مقایسه روش‌های آنزیمی، اهمی و متداول بر بازده و ویژگی‌های کیفی پکتین استخراجی از ضایعات پرتقال

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 5، دوره 14، شماره 1 - شماره پیاپی 49، فروردین و اردیبهشت 1397، صفحه 69-80   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.v1396i0.61093

نویسندگان

حامد صابریان^* ؛ زهره حمیدی؛ حسن احمدی گاولیقی؛ محسن برزگر

گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران.

چکیده

ابتدا تاثیر غلظت آنزیم، نسبت ماده جامد به حلال و زمان بر بازده پکتین استخراجی از ضایعات پرتقال با استفاده از دو نوع آنزیم سلولاز Celluclast و Rohament مورد بررسی قرار گرفت. سپس بازده،‌ درجه استری، میزان گالاکتورونیک اسید، ویژگی‌های امولسیفایری و رفتار گرانروی پکتین‌های استخراجی در بهترین شرایط استخراج توسط انزیم‌ها با بهترین شرایط استخراج توسط روش نوین اهمی (مقاومتی) و روش متداول اسیدی مقایسه شد. نتایج حاکی از آن بود که بیشترین بازده پکتین با استفاده از آنزیم Celluclast و Rohament به‌ترتیب در غلظت‌های آنزیم 15 و 5/17 درصد، نسبت ماده جامد به حلال 1:20 و 1:40 و زمان 3 ساعت حاصل شد که برابر با 92/5 و 7/10 درصد بود. بیشترین بازده پکتین در روش نوین گرمایش اهمی در شیب ولتاژ 15 ولت بر سانتی‌متر، دمای 90 درجه و زمان 30 دقیقه بدست آمد (33/14%) که بیشتر از روش متداول (53/13%) نیز بود. فعالیت امولسیفایری پکتین‌های استخراجی با دو روش گرمایش اهمی و متداول به‌ترتیب 47/65 و 18/67% بود اما پکتین استخراجی به روش آنزیمی فاقد فعالیت امولسیفایری بود. گرانروی پکتین‌های استخراجی با روش‌های اهمی و متداول در غلظت 2% نیز نسبت به نوع آنزیمی بسیار بالاتر بود. بنابراین پکتین استخراجی با روش اهمی و همچنین متداول بیشترین بازده، ویژگی امولسیفایری و گرانروی را داشت.

کلیدواژه‌ها

استخراج پکتین؛ روش آنزیمی؛ گرمایش اهمی؛ درجه استری؛ گالاکتورونیک اسید؛ ویژگی های امولسیفایری

مراجع

Chen, Y., Zhang, J. G., Sun, H. J., & Wei, Z. J. (2014). Pectin from Abelmoschusesculentus: Optimization of extraction and rheological properties. International Journal of Biological Macromolecules, 70, 498–505.

Cho, H.Y., Yousef, A.E., & Sastry, S.K. (1996). Growth kinetics of lactobacillus acidophilus under ohmic heating. Biotechnology and Bioengineering, 49, 334–340.

de Oliveira, C. F., Giordani, D., Gurak, P. D., Cladera-Olivera, F., & Marczak, L. D. F. (2015). Extraction of pectin from passion fruit peel using moderate electric field and conventional heating extraction methods. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 29, 201-208.

Dominiak, M., Søndergaard, K. M., Wichmann, J., Vidal-Melgosa, S., Willats, W. G. T., Meyer, A. S. & Mikkelsen, J. D. (2014). Application of enzymes for efficient extraction, modification, and development of functional properties of lime pectin. Food Hydrocolloids, 40: 273-282.

Ebrahimzadeh, M. A., Azadbakht, M. 2006, Pectin extraction and comparison the yield, DE and galacturonic acid from some citruce peel, Medical Science Journal of Mazandaran, 16 (54): 52-59.

Fathi, B., Maghsoudloo, Y., Ghorbani, M., Khomeiri, M. 2012, The effect of pH, temperature, and time of acidic extraction on the yield and quality properties of pectin from Nutty Pumpkin, IFSTRJ, 22: 465-475.

Guo, X., Han, D., Xi, H., Rao, L., Liao, X., Hu, X., & Wu, J. (2012). Extraction of pectin from navel orange peel assisted by ultra-high pressure, microwave or traditional heating: a comparison. Carbohydrate polymers, 88(2), 441-448.

Hosseini, S. S., Khodaiyan, F., & Yarmand, M. S. (2016). Aqueous extraction of pectin from sour orange peel and itspreliminary physicochemical properties. International Journal of Biological Macromolecules, 82, 920-926.

Huang, X., Kakuda, Y., & Cui, W. (2001). Hydrocolloids in emulsions: particle size distribution and interfacial activity. Food Hydrocolloids, 15, 533–542.

Keramat, J., Kabir, Gh., Ghenaati, B. 2002. Investigating the quality and quantity of the pectin extracted from the orange juice concentrate, Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, 6 (4): 141-150.

Koubala, B.B., Kansci, G., Mbome, L.I., C, Crepeau, M.J., Thibault, J.F., & Ralet, M.C. (2008). Effect of extraction conditions on some physicochemical characteristics of pectins from ‘‘Amelioree’’ and‘Mango’ mango peels. Food Hydrocolloids 22 (7), 1345–1351.

Loypimai, P., Moongngarm, A., Chottanom, P., & Moontree, T. (2015). Ohmic heating-assisted extraction of anthocyanins from black rice bran to prepare a natural food colourant. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 27, 102-110.

McClements, D. J. (2004). Food emulsions: Principles, practices, and techniques (2nded.). Boca Raton: CRC Press.

Maran, J. P., Swathi, K., Jeevitha, P., Jayalakshmi, J., & Ashvini, G. (2015). Microwave-assisted extraction of pectic polysaccharide from waste mango peel. Carbohydrate polymers, 123, 67-71.

Mesbahi, Gh., Jamalian, J. 2002, Extraction of the pectin from the root beet waste and investigating its application in the food products, Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, 6 (125): 2-13.

Mohnen, D. (2008). Pectin structure and biosynthesis. Current opinion in plant biology, 11(3), 266-277.

Ptichkina, N., Markina, O., & Rumyantseva, G. (2008). Pectin extraction from pumpkin with the aid of microbial enzymes. Food hydrocolloids, 22(1): 192-195.

Santos, J. D. G., Espeleta, A. F., Branco, A., & de Assis, S. A. (2013). Aqueous extraction of pectin from sisal waste. Carbohydrate polymers, 92(2), 1997-2001.

Sato, M. d. F., Rigoni, D. C., Canteri, M. H. G., Petkowicz, C. L. d. O., Nogueira, A., & Wosiacki, G. (2011). Chemical and instrumental characterization of pectin from dried pomace of eleven apple cultivars. Acta Scientiarum Agronomy, 33(3): 383-389.

Scott, R. W. (1979). Colorimetric determination of hexuronic acids in plant materials. Analytical chemistry, 51(7), 936-941.

Vosoughi, M. 1996. Production and purification of the pectin from apple waste, Research report No. 164, Research Institute of Agricultural Engineering, Iran.

Wai, W. W., Alkarkhi, A. F., & Easa, A. M. (2010). Effect of extraction conditions on yield and degree of esterification of durian rind pectin: An experimental design. Food and Bioproducts Processing, 88(2), 209-214.

Wang, W., Ma, X., Xu, Y., Cao, Y., Jiang, Z., Ding, T., Ye, X., & Liu, D. (2015). Ultrasound-assisted heating extraction of pectin from grapefruit peel: Optimization and comparison with the conventional method. Food chemistry, 178, 106-114.

Wang, M., Fan, C., Zhao, K., Huang, B., Hu, H., Xu, X., Pan, S., & Liu, F. (2016). Characterization and functional properties of mango peel pectin extracted by ultrasound assisted citric acid. International Journal of Biological Macromolecules, 91, 794- 803.

Wikiera, A., Mika, M., & Grabacka, M. (2015). Multicatalytic enzyme preparations as effective alternative to acid in pectin extraction. Food Hydrocolloids, 44, 156-161.

Yapo, B. M. (2011). ectic substances: From simple pectic polysaccharides to complex pectins—A new hypothetical model, Carbohydrate Polymers, 86 (2), 373-385.

Yapo, B.M., Robert, C., Etienne, I., Wathelet, B., & Paquot, M., (2007). Effect of extraction conditions on the yield, purity and surface properties of sugar beet pulp pectin extracts. Food Chemistry, 100, 1356–1364.

Yin, Y. g., Fan, X. d., Liu, F. x., Yu, Q. y., & He, G. d. (2009). Fast extraction of pectin from apple pomace by high intensity pulsed electric field. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 5, 021.