'anal ácido anhidrogalacturónico (por encima de le 65 ti chúumuk). u yojelo'ob chan bey pectina ma'alob calidad. Dado u intensidad le Ts'a'akal ultrasónico ku páajtal controlar yéetel ya'ab precisión, le propiedades le extracto pectina ku páajtal influir yo'osal le ajuste amplitud ti', temperatura extracción, presión, k'iin ken yéetel disolvente.
Le extracción ultrasónica ku páajtal ejecutar utilizando Disolventes Bey ja', ácido cítrico, solución ácido nítrico (HNO3(, pH 2.0), wa oxalato amonio leti' ácido oxalico, ba'ax xan ku cha'antik integrar le sonicación ti' le líneas ku extracción existentes (retro-ajuste).
- ka'anal Buka'aj u ba'al u gelificante
- Dispersabilidad
- boonil pectina
- pectate ka'anal calcio
- menos degradación
- respetuoso u ka'a jeets'
Residuos u Yach máan ki' bey fuente: Le ultrasonido ka'anal rendimiento ts'o'ok u ts'o'ok aplicado belal utia'al aislar pectinas orujo manzana ti', cáscaras cítricos (bey pak'áalo', limón, pomelo), orujo u uva, granada, nooy remolacha azucarera, u cáscara fruta dragón ti', cladodes pera espinosa, maracuyá Ka'aj pool ka cáscaras mango.
Reactor ultrasónico u flujo u través
- asab rendimiento
- utsil calidad ti'
- Ma' térmicos
- k'iinil extracción reducida
- intensificación procesos
- adaptación páajtal
- Ya'ax extracción
Ultrasonidos ka'anal rendimiento
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Le uláak' tabla ku ts'aik ti' jump'éel indicación le Buka'aj u ba'al u procesamiento u aproximado k ultrasonicators:
| Volumen lote | Tasa flujo | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 10 u 2000mL | 20 400 mL leti' min. | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 ti' 20L | 0.2 u 4 L leti' min | UIP2000hdT |
| 10 ti' 100L | 2 10 L leti' min | UIP4000 |
| N.a. | 10 100 L leti' min | UIP16000 |
| N.a. | asab nojoch | Cluster u UIP16000 |
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Ya'ala'al máaxo'ob máano'ob le investigación extracción pectina ultrasónica
Residuos u p'aak: Utia'al u Jech chowaktako'ob k'iino'oba' extracción (12-24 h) ti' le procedimiento reflujo, ultrasonicación u utilizó utia'al u intensificación le tuukula' extracción tu términos k'iin (15, 30, 45, 60 yéetel 90 min). Dependiendo de le k'iino'oba' extracción, le rendimientos ku pectina obtenidos utia'al u yáax paso ti' extracción ultrasónica, u temperaturas u 60 oC yéetel 80 oC le 15,2-17,2 ti chúumuk yéetel 16, 3-18, 5 ti chúumuk, respectivamente. Le ken u aplicó jump'éel k'an paso extracción ultrasónica, le rendimiento pectinas residuos p'aak u incrementó u 34-36 ti chúumuk, dependiendo de le temperaturas yéetel le k'iino'oba'). Obviamente, le extracción ultrasónica aumenta ruptura matriz le pak'o' t'aan u le p'aako', ku conduce ti' interacciones ichil le disolvente yéetel le xooko'obo' extraído.
Le pectinas extraídas tumen ultrasonidos u páajtal clasificar bey pectinas metoxilo (HM-pectina) yéetel propiedades gelificante nu'ukulo'ob séeba'an ( > (70 ti chúumuk) yéetel juntúul grado esterificación 73,3-85,4 ti chúumuk. n. le contenido pectate calcio ti' pectina extraída tumen ultrasonidos ku p'íis ichil 41,4 ti chúumuk 97,5 ti chúumuk, dependiendo de le parámetros extracción (temperatura yéetel k'iin). U asab temperatura ti' extracción ultrasónica, le contenido pectate calcio le asab ka'anal (91-97 ti chúumuk) ka bey tal Ka'abet parámetro k'a'abéet ti' le Buka'aj u ba'al gelificante u pectina ti' comparación yéetel le extracción convencional.
Le extracción disolvente convencional utia'al ku bisik 24 horas ku ts'aik rendimientos u pectina similares ti' comparación yéetel 15 minutos ti' extracción ultrasónica. Túun u ya'ala'al máaxo'ob máano'ob obtenidos ku páajtal concluir u Ts'a'akal ultrasónico disminuye le k'iin extracción notablemente. Le espectroscopia NMR yéetel FTIR confirma kuxtal pectina predominantemente esterificada ti' tuláakal le muestras investigadas. [Grassino et el. 2016]
Yoot'el u fruta pasión: Le rendimiento extracción, ácido galactuónico yéetel le grado esterificación ku consideraron bey le indicadores le eficiencia extracción. le asab rendimiento ti' pectina k'aamiko'ob tuláakal tumen extracción asistida tumen ultrasonido j-le 12,67 ti chúumuk (condiciones u extracción 85oC, 664 W leti' cm2, pH 2,0 yéetel 10 min). Utia'al a meyajo'ob condiciones, beetajo' jump'éel extracción calefacción convencional yéetel le resultado j-le 7,95 ti chúumuk. Le k'iino'oba' ya'ala'al máaxo'ob máano'ob u de acuerdo con uláak' xook, ku informan ti' le corto k'iin ti' le extracción efectiva ti' polisacáridos, incluyendo pectina, hemicelulosas yéetel uláak' polisacáridos solubles ichil ja', asistidos tumen ultrasonido. Bey xan u observó u ti' le rendimiento extracción aumentó 1.6 Óoxten ken u extracción bin asistida tumen ultrasonido. Ya'ala'al máaxo'ob máano'ob obtenidos demostraron ti' le ultrasonido ka'ach jump'éel láaka eficiente yéetel t'áal k'u' k'iin utia'al u extracción pectina cáscara maracuyá. [Freitas u Oliveira et el. 2016]
Cladodes u pera espinosa: Ku intentó le extracción asistida tumen ultrasonidos (EAU) ku pectina le clados Opuntia ficus indica (OFI) ka' u eliminación le mucílago utilizando metodología superficie u núukik. Le variables tuukula' bino'ob optimizadas tumen le diseño compuesto tu'ux isovariante con el fin de ma'alo'obkíinsiko'ob le rendimiento extracción pectina. Le a óptima obtenida bin: k'iinil sonicación 70 min, temperatura 70 ti', pH 1,5 yéetel le relación agua-material 30 ml leti' g. Táan a bin u validada yéetel u rendimiento le extracción experimental j-18,14 ti chúumuk u 1,41 ti chúumuk, ku táan estrechamente ti' le je'o' previsto (19,06 ti chúumuk). Tune', le extracción ultrasónica ye'esa'al jump'éel alternativa prometedora le tuukula' extracción convencional óolal ti' Jaajal u ka'anal eficiencia ba'ax ku logró tu menos k'iinil yéetel temperaturas asab bajas. Le pectina extraída tumen extracción ultrasónica u clados OFI (UAEPC) ti' jump'éel t'okik grado ti' esterificación, ka'anal contenido ácido urónico, propiedades funcionales u importantes yéetel ma'alo'ob actividad antirradical. Le k'iino'oba' ya'ala'al máaxo'ob máano'ob u a favor de u búukinta'al le UAEPC bey aditivo potencial ti' le industria alimentaria. [Bayar et el. 2017]
Pomace u uva: Ti' le artículo investigación "Ultrasound-assisted extraction of pectins from grape oruace using citric acid: U response surface methodology approach approach", sonication is used to extract pectins from grape pomuace with citric acid as extracting agent. De acuerdo con le Metodología ti' le Superficie u núukik, le asab rendimiento pectina (32,3 ti chúumuk). u páajtal kaxta'al u yúuchul le le tuukula' extracción ultrasónica ku bisik ka'ansaj 75oC ichil 60 minutos utilizando jump'éel solución ácido cítrico u pH 2.0. Le polisacáridos pticos, compuestos chuunil laat'a'an tumen kúuchilo'ob ácido galactuónico (97 ti chúumuk le total azúcares), yaan jump'éel peso molecular taamile' u 163, 9kDa yéetel juntúul grado esterificación (u) ti' le 55,2 ti chúumuk.
Le morfología superficial ti' le orujo uva sonicado ye'esik u ti' le sonicación ku báaxal jump'éel ju'un Páaybe'en ti' le descomposición u wa'ak'al vegetal yéetel u mejora le rendimientos extracción. Le rendimiento k'aamiko'ob tuláakal ka' le extracción ultrasónica ti' pectinas utilizando le condiciones óptimas (75oC, 60 min, pH 2.0) bin jump'éel 20 ti chúumuk superior ti' le rendimiento obtenido ka tu bisaj ka'ansaj le extracción meentiko'ob le meyajo'ob condiciones temperatura, k'iin yéetel pH, ba'ale' ma' ultrasonidos Asistencia. Ku ts'o'okole', pectinas extracción ultrasónica xan exhibió jump'éel peso molecular taamile' asab ka'anal. [Minjares-Fuentes et el. 2014]
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Literatura leti' referencias
- Bayar N., Bouallegue T., Achour M., Kriaa M., Bougatef U., Kammoun R. (2017): Extracción ultrasónica u pectina Cladosdes indica u Opuntia ficus ka' u eliminación le mucílago: Optimización u condiciones experimentales yéetel yila'al u condiciones químicas yéetel funcionales Propiedades. Extracción u pectina u ultrasónica clados pera espinosa. Química Alimentaria 235, 2017.
- Raffaella Boggia, Federica Turrini, Carla Villa, Chiara Lacapra, Paola Zunin, Brunella Parodi (2016): Extracción u ya'ax le marcs granada utia'al u producción u janalbe'eno'ob funcionales yéetel cosméticos. Farmacéuticos (Basel). 2016 Dic; 9 (4): 63.
- Cibele Freitas u Oliveira, Diego Giordani, Rafael Lutckemier, Poliana Deyse Gurak, Florencia Cladera-Olivera, Ligia Damasceno Ferreira Marczak (2016): Extracción pectina le exfoliación ku maracuyá asistida tumen ultrasonido. Lwt – Ciencia ka ma'alo'obtal ti' le janalbe'eno'ob 71, 2016. 110-115.
- Antonela Nincevic Grassino, Mladen Brncic, Drazen Vikic-Topic, Suncica Roca, Maja Dent, Suzana Rimac Brncíc (2016): Extracción asistida tumen ultrasonido ka caracterización u pectina le residuos p'aak'. Química Alimentaria 198 (2016) 93-100.
- Krauser ti', S.; Saeed, U.; Iqbal, M. (2015): Xook comparativos yóok'ol le procedimientos convencionales (ácido chokoj ti' ja') yéetel ma' convencionales (ultrasonicación) yo'osal le extracción yéetel caracterización química u pectina le desechos mango mango Cultivar Chausna. Pak. J. Bot., 47 (4): 1527-1533, 2015.
- R Minjares-Fuentes, U. Femenia, M.C. Garaua ti', J.A. Meza-Velázquez, S. Simal, kuxtal Rosselló (2014): Extracción asistida tumen ultrasonido pectinas orujo uva utilizando ácido cítrico: Enfoque metodología superficie u núukik. Polímeros carbohidratos 106 (2014) 179-189.
Hechos u tojol le su'utalil K'ajóolt
Pectina
Le pectina jach jump'éel heteropolisacárido u k'aaba' ku yúuchul, ku Kula'an chuunil laat'a'an ti' Yach máan ki' bey le orujo manzana yéetel le cítricos. Le pectinas, bey xan conocidas bey polisacáridos pecéticos, le xíimbalto'ob ti' ácido galacturérico. Ichil le múuch' pectético, ku séen identificado ya'ab jejeláas polisacáridos. Le homogalacturones ku cadenas lineales ti' ácido Mulix-galactuónico ligado le internet ichil 1a4o (1-4). Le galacturonos sustituidos caracterizan tumen le meyajo'ob residuos acondores sacárido (bey D-xilosa wa Mulix-apiosa ichil le respectivos xilogalacturonan yéetel apiogalacturonan) ramificando ichil jump'éel columna vertebral u residuos ácido Mulix-galactuónico. Rhamnogalacturonan I pectinas (RG-I) ya'alik jump'éel columna vertebral ti' le disacárido repetitiva: 4) - Mulix-ácido galacturónico-(1,2) - L-rhamnose-(1. Ya'ab residuos rhamnose yaan ti' cadenas u laterales ya'ab azúcares neutros. Le azúcares neutros le chuunil laat'a'an D-galactosa, L-arabinosa yéetel D-xilosa. Le tipos yéetel proporciones azúcares neutros varían bin u k'aaba' le pectina.
Uláak' bin yano'ob estructural pectina jach rhamnogalacturonan II (RG-II), Lela' jump'éel polisacárido complejo, ma'alob ramificado yéetel bey frecuentemente Kaxa'antbil ti' le ku. Le columna vertebral ti' rhamnogalacturonan II consiste exclusivamente ti' kúuchilo'ob ácido Mulix-galacturonic. Le pectina aislada ti' jump'éel peso molecular u - típicamente 60,000 130,000 g leti' mol, variando yéetel condiciones u k'aaba' yéetel extracción.
Le pectinas ku jump'éel aditivo k'a'abéet yéetel aplicaciones u colectores ti' janalbe'eno'ob, yik'áalil farmacéuticos, je'el bix ti' uláak' industrias. U búukinta'al pectinas ku basa ti' u ka'anal Buka'aj u ba'al utia'al formar gel te' meyajo'ob Ca2 + iones wa jump'éel soluto in t'okik pH. Yaan ka'ap'éel formas pectinas: pectina yéemel ti' metoxilo (LMP) yéetel pectina ka'anal metoxilo (HMP). Le ka'atúul tipos pectina u distinguen tumen u grado metilación (DM). Tu dependencia ti' le metilation, le pectina u páajtal u jump'éel pectina metoxi ka'anal (DM>(50) wa metoxi pectina yéemel (DM<(50). le lipocina ka'anal ti' metilo u caracteriza tumen u Buka'aj u ba'al utia'al formar geles ti' jump'éel chúumuk ácido (pH 2.0-3.5) yáanal le premisa u le sacarosa ti' jump'éel concentración bey 55 ti chúumuk wt wa superior táan presente. Le pectina metoxi baja je'el u páajtal u formar geles ti' jump'éel rango pH nojochil (2,0-6,0) tu meyajo'ob jump'éel ion divalente, bey le calcio.
En cuanto a u gelación le pectina ka'anal metoxil, le reticulación moléculas pectina ku yaantal debido a K'aanan hidrógeno yéetel interacciones hidrofóbicas ichil le moléculas. Yéetel pectina u metoxilo baja, le gelación ku obtiene ti' le enlace iónico yéetel puentes calcio ichil ka'ap'éel ku carboxilo máako'ob u ka'ap'éel cadenas jejeláas jach naats'il jump'éel u láak'.
Ba'ax bey le pH, le meyajo'ob uláak' solutos, le Buka'aj molecular, le grado metoxilación, u meyaj ku yéetel u posición le cadenas laterales yéetel le densidad kuuch ti' le molécula influyen ti' le propiedades gelión le pectina. Ka'atúul tipos pectinas ku distinguen túun u solubilidad. Yaan pectina soluble ichil ja' wa libre yéetel pectina insoluble ich ja'. Le solubilidad ichil ja' u pectina u relacionada yéetel u grado polimerización yéetel le cantidad yéetel posición le ku metoxilo. Tu general u solubilidad le ja' le pectina aumenta yéetel u disminución le peso molecular yéetel aumenta ti' le ku esterificados u carboxilo. Ba'ale' le pH, le temperatura yéetel le bin yano'ob soluto presente xan influyen ti' le solubilidad.
Le calidad wa ku meyajtiko'ob comercialmente le pectina suele yaantal asab determinada tumen u dispersabilidad u tuméen u absoluta solubilidad. Le ken u pectina tikin tu lu'umil añade ja', u yoojel u “Yich kaaye'”. Le peces-ojos ku grumos formados debido a le rápida hidratación le tuunicha'. “Wich kaaye'” le grumos yaan ti' jump'éel núcleo u pectina tikin ka xma' humectar, u táan recubierto yéetel juntúul capa externa ma'alob hidratada u lu'umil húmedo. Le grumos ku talam u mojar belil yéetel u dispersan chéen jach xaan.
Búukinta'al pectinas
Ti' le industria alimentaria, le pectina ku añade ti' le mermeladas, le pastas Yach máan ki', le mermeladas, le jaleas, le bebidas, le salsas, le janalbe'eno'ob congelados, le confitería yéetel le yik'áalil panadería. Le pectina ku meyajtiko'ob ti' jaleas confitería ka u ts'áaj ma'alob ba'ax gel, jump'éel bocado limpio yéetel utia'al conferir ma'alob liberación sabor. Le pectina xan ku meyajtiko'ob uti'al ma' bisa'ak le bebidas proteínas ácidas, bey yuk'ik yogur, yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob u textura, u sensación ti' u chi' yéetel le estabilidad nooy ti' le bebidas yéetel k'aab yéetel bix u sustituto le arrozo' ti' yik'áalil horneados. Utia'al u reducción calorías leti' baja ti' calorías, pectinas u añaden bey juntúul reemplazo arrozo' yéetel / wa monkaab.
Ti' le industria farmacéutica, ku meyajtiko'ob utia'al xu'ulsiko'ob le niveles colesterol ti' k'i'ik'el yéetel trastornos gastrointestinales.
Uláak' aplicaciones industriales ti' le pectina incluyen u ka'anatako'ob ti' películas Janalbe'en, bey estabilizador emulsión utia'al u emulsiones ja' leti' tsaats, bey modificador u reología ka plastificante, bey aj nu'uktaj dimensionamiento utia'al ju'un, textiles, etc.
Fuentes u Pectin
Kex le pectina ku páajtal kaxtik ti' le pak' celulares óol tuláakal le máasewáalo'obo' ku le páak'alo'obo', le orujo manzana yéetel le cáscara pak'áalo' ku le ka'ap'éel fuentes k'ajle' u pectinas producidas comercialmente ts'o'ok u u pectinas le nojoch calidad. Uláak' fuentes muestran tu menudo jump'éel comportamiento gelificante deficiente. Tu Yach máan ki', Beyxan ti' kaambalilo'ob manzana yéetel cítricos, melocotones, albaricoques, peras, guayabas, membrillo, abalo'obo' yéetel grosellas ku k'ajóolta'ano'ob tuméen u ka'anal cantidad pectina. Ichil le verduras, le p'aako'obo', le zanahorias yéetel le patatas ku k'ajóolta'ano'ob tuméen u ka'anal contenido ti' pectina.
p'aak'
Millones toneladas p'aako'obo' (Lycopersicon esculentum Mill.) ku procesan anualmente utia'al u producir yik'áalil bix u k'aab le p'aako', pasta, puré, ketchup, yaan yéetel yaan, ku resulta ti' le generación yaan xan ya'abach desechos. Le residuos u p'aak, obtenidos ka' u prensado p'aak u componen u 33 ti chúumuk neek', 27 ti chúumuk u yoot'el yéetel 40 ti chúumuk nooy, ka' jo'op' u le orujo p'aak tikin ku taasik 44 ti chúumuk neek' yéetel 56 ti chúumuk u nooy yéetel yoot'el. Le residuos p'aak le jump'éel nuxi' fuente utia'al u producir pectinas.