استخراج پکتین از غلاف باقلا با استفاده از انرژی مایکروویو و بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی آن
نویسندگان
1 گروه علوم و صنایع غذایی، موسسه غیر انتفاعی خرد، بوشهر، ایران.
2 گروه علوم و صنایع غذایی، واحد کازرون، دانشگاه آزاد اسلامی، کازرون، ایران
3 گروه زیستشناسی دریا، پژوهشکده خلیج فارس، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران
doi
10.22069/ejfpp.2022.18587.1643چکیده
سابقه و هدف: با توجه به نیاز روز افزون به پکتین با ویژگیهای عملکردی متفاوت جهت استفاده در مواد غذایی مختلف و مفید بودن این ترکیب برای سلامتی انسان، تحقیقات زیادی در جهت یافتن مواد اولیه حاوی پکتین و تولید پکتین با خصوصیات تکنولوژی مطلوب صورت گرفته است. فرآیند غلافزدایی باقلا سبب تولید پوسته معادل 28/14درصد از وزن کل باقلا خشک میگردد که در حال حاضر به عنوان ضایعات دور ریخته شده و علاوه بر ایجاد مشکلات زیست محیطی، باعث از دست رفتن منابع غنی از ترکیبات زیست فعال از جمله پکتین خواهد شد. مواد و روشها: در این پژوهش به بررسى تأثیر چهار متغیر توان (360، 540، 720 وات)، زمان (1، 5/2 و 4 دقیقه)، pH (1، 2 و 3) و نسبت مایع به جامد (1:15، 1:20 و 1:25) بر میزان راندمان و درجه استریفیکاسیون پکتینهای استخراج شده از غلاف باقلا به کمک انرژی مایکروویو پرداخته شد. از روش سطح پاسخ و طرح باکس-بنکن به منظور بهینهسازی شرایط استخراج استفاده گردید. یافتهها: مطابق با نتایج، راندمان استخراج و درجه استریفیکاسیون پکتینهای استخراج شده، به ترتیب در دامنه 01/1 تا 02/21 درصد و 44/6 تا 23/39 درصد متغیر بود. بهعلاوه با افزایش توان، زمان، نسبت مایع به جامد و کاهش pH، راندمان استخراج پکتین افزایش یافت، در حالیکه درجه استریفیکاسیون در این شرایط کاهش یافت. شرایط بهینه برای دستیابی به حداکثر راندمان و درجه استریفیکاسیون در توان 99/719 وات، زمان 1 دقیقه، pH برابر با 99/2 و نسبت مایع به جامد 1:25 بوده که در این شرایط پاسخهای فوق، به ترتیب برابر با 48/14و 25/28 درصد پیشبینی شدند. از طرفی بیشترین پایداری امولسیون در دمای 4 درجه سانتیگراد و بعد از یک روز بوده است. نتایج حاصل از اندازهگیری درجه استریفیکاسیون نشان داد که پکتین غلاف باقلا جز پکتینهای کماستر محسوب میشود، درحالی که مبنی بر نتایج طیف FT-IR این پلیساکارید احتمالا از نوع پکتین با درجه متوکسیل بالا بود. نتایج آزمون رئولوژیکی حاصل از پکتین غلاف باقلا در شرایط بهینه نشان داد که دیسپرسیون پکتین غلاف باقلا در هر دو غلظت (5/0 و 5/1 درصد) رفتار ویسکوالاستیک داشت؛ به طوری که در ابتدا رفتار الاستیک و سپس رفتار ویسکوز نشان دادند. همچنین، با افزایش سرعت برشی، ویسکوزیته ظاهری تغییری نکرده و رفتار نیوتنی مشاهده شد. نتایج FT-IR نیز وجود ساختار پکتین در نمونههای استخراجی را تایید کرد. همچنین پکتین حاصل از غلاف باقلا، قادر به تولید ژل با درجه سفتی مناسب و روشنایی بالا بود.نتیجهگیری: بر مبنای نتایج این تحقیق، غلاف باقلا دارای مقادیر مناسبی پکتین مناسب برای کاربرد تجاری میباشد و میتوان از انرژی مایکروویو به عنوان یک روش نوین با کارایی بالا برای استخراج پکتین از ضایعات مواد غذایی استفاده نمود.