استخراج نیمه صنعتی پکتین از ضایعات پرتقال و ارزیابی ویژگیهای کمی و کیفی آن
پکتین یک پلیساکارید طبیعی است که ویژگیهای عملکردی متنوعی دارد. پکتین میتواند به عنوان عامل قوام دهنده، ژل کننده، پایدار کننده، امولسیفایر، عامل باندکننده کاتیون ها و غیره مورد استفاده قرار گیرد. وجود این ویژگیهای مهم در پکتین موجب ارزشمند شدن این زیستپلیمر مخصوص در تولید غذا و دارو شده است. تمام پکتین مورد نیاز صنایع غذایی، دارویی و آرایشی - بهداشتی از خارج از کشور تامین میگردد در صورتی که پتانسیل تولید این محصول ارزشمند آن هم از ضایعات فراوان موجود در صنایع آب میوه وجود دارد. علاوه براین، فرایند تولید این محصول نیز نسبتا ساده و کم هزینه بوده و ارزش افزوده آن بسیار زیاد میباشد. تولید پکتین تنها در سطح آزمایشگاهی صورت گرفته است و هنوز صنعتی نشده است. بنابراین، هدف از این تحقیق، بهینهسازی استخراج پکتین از ضایعات پرتقال در شرایط آزمایشگاهی و سپس افزایش سطح استخراج به نیمه صنعتی بود. طراحی و ساخت خط تولید نیمه صنعتی استخراج پکتین از ضایعات پرتقال برای اولین بار در ایران جهت ارزیابی امکان صنعتی کردن تولید پکتین و بومی سازی تولید آن انجام شد.
ابتدا تاثیر pH (5/1 - 3)، زمان استخراج (1-4 ساعت) و نسبت ماده جامد به حلال (S/L) (1 به 10 تا 1 به 30 گرم بر میلی لیتر) بر بازده استخراج پکتین بهصورت جداگانه بهینهسازی شدند و سپس تولید نیمه صنعتی پکتین در شرایط بهینه آزمایشگاهی صورت پذیرفت. از دو روش فیلتراسیون (فیلتر پرس و سانتریفیوژ) برای جداسازی ناخالصیها استفاده شد. پکتینهای تولیدی در سطح نیمه صنعتی از نظر شاخصهای بازده، درجه استری و میزان اسید گالاکتورونیک با نوع آزمایشگاهی مقایسه گردید.
نتایج این پژوهش حاکی از آن بود که هر سه عامل pH، زمان استخراج و نسبت S/L تاثیر معنیداری (05/0 p≤) بر بازده استخراج پکتین داشتند. با افزایش pH از 5/1 به 2 بازده پکتین افزایش یافت و در pH 2 در بالاترین مقدار خود قرار داشت (87/14 گرم بر 100 گرم ماده خشک) و با افزایش pH تا 3، بازده کاهش یافت (65/ 6 گرم به ازای 100 گرم). با افزایش زمان استخراج تا 3 ساعت، بازده به طور معنیداری افزایش یافت اما پس از آن ثابت ماند. با افزایش نسبت S/L از 1:10 تا 1:15، بازده پکتین به طور معنیداری (05/0p ≤) از 55/16 تا 84/18 گرم به ازای 100 گرم ماده خشک افزایش یافت و پس از آن مجددا به طور معنیداری کاهش پیدا کرد. خط تولید پکتین طراحی شد و استخراج نیمه صنعتی پکتین در شرایط بهینه تعیین شده (pH برابر با 2، نسبت S/L 1:15 و زمان 3 ساعت) صورت پذیرفت. بازده استخراج نیمه صنعتی در زمانی که از فیلترپرس استفاده شد بیشتر از بازده آزمایشگاهی بود اما میزان اسید گالاکتورونیک آن به طور معنیداری کمتر بود. هنگامی که از روش سانتریفیوژ استفاده شد، کمیت (بازده) و کیفیت (درجه استری، میزان اسید گالاکتورونیک ، آرابینوز، رامنوز و زایلوز و وزن مولکولی) پکتین استخراجی مشابه مقیاس آزمایشگاهی بود و تفاوت معنیداری نداشتند که حاکی از خلوص بالای پکتین بود.
نتایج حاکی از آن داشت که بازده و کیفیت پکتین حاصله در مقیاس نیمه صنعتی، در زمانی که از دستگاه سانتریفیوژ (به جای فیلترپرس) برای مرحله صاف کردن استفاده شد، مشابه روش متداول آزمایشگاهی بود و بنابراین امکان تولید پکتین با بازده و کیفیت بالا در سطح نیمه صنعتی و صنعتی وجود دارد.
- حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران میشود.
- پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانههای چاپی و دیجیتال را به کاربر نمیدهد.