استخراج پکتین از غلاف باقلا با استفاده از انرژی مایکروویو و بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی آن

سابقه و هدف: با توجه به نیاز روز افزون به پکتین با ویژگی های 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 غلاف زدایی باقلا سبب تولید پوسته معادل ۲۸/۱۴درصد از وزن کل باقلا خشک می گردد 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 روش ها: در این پژوهش به بررسی تاثیر چهار متغیر توان (۳۶۰، ۵۴۰، ۷۲۰ وات)، زمان (۱، ۵/۲ و ۴ دقیقه)، pH (۱، ۲ و ۳) و نسبت مایع به جامد (۱:۱۵، ۱:۲۰ و ۱:۲۵) بر میزان راندمان و درجه استریفیکاسیون پکتین های استخراج شده از غلاف باقلا به کمک انرژی مایکروویو پرداخته شد. از روش سطح پاسخ و طرح باکس-بنکن به منظور بهینه سازی شرایط استخراج استفاده گردید. یافته ها: مطابق با نتایج، راندمان استخراج و درجه استریفیکاسیون پکتین های استخراج شده، به ترتیب در دامنه ۰۱/۱ تا ۰۲/۲۱ درصد و ۴۴/۶ تا ۲۳/۳۹ درصد متغیر بود. به علاوه 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 ۹۹/۷۱۹ وات، زمان ۱ دقیقه، pH برابر با ۹۹/۲ و نسبت مایع به جامد ۱:۲۵ بوده که در این شرایط پاسخ های فوق، به ترتیب برابر با ۴۸/۱۴و ۲۵/۲۸ درصد پیش بینی شدند. از طرفی بیشترین پایداری امولسیون در دمای ۴ درجه سانتی گراد و بعد از یک روز بوده است. نتایج حاصل از اندازه گیری درجه استریفیکاسیون نشان داد که پکتین غلاف باقلا جز پکتین های کم استر محسوب می شود، درحالی که مبنی بر نتایج طیف FT-IR این پلی ساکارید 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 (۵/۰ و ۵/۱ 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 نمونه های استخراجی را تایید کرد. همچنین پکتین حاصل از غلاف باقلا، قادر به تولید ژل با درجه سفتی مناسب و روشنایی بالا بود.نتیجه گیری: بر مبنای نتایج این تحقیق، غلاف باقلا دارای مقادیر مناسبی پکتین مناسب برای کاربرد تجاری می باشد و می توان از انرژی مایکروویو به عنوان یک روش نوین با کارایی بالا برای استخراج پکتین از ضایعات مواد غذایی استفاده نمود.

کلیدواژه ها:

غلاف باقلا ، پکتین ، استخراج مایکروویو ، خصوصیات فیزیکوشیمیایی ، بهینه سازی