استخراج نيمه صنعتي پكتين از ضايعات پرتقال و ارزيابي ويژگي‎هاي كمي و كيفي آن

سابقه و هدف: پكتين يك پلي‎ساكاريد طبيعي است كه ويژگي‎هاي عملكردي متنوعي دارد. پكتين مي‎تواند به عنوان عامل قوام دهنده، ژل كننده، پايدار كننده، امولسيفاير، عامل باندكننده كاتيون‌ها و غيره مورد استفاده قرار گيرد. وجود اين ويژگي‎هاي مهم در پكتين موجب ارزشمند شدن اين زيست‎پلي‎مر مخصوص در توليد غذا و دارو شده است. تمام پكتين مورد نياز صنايع غذايي، داروئي و آرايشي – بهداشتي از خارج از كشور تامين مي‎گردد در صورتي كه پتانسيل توليد اين محصول ارزشمند آن هم از ضايعات فراوان موجود در صنايع آب ميوه وجود دارد. علاوه براين، فرايند توليد اين محصول نيز نسبتا ساده و كم هزينه بوده و ارزش افزوده آن بسيار زياد مي‎باشد. توليد پكتين تنها در سطح آزمايشگاهي صورت گرفته است و هنوز صنعتي نشده است. بنابراين، هدف از اين تحقيق، بهينه‎سازي استخراج پكتين از ضايعات پرتقال در شرايط آزمايشگاهي و سپس افزايش سطح استخراج به نيمه صنعتي بود. طراحي و ساخت خط توليد نيمه صنعتي استخراج پكتين از ضايعات پرتقال براي اولين بار در ايران جهت ارزيابي امكان صنعتي كردن توليد پكتين و بومي سازي توليد آن انجام شد. مواد و روش ها: ابتدا تاثير pH (1.5-3)، زمان استخراج (1-4 ساعت) و نسبت ماده جامد به حلال (S/L) (1 به 10 تا 1 به 30 گرم بر ميلي ليتر) بر بازده استخراج پكتين به‎صورت جداگانه بهينه‎سازي شدند و سپس توليد نيمه صنعتي پكتين در شرايط بهينه آزمايشگاهي صورت پذيرفت. از دو روش فيلتراسيون (فيلتر پرس و سانتريفيوژ) براي جداسازي ناخالصي‎ها استفاده شد. پكتين‎هاي توليدي در سطح نيمه صنعتي از نظر شاخص‎هاي بازده، درجه استري و ميزان اسيد گالاكتورونيك با نوع آزمايشگاهي مقايسه گرديد. يافته ها: نتايج اين پژوهش حاكي از آن بود كه هر سه عامل pH، زمان استخراج و نسبت S/L تاثير معني‎داري ( p≤0.05) بر بازده استخراج پكتين داشتند. با افزايش pH از 1.5 به 2 بازده پكتين افزايش يافت و در pH 2 در بالاترين مقدار خود قرار داشت (14.87 گرم بر 100 گرم ماده خشك) و با افزايش pH تا 3، بازده كاهش يافت (65/ 6 گرم به ازاي 100 گرم). با افزايش زمان استخراج تا 3 ساعت، بازده به طور معني‎داري افزايش يافت اما پس از آن ثابت ماند. با افزايش نسبت S/L از 1:10 تا 1:15، بازده پكتين به طور معني‎داري (p ≤0.05 ) از 16.55 تا 18.84 گرم به ازاي 100 گرم ماده خشك افزايش يافت و پس از آن مجددا به طور معني‎داري كاهش پيدا كرد. خط توليد پكتين طراحي شد و استخراج نيمه صنعتي پكتين در شرايط بهينه تعيين شده (pH برابر با 2، نسبت S/L 1:15 و زمان 3 ساعت) صورت پذيرفت. بازده استخراج نيمه صنعتي در زماني كه از فيلترپرس استفاده شد بيشتر از بازده آزمايشگاهي بود اما ميزان اسيد گالاكتورونيك آن به طور معني‎داري كمتر بود. هنگامي كه از روش سانتريفيوژ استفاده شد، كميت (بازده) و كيفيت (درجه استري، ميزان اسيد گالاكتورونيك ، آرابينوز، رامنوز و زايلوز و وزن مولكولي) پكتين استخراجي مشابه مقياس آزمايشگاهي بود و تفاوت معني‎داري نداشتند كه حاكي از خلوص بالاي پكتين بود. نتيجه گيري: نتايج حاكي از آن داشت كه بازده و كيفيت پكتين حاصله در مقياس نيمه صنعتي، در زماني كه از دستگاه سانتريفيوژ (به جاي فيلترپرس) براي مرحله صاف كردن استفاده شد، مشابه روش متداول آزمايشگاهي بود و بنابراين امكان توليد پكتين با بازده و كيفيت بالا در سطح نيمه صنعتي و صنعتي وجود دارد.