استخراج پکتین به روش پیش هیدرولیز از تفالة برخی از ارقام تجارتی چغندرقند

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی

2 عضو هیئت علمی مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر چغندرقند

چکیده

پکتین به ­علت دارا بودن خاصیت تغلیظ کنندگی به­ عنوان عامل منعقدکننده در صنایع غذایی به ­­کار می­رود.  تفاله چغندرقند یکی از منابع حاوی پکتین به­شمار می­آید.  با توجه به اهمیت و کاربرد وسیع پکتین در صنایع غذایی و توسعة صنایع جانبی چغندرقند و نیز تأثیر مقدار پکتین موجود در ارقام مختلف چغندرقند در عملیات قندسازی، پژوهش حاضر در موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر چغندرقند و موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی به اجرا درآمد.  در این تحقیق ابتدا روش پیش هیدرولیز برای استخراج پکتین به­ کار رفت.  مقدار پکتین موجود در چغندرقند ارقام تجارتی دوروتی، رسول، 7112، Br1، و Ic  اندازه­گیری شد.  تیمارها شامل: چهار عامل غلظت اسید، دمای هیدرولیز، زمان هیدرولیز، و حجم آب مصرفی برای استخراج پکتین بود.  این تحقیق به­صورت آزمایش فاکتوریل 3×3×2×3 با طرح پایة کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا شد.  در بین تیمارهای مختلف، مناسب­ترین مقدار پکتین استخراج شده از لحاظ خصوصیات کیفی با دو نوع پکتین با متوکسیل زیاد (HM) و متوکسیل کم (LM) که به عنوان شاهد در نظر گرفته شده بود، مقایسه شد.  نتایج نشان می­دهد که  بهترین شرایط هیدرولیز با اختلاط یک قسمت تفاله خشک با 5/2 قسمت اسید کلریدریک 5 درصد در دمای 45 درجه سانتی­گراد به مدت 48 ساعت به­دست می­آید.  اختلاط تفاله هیدرولیز شده با 450 میلی­لیتر آب مناسب­تر از بقیه سطوح آب است.  فاکتورهای کنترل کیفی پکتین استخراجی با روش پیش هیدرولیز شامل بازده استخراج 96/14 درصد، درجه استری‌شدن 63/58 درصد، میزان گالاکترونیک اسید 92/63، و درجه جانشینی آمید 95/14 به­دست آمد.  مقایسه پکتین به روش پیش هیدرولیز با پکتین استخراجی با روش اسیدی و پکتین تجارتی از لحاظ درجة استری­شدن، گالاکترونیک اسید، و درجة جانشینی آمید نشان می­دهد که درجة استری­شدن با این روش 10 درصد بیشتر از پکتین استخراجی با روش اسیدی ولی از پکتین تجارتی 10 درصد کمتر است.  درصد گالاکترونیک اسید با این روش 20 درصد از پکتین استخراجی با روش اسیدی و 28 درصد از پکتین تجارتی کمتر است.  درجة جانشینی آمید با این روش 5/6 درصد از پکتین استخراجی با روش اسیدی و 5/7 درصد از پکتین تجارتی بیشتر است.  بنابراین، استنباط می‌شود که برای استخراج پکتین از تفالة چغندرقند روش پیش هیدرولیز نسبت به روش اسیدی برتری دارد و قابل توصیه است.  ضمناً مقدار پکتین در ارقام 7112 و رسول به­طور معنی­دار بیشتر از ارقام دوروتی، Ic، و Br1 است.  با توجه به اینکه مقدار پکتین موجود در چغندرقند در عملیات قندسازی عاملی منفی است پیشنهاد می­شود برای ارتقای کیفیت چغندرقند از نظر صنایع قندسازی این صفت مدنظر برنامه­های به­نژادی قرار گیرد.

Aimukhamedova, M. B. 1988. Methods of pectin extraction from beet pulp. Pishchevaya Promyshlennost. USSR No. 5, 19-20.

Anon. 1996. Specification and test methods for pectin food grade. Institute of Standards and Industrial Research of Iran. ISIRI No. 3624. (in Farsi)

Anon. 2006. Sugar beet production. Iranian Syndicate of Sugar Industry. (in Farsi)

Arslan, N. and Togrul, H. 1996. Filtration of pectin extract from grapefruit peel and viscosity of pectin solutions. J. Food Eng. 27(2): 191-201.

Fatemi, H. 1999. Food chemistry. ENTESHAR Pub. Iran. (in Farsi)

Ferdinand, L. G. and Steven, N. C. 1991. Process for production pectin with high to medium methoxyl content from beet pulp. Patent 5071970. USA.

Fox, G. F., Endress, H. U., Herbs, R. and Fox, K. G. 1994. Process for recovery of pectin extract from sugar beet and its use. German Federal Republic Patent.

Haji-Esmaelli, F. 2002. Extraction of pectin from sugar beet pulp. M. Sc. Thesis. Science and Research Branch. Islamic Azad University. Iran. (in Farsi)

Hakimiyan, Z. 1972. Study on gum and pectin effect on food industries. M. Sc. Thesis. Nutrition Institute. (in Farsi)

Hosseini Nejad Ramhormozi, L. and Barzin Poor, F. 1998. Preparation pectin of factories apple pulp. M. Sc. Thesis. Science and Research Branch. Islamic Azad University. Iran. (in Farsi)

Hosseini. Z. 1999. Usually method in analyzing food. Shiraz University Pub. Iran. (in Farsi)

Kalapathy, U. and Proctor, A. 2001. Effect of acid extraction and alcohol precipitation conditions on the yield and purity of soy hull pectin. Food Chem. 73(4): 393-396.

Karpovich, N. S., Suprunchuk, V. K., Kioresku, E. N., Donchenko, L. V., Nelina, V. V., Yarovaya, E. V., Telichuk, L. K., Slobodyan, O. P., Krapivnitskaya, I. A., Kizler, E. E. and Kirik, V. S. 1990. Production of pectin from sugar beet pulp. USSR-Patent 1 507 293.

Kong, Z., Liu, Z. D. and Chen, S. T. 2000. Study on the extraction of pectin from apple pomace with microwaves. J. Zhengzhou Grain College. 21(2): 11-15.

Miyamoto, A. and Chang, K. C. 1992. Extraction and physicochemical characterization of pectin from sunflower head residues. J. Food Sci. 57(6): 1439-1443.

Parvaneh, V. 1993. Chemical experiment and Quality control of foods. Tehran University Pub. Iran. (in Farsi)

Poor Sead, B. and Sajadi, A. 1985. Technology of sugar production from sugar beet. Iranian Syndicate of Sugar Industry. (in Farsi)

Rahbar, A. 1996. Extraction and determination of pectin in Iranian lemon variety. M. Sc. Thesis. Nutrition Institute. (in Farsi)

Sakamoto, T., Hours, R. A. and Sakai, T. 1995. Enzyme pectin extraction from protopectins using microbial protopectinases. Process Biochemistry. 30(5): 403-409.

Salomov, Kh. T. and Yusupov, A. M. 1991. Intensified extraction of pectin. Pishchevaya Promyshlennost. USSR No. 9, 21-22.

Sedaghat, N. 1997. Food Packaging Technology. Barsada Pub. Iran. (in Farsi)

Sheikholaslami, R. 1997. Laboratory methods and quality control in food processing. Mersa Pub. Iran. (in Farsi)

Sheikholaslami, R. 2003. Sugar Technology. Author. (in Farsi)

Shelukhina, N. P. 1990. Methods of pectin extraction. Pishchevaya Promyshlennost. USSR No. 5, 11-12.

Turquois, T., Rinaudo, M., Taravel F. R. and Heyraud, A. 1999. Extraction of highly gelling pectins from sugar beet pulp. Food Hydro.  13(3): 255-262.

Vosoghi, M. 1997. Production and purification pectin of apple losses. Research Report No. 164. Agricultural Engineering Research Institute. Iran. (in Farsi)

Yapo, B. M., Robert, C., Etienne, I., Wathelet, B. and Paquot, M. 2007. Effect of extraction conditions on the yield, purity and surface properties of sugar beet pulp pectin extracts. Food Chem. 100(4): 1356-1364.