پکتین نوعی صمغ گیاهی آبدوست است که به واسطه -1 پیوند گلیکوزیدی گالاکتورونیک اسید و رامنوز، آرابینوز، گالاکتوز و دیگر پلیمریزاسیون قندهای خنثی، یکی از افزودنی های مهم غذایی است. در حال حاضر، تقاضای سالانه جهان برای پکتین نزدیک به 20،{3}} تن، با توجه به کارشناسان مربوطه پیشبینی میکند که تقاضا برای پکتین در یک دوره زمانی نسبتاً طولانی همچنان 15% نرخ رشد سالانه خواهد بود. کشف روشها و منابع جدید برای بهبود عملکرد و کیفیت پکتین، نه تنها میتواند پایهای نظری برای کاربرد گسترده پکتین با کیفیت بالا در زمینه فرآوری مواد غذایی فراهم کند.
روش های استخراج پکتین عمدتاً شامل هیدرولیز اسیدی، روش رزین تبادل یونی،استخراج آب زیر بحرانیاستخراج میکروبی، استخراج مایکروویو، استخراج آنزیمی و استخراج اولتراسونیک,روشهای رنگزدایی عمدتاً شامل رنگزدایی کربن فعال، رنگزدایی پراکسید هیدروژن و رنگزدایی رزین ماکرو متخلخل، روشهای بارش عمدتاً شامل بارش الکلی و بارش شور، و روشهای خشککردن عمدتاً شامل خشک کردن محیط، خشککردن در خلاء، خشک کردن انجمادی وخشک کردن با اسپری.
نحوه انتخاب روشهای استخراج و رنگزدایی و خشککردن مناسب باید با هزینه و مواد برای بررسی جامع ترکیب شود. در زیر از تجهیزات استخراج اولتراسونیک برای استخراج پکتین استفاده می کنیم تا منابع مختلف پکتین را در مقدار بهینه توان اولتراسونیک بررسی کنیم تفاوت چیست؟ چه تفاوت هایی دارند؟
در واقع تفاوت هایی در مقدار بهینه توان اولتراسونیک برای منابع مختلف پکتین وجود دارد و این تفاوت ها عمدتاً تحت تأثیر منشا گیاهی پکتین، ساختار سلولی، ترکیب شیمیایی پکتین و ساختار مولکولی پکتین است. عوامل دیگر در اینجا چند نمونه خاص آورده شده است:
1. پکتین مرکبات: در یک مطالعه، سه متغیر (قدرت مافوق صوت، زمان استخراج و pH) با طرح Box-Behnken بهینه شدند و شرایط بهینه بدست آمده 15{4}} وات توان اولتراسونیک بود. در مطالعه دیگری، شرایط بهینه برای استخراج پکتین به کمک اولتراسوند از پوست مرکبات، چگالی توان اولتراسوند 0.41 W/mL، دمای 67 درجه و زمان استخراج 56 دقیقه بود که در آن زمان نرخ آزادسازی پکتین 27.34 درصد بود.
2. پکتین پوست گریپ فروت: در مقایسه استخراج پکتین به کمک اولتراسوند از گریپ فروت و پوست لیمو شیرین، شرایط بهینه برای امارات متحده عربی که با روش سطح پاسخ (RSM) به دست آمد عبارت بودند از: زمان اولتراسوند=9.38 دقیقه، توان { {4}}.01% و نسبت مایع به جامد (L:S) 46.8:1، و این سطوح منجر به بالاترین عملکرد پکتین از پوست گریپ فروت (26.35%) و محتوای اسید گالاکترونیک بالا (69.11%) شد. GalA).
3. پکتین تفاله سیب: در بهینه سازی فرآیند استخراج پکتین به کمک اولتراسونیک از تفاله سیب، شرایط فرآیند برای به دست آوردن عملکرد بهینه پکتین از تفاله سیب عبارت بودند از: نسبت ماده به مایع 1:20 (g:mL) ، pH 2.4، دمای استخراج 86 درجه و قدرت اولتراسونیک 425 وات.
این مطالعات نشان داد که مقدار بهینه توان اولتراسونیک نه تنها به منبع پکتین بستگی دارد، بلکه تحت تأثیر عوامل دیگری مانند زمان استخراج و دما نیز قرار دارد. بنابراین، در کاربردهای عملی، آزمایشاتی برای تعیین توان اولتراسونیک بهینه برای یک منبع پکتین خاص مورد نیاز است.