Producción de pectina a partir de ralladura de lima

Las pectinas son carbohidratos naturales (polisacáridos) que se encuentran en las plantas. La mayoría de las sustancias se concentran en frutas. Son componentes estructurales de los tejidos que favorecen la turgencia, el tono de la fruta, la retención y la tolerancia a la sequía. Se encuentran en el jugo celular de frutas y verduras y representan más de la mitad de su masa celular. La producción de pectina es la destrucción de las membranas celulares y la producción de polisacáridos encerrados en ellas.

Los volúmenes de producción mundial del producto aumentan entre un 3 y un 4% cada año. Junto a esto, también se están desarrollando tecnologías para la obtención de pectinas. Además, en el mercado mundial, la mayoría de estas sustancias se producen a partir de frutas cítricas, su parte es de aproximadamente el 70%. Por lo tanto, podemos hablar de las perspectivas para el desarrollo de la producción de pectina a partir de la lima, la relevancia de mejorar los métodos existentes.

Pectina como producto: ¿qué es?

Las pectinas extraídas de frutas y verduras se encuentran en forma de polvo soluble en agua. Varían en color del blanco al marrón. Se trata de sustancias insípidas e inodoros, pero se puede sentir ligeramente el aroma de la fruta o verdura de la que se extrajeron las pectinas.

A diferencia de otras sustancias solubles, como el azúcar, las pectinas no se disuelven inmediatamente cuando entran en el agua. Primero, absorben la humedad debido a sus propiedades de sorción. En este caso, los granos primero se hinchan y solo después de estar saturados de humedad comienzan a disolverse. Si los granos hinchados chocan entre sí, se combinan y forman una masa gelatinosa.

Las pectinas se forman a partir de residuos de ácido galacturónico. Al disolverse en agua con azúcar, ácidos, la pectina forma gelatina.

Se trata de ésteres de ácido péctico y alcohol etílico con elevadas propiedades biológicas, debido a la presencia de grupos carboxilo e hidrocarboxilo libres del ácido galacturónico. Esta característica permite que las pectinas interactúen con radionucleidos y metales pesados, formando complejos insolubles. Es útil para la eliminación de estas sustancias del organismo. Por lo tanto, las pectinas también son enterosorbentes útiles.

Además, estas sustancias hacen que el organismo sea más resistente a las alergias, mejoran el metabolismo, aceleran la cicatrización de heridas, quemaduras y regulan los niveles de colesterol.

Aplicación de pectinas

Debido a una serie de propiedades únicas, las pectinas se utilizan en varias industrias a la vez:

• Industria alimentaria
  Esta es la principal área de aplicación de las pectinas. Las sustancias se utilizan en la producción de mermeladas, yogures, helados, ketchup, salsas, productos de panadería, jugos y bebidas, confitería, malvaviscos, rellenos de dulces, frutas enlatadas con gelatina.
• Medicina y farmacia
  Las pectinas se utilizan como sustancias fisiológicamente activas. Se modifican para obtener productos con propiedades medicinales útiles. Se utilizan en la producción de tabletas, cápsulas, pastillas, hidrogeles. Las pectinas se utilizan para tratar infecciones intestinales agudas, eliminar sustancias radiactivas y fortalecer la inmunidad.
• Producción textil
  Se utiliza principalmente en el procesamiento de tejidos.
• Cosmetología
  Las pectinas se utilizan en la producción de cremas, ungüentos y geles. Se agregan a champús, pastas dentales, acondicionadores y desodorantes.
• Ingeniería Mecánica
  Las pectinas han encontrado aplicación incluso en la industria pesada, por ejemplo, pueden usarse como aditivos para obtener un mejor resultado de fundición a partir de mezclas.

En general, estos son buenos espesantes naturales, elementos formadores de estructuras, sustancias profilácticas y terapéuticas.

Producción de pectina – tecnologías básicas

Tradicionalmente, la tecnología para obtener pectina a partir de cítricos, incluida la lima, es la extracción ácida:

• Preparación de materia prima
  Antes de la extracción, la materia prima se seca, se tritura para obtener partículas de varios milímetros y se lava con agua fría.
• Hidrólisis-extracción de pectinas
  La materias prima se envía para hidrólisis utilizando ácido clorhídrico, nítrico, sulfuroso, sulfúrico, cítrico, fosfórico o acético. La mejor solución para ahorrar es el uso de ácidos nítrico y cítrico. Los métodos con ambientes sulfúricos y sulfurosos se consideran uno de los más efectivos. Pero al utilizar estos últimos, el proceso tecnológico se vuelve más complicado y se utilizan solo para grandes volúmenes de producción. La hidrólisis tarda unas dos horas entre 70 y 95 ° C. Después de eso, el extracto líquido se extrae y se purifica mediante métodos de filtración y separación.
• Obtención de sustancias pectínicas
  Para separar las sustancias pectínicas del extracto, se utiliza la precipitación con etanol o isopropanol. Al mismo tiempo, el extracto es susceptible de procesamiento adicional en máquinas de evaporación al vacío para aumentar la concentración de pectinas. Otro método implica la precipitación usando sales de metales polivalentes, hidróxido de amonio.
• Eliminación de pectinas de agua madre
  En esta etapa se aplican los procesos de filtración y prensado mediante centrifugadora. Después de eso, la sustancia extraída se tritura.
• Limpieza y secado de pectinas
  Las sustancias de pectina se tratan con soluciones de alcohol, alcohol concentrado, después de lo cual se secan y se muelen hasta convertirlas en polvo. En este caso, el tamaño de partícula debe ser de hasta 250 micrones.

En general, dicha tecnología para la producción de pectina es beneficiosa sólo para grandes volúmenes de producción, ya que es bastante costosa. El equipo en sí, su mantenimiento y la restauración periódica debido al uso de medios agresivos son costosos. Además, se gastan altos costos en la eliminación de ambientes ácidos, el mantenimiento de edificios e instalaciones de tratamiento.

El aparato de la capa vórtex (AVS) ayudará a optimizar el proceso de producción, hacerlo simple, asequible y rentable incluso para una empresa relativamente pequeña.

Tecnologías para la obtención de pectinas en un aparato de la capa vórtex

El aparato de la capa vórtex de GlobeCore es una unidad compacta con una cámara de trabajo llena de partículas ferromagnéticas. El inductor crea un campo electromagnético en el área de trabajo. Bajo la influencia de este último, las agujas ferromagnéticas y el material procesado se mueven activamente alrededor de la cámara. En este caso, se observan procesos de dispersión y mezcla. Al mismo tiempo, el material procesado se ve afectado por la hidrólisis, las altas presiones locales, el tratamiento electromagnético y las vibraciones acústicas. Gracias a esto, es posible mejorar la tecnología tradicional existente para la producción de pectina o introducir un nuevo método de producción. Consideremos ambos casos.

AVS en la producción de pectina tradicional

El uso de AVS es útil para intensificar el proceso de hidrólisis-extracción en la producción de pectina. En este caso, el equipo se utiliza adicionalmente en la línea tecnológica existente.

Debido al procesamiento de materias primas durante la hidrólisis-extracción en un aparato de la capa vórtex, la protopectina se libera más eficientemente de la ralladura de lima, que luego se hidroliza de manera efectiva. Como resultado, la pectina se puede obtener más rápido y su concentración aumenta.

Además, se utiliza AVS en lugar del equipo tradicional al final de la línea de proceso para una molienda eficiente del producto terminado.

Producción de pectina en AVS

El aparato de la capa vórtex abre la posibilidad de obtener directamente la propia pectina de la cáscara de lima sin el uso de extractores químicos. Como resultado, el proceso tecnológico se simplifica y los gastos de producción de pectina se reducen significativamente. En este caso, no es necesario utilizar extracción ácida y utilizar el proceso de neutralización de material de desecho. Y debido a la ausencia de hidrólisis de enlaces éster y glucosídicos, la calidad del producto final mejora. En el método de producción tradicional se llevan a cabo ambos procesos.

Es posible obtener pectina a partir de la ralladura de lima y otras materias primas vegetales utilizando un aparato de la capa vórtex sin procesos complejos de extracción con ácido. Al procesar la ralladura de lima con agua en AVS, el grado de molienda de la materia prima alcanza el nivel de destrucción celular y la pectina unida en ellas está disponible. Además, incluso si la célula no está completamente rota, se libera pectina debido a los efectos electromagnéticos y otros procesos observados en la cámara de trabajo.

Esta tecnología de extracción hace que el proceso de obtención de la pectina sea sencillo y asequible. Al mismo tiempo, el tiempo dedicado a la preparación del extracto se reduce de 1-2 horas a varios minutos.

Ventajas de la producción de pectina en AVS

La producción de pectina en el aparato de la capa vórtex le permite optimizar el proceso de obtención de productos debido a las siguientes ventajas de la tecnología:

• Facilidad de uso
  El equipo compacto se distingue por su diseño elemental y procesos tecnológicos, no requiere grandes gastos de mantenimiento y uso. Se instala simplemente sobre una superficie plana y ni siquiera necesita una base.
• Simplificación del proceso tecnológico
  Es posible obtener pectina sin el uso de reactivos ácidos. En este sentido, los gastos de equipo, mantenimiento y reparación de líneas tecnológicas se reducen significativamente: se minimiza el entorno agresivo.
• Mejoramiento de la calidad del producto final
  Esto también se debe a la ausencia del uso de medios agresivos, minimización del uso de productos químicos. Obtenemos un producto ecológico.
• Versatilidad
  El equipo se puede utilizar para realizar varias tareas a la vez y es adecuado tanto para la tecnología clásica de obtención de pectinas como para una nueva alternativa.
• Economia
  El consumo de energía de AVS, según el modelo, oscila entre 4,5 y 9,5 kW, que es varias veces menor que cuando se utilizan equipos tradicionales.

Por lo tanto, el aparato de la capa vórtex permite aumentar el rendimiento de sustancias de pectina y simplificar significativamente la tecnología para obtener pectina en la producción, haciéndola rentable incluso para empresas con baja productividad. Puede familiarizarse con el equipo con más detalle y pedir los modelos AVS-100 o AVS-150 de GlobeCore.