بهینه‌سازی شرایط تولید ژله با استفاده از پکتین استخراج‌شده از پوست سیب‌زمینی و بررسی خواص بافتی، فیزیکوشیمیایی و حسی آن در مقایسه با پکتین‌های تجاری

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 14، دوره 17، شماره 2 - شماره پیاپی 68، خرداد و تیر 1400، صفحه 393-408   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.2020.39274

نویسندگان

علی کاشانی¹؛ مریم حسنی¹؛ لیلا ناطقی^{* 2}؛ محمد جواد اسدالله زاده¹؛ پروین کاشانی³

¹گروه علوم و صنایع غذایی، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران

²گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، واحد ورامین-پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین

³طب اورژانس دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی.

چکیده

پکتین مخلوط پیچیدهای از پلی‌ساکاریدها است که به‌فراوانی در صنعت غذا به‌عنوان ژل‌کننده، ثبات‌دهنده و امولسیفایر مورداستفاده قرار می‌گیرد. پوست سیب‌زمینی منبع غنی از پکتین با درجه استفریفیکاسیون پایین است که عموماً به‌عنوان ضایعات دور ریخته می‌شود. برای تشکیل ژل توسط پکتین‌‌های با درجه استری کم، غلظت پکتین، کلرور کلسیم و میزان pH بسیار مؤثر است. لذا هدف از این پژوهش بهینه‌سازی خواص بافتی ژله حاوی غلظت‌های مختلف پکتین (5/0 و 1 درصد)، کلرور کلسیم (15، 30 و 45) و ) pH5/2 و 4) و مقایسه خواص فیزیکوشیمیایی،  بافتی و حسی ژله تولیدشده در شرایط بهینه با ژله حاصل از پکتین تجاری مرکبات و سیب بود. مطابق با نتایج شرایط بهینه برای تولید ژله با استفاده از پکتین استخراج‌شده از پوست سیب‌زمینی با هدف دستیابی به بالاترین میزان سختی ژل (0959/30 نیوتن) و نیروی لازم برای شکستن ژل (3431/27 نیوتن) به‌صورت هم‌زمان با 33/94 درصد مطلوبیت در شرایط pH برابر با 4، میزان کلرور کلسیم 2286/35 میلی‌گرم/گرم پکتین و غلظت پکتین 1 درصد مشاهده گردید. شرایط بهینه تولید ژله حاوی پکتین پوست سیب‌زمینی برای ژله‌های تجاری حاوی پکتین مرکبات و سیب اعمال گردید و خواص فیزیکوشیمیایی، بافتی و حسی ژله‌ها با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج نشان داد اختلاف معنی‌داری بین خواص فیزیکوشیمیایی، بافتی و اورگانولپتیکی ژله‌های تهیه‌شده با پکتین پوست سیب‌زمینی با ژله‌های تجاری مرکبات و سیب مشاهده نگردید. نتایج تحقیق حاضر نشان داد با استفاده از بهینه‌سازی شرایط تولید می‌توان از پکتین پوست سیب‌زمینی در فرمولاسیون ژله استفاه نمود و ژله‌ای با خواص کیفی مطلوب و قابل مقایسه با پکتین‌های تجاری متداول تولید نمود.

کلیدواژه‌ها

ژله؛ پکتین؛ پوست سیب‌زمینی؛ خواص بافتی؛ فیزیکوشیمیایی؛ خواص حسی

مراجع

Alarcaoe Silva, M.L., Azimheira, H.G., Januario, M.I.N., Leitao, M.C.A., & Curado, T.C. 1996. Production of hypocaloric jellies of grape juice with sunflower pectin. Progress in Biotechnology, 14, 931-939..

Azadbakht, M., Tabaey, M.H., & Sabet Ahd Jahromi, A. 2003. The comparison of various methods for extraction and isolation of pectin from citrus decumana Murry. Journal of pharmaceutical Sciences, 1, 21-28 (In Persian).

Ayase, A., Ahmadi Zenor, A., Hamdami, N., & Valizadeh, M. 2005. Extract pectin from sunflower and study its functional properties. Agricultural Knowledge, 4(15), 129-113 (In Persian)

Abang Zaidel, D.N., Zainudin, N.N., Mohd Jusoh, Y.M., & Muhamad, I.I. 2015. Extraction and characterization of pectin from sweet potato (Ipomoea Batatas) pulp. Journal of Engineering Science and Technology, 3, 22-29.

Baiano, A. 2014. Recovery of Biomolecules from Food Wastes- A Review. Molecules, 19(9), 14821-14842.

Chang, K.C., & Miyamoto, A. 1992. Gelling characteristics of pectin from sunflower head residues. Journal of food science, 57, 1435-1438.

Fathi, B., Maghsoudlou, Y., Ghorbani, M. & Khamiri, M. 2012. Effect of pH, temperature and time of acidic extraction on the yield and characterization of pectin obtained from pumpkin waste. Journal of Food Industry Research, 22(4), 465-475 (In Persian).

Gatefar, R., Ahmadi Zenoz, A., Ghasemzadeh, H.R., Ayase, A., & Mohammadi, S.A. 2007. Produce low-calorie jelly apple juice using pectin extracted from sunflower. Journal of Agricultural Knowledge, 17(1), 109-118 (In Persian).

Gullon, P. 2013. A review on the extraction of pectin from different raw Material. Anhui agricultural science bulletin, 3, 31-37.

Hosseini Nezhad, M., Mohtashami, M., Kamali, S., & Elahi. M. 2015. Optimizing the formula of a low calorie fruit powder jelly using sucralose and isomalt. Research and Innovation in Food Science and Technology, 3(1), 65-74 (In Persian).

Hosseini, S.S., Khodaiyan, F., & Barazande, S. 2017. Extraction and Comparison of the Physicochemical Properties of Pectin Extracted from Pineapple, Samsuri and Galia Melon Peels Assisted by Microwave. Iranian Journal of Nutrition Sciences & Food Technology, 11(4), 71–80 (In Persian).

Iglesias, M.T., & Lozano, J.E. 2004. Extraction and characterization of sunflower pectin. Journal of food engineering, 62(3), 215–223.

Institute of Standards and Industrial Research of Iran (ISIRI). 2009. of measuring the amount of pH, acidity, birix methods. Iranian National Standardization Organization (INSO). Standard No. 2682 (In Persian).

Kim, W.J., Sosulski, F., & Campbell, S.J. 1978. Fomrulation and characteristics of low esters gels from sunflower pectin. Journal of food Scinece, 43(3), 746-7 49.

Keramat, J., Kabir, G.M., & Ghenati, B. 2002. Qualitative and quantitative study of pectins extracted from the orange juice concentrate production process waste. Agricultural science and technology and natural resources, 6(4): 141-148 (In Persian).

Kuuva, T., Lantto, R., Reinikainen, T., Buchert, J., & Autio, K. 2003. Rheological properties of laccase-induced sugar beet pectin gels. Food Hydrocoll, 17 (5), 679–84.

Kratchanova, M., Pavlova, E., Panchev, I., & Kratchanov, C. 2012. Influence of microwave Pretreatment of Fresh orange Peels on Pection extraction. Progress in Biotechnology, 14, 941-946.

 Khan, A.A., Butt, M.S., Randhawa, M.A., Karim, R., Sultan, M.T. & Ahmed, W. 2014. Extraction and characterization of pectin from grapefruit (Duncan cultivar) and its utilization as gelling agent. International Food Research Journal, 21(6), 2195-2199.

Kaya, M., Sousa, A.G., Crépeau, M.J., SOrensen, S.O.,  & Ralet, M.C. 2014. Characterization of citrus pectin samples extracted under different conditions: influence of acid type and pH of extraction. Annals of botany journal, 114(6), 1319-1326.

Mesbahi, G.R., & Jamalian, J. 2002. Investigation of pectin extracted from sugar beet pulp and its application in food products. Agricultural Sciences and Technology and Natural Resources, 6(2), 125-137 (In Persian).

Mosayebi, V., Emam-Djomeh, Z. & Tabatabaei Yazdi, F. 2017. Optimization of extraction conditions of pectin by conventional method from black mulberry pomace. Quarterly Journal of Food Science and Technology, 62(14), 341-356 (In Persian).

Nawawi, S.A., & Heikal, Y.A. 1996.  Production of pectin pomace and recovery of leach liquids from orange peel. Journal of food engineering, 28(3-4), 341- 347.

Nateghi, L., Ansari, S., Shahab Lavasani, A. R. 2017. Investigation of yield and physicochemical properties of pectin extracted from eggplant peel. Food Science and Technology, 73(14), 13- 30 (In Persian).

Nateghi, L. & Ansari, S. 2017. Investigation of yield and physicochemical properties of pectin extracted from eggplant cap. Journal of Modern Food Technologies, 5(2), 219-239 (In Persian).

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

Poiana, M.A.,  Munteanu, M.F.,  Bordean, D.M., Gligor, R., & Alexa, E. 2013. Assessing the effects of different pectins addition on color quality and antioxidant properties of blackberry jam. Chemical cent journal, 7, 121.

 Ridley, B.L., O'Neill, M.A., & Mohnen, D. 2001. Pectins: structure, biosynthesis, and oligogalacturonide-related signaling. Phytochemistry, 57, 929–967.

Raji, Z., Khodaiyan, F., Kiani, H., Hosseini, S.S., & Rezaei, K. 2017. Extraction optimization and physicochemical properties of pectin from melon peel. International journal of biological macromolecules, 98, 709-716.

Szczesniak, A.S. 2002. Texture is a sensory property. Food quality and preference, 13(4), 215-225.

 Sharma, M.A. 2006. Effect of variety and acid washing method on extraction yield an quality of sunflower head pectin. Food Chemistry, 83(1), 43-47.

Sahan, N., Yasar, K., & Hayaloglu, A.A. 2008. Physical, chemical and flavour quality of non-fat yogurt as affected by a β-glucan hydrocolloidal composite during storage. Food Hydrocolloids, 22(7), 1291-1297.

Sepelev, I., & Galoburda, R. 2015. Industrial potato peel waste application in food production: A Review. Research for Rural Development, Food Sciences, 1, 130-136.

Salehi, F. 2017. Rheological and physical properties and quality of the new formulation of apple cake with wild sage seed gum (Salvia macrosiphon). Journal of Food Measurement and Characterization, 11(4), 2006-2012.

Thirugnanasambandham, K., Sivakumar, V., & Prakash Maran, J. 2014. Process optimization and analysis of microwave assisted extraction of pectin from dragon fruit peel. Journal of Carbohydrate Chemistry, 112, 622-626.

Willats, W.G., McCartney, L., Mackie, W., & Knox, J. P. 2001. Pectin: Cell biology and prospects for functional analysis. Plant Molecular Biology, 47(1–2), 9–27.

Yapo, B., Robert, C., Etienne, I., Wathelet, B., & Paquot, M. 2007. Effect of extraction conditions on the efficiency, 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.U. 2009. Fast extraction of pectin from apple pomace by high intensity pulsed electric field. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 39(5), 1224-1228.

Yang, J.S., Mu, T.H., & Ma, M.M. 2017. Extraction, structure, and emulsifying properties of pectin from potato pulp. Food chemistry, 244, 197-255.

Zaidel, D.N.A., & Hamidon, N.H. 2017. Effect of extraction conditions on pectin yield extracted from sweet potato peels residues using hydrochloric acid. Chemical Engineering Transactions, 56, 979-984.

hokas, Mikko.,Välimaa, A.L.,Lötjönen, Timo., Kankaala,

A.,Taskila, Sanna and Virtanen, Elina (2014). Resource assessment

for potato biorefinery: Side stream potential in Northern Ostrobothnia.

Agronomy Research 12: 695-704