بهینه سازی شرایط استخراج پکتین به کمک امواج اولتراسونیک از تفاله شاه توت (Morus nigra L.)

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 34، دوره 13، شماره 4 - شماره پیاپی 46، مهر و آبان 1396، صفحه 594-610   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.v1395i0.50466

نویسندگان

وحید مسیبی^{* 1}؛ فریده طباطبایی یزدی¹؛ زهرا امام جمعه²

¹گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

²گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

چکیده

در این پژوهش تکنیک استخراج به‌کمک امواج اولتراسوند (UAE) به‌منظور جداسازی پکتین از تفاله شاه‌توت به‌کار گرفته شد و از روش سطح پاسخ به‌منظور بهینه‌سازی شرایط استخراج استفاده شد. آزمایش‌ها در قالب طرح مرکب مرکزی با 3 متغیر مستقل هر یک در 3 سطح شامل نقاط فاکتوریل، محوری و مرکزی پایه‌ریزی شدند. متغیرهای مستقل فرآیند شامل زمان استخراج (60-20 دقیقه)، شدت صوت (%100-40) و نسبت حلال به نمونه (1:30-1:15 میلی‌لیتر بر گرم) بودند که تاثیر آنها بر روی راندمان استخراج، درجه استری شدن و محتوای گالاکتورونیک اسید پکتین مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس نتایج بدست آمده، راندمان پکتین به‌صورت خطی تحت تاثیر شرایط استخراج قرار گرفت و با افزایش هر سه پارامتر مورد بررسی به‌صورت معنی‌داری افزایش پیدا کرد (0001/0>P). شرایط بهینه استخراج که با روش بهینه‌سازی عددی تعیین شد عبارت بودند از: مدت زمان 04/51 دقیقه، شدت اولتراسوند 100 درصد و نسبت حلال به نمونه 1:30 گرم بر میلی‌لیتر. تحت شرایط بهینه مقادیر راندمان، درجه استری شدن و محتوای گالاکتورونیک اسید پکتین به ترتیب 39/7%، 11/56% و 46/25% پیش‌بینی شد که با آزمایشات تاییدی انجام شده اختلاف معنی‌داری بین مقادیر بدست آمده و مقادیر پیش‌بینی شده توسط مدل مشاهده نشد. پکتین تفاله شاه‌توت در آزمایش رئولوژیک رفتار ویسکوالاستیک و رقیق‌شوندگی با برش از خود نشان داد و همچنین وزن مولکولی متوسط آن که براساس ویسکوزیته ذاتی تعیین شد، kDa 03/50 بدست آمد.

کلیدواژه‌ها

تفاله شاه توت؛ پکتین؛ راندمان؛ محتوای گالاکتورونیک اسید؛ بهینه‌سازی؛ خواص رئولوژیک