Ekstrakcja polifenoli z wytłoków jabłkowych wspomagana ultradźwiękowo

Chiny posiadają bogate zasoby jabłek, są także największym producentem zagęszczonego soku jabłkowego, co skutkuje ogromną ilością świeżych żużli owocowych, z tych żużli owocowych oprócz niewielkiej ilości paszy powstaje większość odpadów. Polifenole jabłkowe to rodzaj naturalnych produktów o działaniu biologicznym, skoncentrowanych głównie w skórce i nasionach, a wprowadzanych do pozostałości wraz z 

skórki podczas procesu wyciskania soku, co ma udowodnione silne działanie przeciwutleniające i ma różnorodne funkcje farmakologiczne, takie jak antybakteryjne i przeciwzapalne, zapobieganie chorobie niedokrwiennej serca, działanie przeciwnowotworowe, ochronne dla wątroby i przeciwnowotworowe. Dlatego ekstrakcja polifenoli z wytłoków jabłkowych jest naukowym środkiem pozwalającym na pełne wykorzystanie zasobów.

Soki owocowo-warzywne stały się jednym z najważniejszych gałęzi przemysłu rolnego na świecie, a przy przetwarzaniu i produkcji soków owocowo-warzywnych powstaje wiele produktów ubocznych – pozostałości owocowo-warzywnych. Produkcja i przetwarzanie soku jabłkowego, jako jeden z ważnych codziennych napojów, odgrywa ważną rolę w przemyśle wyciskania soków, dlatego też pozostałości jabłkowe zajmują również ważną część pozostałości owoców i warzyw. Suszone pozostałości owoców składają się głównie z błonnika pokarmowego i innych substancji funkcjonalnych, obecne zasoby pozostałości jabłek nie zostały w pełni zagospodarowane i wykorzystane, ale są wykorzystywane jako pasza lub jako śmieci, co nie tylko powoduje wielkie marnotrawstwo zasobów, ale także powoduje zanieczyszczenie środowiska, nie spełnia wymagań koncepcji zrównoważonego rozwoju dzisiejszego społeczeństwa. Mając na uwadze powyższą sytuację, w niniejszej pracy ekstrahowano polifenole i hemicelulost z pozostałości jabłek metodą ekstrakcji etapowej uzupełnionej technologią ultradźwiękową oraz wstępnie przeanalizowano właściwości fizykochemiczne ekstraktów. Eksperyment ten ma na celu zapewnienie teoretycznych i eksperymentalnych podstaw do poprawy stopnia wykorzystania zasobów pozostałości jabłkowych i zwiększenia wartości dodanej przemysłu przetwórstwa soku jabłkowego.

Obecnie do ekstrakcji polifenoli z pozostałości jabłek wykorzystuje się głównie metody ultradźwiękowe, mikrofalowe, biologiczną hydrolizę enzymatyczną, ultrawysokie ciśnienie, metody nadkrytyczne i inne metody pomocnicze, wśród których technologia ekstrakcji ultradźwiękowej wykorzystuje efekt kawitacji, efekt mechaniczny i efekt termiczny w celu zwiększenia penetracji ośrodka i przyspieszenia rozpuszczania substancji aktywnych. Ze względu na prostą obsługę i dużą wydajność ekstrakcji jest szeroko stosowany, jednak jego wadą jest to, że zajmuje dużo czasu. W ostatnich latach zaproponowano metodę ekstrakcji dekompresyjnej, która jest stosowana głównie w ekstrakcji tradycyjnej medycyny chińskiej. Dzięki odkurzaniu metoda ekstrakcji dekompresyjnej zmniejsza utlenianie i degradację wrażliwych na ciepło substancji aktywnych spowodowaną wzrostem temperatury i sprawia, że ​​system staje się bardziej aktywny, przyspieszając w ten sposób szybkość ekstrakcji. Dlatego dwie metody, ultradźwiękowa i dekompresyjna, są połączone, aby poprawić szybkość ekstrakcji naturalnych substancji aktywnych i chronić substancje aktywne przed zniszczeniem. Obecnie do badań wykorzystuje się ekstrakcję polifenoli herbaty, polifenoli ze skórki jujuby i homouronityny metodą ultradźwiękową ze sprzężoną dekompresją, natomiast rzadko stosuje się ją do ekstrakcji polifenoli jabłkowych. W badaniu tym wykorzystano głównie pozostałości jabłek Shaanxi Red Fuji jako surowiec, roztwór etanolu jako rozpuszczalnik, zoptymalizowano proces ekstrakcji polifenoli z pozostałości jabłek za pomocą fali ultradźwiękowej sprzężonej próżniowo (próżniowo) metodą powierzchni odpowiedzi oraz przeanalizowano skład i aktywność przeciwutleniającą polifenoli za pomocą wysokosprawnej chromatografii cieczowej, aby zapewnić odniesienie naukowe dla lepszego i bardziej systematycznego rozwoju i wykorzystania zasobów pozostałości jabłek.

Polifenole ekstrahowano z pozostałości jabłek Hanfu metodą ultradźwiękową, stosując jako środek ekstrakcyjny roztwór etanolu o określonym stężeniu. Równanie regresji polifenoli w pozostałościach jabłek otrzymano metodą powierzchni odpowiedzi poprzez jednoczynnikową analizę testową stężenia etanolu, mocy ultradźwiękowej, czasu działania ultradźwięków i stosunku ciała stałego do cieczy. Optymalne warunki ekstrakcji polifenoli określono jako stężenie etanolu 49%, moc ultradźwięków 370 W, czas działania 136 s i stosunek ciało stałe do cieczy 1:30 (g:mL). Rzeczywista średnia wydajność ekstrakcji wyniosła 1,71 mg/g.

Jaka jest zasada ekstrakcji ultradźwiękowej?

Homogenizacja ultradźwiękowa polega na zastosowaniu kawitacji ultradźwiękowej w cieczach i innych efektach fizycznych w celu uzyskania homogenizacji. Działanie fizyczne odnosi się do tworzenia skutecznego ośrodka mieszającego i zakłócającego przepływ w cieczy, sproszkowania cząstek w cieczy, głównie zderzenia cieczy, przepływu mikrofazy i fali uderzeniowej prowadzącej do zmian w morfologii powierzchni cząstek.

Kawitacja oznacza powstawanie dziur (małych pęcherzyków) w słabszej części cieczy pod wpływem fal ultradźwiękowych. Małe pęcherzyki pulsują falami ultradźwiękowymi, a dziury zapadają się w jednym cyklu dźwiękowym.

Korzyść

1. Części rdzenia z materiałów tytanowych

2. Róg ultradźwiękowy o różnej wielkości i typie do wyboru

3. Dopasowanie do generatora cyfrowego, automatyczne dostrajanie, częstotliwość automatycznego wyszukiwania

4. Z automatyczną ochroną alarmową, łatwą w obsłudze

5. Regulacja mocy od 1% do 99%

6. Stabilność amplitudy, długie godziny pracy, obszar promieniowania jest zwiększony 2,5 razy w porównaniu z
tradycyjnymi narzędziami

7. Świadczymy usługi doradcze i niestandardowe projekty reaktorów

8. Dostępne rozmiary niestandardowe do zastosowań laboratoryjnych i przemysłowych o dużej objętości.

Aplikacja

Przetwórstwo spożywcze Przyspieszenie reakcji
-kawitacja przyspiesza reakcje chemiczne i fizyczne.

drobnych cząstek Dyspersja
— przetwarzanie nanocząstek,

zakłócanie i liza komórek
— powoduje rozbicie tkanek biologicznych i komórek w celu ekstrakcji enzymów i DNA oraz przygotowania szczepionek.

Homogenizacja
- wytwarzanie jednorodnych mieszanin cieczy lub ciekłych zawiesin.

Emulgowanie
– przetwarzanie żywności, farmaceutyków i kosmetyków.

Rozpuszczanie
-rozpuszczanie substancji stałych w rozpuszczalnikach.

Odgazowanie
- usuwanie gazów z roztworów bez użycia ciepła i próżni.

Czyszczenie rur na linii
— usuwa kamień i osad bez demontażu. Cylindryczna komora promieniująca 360° od wewnątrz.