Chiết Xuất Siêu âm Pectin Từ Trái Cây Và Chất Thải Sinh Học

Kết quả nghiên cứu khai thác siêu âm Pectin

Chất thải cà chua: Để tránh thời gian khai thác dài (12-24 h) trong thủ tục trào ngược, ultrasonication đã được sử dụng để tăng cường quá trình khai thác về thời gian (15, 30, 45, 60 và 90 phút). Tùy thuộc vào thời gian khai thác, sản lượng pectin thu được cho bước khai thác siêu âm đầu tiên, ở nhiệt độ 60 ° C và 80 ° C lần lượt là 15,2-17,2% và 16,3-18,5%. Khi bước khai thác siêu âm thứ hai được áp dụng, năng suất pectin từ chất thải cà chua đã tăng lên 34% 36%, tùy thuộc vào nhiệt độ và thời gian). Rõ ràng, khai thác siêu âm làm tăng vỡ ma trận thành tế bào cà chua, dẫn đến tương tác tốt hơn giữa dung môi và vật liệu chiết xuất. Các pectin chiết xuất siêu âm có thể được phân loại là pectin methoxyl cao (HM-pectin) với đặc tính keo thiết lập nhanh chóng (DE > 70%) và mức độ este hóa 73,3–85,4%. n. Hàm lượng canxi pectate trong pectin chiết xuất siêu âm được đo từ 41,4% đến 97,5%, tùy thuộc vào các thông số chiết xuất (nhiệt độ và thời gian). Ở nhiệt độ cao hơn của khai thác siêu âm, hàm lượng canxi pectate cao hơn (91-97%) và như vậy hiện tại thông số quan trọng của khả năng keo pectin so với khai thác thông thường. Khai thác dung môi thông thường trong thời gian 24 giờ cho năng suất pectin tương tự so với 15 phút xử lý khai thác siêu âm. Liên quan đến kết quả thu được, có thể kết luận rằng xử lý siêu âm làm giảm đáng kể thời gian khai thác. Quang phổ NMR và FTIR xác nhận sự tồn tại của pectin chủ yếu là este hóa trong tất cả các mẫu được nghiên cứu. [Grassino và cộng sự 2016]

Vỏ chanh dây: Năng suất khai thác, axit galacturonic và mức độ este hóa được coi là các chỉ số về hiệu quả khai thác. năng suất cao nhất của pectin thu được bằng cách chiết xuất hỗ trợ siêu âm là 12,67% (điều kiện chiết xuất 85ºC, 664 W / cm2, pH 2,0 và 10 phút). Đối với những điều kiện tương tự, một chiết xuất nhiệt thông thường đã được thực hiện và kết quả là 7, 95%. Những kết quả này phù hợp với các nghiên cứu khác, báo cáo thời gian ngắn để chiết xuất hiệu quả polysacarit, bao gồm pectin, hemicellulose và các polysacarit tan trong nước khác, được hỗ trợ bằng siêu âm. Nó cũng được quan sát thấy rằng năng suất khai thác tăng 1,6 lần khi khai thác được hỗ trợ bằng siêu âm. Kết quả thu được đã chứng minh rằng siêu âm là một kỹ thuật hiệu quả và tiết kiệm thời gian để chiết xuất pectin từ vỏ chanh dây. [Freitas de Oliveira và cộng sự 2016]

Lê gai: Khai thác hỗ trợ siêu âm (UAE) của pectin từ các cụm Opuntia ficus indica (OFI) sau khi loại bỏ chất nhầy đã được cố gắng sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng. Các biến quy trình được tối ưu hóa bởi thiết kế composite trung tâm đẳng biến để cải thiện năng suất chiết xuất pectin. Điều kiện tối ưu thu được là: thời gian sonication 70 phút, nhiệt độ 70, pH 1,5 và tỷ lệ nước-vật liệu 30 ml / g. Điều kiện này đã được xác nhận và hiệu suất khai thác thử nghiệm là 18,14% ± 1,41%, có liên quan chặt chẽ với giá trị dự đoán (19,06%). Do đó, khai thác siêu âm trình bày một sự thay thế đầy hứa hẹn cho quá trình khai thác thông thường nhờ hiệu quả cao của nó đã đạt được trong thời gian ngắn hơn và ở nhiệt độ thấp hơn. Các pectin chiết xuất bằng cách khai thác siêu âm từ cụm OFI (UAEPC) có mức độ este hóa thấp, hàm lượng axit uronic cao, tính chất chức năng quan trọng và hoạt động chống gốc tốt. Những kết quả này ủng hộ việc sử dụng UAEPC làm phụ gia tiềm năng trong ngành công nghiệp thực phẩm. [Bayar và cộng sự 2017]

Nho Pomace: In the research paper “Ultrasound-assisted extraction of pectins from grape pomace using citric acid: A response surface methodology approach”, sonication is used to extract pectins from grape pomace with citric acid as the extracting agent. According to the Response Surface Methodology, the highest pectin yield (∼32.3%) can be achieved when the ultrasonic extraction process is carried out at 75ºC for 60 min using a citric acid solution of pH 2.0. These pectic polysaccharides, composed mainly by galacturonic acid units (∼97% of total sugars), have an average molecular weight of 163.9kDa and a degree of esterification (DE) of 55.2%. Hình thái bề mặt của pomace nho sonicated cho thấy sonication đóng một vai trò quan trọng trong việc phá vỡ các mô thực vật và tăng cường năng suất khai thác. Năng suất thu được sau khi khai thác siêu âm pectin sử dụng các điều kiện tối ưu (75 ° C, 60 phút, pH 2.0) cao hơn 20% so với năng suất thu được khi khai thác được thực hiện áp dụng các điều kiện tương tự về nhiệt độ, thời gian và pH, nhưng không có sự hỗ trợ siêu âm. Ngoài ra, pectin từ khai thác siêu âm cũng thể hiện trọng lượng phân tử trung bình cao hơn. [Minjares-Fuentes và cộng sự 2014]