نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• عادل میرمجیدی ¹
• بابک بابایی ²

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.

20.1001.1.26454531.1387.9.4.8.9

عنوان مقاله [English]

Pectin Extraction from Commercial Cultivars of Sugar Beet Pulp Using the Pre-hydrolysis Technique

چکیده [English]

Pectin is used as gelatinizing agent in food industry. In this study pectin was extracted from five commercial sugar beet varieties namely: Doroty, Rasul, 7112, Br1 and Ic using pre-hydrolysis technique. Experiments were conducted using factorial design to verify the effect of temperature, time, percentage of HCl and water requirements on the extraction rate of pectin. The qualitative factors of pectins extracted were compared with high methoxyl (HM) and low methoxyl (LM) pectins as control. Most suitable hydrolysis was maintained using the mixture of 2.5 parts of dried pulp and 5% HCl (v/v) at the temperature of 45ºC and time of 48 hours. The most favorable results were obtained by addition of 450 ml H₂O during extraction. Also qualitative analysis of pre-hydrolysed pectin was resulted in 14.96% extraction efficiency, 58.63% estrification value, 63.92% galactronic acid and 14.95% amide substitution value. The estrification degree of pectin obtained by pre-hydrolysis technique was 10% higher and 10% lower than those for the pectins obtained by acid extraction technique and commercial extraction method, respectively. Amide substitution degree using pre-hydrolysis technique was 6.5% and 7.5% higher than those for the acid and commercial extraction, respectively. Since, pre-hydrolysis technique of pectin extraction gained better results as compared to other methods, therefore, it can be concluded that the pre-hydrolysis technique is better than extraction by acid method. Moreover, cultivars 7112 and Rasul had significantly higher pectin content than cultivars Ic and Br1. Considering that the presence of pectin during the sugar-making process is not desirable for the processing of sugar, it is of great importance to decrease the pectin content of sugar beet during breeding programs.

کلیدواژه‌ها [English]

• extraction
• Pectin
• pre-hydrolysis
• pulp
• sugar beet